Βαλτιμόρη, Μέριλαντ
Τα θεωρητικά μοντέλα των κοσμολόγων προβλέπουν ότι γύρω από τον Γαλαξία μας
υπάρχουν χιλιάδες μικρότεροι γαλαξίες-δορυφόροι, μέχρι σήμερα όμως οι
αστρονόμοι έχουν εντοπίσει ελάχιστους. Νέες παρατηρήσεις με το διαστημικό
τηλεσκόπιο Hubble υποδεικνύουν ότι οι δορυφόροι του Μίλκι Γουέι παραμένουν
άφαντοι επειδή περιέχουν ελάχιστα άστρα και αποτελούνται κυρίως από τη
μυστηριώδη σκοτεινή ύλη.
Το Hubble εξέτασε τρεις από τους μικρούς δορυφορικούς γαλαξίες που έχουν ανακαλυφθεί ως σήμερα, τον Ηρακλή, τον Λέοντα IV και τον γαλαξία της Μεγάλης Άρκτου. Οι παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι οι γαλαξίες αυτοί έχουν εξαιρετικά μεγάλη ηλικία και άρχισαν να σχηματίζουν άστρα πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, μόλις ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Λίγο αργότερα, όμως, η αστρογένεση σταμάτησε απότομα σε αυτούς τους γαλαξίες-φαντάσματα. «Οι γαλαξίες αυτοί είναι όλοι αρχαίοι και έχουν την ίδια ηλικία. Φαίνεται όμως ότι κάτι τους χτύπησε σαν λαιμητόμος και σταμάτησε την αστρογένεση σε όλους ταυτόχρονα» σχολιάζει ο Τομ Μπράουν του Ινστιτούτου Επιστήμης Διαστημικής Τηλεσκοπίας στη Βαλτιμόρη, επικεφαλής της μελέτης.
«Η πιθανότερη εξήγηση», αναφέρει ο ερευνητής, «είναι μια διαδικασία που ονομάζεται επανιονισμός [reionisation]».
Ο επανιονισμός ήταν μια σύντομη, μεταβατική φάση στο νεαρό Σύμπαν, περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη γέννησή του. Οι αμυδροί γαλαξίες-νάνοι είχαν τότε αποκτήσει τα πρώτα τους άστρα, τα οποία όμως εξέπεμπαν ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία ιόνισε τα σύννεφα αέριου υδρογόνου και τελικά τα διέλυσε.
Οι μεγάλοι γαλαξίες ήταν αρκετά πυκνοί ώστε να προστατευτούν από αυτό το βομβαρδισμό υπεριώδους φωτός. Οι μεγάλοι γαλαξίες είχαν εξάλλου αρκετά μεγάλη μάζα ώστε να προσελκύσουν με το βαρυτικό πεδίο τους νέες ποσότητες αερίου, από τις οποίες σχηματίστηκαν νέα άστρα.
Οι γαλαξίες-νάνοι, όμως, ήταν υπερβολικά ελαφρείς για να μπορούν να ανανεώσουν το απόθεμα υδρογόνου. Καταδικάστηκαν έτσι να μείνουν σκοτεινοί και δυσδιάκριτοι, και αυτός είναι ο λόγος που δυσκολευόμαστε να τους εντοπίσουμε σήμερα.
Όπως όλοι οι γαλαξίες, οι αμυδροί δορυφόροι του Μίλκι Γουέι σχηματίστηκαν πάνω σε μια «σκαλωσιά» από σκοτεινή ύλη, ένα μυστηριώδες υλικό άγνωστης σύστασης που γνωρίζουμε ότι γεμίζει το Σύμπαν, παραμένει όμως αόρατο επειδή δεν εκπέμπει, δεν ανακλά και δεν διαθλά το φως. Αν και είναι αόρατη, η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης γίνεται αντιληπτή λόγω της βαρυτικής της επίδρασης στους γαλαξίες.
Οι γαλαξίες που βλέπουμε πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν πάνω σε γιγάντιους σβόλους σκοτεινής ύλης, των οποίων η βαρυτική έλξη προσέλκυσε το αέριο υδρογόνο από το οποίο προέκυψαν τα άστρα. Ακόμα και σήμερα, όμως, η συνολική μάζα της σκοτεινής ύλης στον Γαλαξία μας εκτιμάται ότι υπερβαίνει κατά δέκα φορές τη συνολική ποσότητα κανονικής ύλης.
Στους δορυφορικούς γαλαξίες-νάνους, όμως, δεν σχηματίστηκαν αρκετά άστρα ώστε να γίνουν ορατοί για τα σημερινά τηλεσκόπια. Σε αυτούς τους γαλαξίες, επισημαίνουν οι ερευνητές, η σκοτεινή ύλη είναι έως και 100 φορές περισσότερη από την κανονική.
Η μελέτη υποδεικνύει επομένως ότι οι χιλιάδες μικροί γαλαξίες που αναζητούν οι κοσμολόγοι πιθανώς υπάρχουν όντως στη γειτονιά του Γαλαξία μας, απλά δεν φαίνονται επειδή καταδικάστηκαν να ζουν στο σκοτάδι.
Η έρευνα δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal.
Το Hubble εξέτασε τρεις από τους μικρούς δορυφορικούς γαλαξίες που έχουν ανακαλυφθεί ως σήμερα, τον Ηρακλή, τον Λέοντα IV και τον γαλαξία της Μεγάλης Άρκτου. Οι παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι οι γαλαξίες αυτοί έχουν εξαιρετικά μεγάλη ηλικία και άρχισαν να σχηματίζουν άστρα πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, μόλις ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Λίγο αργότερα, όμως, η αστρογένεση σταμάτησε απότομα σε αυτούς τους γαλαξίες-φαντάσματα. «Οι γαλαξίες αυτοί είναι όλοι αρχαίοι και έχουν την ίδια ηλικία. Φαίνεται όμως ότι κάτι τους χτύπησε σαν λαιμητόμος και σταμάτησε την αστρογένεση σε όλους ταυτόχρονα» σχολιάζει ο Τομ Μπράουν του Ινστιτούτου Επιστήμης Διαστημικής Τηλεσκοπίας στη Βαλτιμόρη, επικεφαλής της μελέτης.
«Η πιθανότερη εξήγηση», αναφέρει ο ερευνητής, «είναι μια διαδικασία που ονομάζεται επανιονισμός [reionisation]».
Ο επανιονισμός ήταν μια σύντομη, μεταβατική φάση στο νεαρό Σύμπαν, περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη γέννησή του. Οι αμυδροί γαλαξίες-νάνοι είχαν τότε αποκτήσει τα πρώτα τους άστρα, τα οποία όμως εξέπεμπαν ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία ιόνισε τα σύννεφα αέριου υδρογόνου και τελικά τα διέλυσε.
Οι μεγάλοι γαλαξίες ήταν αρκετά πυκνοί ώστε να προστατευτούν από αυτό το βομβαρδισμό υπεριώδους φωτός. Οι μεγάλοι γαλαξίες είχαν εξάλλου αρκετά μεγάλη μάζα ώστε να προσελκύσουν με το βαρυτικό πεδίο τους νέες ποσότητες αερίου, από τις οποίες σχηματίστηκαν νέα άστρα.
Οι γαλαξίες-νάνοι, όμως, ήταν υπερβολικά ελαφρείς για να μπορούν να ανανεώσουν το απόθεμα υδρογόνου. Καταδικάστηκαν έτσι να μείνουν σκοτεινοί και δυσδιάκριτοι, και αυτός είναι ο λόγος που δυσκολευόμαστε να τους εντοπίσουμε σήμερα.
Όπως όλοι οι γαλαξίες, οι αμυδροί δορυφόροι του Μίλκι Γουέι σχηματίστηκαν πάνω σε μια «σκαλωσιά» από σκοτεινή ύλη, ένα μυστηριώδες υλικό άγνωστης σύστασης που γνωρίζουμε ότι γεμίζει το Σύμπαν, παραμένει όμως αόρατο επειδή δεν εκπέμπει, δεν ανακλά και δεν διαθλά το φως. Αν και είναι αόρατη, η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης γίνεται αντιληπτή λόγω της βαρυτικής της επίδρασης στους γαλαξίες.
Οι γαλαξίες που βλέπουμε πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν πάνω σε γιγάντιους σβόλους σκοτεινής ύλης, των οποίων η βαρυτική έλξη προσέλκυσε το αέριο υδρογόνο από το οποίο προέκυψαν τα άστρα. Ακόμα και σήμερα, όμως, η συνολική μάζα της σκοτεινής ύλης στον Γαλαξία μας εκτιμάται ότι υπερβαίνει κατά δέκα φορές τη συνολική ποσότητα κανονικής ύλης.
Στους δορυφορικούς γαλαξίες-νάνους, όμως, δεν σχηματίστηκαν αρκετά άστρα ώστε να γίνουν ορατοί για τα σημερινά τηλεσκόπια. Σε αυτούς τους γαλαξίες, επισημαίνουν οι ερευνητές, η σκοτεινή ύλη είναι έως και 100 φορές περισσότερη από την κανονική.
Η μελέτη υποδεικνύει επομένως ότι οι χιλιάδες μικροί γαλαξίες που αναζητούν οι κοσμολόγοι πιθανώς υπάρχουν όντως στη γειτονιά του Γαλαξία μας, απλά δεν φαίνονται επειδή καταδικάστηκαν να ζουν στο σκοτάδι.
Η έρευνα δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal.
Newsroom ΔΟΛ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου