Το σύμπλεγμα του Περσέα και το σμήνος της Παρθένου: Το παρατηρητήριο Τσαντρα της NASA προσδιορίζει επιπτώσεις κοσμικού χάους στη γέννηση άστρου

(Credit: NASA/CXC/Stanford/I.Zhuravleva et al)

Οι παρατηρήσεις του Τσαντρα των γαλαξιακών σμηνών του Περσέα και της Παρθένου, έχουν δώσει άμεση απόδειξη ότι η αναταραχή βοηθά στο να αποτρέψει τα αστέρια από το σχηματισμό εκεί. Αυτά τα νέα αποτελέσματα θα μπορούσαν να απαντήσουν σε μια μακρόχρονη ερώτηση σχετικά με το πώς αυτά τα σμήνη των γαλαξιών διατηρούν τεράστια αποθέματα καυτού αερίου από το να ψυχθούν και να σχηματίσουν αστέρια. Οι επιστήμονες στοχεύουν στον Περσέα και την Παρθένο, επειδή είναι και τα δύο εξαιρετικά μεγάλα και σχετικά φωτεινά, παρέχοντας έτσι την ευκαιρία να δουν τις λεπτομέρειες που θα ήταν πολύ δύσκολο να εντοπιστούν σε άλλες συστάδες.

• Παρατηρήσεις του Τσαντρα των δύο σμηνών των γαλαξιών, δείχνουν ότι η αναταραχή μπορεί να παρεμπόδιση τα καυτά αέρια εκεί από το να ψυχθούν. 

• Αυτό αντιμετωπίζει ένα μακροχρόνιο ζήτημα, του γιατί οι τεράστιες ποσότητες ζεστού αερίου σε συστάδες δεν ψυχονται για να σχηματίσουν μεγάλους αριθμούς άστρων.

• Προηγούμενη εργασία, έδειξε ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα των συστάδων, διαδραματίζουν καίριο ρόλο στη διαδικασία αυτή. 

• Το νέο εύρημα σχετικά με τις αναταράξεις, βοηθά στο να καλυφθεί ένα κενό στην κατανόηση αυτών των γιγαντιαίων σμηνών των γαλαξιών.

Αυτές οι δύο εικόνες από το Τσαντρα των γαλαξιακών σμηνών - γνωστά ως Περσέας και Παρθένος - έχουν δώσει άμεση απόδειξη ότι η αναταραχή βοηθά στο να αποτραπεί η διαμόρφωση των άστρων. Αυτά τα νέα αποτελέσματα θα μπορούσαν να απαντήσουν σε μια μακρόχρονη ερώτηση σχετικά με το πώς αυτά τα γαλαξιακά σμήνη διατηρούν τεράστια αποθέματα καυτού αερίου από το να ψυχθούν και να σχηματίσουν άστρα, όπως συζητήθηκε στο τελευταίο δελτίο τύπου μας.

Τα σμήνη των γαλαξιών είναι τα μεγαλύτερα αντικείμενα στο Σύμπαν που πραγματοποιήθηκαν από κοινού από τη βαρύτητα.
Περιέχουν εκατοντάδες ή χιλιάδες μεμονωμένους γαλαξίες που είναι βυθισμένοι στο αέριο με θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών.
Αυτό το καυτό αέριο, το οποίο είναι το πιο ισχυρό συστατικό των σμηνών των γαλαξιών πέρα από τη σκοτεινή ύλη, λάμπει έντονα στο φως των ακτίνων-Χ. 
Με την πάροδο του χρόνου στα κέντρα των συστάδων, το αέριο αυτό θα πρέπει να κρυώσει αρκετά, ώστε τα άστρα να σχηματίζονται με τεράστια ποσοστά. 
Αυτό, όμως, δεν είναι το οποίο έχουν παρατηρήσει οι αστρονόμοι σε πολλά σμήνη γαλαξιών.

Μια ομάδα ερευνητών, έχει βρει αποδείξεις ότι η θερμότητα που παράγεται από τις ταραχώδεις κινήσεις, προσδιορίζεται από τις "υπογραφές" στα δεδομένα του Τσάντρα. 
Προηγουμένως, άλλοι επιστήμονες έχουν αποδείξει το βασικό ρόλο των υπερμεγεθών μαύρων οπών στα κέντρα των μεγάλων γαλαξιών στο κέντρο των γαλαξιακών σμηνών. 
Αυτές οι μαύρες τρύπες, αντλούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας στους όγκους γύρω τους μέσα από ισχυρούς πίδακες των ενεργητικών σωματιδίων. 
Το Τσάντρα και άλλα τηλεσκόπια ακτίνων-Χ, έχουν εντοπίσει γιγάντιες κοιλότητες που δημιουργήθηκαν στο καυτό σύμπλεγμα αερίου από τους πίδακες.

Η τελευταία έρευνα, προσφέρει μια εικόνα για το πώς ακριβώς η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί από τις κοιλότητες προς το περιβάλλον αέριο.
Η αλληλεπίδραση των κοιλοτήτων με το αέριο, μπορεί να παράξει αναταράξεις, ή χαοτική κίνηση, παρόμοια με εκείνη σε μια δύσκολη διαδρομή ενός αεροπλάνου, το οποίο στη συνέχεια διασκορπίζεται για να κρατήσει καυτό το αέριο για δισεκατομμύρια χρόνια.

Το έγγραφο που περιγράφει τα αποτελέσματα αυτά, είναι διαθέσιμο στο διαδίκτυο (arxiv.org).

Οι επιστήμονες στοχεύουν στον Περσέα και την Παρθένο, επειδή είναι και τα δύο εξαιρετικά μεγάλα και σχετικά φωτεινά, παρέχοντας έτσι την ευκαιρία να δουν τις λεπτομέρειες που θα ήταν πολύ δύσκολο να εντοπιστούν σε άλλες συστάδες.
Τα στοιχεία για την αναταραχή, μπορεί να φανούν πιο ξεκάθαρα στις δομές που μοιάζουν σαν κυματισμοί στην εικόνα από το Τσάντρα για τον Περσέα. 
Όταν συνδυάζονται με προσεκτική ανάλυση τα δεδομένα με θεωρητικά μοντέλα, αυτό το νέο αποτέλεσμα παρέχει τη σαφέστερη απόδειξη μέχρι σήμερα ότι η αναταραχή είναι ο μηχανισμός που εμποδίζει το θερμό αέριο σε αυτές τις συστάδες να ψυχθεί.

(Credit: NASA/CXC/A. Hobart)

Τα σμήνη των γαλαξιών είναι τεράστια.

Στην πραγματικότητα, αυτά είναι τα μεγαλύτερα αντικείμενα στο Σύμπαν που πραγματοποιήθηκαν από κοινού από τη βαρύτητα.

Μόνο ένα σμήνος γαλαξιών, μπορεί να περιέχει εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες μεμονωμένους γαλαξίες.

Και αυτό που μπορεί να είναι πιο ενδιαφέρον, είναι ότι αυτοί οι γαλαξίες αποτελούν μόλις το ένα κλάσμα της μάζας σε αυτές τις ομάδες.

Εκτός από τη σκοτεινή ύλη, το μεγαλύτερο μέρος της μάζας σε συστάδες προέρχεται πράγματι από τεράστιες ποσότητες πολύ "λεπτού" αερίου.

Αυτό το αέριο είναι τόσο καυτό, που αποκαλύπτεται μόνο σε φως ακτίνων-Χ.

Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες έχουν αναρωτηθεί γιατί το θερμό αέριο δεν ψύχεται για να σχηματίσει πολλά αστέρια.

Με το τηλεσκόπιο Τσάντρα, οι αστρονόμοι εξέτασαν πολλά σμήνη γαλαξιών, και σε ορισμένα, βρήκαν γιγάντιες κοιλότητες "σκαλισμένες" από το θερμό αέριο.

Συνειδητοποίησαν, ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα των σχηματισμών αυτών αντλούσαν ενέργεια από το αέριο μέσω ισχυρών πιδάκων.

Τώρα, οι ερευνητές έχουν άμεσες αποδείξεις για το πως ακριβώς η ενέργεια κρατά το αέριο σε ολόκληρο το σμήνος γαλαξιών τόσο ζεστό.

Η απάντηση μπορεί να είναι αναταράξεις.

Το ίδιο φαινόμενο που προκαλεί μια δύσκολη διαδρομή ενός αεροπλάνου, αποτρέπει επίσης το θερμό αέριο σε αυτά τα σμήνη των γαλαξιών συνεχώς, μέχρι να ψυχθεί.

To-New-Sas

Πηγή: chandra.si.edu