.JPG)
Το μυστήριο, γιατί οι γαλαξίες που διαμορφώθηκαν πρώιμα στην ιστορία του Σύμπαντος γεννούν περισσότερους αστέρες, από τους συγχρόνους τους, έχει λυθεί. Σύμφωνα με μια νέα μελέτη η αφθονία πυκνού, κρύου αερίου, σε αυτούς τους πρώιμους γαλαξίες τροφοδότησε το γρήγορο σχηματισμό αστέρων. Οι αστρονόμοι συνέλεξαν σήματα από 19 διαφορετικούς γαλαξίες ηλικίας από 8 έως 10 δισεκατομμυρίων ετών διεσπαρμένους κατά πλάτος στον βόρειο ουρανό. Αυτά τα πρώιμα αστρικά φυτώρια είχαν περισσότερο διαστρικό αέριο – πυκνά νέφη πλούσια σε υδρογόνο στους μείον 441 έως τους μείον 414 βαθμούς Fahrenheit - από τους αντίστοιχους σύγχρονούς τους. «Αυτό είναι πραγματικά πρωτοποριακή εργασία,» δήλωσε ο αστροφυσικός Kai Noeske του Harvard Smithsonian Center for Astrophysics. «Σαφώς επιβεβαιώνεται ότι αυτοί οι γαλαξίες είναι πραγματικά πλουσιότεροι σε αέριο, έτσι ο λόγος που δημιούργησαν περισσότερους αστέρες είναι ότι είχαν περισσότερα καύσιμα για κατανάλωση.»
Οι επιστήμονες μελετούν τους απόμακρους γαλαξίες επειδή το φως που έστειλαν δισεκατομμύρια έτη πριν μόλις τώρα φθάνει σε μας, και μπορούν επομένως να μας πουν για τις συνθήκες που επικρατούσαν νωρίς στην ιστορία των 13.7 δισεκατομμυρίων ετών του σύμπαντος. Κανένας δεν ήξερε γιατί οι αστέρες σχηματίζονται από 10 έως 100 φορές συχνότερα στους απόμακρους, ογκώδεις γαλαξίες από τους πλησιέστερους γαλαξίες της ίδιας μάζας, ανέφερε η αστρονόμος Linda Tacconi του Ινστιτούτου Max Planck για την εξωγήινη φυσική στη Γερμανία. Μερικοί επιστήμονες είχαν υποθέσει ότι αυτοί οι πρώιμοι γαλαξίες περιείχαν περισσότερο ψυχρό διαστρικό αέριο, το οποίο τροφοδότησε τη φρενιτιώδη γέννηση των αστέρων. Άλλοι υποστήριξαν ότι αυτοί οι αρχαίοι γαλαξίες είχαν τη ίδια ποσότητα του αερίου με τον δικό μας Γαλαξία, αλλά οι αστέρες τους σχηματίστηκαν γρήγορα, με βίαιο τρόπο καθώς αυτοί οι γαλαξίες συγκρούστηκαν, δήλωσε ο Noeske. Το να καθοριστεί ποιου η θεωρία ήταν σωστή ήταν δύσκολο. Τα ψυχρά, πυκνά νέφη αερίου εκπέμπουν τόσο ασθενές, χαμηλής ενέργειας φως που ακόμη και τα πιο ευαίσθητα όργανα μόλις που μπορούν να το ανιχνεύσουν. Μερικά έτη πριν, η ομάδα της Tacconi αναζήτησε σήματα από αυτούς τους γαλαξίες, αλλά δεν τα κατάφερε.Τελικά η ομάδα κατάφερε να απαντήσει στην ερώτηση με την προσθήκη περισσότερο ευαίσθητων ανιχνευτών στο IRAM Plateau de Bure Interferometer, μια σειρά ράδιο τηλεσκοπίων που βρίσκονται σε υψόμετρο 7.381 πόδών στις Γαλλικές Άλπεις.
Εν τέλει, η ομάδα θέλησε να μάθει πόσο υδρογόνο συγκεντρώθηκε σε αυτούς τους πρώιμους γαλαξίες, επειδή είναι κατά πολύ το αφθονότερο στοιχείο στο σύμπαν και στα διαστρικά νέφη αερίου. Αλλά οι εκπομπές υδρογόνου από αυτά τα απόμακρα αντικείμενα είναι απλά πάρα πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν, ανέφερε η Tacconi. Άντ’ αυτού, μέτρησαν το φως που εκπέμφθηκε από τα μόρια μονοξειδίου του άνθρακα. Δεδομένου ότι αυτά τα μόρια περιστρέφονται, μετατοπίζονται από μια ενεργειακή κατάσταση σε άλλη. Καθώς μετατοπίζονται, «εκπέμπουν φωτόνια, και εκείνη η ακτινοβολία είναι αυτό που βλέπουμε ως γραμμή εκπομπής σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος,» δήλωσε η Tacconi. Το ποσό του φωτός που εκπέμφθηκε από αυτά τα περιστρεφόμενα μόρια αποκάλυψε σε κάθε γαλαξία τα μέρη εκείνα που αποτελούνται από μονοξείδιο του άνθρακα. Το μονοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο βρίσκονται σε σχεδόν ίδια αναλογία σε πολλά μέρη του σύμπαντος. Έτσι, χρησιμοποίησαν αυτήν την αναλογία για να υπολογίσουν, κατά προσέγγιση, το ποσό υδρογόνου που εμφανίζεται σε αυτούς τους πρώιμους γαλαξίες. Ένας γαλαξίας ηλικίας 10 δισεκατομμυρίων ετών περιλάμβανε περίπου 44 τοις εκατό της συνολικής μάζας του, κρύο διαστρικό αέριο, ενώ σε έναν γαλαξία ηλικίας 8 δισεκατομμυρίων ετών το αντίστοιχο αέριο ήταν περίπου 34 τοις εκατό. Αυτό είναι τρεις έως δέκα φορές περισσότερο υδρογόνο από τους σημερινούς γιγαντιαίους γαλαξίες. Η μελέτη παρουσίασε επίσης ότι οι παλαιοί γαλαξίες έσυραν καύσιμα από τον περιβάλλων χώρο τους προκειμένου να διατηρηθεί ο μανιώδης ρυθμός του σχηματισμού αστέρων, αναφέρει ο Noeske.
Η μελλοντική έρευνα πρέπει να εξετάσει έναν μεγαλύτερο αριθμό γαλαξιών και να βρεί έναν τρόπο να μετρηθούν οι μικρότεροι γαλαξίες, δήλωσε ο αστρονόμος Dawn Erb του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Αυτοί είναι ακριβώς η απόληξη του πληθυσμού των κανονικών γαλαξιών, δηλαδή οι μεγαλύτεροι και οι πιο ογκώδης,» ανέφερε. «Δεν μπορούμε να δούμε τους κανονικούς, επειδή είναι πάρα πολύ αμυδροί.» Για να συμβεί αυτό, η ομάδα θα χρειαστεί μεγαλύτερης ευαισθησίας εξοπλισμό, ο οποίος θα βρίσκεται στο παρατηρητήριο ALMA στη Χιλή το 2012. «Αυτό πρόκειται να είναι το επόμενο μεγάλο βήμα,» δήλωσε ο Erb.
Οι επιστήμονες μελετούν τους απόμακρους γαλαξίες επειδή το φως που έστειλαν δισεκατομμύρια έτη πριν μόλις τώρα φθάνει σε μας, και μπορούν επομένως να μας πουν για τις συνθήκες που επικρατούσαν νωρίς στην ιστορία των 13.7 δισεκατομμυρίων ετών του σύμπαντος. Κανένας δεν ήξερε γιατί οι αστέρες σχηματίζονται από 10 έως 100 φορές συχνότερα στους απόμακρους, ογκώδεις γαλαξίες από τους πλησιέστερους γαλαξίες της ίδιας μάζας, ανέφερε η αστρονόμος Linda Tacconi του Ινστιτούτου Max Planck για την εξωγήινη φυσική στη Γερμανία. Μερικοί επιστήμονες είχαν υποθέσει ότι αυτοί οι πρώιμοι γαλαξίες περιείχαν περισσότερο ψυχρό διαστρικό αέριο, το οποίο τροφοδότησε τη φρενιτιώδη γέννηση των αστέρων. Άλλοι υποστήριξαν ότι αυτοί οι αρχαίοι γαλαξίες είχαν τη ίδια ποσότητα του αερίου με τον δικό μας Γαλαξία, αλλά οι αστέρες τους σχηματίστηκαν γρήγορα, με βίαιο τρόπο καθώς αυτοί οι γαλαξίες συγκρούστηκαν, δήλωσε ο Noeske. Το να καθοριστεί ποιου η θεωρία ήταν σωστή ήταν δύσκολο. Τα ψυχρά, πυκνά νέφη αερίου εκπέμπουν τόσο ασθενές, χαμηλής ενέργειας φως που ακόμη και τα πιο ευαίσθητα όργανα μόλις που μπορούν να το ανιχνεύσουν. Μερικά έτη πριν, η ομάδα της Tacconi αναζήτησε σήματα από αυτούς τους γαλαξίες, αλλά δεν τα κατάφερε.Τελικά η ομάδα κατάφερε να απαντήσει στην ερώτηση με την προσθήκη περισσότερο ευαίσθητων ανιχνευτών στο IRAM Plateau de Bure Interferometer, μια σειρά ράδιο τηλεσκοπίων που βρίσκονται σε υψόμετρο 7.381 πόδών στις Γαλλικές Άλπεις.
Εν τέλει, η ομάδα θέλησε να μάθει πόσο υδρογόνο συγκεντρώθηκε σε αυτούς τους πρώιμους γαλαξίες, επειδή είναι κατά πολύ το αφθονότερο στοιχείο στο σύμπαν και στα διαστρικά νέφη αερίου. Αλλά οι εκπομπές υδρογόνου από αυτά τα απόμακρα αντικείμενα είναι απλά πάρα πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν, ανέφερε η Tacconi. Άντ’ αυτού, μέτρησαν το φως που εκπέμφθηκε από τα μόρια μονοξειδίου του άνθρακα. Δεδομένου ότι αυτά τα μόρια περιστρέφονται, μετατοπίζονται από μια ενεργειακή κατάσταση σε άλλη. Καθώς μετατοπίζονται, «εκπέμπουν φωτόνια, και εκείνη η ακτινοβολία είναι αυτό που βλέπουμε ως γραμμή εκπομπής σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος,» δήλωσε η Tacconi. Το ποσό του φωτός που εκπέμφθηκε από αυτά τα περιστρεφόμενα μόρια αποκάλυψε σε κάθε γαλαξία τα μέρη εκείνα που αποτελούνται από μονοξείδιο του άνθρακα. Το μονοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο βρίσκονται σε σχεδόν ίδια αναλογία σε πολλά μέρη του σύμπαντος. Έτσι, χρησιμοποίησαν αυτήν την αναλογία για να υπολογίσουν, κατά προσέγγιση, το ποσό υδρογόνου που εμφανίζεται σε αυτούς τους πρώιμους γαλαξίες. Ένας γαλαξίας ηλικίας 10 δισεκατομμυρίων ετών περιλάμβανε περίπου 44 τοις εκατό της συνολικής μάζας του, κρύο διαστρικό αέριο, ενώ σε έναν γαλαξία ηλικίας 8 δισεκατομμυρίων ετών το αντίστοιχο αέριο ήταν περίπου 34 τοις εκατό. Αυτό είναι τρεις έως δέκα φορές περισσότερο υδρογόνο από τους σημερινούς γιγαντιαίους γαλαξίες. Η μελέτη παρουσίασε επίσης ότι οι παλαιοί γαλαξίες έσυραν καύσιμα από τον περιβάλλων χώρο τους προκειμένου να διατηρηθεί ο μανιώδης ρυθμός του σχηματισμού αστέρων, αναφέρει ο Noeske.Η μελλοντική έρευνα πρέπει να εξετάσει έναν μεγαλύτερο αριθμό γαλαξιών και να βρεί έναν τρόπο να μετρηθούν οι μικρότεροι γαλαξίες, δήλωσε ο αστρονόμος Dawn Erb του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Αυτοί είναι ακριβώς η απόληξη του πληθυσμού των κανονικών γαλαξιών, δηλαδή οι μεγαλύτεροι και οι πιο ογκώδης,» ανέφερε. «Δεν μπορούμε να δούμε τους κανονικούς, επειδή είναι πάρα πολύ αμυδροί.» Για να συμβεί αυτό, η ομάδα θα χρειαστεί μεγαλύτερης ευαισθησίας εξοπλισμό, ο οποίος θα βρίσκεται στο παρατηρητήριο ALMA στη Χιλή το 2012. «Αυτό πρόκειται να είναι το επόμενο μεγάλο βήμα,» δήλωσε ο Erb.
Πηγή: http://www.wired.com
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου