Όπως τα δελεαστικά tidbits που είναι αποθηκευμένα στις τεράστιες εσοχές ενός ψυγείου, οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA έχουν ενδείξεις για ένα κέλυφος αστεριών που έχουν απομείνει από ένα από τα γεύματα του Γαλαξία. Σε μια μελέτη που θα εμφανιστεί σε ένα επερχόμενο τεύχος του Αστροφυσική Εφημερίδα Οι ερευνητές αποκάλυψαν μια ομάδα αστεριών που κινούνται πλάγια - μια κίνηση που δείχνει το γεγονός ότι ο γαλαξίας μας μπορεί να έχει καταναλώσει έναν άλλο κατά την εξέλιξή του.
«Οι μοναδικές δυνατότητες του Χαμπλ επιτρέπουν στους αστρονόμους να αποκαλύψουν στοιχεία για το μακρινό παρελθόν του γαλαξία. Οι πιο απομακρυσμένες περιοχές του γαλαξία έχουν εξελιχθεί πιο αργά από τα εσωτερικά τμήματα. Τα αντικείμενα στις εξωτερικές περιοχές φέρουν ακόμη τις υπογραφές των γεγονότων που συνέβησαν πολύ καιρό », δήλωσε ο Roeland van der Marel του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη του Μέριλαντ.
Όσο περίεργο είναι και αυτό το κέλυφος των αστεριών, προσφέρουν ακόμη περισσότερες πληροφορίες αποκαλύπτοντας την ευκαιρία να μελετήσουν τη μυστηριώδη κρυφή μάζα του Γαλαξία - τη σκοτεινή ύλη. Με πάνω από εκατό δισεκατομμύρια γαλαξίες απλωμένοι στο Σύμπαν, ποιο καλύτερο μέρος για να κοιτάξετε πιο κοντά από ό, τι εδώ στο σπίτι; Η ομάδα των αστρονόμων με επικεφαλής τον Alis Deason του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Santa Cruz και τον van der Marel μελέτησε το εξωτερικό φωτοστέφανο, μια περιοχή περίπου 80.000 έτη φωτός από το κέντρο του γαλαξία μας, και εντόπισε 13 αστέρια που μπορεί να έχουν έρθει στο φως αρχή του σχηματισμού του Γαλαξία.
Τι είναι τόσο ξεχωριστό για αυτήν την ομάδα γηριατρικών ήλιων; Σε αυτήν την περίπτωση, είναι η κίνησή τους. Αντί να ταξιδεύουν σε ακτινική τροχιά, αυτά τα ηλικιωμένα αστέρια δείχνουν εφαπτομενική κίνηση - μια απροσδόκητη παρατήρηση. Κανονικά τα φωτοστέφανα ταξιδεύουν προς το γαλαξιακό κέντρο, μόνο για να επιστρέψουν ξανά προς τα έξω. Τι θα μπορούσε να κάνει αυτή τη διπλή χούφτα αστέρια να κινείται διαφορετικά; Η ερευνητική ομάδα εικάζει ότι θα μπορούσε να υπάρξει μια «υπερβολική πυκνότητα» αστεριών στο σημάδι των 80.000 ετών φωτός.
Όσο ενδιαφέρουσα είναι αυτά τα αστέρια, αυτό το περίεργο κέλυφος ανακαλύφθηκε κατά λάθος. Η Deason και η ομάδα της κέρδισαν τα αστέρια του φωτοστέφανου από μια επταετή μελέτη αρχειακών εικόνων που ελήφθησαν από το τηλεσκόπιο Hubble του γαλαξία της Ανδρομέδας. Ενώ κοιτάζουμε περίπου είκοσι φορές πιο μακριά τα αστέρια του γειτονικού γαλαξία μας, αυτά τα παράξενα κινούμενα αστέρια ήρθαν στο φως ως αντικείμενα προσκηνίου… αντικείμενα που «γεμίζουν» τις εικόνες. Ενώ αυτά τα αστέρια φωτοστέφανο ήταν κακά για τη συγκεκριμένη μελέτη, ήταν πολύ καλά για τον Deason και την ομάδα. Τους έδωσε την ευκαιρία να ρίξουν μια πολύ προσεκτική ματιά στην κίνηση των φωτοστέφανων του Γαλαξία.
Ωστόσο, το να βλέπεις αυτά τα αστέρια δεν ήταν εύκολο. Χάρη στην απίστευτη ανάλυση του Hubble και τη δύναμη συλλογής φωτός, κάθε εικόνα περιείχε περισσότερα από 100.000 μεμονωμένα αστέρια. «Έπρεπε να βρούμε κάπως αυτά τα λίγα αστέρια που πραγματικά ανήκαν στο φωτοστέφανο του Γαλαξία», είπε ο van der Marel. «Ήταν σαν να βρίσκεις βελόνες σε άχυρα.»
Λοιπόν, πώς χώρισαν οι αστρονόμοι τα αστέρια του κελύφους από αυτά που ανήκαν στα εξωτερικά περιθώρια της Ανδρομέδας; Οι αρχικές παρατηρήσεις επέλεξαν τα αστέρια με βάση το χρώμα, τη φωτεινότητα και την πλάγια κίνηση. Χάρη στην παράλλαξη, τα αστέρια φωτοστέφανο μας φαίνεται να κινούνται πολύ πιο γρήγορα απλά επειδή είναι πιο κοντά. Μέσα από το έργο του μέλους της ομάδας Tony Sohn του STSci, αυτά τα επαναστατικά αστέρια εντοπίστηκαν και μετρήθηκαν. Η εφαπτομενική τους κίνηση παρατηρήθηκε και καταγράφηκε με ακρίβεια πέντε τοις εκατό. Όχι μια γρήγορη διαδικασία όταν θεωρείτε ότι αυτά τα αστέρια κελύφους κινούνται μόνο στον ουρανό με ρυθμό περίπου ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου ανά έτος!
«Οι μετρήσεις αυτής της ακρίβειας επιτρέπονται από τον συνδυασμό της ευκρινούς προβολής του Χαμπλ, των παρατηρήσεων πολλών ετών και της σταθερότητας του τηλεσκοπίου. Το Χαμπλ βρίσκεται στο διαστημικό περιβάλλον και είναι απαλλαγμένο από βαρύτητα, άνεμο, ατμόσφαιρα και σεισμικές διαταραχές », δήλωσε ο van der Marel.
Τι κάνει την ομάδα τόσο σίγουρη για τα ευρήματά της; Όπως γνωρίζουμε, τα αστέρια στο σπίτι στο εσωτερικό φωτοστέφανο του γαλαξία μας έχουν πολύ ακτινικές τροχιές. Όταν έγινε σύγκριση μεταξύ της πλάγιας κίνησης των εξωτερικών φωτοστέρνων με τις εσωτερικές κινήσεις, οι ερευνητές βρήκαν ισότητα. Σύμφωνα με προσομοιώσεις υπολογισμού σχηματισμού γαλαξιών, τα εξωτερικά αστέρια θα πρέπει να συνεχίσουν να έχουν ακτινική κίνηση καθώς κινούνται προς τα έξω στο φωτοστέφανο, αλλά αυτά τα νέα ευρήματα αποδεικνύονται αντίθετα. Τι θα μπορούσε να το προκαλέσει; Μια φυσική εξήγηση θα ήταν ένα συμβάν αύξησης που περιλαμβάνει έναν δορυφορικό γαλαξία.
Για να τεκμηριώσουν περαιτέρω τα ευρήματά τους, η ομάδα συνέκρινε τα αποτελέσματά τους με δεδομένα που ελήφθησαν από το Sloan Digital Sky Survey με αστέρια φωτοστέφανο. Ήταν μια στιγμή ευρέα. Οι παρατηρήσεις που έλαβε το SDSS αποκάλυψαν υψηλότερη πυκνότητα αστεριών σε περίπου την ίδια απόσταση με τους ταξιδιώτες που ήταν σοκαρισμένοι. Και ο Γαλαξίας δεν είναι μόνος. Άλλες μελέτες για αστέρια φωτοστέφανο που εμπλέκονται τόσο στο Τρίγωνο όσο και στην Ανδρομέδα δείχνουν ότι υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός αστεριών φωτοστέφανο σε κάποιο σημείο - μόνο για να πέσουν. Ο Ντέισον συνειδητοποίησε ότι δεν ήταν απλώς μια περίεργη σύμπτωση. «Αυτό που μπορεί να συμβαίνει είναι ότι τα αστέρια κινούνται αρκετά αργά επειδή βρίσκονται στο κέντρο, το πιο απομακρυσμένο σημείο στην τροχιά τους σχετικά με το κέντρο του Γαλαξία μας», εξήγησε ο Deason. «Η επιβράδυνση δημιουργεί μια συσσώρευση αστεριών καθώς περιστρέφονται στην πορεία τους και επιστρέφουν προς τον γαλαξία. Έτσι, η εισερχόμενη ή ακτινική κίνηση μειώνεται σε σύγκριση με την πλάγια ή εφαπτομενική τους κίνηση. "
Όσο συναρπαστικά είναι αυτά τα ευρήματα, δεν είναι νέα. Τα αστέρια κελύφους έχουν παρατηρηθεί στα φωτοστέφανα άλλων γαλαξιών και είχαν προβλεφθεί ότι αποτελούν μέρος του Γαλαξία μας. Από τη φύση τους, θα έπρεπε να ήταν εκεί - αλλά ήταν απλώς σκοτεινοί και πολύ μακριά για να κάνουν τους αστρονόμους θετικούς στην παρουσία τους. Οχι πια. Τώρα που οι αστρονόμοι ξέρουν τι να ψάξουν, είναι ακόμη πιο ανήσυχοι να σκάψουν στα αρχεία του Χαμπλ. "Αυτά τα απροσδόκητα αποτελέσματα τροφοδοτούν το ενδιαφέρον μας να αναζητήσουμε περισσότερα αστέρια για να επιβεβαιώσουμε ότι αυτό συμβαίνει πραγματικά", δήλωσε ο Deason. «Αυτή τη στιγμή έχουμε ένα πολύ μικρό δείγμα. Έτσι μπορούμε πραγματικά να το κάνουμε πολύ πιο ανθεκτικό με να αποκτήσουμε περισσότερα πεδία με το Hubble. " Οι παρατηρήσεις της Ανδρομέδας καλύπτουν μόνο μια πολύ μικρή «θέα στην κλειδαρότρυπα» του ουρανού.
Λοιπόν τι ακολουθεί? Τώρα η ομάδα μπορεί να ζωγραφίσει ένα ακόμη πιο ωραίο πορτρέτο της εξελικτικής ιστορίας του Γαλαξία μας. Κατανοώντας τις κινήσεις και τις τροχιές του «κελύφους» των αστεριών στο φωτοστέφανο, θα μπορούσαν ακόμη και να μας δώσουν μια ακριβή μάζα. «Μέχρι τώρα, αυτό που μας λείπει είναι η εφαπτομενική κίνηση των αστεριών, η οποία αποτελεί βασικό στοιχείο. Η εφαπτομενική κίνηση θα μας επιτρέψει να μετρήσουμε καλύτερα τη συνολική κατανομή μάζας του γαλαξία, που κυριαρχείται από τη σκοτεινή ύλη. Μελετώντας τη μαζική κατανομή, μπορούμε να δούμε αν ακολουθεί την ίδια κατανομή με την προβλεπόμενη στις θεωρίες του σχηματισμού δομών », δήλωσε ο Deason.
Μέχρι τότε θα απολαύσουμε τα «υπολείμματα»…
Πηγή αυθεντικής ιστορίας: Δελτίο ειδήσεων HubbleSite.
