Άποψη κινηματογραφήσεων σε πρώτο πλάνο γαλαξιών Haro 11. Πιστωτική εικόνα: Χαμπλ. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Ένας μικροσκοπικός γαλαξίας έδωσε στους αστρονόμους μια ματιά μιας εποχής που σχηματίστηκαν τα πρώτα φωτεινά αντικείμενα στο σύμπαν, τερματίζοντας τις σκοτεινές εποχές που ακολούθησαν τη γέννηση του σύμπαντος.
Οι αστρονόμοι από τη Σουηδία, την Ισπανία και το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins χρησιμοποίησαν τον δορυφόρο Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) της NASA για να κάνουν την πρώτη άμεση μέτρηση της ιονίζουσας ακτινοβολίας που διαρρέει από έναν γαλαξία νάνου που υφίσταται έκρηξη σχηματισμού αστεριών. Το αποτέλεσμα, το οποίο έχει επιπτώσεις για την κατανόηση του πώς εξελίχθηκε το πρώιμο σύμπαν, θα βοηθήσει τους αστρονόμους να προσδιορίσουν εάν τα πρώτα αστέρια; ή κάποιο άλλο είδος αντικειμένου; τελείωσε την κοσμική σκοτεινή εποχή.
Η ομάδα θα παρουσιάσει τα αποτελέσματά της στις 12 Ιανουαρίου στην 207η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσινγκτον, D.C.
Θεωρείται από πολλούς αστρονόμους λείψανα από ένα πρώιμο στάδιο του σύμπαντος, οι νάνοι γαλαξίες είναι μικροί, πολύ εξασθενημένοι γαλαξίες που περιέχουν ένα μεγάλο κλάσμα αερίου και σχετικά λίγα αστέρια. Σύμφωνα με ένα μοντέλο σχηματισμού γαλαξιών, πολλοί από αυτούς τους μικρότερους γαλαξίες συγχωνεύτηκαν για να δημιουργήσουν τους μεγαλύτερους σήμερα. Εάν αυτό είναι αλήθεια, τυχόν νάνοι γαλαξίες που παρατηρούνται τώρα μπορούν να θεωρηθούν ως «απολιθώματα» που κατάφεραν να επιβιώσουν; χωρίς σημαντικές αλλαγές; από προηγούμενη περίοδο.
Με επικεφαλής τον Nils Bergvall του Αστρονομικού Παρατηρητηρίου στην Ουψάλα της Σουηδίας, η ομάδα παρατήρησε έναν μικρό γαλαξία, γνωστό ως Haro 11, ο οποίος βρίσκεται περίπου 281 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον νότιο αστερισμό του Γλύπτη. Η ανάλυση της ομάδας των δεδομένων FUSE έδωσε ένα σημαντικό αποτέλεσμα: μεταξύ 4 τοις εκατό και 10 τοις εκατό της ιονίζουσας ακτινοβολίας που παράγεται από τα καυτά αστέρια στο Haro 11 είναι σε θέση να δραπετεύσει στο διαγαλαξιακό χώρο.
Ο ιονισμός είναι η διαδικασία με την οποία άτομα και μόρια απογυμνώνονται από ηλεκτρόνια και μετατρέπονται σε θετικά φορτισμένα ιόντα. Η ιστορία του επιπέδου ιονισμού είναι σημαντική για την κατανόηση της εξέλιξης των δομών στο πρώιμο σύμπαν, επειδή καθορίζει πόσο εύκολα μπορούν να σχηματιστούν αστέρια και γαλαξίες, σύμφωνα με τον BG Andersson, ερευνητή στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Henry A. Rowland στο Ο Johns Hopkins και μέλος της ομάδας FUSE.
«Όσο περισσότερο ιονίζεται ένα αέριο, τόσο λιγότερο αποτελεσματικά μπορεί να κρυώσει. Ο ρυθμός ψύξης με τη σειρά του ελέγχει την ικανότητα του αερίου να σχηματίζει πυκνότερες δομές, όπως αστέρια και γαλαξίες », δήλωσε ο Andersson. Όσο πιο ζεστό είναι το αέριο, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να σχηματιστούν δομές, είπε.
Η ιστορία ιονισμού του σύμπαντος επομένως αποκαλύπτει πότε σχηματίστηκαν τα πρώτα φωτεινά αντικείμενα και πότε άρχισαν να λάμπουν τα πρώτα αστέρια.
Το Big Bang συνέβη πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Εκείνη την εποχή, το βρεφικό σύμπαν ήταν πολύ ζεστό για να λάμψει το φως. Το υλικό ιονίστηκε πλήρως: τα άτομα χωρίστηκαν σε ηλεκτρόνια και ατομικούς πυρήνες, οι οποίοι διασκορπίζουν φως σαν ομίχλη. Καθώς επεκτάθηκε και μετά ψύχθηκε, η ύλη συνδυάστηκε σε ουδέτερα άτομα από μερικά από τα ελαφρύτερα στοιχεία. Το αποτύπωμα αυτής της μετάβασης σήμερα θεωρείται ως κοσμική ακτινοβολία φόντου μικροκυμάτων.
Το παρόν σύμπαν, ωστόσο, ιονίζεται κυρίως. Οι αστρονόμοι γενικά συμφωνούν ότι αυτός ο ιονικοποίηση έγινε πριν από 12,5 έως 13 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν σχηματίζονταν οι πρώτοι μεγάλης κλίμακας γαλαξίες και συστάδες γαλαξιών. Οι λεπτομέρειες αυτού του ιονισμού είναι ακόμα ασαφείς, αλλά παρουσιάζουν έντονο ενδιαφέρον για τους αστρονόμους που μελετούν αυτές τις λεγόμενες «σκοτεινές εποχές» του σύμπαντος.
Οι αστρονόμοι δεν είναι σίγουροι αν τα πρώτα αστέρια ή κάποιος άλλος τύπος αντικειμένου τελείωσε αυτές τις σκοτεινές εποχές, αλλά οι παρατηρήσεις του FUSE του «Haro 11» παρέχουν μια ένδειξη.
Οι παρατηρήσεις συμβάλλουν επίσης στην αύξηση της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο το σύμπαν έγινε επανιονισμένο. Σύμφωνα με την ομάδα, οι πιθανοί συνεισφέροντες περιλαμβάνουν την έντονη ακτινοβολία που παράγεται καθώς η ύλη έπεσε σε μαύρες τρύπες που σχηματίζουν αυτό που τώρα βλέπουμε ως κβάζαρ και τη διαρροή ακτινοβολίας από περιοχές σχηματισμού πρώτων αστέρων. Αλλά μέχρι τώρα, δεν υπάρχουν διαθέσιμα άμεσα στοιχεία για τη βιωσιμότητα του τελευταίου μηχανισμού.
«Αυτό είναι το πιο πρόσφατο παράδειγμα όπου η παρατήρηση FUSE ενός σχετικά κοντινού αντικειμένου έχει σημαντικές επιπτώσεις για κοσμολογικά ερωτήματα», δήλωσε ο Δρ George Sonneborn, Επιστήμονας του προγράμματος NASA / FUSE στο Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Goddard της NASA, Greenbelt, Md.
Αυτό το αποτέλεσμα έγινε αποδεκτό για δημοσίευση από το Ευρωπαϊκό περιοδικό Astronomy and Astrophysics.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων JHU
