Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ χρησιμοποίησαν τη νέα γενιά διαστημικών παρατηρητηρίων ακτίνων Χ για να μελετήσουν τους απολιθωμένους γαλαξίες - αρχαίες γαλαξιακές ομάδες στις οποίες όλοι οι μεγάλοι γαλαξίες συγχωνεύθηκαν σταδιακά για να σχηματίσουν έναν κεντρικό γιγαντιαίο γαλαξία.
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια αξιοσημείωτη συγκέντρωση σκοτεινής και φυσιολογικής ύλης στους πυρήνες αυτών των απομονωμένων συστημάτων αστεριών, σε σύγκριση με την κατανομή μάζας σε κανονικές ομάδες γαλαξιών.
Πολλοί γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία μας, κατοικούν σε ομάδες. Μερικές φορές βιώνουν στενές συναντήσεις με άλλα μέλη της ομάδας. Οι προσομοιώσεις υπολογιστών προβλέπουν ότι τέτοιες αλληλεπιδράσεις προκαλούν μεγάλους γαλαξίες να περιστρέφονται αργά προς το κέντρο της ομάδας, όπου μπορούν να συγχωνευτούν για να σχηματίσουν έναν μοναδικό γιγαντιαίο γαλαξία, ο οποίος καταπιεί προοδευτικά όλους τους γείτονές του.
Δεδομένου ότι πολλές γαλαξιακές ομάδες διαθέτουν εκτεταμένα φωτοστέφανα ζεστού αερίου και σκοτεινής ύλης, προβλεπόταν πριν από δέκα χρόνια ότι θα έπρεπε να υπάρχει μια κατηγορία συστημάτων με ονομασίες ορυκτών ομάδων, όπου όλοι οι μεγάλοι γαλαξίες έχουν συγχωνευθεί για να σχηματίσουν έναν κεντρικό γιγαντιαίο γαλαξία. Αυτό θα περιβαλλόταν από ένα έντονο σύννεφο θερμού αερίου με ακτίνες Χ που εκτείνεται προς τα έξω σε πολλές γαλαξιακές ακτίνες.
Όταν ανακαλύψαμε για πρώτη φορά τα μεγάλα φωτοστέφανα ζεστού αερίου στα οποία ενσωματώνονται μερικές πολύ συμπαγείς ομάδες γαλαξιών, συνειδητοποιήσαμε ότι λίγα δισεκατομμύρια χρόνια περαιτέρω εξέλιξης θα αφήσουν έναν μοναδικό, γιγαντιαίο, συγχωνευμένο γαλαξία να κάθεται στο κέντρο ενός φωτεινού X- ray halo, είπε ο Trevor Ponman, ο ηγέτης του ομίλου Μπέρμιγχαμ που έκανε αυτήν την πρόβλεψη και στη συνέχεια ανακάλυψε την πρώτη ομάδα απολιθωμάτων το 1994.
Οι θεωρίες πρότειναν επίσης ότι ορυκτές ομάδες που εμπίπτουν σε ακόμη μεγαλύτερες συστάδες γαλαξιών μπορεί να αντιπροσωπεύουν τους γιγάντιους ελλειπτικούς γαλαξίες που βρίσκονται συχνά στα κέντρα αυτών των συστάδων.
Η ομάδα του Μπέρμιγχαμ παρατήρησε έξι πιθανές ορυκτές ομάδες τα τελευταία δύο χρόνια, εκμεταλλευόμενοι την έντονη όραση του διαστημικού παρατηρητηρίου ακτίνων Χ Chandra της NASA και την υψηλή ευαισθησία των ESA σε τροχιά γύρω από το παρατηρητήριο ακτίνων Χ XMM-Newton. Οι έξι ορυκτές ομάδες βρίσκονται έως και δύο δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Ο κύριος στόχος των ομάδων ήταν η διερεύνηση των μηχανισμών με τους οποίους σχηματίζονται ορυκτές ομάδες και γίγαντες ελλειπτικοί γαλαξίες.
Το κλειδί για τη μελέτη ήταν η κατανομή της σκοτεινής ύλης στις ορυκτές ομάδες. Αυτή η μυστηριώδης ύλη περιλαμβάνει πάνω από το 80 τοις εκατό της μάζας του Σύμπαντος, ωστόσο η φύση του είναι άγνωστη. Η σκοτεινή ύλη δεν έχει ανιχνευθεί ποτέ άμεσα, αλλά η παρουσία της συνάγεται από τη βαρυτική της επίδραση στη συνηθισμένη ύλη.
Ο μεγάλος ελλειπτικός γαλαξίας NGC 6482 είχε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την ομάδα, καθώς είναι η πιο γνωστή ομάδα απολιθωμάτων και θα μπορούσε να μελετηθεί με μεγάλη λεπτομέρεια. Αυτός ο απομονωμένος γίγαντας, που λάμπει με το ισοδύναμο των 110 δισεκατομμυρίων Ήλιων, βρίσκεται 100 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Ηρακλή. Χρησιμοποιώντας το Chandras Advanced CCD Imaging Spectrometer, οι Habib Khosroshahi, Trevor Ponman και Laurence Jones, χρησιμοποίησαν παρατηρήσεις του θερμού αερίου για να εντοπίσουν την κατανομή της σκοτεινής ύλης στο NGC 6482. Το αέριο θερμαίνεται σε θερμοκρασία 10 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, κυρίως λόγω σοκ θέρμανση ως αποτέλεσμα της βαρυτικής κατάρρευσης.
Μιλώντας σήμερα στην Εθνική Συνάντηση Αστρονομίας της RAS στο Μπέρμιγχαμ, ο Χάμπιτ Χοσροχάχι περιέγραψε την ανακάλυψη μιας αξιοσημείωτης συγκέντρωσης σκοτεινής ύλης στον πυρήνα του NGC 6482. Ο Χοσροχάχαι περιέγραψε επίσης δύο ακόμη παραδείγματα συγκέντρωσης υψηλής μάζας σε πιο μαζικούς και πιο απομακρυσμένους γαλαξίες απολιθωμάτων που μελετήθηκαν από Τόσο τα τηλεσκόπια Chandra όσο και τα XMM-Newton, αν και η περίπτωση του NGC 6482 είναι μοναδική, δεδομένου ότι είναι δυνατή η ανίχνευση του κέντρου του συστήματος με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Σύμφωνα με τον Khosroshahi, η συγκέντρωση μάζας στο κέντρο αυτών των αρχαίων γαλαξιακών ομάδων, η οποία είναι κυρίως με τη μορφή σκοτεινής ύλης, βρέθηκε τυπικά πέντε φορές υψηλότερη από ότι σε κανονικές ομάδες γαλαξιών με παρόμοιο μέγεθος μάζας και φωτοστέφανου. Αυτή η κεντρική συγκέντρωση μάζας υποστηρίζει την ιδέα ότι οι ορυκτές ομάδες όπως το NGC 6482 είναι πολύ παλιές δομές που κατέρρευσαν πολύ πριν σχηματιστούν οι τυπικές ομάδες γαλαξιών. «Η εξήγηση για μια τέτοια συγκεντρωτική κατανομή σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να είναι ότι το σύστημα σχηματίστηκε σε πολύ υψηλή ερυθρή μετατόπιση όταν το Σύμπαν ήταν πολύ νέο και πυκνό», δήλωσε ο Khosroshahi.
Το μεγάλο πλεονέκτημα των ορυκτών ομάδων σε σύγκριση με τις κανονικές ομάδες είναι ότι δεν λαμβάνει χώρα σημαντική αλληλεπίδραση γαλαξίας, η οποία μπορεί να αναδεύσει το καυτό αέριο, πρόσθεσε. Ως εκ τούτου, παρέχουν ιδανικά εργαστήρια για τη μελέτη των ιδιοτήτων της ορατής ύλης με τη μορφή αερίου και αστεριών καθώς και του περιέκτη τους, της σκοτεινής ύλης.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων RAS
