Το κέντρο του γαλαξία μας στον Γαλαξία μας. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Οι αστρονόμοι μελετούν τους κοντινούς «φωτεινούς γαλαξίες υπέρυθρων ακτίνων» για να πάρουν μια καλύτερη ιδέα για το πώς θα φαίνονται οι εξαιρετικά μακρινές γαλαξίες. Μερικοί από αυτούς τους γαλαξίες έχουν το 1/50 του μεγέθους του Γαλαξία μας (2000 έτη φωτός), αλλά έχουν την ίδια ποσότητα αερίου. Αυτό το γεμάτο αέριο προκαλεί σχεδόν σταθερό σχηματισμό αστεριών και τροφοδοτεί υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Αυτό πιθανότατα ήταν το αρχικό Σύμπαν.
Εάν δεν μπορείτε να ταξιδέψετε στη γραφική άμμο της παραλίας Waikiki, μπορείτε πάντα να κάνετε το επόμενο καλύτερο πράγμα και να επισκεφθείτε μια τοπική ακτή. Και τα δύο «καυτά σημεία» θα έχουν άφθονο ήλιο.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μια παρόμοια τακτική αξιοθέατα, μελετώντας τους κοντινούς ακραίους γαλαξίες που είναι γνωστοί ως «φωτεινοί υπέρυθροι γαλαξίες» για να μάθουν για τους απόμακρους ομολόγους τους στο πρώιμο σύμπαν. Η αστρονόμος Κριστίν Γουίλσον (Smithsonian Astrophysical Observatory / McMaster University) και οι συνάδελφοί της έχουν βρει κάποιες εκπληκτικές ομοιότητες μεταξύ αυτών των ακραίων γαλαξιών και των συνηθισμένων ξαδερφών τους όπως ο Γαλαξίας μας.
«Αυτοί οι γαλαξίες είναι ασυνήθιστοι με κάποιους τρόπους, αλλά εκπληκτικά φυσιολογικοί σε άλλους», δήλωσε ο Wilson. «Μοιάζουν με γιγάντιους sequoias - φαίνονται θεαματικοί, αλλά μεγαλώνουν από τον ίδιο βρωμιά με τον βασικό θάμνο σου».
Η Wilson παρουσίασε τα ευρήματα της ομάδας της σήμερα σε συνέντευξη τύπου στην 208η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Οι φωτεινοί και υπεριώδεις υπέρυθροι γαλαξίες είναι νησιά αστεριών και σκόνης που εκπέμπουν τη μεγάλη πλειοψηφία (90-99 τοις εκατό) του φωτός τους σε μεγάλα μήκη κύματος υπέρυθρων. Όλα τα γνωστά παραδείγματα δείχνουν στοιχεία για αλληλεπιδράσεις και συγχωνεύσεις γαλαξιών που τους προκαλούν. Το αέριο και η σκόνη συντρίβονται μαζί στα κέντρα αυτών των γαλαξιών, τροφοδοτώντας τεράστιες εκρήξεις σχηματισμού αστεριών ή τροφοδοτώντας τεράστιες κεντρικές μαύρες τρύπες.
«Όλη η δράση σε αυτούς τους γαλαξίες συμβαίνει στα κέντρα τους», δήλωσε ο Wilson.
Παρόμοιες αλληλεπιδράσεις ήταν πολύ πιο συχνές στο πρώιμο σύμπαν όταν οι γαλαξίες ήταν πιο κοντά μεταξύ τους. Παρατηρήσεις έχουν εντοπίσει πολλά παραδείγματα ακραίων γαλαξιών σε αποστάσεις από 8 έως 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Σε αυτές τις μεγάλες αποστάσεις, η λεπτομερής μελέτη είναι δύσκολη με τα τρέχοντα όργανα, επομένως το ενδιαφέρον των αστρονόμων για τους κοντινούς ομολόγους τους.
Για να διερευνήσουν αυτά τα γαλαξιακά "καυτά σημεία", η Wilson και οι συνεργάτες της χρησιμοποίησαν το Submillimeter Array του Smithsonian. Η υψηλή χωρική ανάλυση του Array ήταν ζωτικής σημασίας για αυτήν τη μελέτη, επιτρέποντας στην ομάδα να διερευνήσει γαλαξιακά κέντρα όπου πραγματοποιείται το μεγαλύτερο μέρος του σχηματισμού άστρων.
«Μερικοί από αυτούς τους γαλαξίες έχουν τόσο πολύ αέριο όσο ο Γαλαξίας μας έσπασε σε μια περιοχή μόλις 2.000 έτη φωτός - το ένα πέμπτο (1/50) του μεγέθους του Γαλαξία μας», εξήγησε ο Wilson.
Περίπου τα τρία τέταρτα του χρόνου, αυτό το αέριο τροφοδοτεί εκρήξεις σχηματισμού αστεριών. Σε άλλες περιπτώσεις, το αέριο τροφοδοτεί μια τεράστια μαύρη τρύπα. Είτε έτσι είτε αλλιώς, πολλή ενέργεια αντλείται στο υπέρυθρο.
Η Wilson και οι συνεργάτες της καθόρισαν τις συνολικές ποσότητες αερίου και σκόνης σε καθέναν από τους πέντε πιο φωτεινούς γαλαξίες που μελέτησαν. Διαίρεσαν τους δύο αριθμούς για να υπολογίσουν την αναλογία αερίου προς σκόνη.
Οι γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας συνήθως περιέχουν περίπου 100 φορές περισσότερο αέριο από τη σκόνη. Παραδόξως, οι ακραίοι υπέρυθροι γαλαξίες έδειξαν παρόμοιες τιμές.
«Δεδομένου του ασυνήθιστου περιβάλλοντός τους, δεν είμαι σίγουρος ότι θα περίμενα να δω μια φυσιολογική αναλογία αερίου προς σκόνη», δήλωσε ο Wilson. «Το γεγονός ότι βλέπουμε μια κανονική τιμή υποδηλώνει όχι μόνο ότι οι μαζικοί υπολογισμοί μας είναι σωστοί, αλλά και ότι αυτοί οι γαλαξίες μοιάζουν περισσότερο με τους δικούς μας από ό, τι θα μπορούσαμε να μαντέψουμε».
Οι φωτεινοί υπέρυθροι γαλαξίες δείχνουν επίσης μερικές ενδιαφέρουσες διαφορές από τα ξαδέλφια τους στο πρώιμο σύμπαν. Για παράδειγμα, οι απομακρυσμένοι γαλαξίες συνήθως είναι 10 φορές πιο φωτεινές στις μοριακές εκπομπές, πράγμα που δείχνει ότι περιέχουν περισσότερο αέριο. Αυτό το αέριο τείνει επίσης να κινείται γρηγορότερα, παρέχοντας στοιχεία ότι οι γαλαξίες είναι πιο μαζικοί. Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι οι απόμακροι ακραίοι γαλαξίες φαίνεται να έχουν μεγαλύτερο μέγεθος, πράγμα που υποδηλώνει ότι η πυκνότητα του αερίου μπορεί στην πραγματικότητα να είναι χαμηλότερη σε αυτούς τους απομακρυσμένους γαλαξίες παρά τη μεγαλύτερη συνολική ποσότητα αερίου.
Η μελλοντική δουλειά της Wilson και της ομάδας της θα επικεντρωθεί στον καθορισμό του τρόπου με τον οποίο οι ιδιότητες του γαλαξία αλλάζουν καθώς οι αλληλεπιδράσεις και οι συγχωνεύσεις εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου.
Με έδρα το Cambridge, Mass., Το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) είναι μια κοινή συνεργασία μεταξύ του Smithsonian Astrophysical Observatory και του Harvard College Observatory. Οι επιστήμονες της CfA, οργανωμένοι σε έξι ερευνητικά τμήματα, μελετούν την προέλευση, την εξέλιξη και την τελική μοίρα του σύμπαντος.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων CfA
