Οι αστρονόμοι λένε ότι έχουν ανακαλύψει την «γήρανση» γαλαξιών και μαύρων τρυπών, χάρη στα νέα δεδομένα από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra της NASA και άλλα τηλεσκόπια. Η νέα ανακάλυψη βοηθά στην επίλυση της πραγματικής φύσης των γιγαντιαίων σταγόνων αερίου που παρατηρούνται γύρω από πολύ νέους γαλαξίες και ρίχνει φως στον σχηματισμό γαλαξιών και μαύρων οπών.
Τα ευρήματα, με επικεφαλής τον Jim Geach του Πανεπιστημίου Durham στο Ηνωμένο Βασίλειο, θα εμφανιστούν στο τεύχος 10 Ιουλίου Η Αστροφυσική Εφημερίδα.
Πριν από περίπου μια δεκαετία, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν τεράστιες δεξαμενές αερίου υδρογόνου - τις οποίες ονόμαζαν "σταγόνες" - ενώ διεξήγαγαν έρευνες για νέους μακρινούς γαλαξίες. Οι σταγόνες λάμπουν έντονα στο οπτικό φως, αλλά η πηγή τεράστιας ενέργειας που απαιτείται για την τροφοδοσία αυτής της λάμψης και η φύση αυτών των αντικειμένων ήταν ασαφής.
Με βάση τα νέα δεδομένα και τα θεωρητικά επιχειρήματα, ο Geach και οι συνάδελφοί του δείχνουν ότι η θέρμανση του αερίου αυξάνοντας τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και τις εκρήξεις σχηματισμού αστεριών, αντί της ψύξης του αερίου, πιθανότατα τροφοδοτεί τις σταγόνες. Η συνέπεια είναι ότι οι σταγόνες αντιπροσωπεύουν ένα στάδιο όπου οι γαλαξίες και οι μαύρες τρύπες μόλις αρχίζουν να απενεργοποιούν την ταχεία ανάπτυξή τους λόγω αυτών των διαδικασιών θέρμανσης. Αυτό είναι ένα κρίσιμο στάδιο της εξέλιξης των γαλαξιών και των μαύρων τρυπών - γνωστών ως «ανατροφοδότηση» - και αυτό που οι αστρονόμοι προσπαθούν από καιρό να καταλάβουν.
«Βλέπουμε σημάδια ότι οι γαλαξίες και οι μαύρες τρύπες μέσα σε αυτές τις σταγόνες γερνούν και τώρα πιέζουν πίσω το εισερχόμενο αέριο για να αποτρέψουν την περαιτέρω ανάπτυξη», δήλωσε ο συντάκτης Bret Lehmer, επίσης του Durham. «Οι μαζικοί γαλαξίες πρέπει να περάσουν από μια τέτοια σκηνή, διαφορετικά θα σχηματίσουν πάρα πολλά αστέρια και θα καταλήξουν γελοία μέχρι σήμερα.»
Ο Τσάντρα και μια συλλογή από άλλα τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένου του Spitzer, έχουν παρατηρήσει 29 σταγόνες σε ένα μεγάλο πεδίο στον ουρανό που ονομάζεται "SSA22". Αυτές οι σταγόνες, οι οποίες είναι εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός απέναντι, παρατηρούνται όταν το Σύμπαν είναι περίπου δύο δισεκατομμύρια χρόνια, ή περίπου το 15% της τρέχουσας εποχής του.
Σε πέντε από αυτές τις σταγόνες, τα δεδομένα του Chandra αποκάλυψαν την υπογραφή των αυξανόμενων υπερμεγέθων μαύρων οπών - μια πηγή που μοιάζει με σημείο με φωτεινές εκπομπές ακτίνων Χ. Αυτές οι γιγαντιαίες μαύρες τρύπες πιστεύεται ότι βρίσκονται στα κέντρα των περισσότερων γαλαξιών σήμερα, συμπεριλαμβανομένων των δικών μας. Άλλες τρεις από τις σταγόνες σε αυτό το πεδίο δείχνουν πιθανές ενδείξεις για τέτοιες μαύρες τρύπες. Με βάση περαιτέρω παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένων των δεδομένων Spitzer, η ερευνητική ομάδα κατάφερε να προσδιορίσει ότι αρκετοί από αυτούς τους γαλαξίες κυριαρχούνται επίσης από αξιοσημείωτα επίπεδα σχηματισμού αστεριών.
Η ακτινοβολία και οι ισχυρές εκροές από αυτές τις μαύρες τρύπες και τις εκρήξεις σχηματισμού αστεριών είναι, σύμφωνα με υπολογισμούς, αρκετά ισχυρές για να φωτίσουν το αέριο υδρογόνο στις σταγόνες που κατοικούν. Στις περιπτώσεις όπου δεν εντοπίστηκαν οι υπογραφές αυτών των μαύρων οπών, οι σταγόνες είναι γενικά πιο αχνές. Οι συγγραφείς δείχνουν ότι οι μαύρες τρύπες αρκετά φωτεινές για να τροφοδοτήσουν αυτές τις σταγόνες θα ήταν πολύ αμυδρό για να ανιχνευθούν δεδομένης της διάρκειας των παρατηρήσεων του Chandra.
Εκτός από την εξήγηση της πηγής ισχύος των σταγόνων, αυτά τα αποτελέσματα βοηθούν στην εξήγηση του μέλλοντός τους. Σύμφωνα με το σενάριο θέρμανσης, το αέριο στις σταγόνες δεν θα κρυώσει για να σχηματίσει αστέρια, αλλά θα προσθέσει στο καυτό αέριο που βρίσκεται ανάμεσα στους γαλαξίες. Το ίδιο το SSA22 θα μπορούσε να εξελιχθεί σε ένα τεράστιο σύμπλεγμα γαλαξιών.
"Στην αρχή οι σταγόνες θα έτρωγαν τους γαλαξίες τους, αλλά αυτό που βλέπουμε τώρα μοιάζει περισσότερο με τα υπολείμματα", δήλωσε ο Geach. "Αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να κοιτάξουμε ακόμη περισσότερο στο παρελθόν για να πιάσουμε γαλαξίες και μαύρες τρύπες στην πράξη σχηματισμού από σταγόνες."
Πηγές / περισσότερες πληροφορίες: οι τοποθεσίες Chandra στο Χάρβαρντ και τη NASA.
