Εάν πιστεύετε ότι ο σχηματισμός άστρων έχει αντίκτυπο μόνο εντός των ορίων ενός γαλαξία-ξενιστή, τότε ξανασκεφτείτε το. Χάρη στη μαγεία του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA/ESA, οι αστρονόμοι συνειδητοποιούν τώρα ότι η δραστηριότητα της αστρικής έκρηξης μπορεί να αλλάξει τις ιδιότητες των γαλαξιακών αερίων σε αποστάσεις σχεδόν είκοσι φορές μεγαλύτερες από τα ορατά όρια ενός γαλαξία. Αυτό όχι μόνο επηρεάζει τη γαλαξιακή εξέλιξη, αλλά έχει επιπτώσεις στον τρόπο με τον οποίο η ύλη και η ενέργεια κυματίζουν στον κόσμο.
Τι συμβαίνει εδώ? Μια φορά κι έναν καιρό στο πρώιμο Σύμπαν, οι γαλαξίες θα σχημάτιζαν νέα αστέρια σε τεράστιες εκρήξεις δραστηριότητας γνωστές ως εκρήξεις αστεριών. Ενώ συνέβαινε συχνά πριν από πολύ καιρό, είναι πολύ λιγότερο συνηθισμένο τώρα. Κατά τη διάρκεια αυτών των επεισοδίων αστρικής έκρηξης, εκατοντάδες εκατομμύρια αστέρια ξεπηδούν στο φως και η συνδυασμένη ενέργειά τους πυροδοτεί τεράστιους αστρικούς ανέμους που σπρώχνουν προς τα έξω στο διάστημα. Ενώ ήταν γνωστό ότι αυτοί οι άνεμοι είχαν επιπτώσεις στον μητρικό γαλαξία, νέα έρευνα δείχνει ότι έχουν ακόμη μεγαλύτερη επίδραση από ό,τι γνώριζε κανείς.
Πρόσφατα, μια ομάδα διεθνών αστρονόμων ανέλαβε είκοσι γαλαξίες που είναι γνωστό ότι φιλοξενούν δραστηριότητα αστεριών. Αυτό που βρήκαν ήταν ότι οι αστρικοί άνεμοι ήταν σε θέση να ιονίσουν αέριο σε τεράστιες αποστάσεις - έως και 650.000 έτη φωτός από τον πυρήνα του γαλαξία - και περίπου είκοσι φορές πέρα από την ορατή περίμετρο του γαλαξία. Για πρώτη φορά, οι ερευνητές μπόρεσαν να επαληθεύσουν ότι η δραστηριότητα εκρήξεων αστεριών θα μπορούσε να επηρεάσει το αέριο γύρω από τον μητρικό γαλαξία. Αυτά τα νέα παρατηρητικά στοιχεία δείχνουν πόσο σημαντική κάθε φάση που περνά ένας γαλαξίας μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο που σχηματίζει αστέρια και πώς εξελίσσεται.
«Το εκτεταμένο υλικό γύρω από τους γαλαξίες είναι δύσκολο να μελετηθεί, καθώς είναι τόσο αχνό», λέει το μέλος της ομάδας Vivienne Wild του Πανεπιστημίου του St. Andrews. «Αλλά είναι σημαντικό – αυτοί οι φάκελοι ψυχρού αερίου περιέχουν ζωτικές ενδείξεις για το πώς οι γαλαξίες αναπτύσσονται, επεξεργάζονται μάζα και ενέργεια και τελικά πεθαίνουν. Εξερευνούμε ένα νέο σύνορο στην εξέλιξη των γαλαξιών!»
Φόρτωση προγράμματος αναπαραγωγής…
Αυτό το κινούμενο σχέδιο δείχνει τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του αερίου γύρω από μακρινούς γαλαξίες. Οι αστρονόμοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν εργαλεία όπως το φασματογράφο Hubble's Cosmic Origins (COS) για να ανιχνεύσουν αμυδρά γαλαξιακούς φακέλους εκμεταλλευόμενοι ακόμη πιο μακρινά αντικείμενα - κβάζαρ, τα έντονα φωτεινά κέντρα μακρινών γαλαξιών που τροφοδοτούνται από τεράστιες μαύρες τρύπες. Καθώς το φως από το μακρινό κβάζαρ περνά μέσα από το φωτοστέφανο του γαλαξία, το αέριο απορροφά ορισμένες συχνότητες - καθιστώντας δυνατή τη λεπτομερή μελέτη της περιοχής γύρω από τον γαλαξία. Αυτή η νέα έρευνα χρησιμοποίησε το COS του Hubble για να κοιτάξει μέσα από τις πολύ λεπτές παρυφές των γαλαξιακών φωτοστέφανων, πολύ πιο μακριά από ό,τι φαίνεται σε αυτήν την αναπαράσταση, για να εξερευνήσει το γαλαξιακό αέριο σε αποστάσεις έως και είκοσι φορές μεγαλύτερες από το ορατό μέγεθος του ίδιου του γαλαξία. Πίστωση: ESA, NASA, L. Calçada
Πώς το κατάφεραν λοιπόν; Σύμφωνα με το δελτίο τύπου, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το όργανο Cosmic Origins Spectrograph (COS) που βρίσκεται στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA/ESA. Εξετάζοντας τη φασματική υπογραφή μιας ποικιλίας γαλαξιών αστεριών και ελέγχου, η ομάδα μπόρεσε να εξετάσει προσεκτικά τις περιοχές αερίου που περιβάλλουν τους γαλαξίες. Ωστόσο, είχαν μια μικρή ώθηση, επίσης… κβάζαρ. Προσθέτοντας το φως των έντονα φωτεινών γαλαξιακών πυρήνων στο μείγμα, μπόρεσαν να βελτιώσουν περαιτέρω τις παρατηρήσεις τους παρακολουθώντας το φως του κβάζαρ καθώς περνούσε από γαλαξίες στο προσκήνιο. Αυτή η μέθοδος τους επέτρεψε να εξετάσουν ακόμη πιο προσεκτικά τους στόχους τους.
«Το Hubble είναι το μόνο παρατηρητήριο που μπορεί να πραγματοποιήσει τις απαραίτητες παρατηρήσεις για μια τέτοια μελέτη», λέει η επικεφαλής συγγραφέας Sanchayeeta Borthakur, του Πανεπιστημίου Johns Hopkins. «Χρειαζόμασταν ένα διαστημικό τηλεσκόπιο για να διερευνήσουμε το καυτό αέριο και το μόνο όργανο που μπορεί να μετρήσει τους εκτεταμένους φακέλους των γαλαξιών είναι το COS».
Η στιγμή του εύρηκα ήρθε όταν οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι οι γαλαξίες με αστρική έκρηξη στα δείγματά τους έδειξαν μη φυσιολογικές ποσότητες υψηλά ιονισμένων αερίων στα φωτοστέφανά τους. Συγκριτικά, οι γαλαξίες ελέγχου – αυτοί που είναι γνωστό ότι δεν έχουν δραστηριότητα έκρηξης αστεριών – δεν το είχαν. Τώρα ήξεραν… ο ιονισμός έπρεπε να είναι το προϊόν των ενεργητικών ανέμων που συνόδευαν τη γέννηση νέων άστρων. Οπλισμένοι με αυτές τις πληροφορίες, οι ερευνητές μπορούν τώρα να πουν με σιγουριά ότι οι γαλαξίες που φιλοξενούν δραστηριότητα εκρήξεων αστεριών έχουν λάβει νέες παραμέτρους. Εφόσον οι γαλαξίες μεγεθύνονται τροφοδοτώντας το αέριο από τον χώρο γύρω τους και το μετατρέπουν σε νέα αστέρια, συνειδητοποιούμε ότι η διαδικασία ιονισμού θα ρυθμίσει τον μελλοντικό σχηματισμό άστρων.
«Οι αστρικές εκρήξεις είναι σημαντικά φαινόμενα – όχι μόνο υπαγορεύουν τη μελλοντική εξέλιξη ενός μεμονωμένου γαλαξία, αλλά επηρεάζουν επίσης τον κύκλο της ύλης και της ενέργειας στο Σύμπαν ως σύνολο», λέει το μέλος της ομάδας Timothy Heckman, του Πανεπιστημίου Johns Hopkins. «Οι φάκελοι των γαλαξιών είναι η διεπαφή μεταξύ των γαλαξιών και του υπόλοιπου Σύμπαντος – και μόλις αρχίζουμε να εξερευνούμε πλήρως τις διαδικασίες που λειτουργούν μέσα τους».
Κάψου μωρό κάψου…
Πηγή αρχικής ιστορίας: Δελτίο ειδήσεων της NASA/ESA του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble . Περαιτέρω ανάγνωση: The Impact of Starbursts on the Circumgalactic Medium.
