Κοντινό πλάνο του γαλαξία Haro 11. Πίστωση εικόνας: Hubble. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Ένας μικροσκοπικός γαλαξίας έδωσε στους αστρονόμους μια γεύση από τη στιγμή που σχηματίστηκαν τα πρώτα φωτεινά αντικείμενα στο σύμπαν, τερματίζοντας τους σκοτεινούς αιώνες που ακολούθησαν τη γέννηση του σύμπαντος.
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 νάνο γαλαξία που υφίσταται έκρηξη σχηματισμού άστρων. Το αποτέλεσμα, το οποίο έχει προεκτάσεις για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο εξελίχθηκε το πρώιμο σύμπαν, θα βοηθήσει τους αστρονόμους να προσδιορίσουν αν 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 Ουάσιγκτον, D.C.
Θεωρούμενοι από πολλούς αστρονόμους ως λείψανα από ένα πρώιμο στάδιο του σύμπαντος, οι νάνοι γαλαξίες είναι μικροί, πολύ αχνοί γαλαξίες που περιέχουν μεγάλο κλάσμα αερίου και σχετικά λίγα αστέρια. Σύμφωνα με ένα μοντέλο σχηματισμού γαλαξιών, πολλοί από αυτούς τους μικρότερους γαλαξίες συγχωνεύτηκαν για να δημιουργήσουν τους σημερινούς μεγαλύτερους. Εάν αυτό είναι αλήθεια, οποιοιδήποτε νάνοι γαλαξίες που παρατηρούνται τώρα μπορούν να θεωρηθούν ως «απολιθώματα» που κατάφεραν να επιβιώσουν; χωρίς σημαντικές αλλαγές; από παλαιότερη 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 Sculptor. 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 διαφύγει στο διαγαλαξιακό διάστημα.
Ο ιονισμός είναι η διαδικασία με την οποία τα άτομα και τα 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 Johns Hopkins και μέλος της ομάδας FUSE.
«Όσο πιο ιονισμένο γίνεται ένα αέριο, τόσο λιγότερο αποτελεσματικά μπορεί να ψύχεται. Ο ρυθμός ψύξης με τη σειρά του ελέγχει την ικανότητα του αερίου να σχηματίζει πυκνότερες δομές, όπως αστέρια και γαλαξίες», είπε ο Άντερσον. Όσο πιο ζεστό είναι το αέριο, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να σχηματιστούν δομές, είπε.
Η ιστορία ιονισμού του σύμπαντος λοιπόν αποκαλύπτει πότε σχηματίστηκαν τα πρώτα φωτεινά αντικείμενα και πότε άρχισαν να λάμπουν τα πρώτα αστέρια.
Η Μεγάλη Έκρηξη συνέβη πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Εκείνη την εποχή, το βρεφικό σύμπαν ήταν πολύ ζεστό για να λάμψει το φως. Η ύλη ιονίστηκε πλήρως: τα άτομα διασπάστηκαν σε ηλεκτρόνια και ατομικούς πυρήνες, οι οποίοι διασκορπίζουν το φως σαν ομίχλη. Καθώς διαστέλλεται και στη συνέχεια ψύχεται, η ύλη συνδυάζεται σε ουδέτερα άτομα μερικών από τα ελαφρύτερα στοιχεία. Το αποτύπωμα αυτής της μετάβασης σήμερα θεωρείται ως κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων υποβάθρου.
Ωστόσο, το παρόν σύμπαν είναι κυρίως ιονισμένο. Οι αστρονόμοι γενικά συμφωνούν ότι αυτός ο επαναιονισμός συνέβη μεταξύ 12,5 και 13 δισεκατομμυρίων ετών πριν, όταν σχηματίστηκαν οι πρώτοι μεγάλης κλίμακας γαλαξίες και σμήνη 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 εάν τα πρώτα αστέρια ή κάποιο άλλο είδος αντικειμένου τελείωσαν αυτές τις σκοτεινές εποχές, αλλά οι παρατηρήσεις FUSE του «Haro 11» παρέχουν μια ένδειξη.
Οι παρατηρήσεις βοηθούν επίσης στην αύξηση της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο το σύμπαν επαναιονίστηκε. Σύμφωνα με την ομάδα, οι πιθανοί συνεισφέροντες περιλαμβάνουν την έντονη ακτινοβολία που παράγεται καθώς η ύλη έπεσε σε μαύρες τρύπες που σχημάτισαν αυτό που βλέπουμε τώρα ως κβάζαρ και τη διαρροή ακτινοβολίας από περιοχές πρώιμου σχηματισμού αστεριών. Ωστόσο, μέχρι στιγμής, δεν υπάρχουν άμεσα στοιχεία για τη βιωσιμότητα του τελευταίου μηχανισμού.
«Αυτό είναι το τελευταίο παράδειγμα όπου η παρατήρηση FUSE ενός σχετικά κοντινού αντικειμένου έχει σημαντικές προεκτάσεις για κοσμολογικά ερωτήματα», είπε ο Δρ. George Sonneborn, επιστήμονας του έργου NASA/FUSE στο Goddard Space Flight Center της NASA, Greenbelt, Md.
Αυτό το αποτέλεσμα έγινε δεκτό για δημοσίευση από το ευρωπαϊκό περιοδικό Astronomy and Astrophysics.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων JHU