Ορισμένες από τις πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν είναι αόρατες. Όμως οι αστρονόμοι τις βλέπουν στην περιοχή των ακτίνων Χ και γάμμα του φάσματος από τις οποίες μπορούν να δουν τι πραγματικά συμβαίνει.
Αυτή η καλλιτεχνική εικόνα δείχνει μια έκρηξη ακτίνων-γ σε μια περιοχή με σκόνη έντονου σχηματισμού νέων αστέρων. Εάν ένα νέφος της σκόνης βρίσκεται μεταξύ της Γης και της περιοχής της έκρηξης, τότε οι ακτίνες του οπτικού φάσματος θα πρέπει να απορροφηθούν σχεδόν εξ ολοκλήρου, αλλά οι ακτίνες γάμμα και Χ θα διεισδύουν εύκολα μέσα από τη σκόνη.
Σήμερα οι αστρονόμοι λένε πως ένα ορισμένο είδος έκρηξης ακτίνων-γ, οι πιο ενεργητικές εκρήξεις στο σύμπαν, μπορεί να φωτίζει περιοχές των γαλαξιών, αλλά μόνο σε αυτά τα πιο ενεργητικά μήκη κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, αποκαλύπτεται ο έντονος σχηματισμός των άστρων και ο θάνατος τους.
Μια έρευνα των λεγόμενων "σκοτεινών" εκρήξεων ακτίνων-γ, που λάμπουν έντονα τόσο στο τμήμα των ακτίνων-γ όσο και στων ακτίνων Χ του φάσματος, δείχνει την παρουσία ενός πενιχρού φωτός και στο ορατό φάσμα. Έτσι, αυτοί οι φωτεινοί ‘φάροι’ μπορούν να ρίξουν φως στις σκονισμένες γωνιές των γαλαξιών εκεί όπου γεννιούνται τα αστέρια.
"Η δική μας μελέτη δίνει στοιχεία που αποδεικνύουν ότι ένα μεγάλο τμήμα στο σύμπαν όπου γίνεται η δημιουργία νέων αστέρων, είναι κρυμμένο από τη σκόνη των γαλαξιών και που διαφορετικά δεν θα εμφανίζονται", λέει το μέλος της ερευνητικής ομάδας Joshua Bell του Πανεπιστημίου στο Μπέρκλεϋ.
Η μελέτη ανακοινώθηκε κατά τη 214η συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Ο σχηματισμός των άστρων γίνεται μέσα σε πυκνά νέφη τα οποία γρήγορα γεμίζουν με σκόνη καθώς τα πολύ μεγάλα άστρα γρήγορα ενηλικιώνονται και πεθαίνουν, μέσα σε μία τρομερή υπερκαινοφανή έκρηξη, σκορπίζοντας σε όλο τον διαστρικό χώρο νέα βαρύτερα στοιχεία, που θα χρησιμοποιηθούν για τον σχηματισμό των άστρων δεύτερης γενιάς.
Αλλά η μέτρηση της σκόνης που έχει συσσωρευτεί με την διαδικασία αυτή στους πιο μακρινούς γαλαξίες είναι δύσκολη. Αλλά οι εκρήξεις των ακτίνων-γ θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους αστρονόμους σε αυτή την λογιστική διαδικασία.
Οι εκρήξεις ακτίνων-γ με μακρά διάρκεια θεωρούνται ότι προέρχονται από την έκρηξη των πιο μεγάλων άστρων, όπου δημιουργούνται δύο ακτίνες λαμπρού φωτός και είναι τόσο λαμπρές που μπορούμε να τις δούμε από πολύ μακριά, ακόμα και 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός, κοντά στα όρια του παρατηρήσιμου σύμπαντος.
Ενώ οι περισσότερες εκρήξεις ακτίνων-γ έχουν ένα λαμπρό λυκόφως στο ορατό φάσμα, σε κάποιες από αυτές δεν το βλέπουμε, αφήνοντας τους ερευνητές να προβληματίζονται κατά τα τελευταία 10 χρόνια.
Έτσι οι αστρονόμοι νομίζουν ότι αυτές οι "σκοτεινές" εκρήξεις ακτίνων-γ απλά έρχονται από τόσο μακριά που το ορατό λυκόφως τους μετακινήθηκε έξω από το οπτικό φάσμα, μέσω μιας γνωστής διαδικασίας που λέγεται μετατόπιση προς το ερυθρό. Το μήκος κύματος του φωτός από τα αντικείμενα που απομακρύνονται από εμάς αλλάζει μετατοπιζόμενο προς το ερυθρό άκρο του φάσματος, δηλαδή το μήκος κύματος ‘τεντώνεται’ και γίνεται μεγαλύτερο. Την μεταβολή αυτή, που είναι γνωστή ως φαινόμενο Doppler, την αντιλαμβανόμαστε εδώ στη Γη όταν τα ηχητικά κύματα από ένα ασθενοφόρο γίνονται πιο οξύτερα ή πιο βαρύτερα ανάλογα αν το ασθενοφόρο κινείται προς την κατεύθυνση μας ή μακριά μας.
Όμως η νέα μελέτη, που εστιάζεται σε 14 "σκοτεινές" εκρήξεις ακτίνων-γ, διαπίστωσε ότι κάθε μία από αυτές τις εκρήξεις βρισκόταν σε ένα γαλαξία απολύτως ορατό με τα οπτικά τηλεσκόπια. Αν λοιπόν υπήρχε πράγματι μετατόπιση προς το ερυθρό και γι αυτό δεν φαίνονται οι ‘σκοτεινές’ εκρήξεις, τότε τα οπτικά τηλεσκόπια δεν θα έβλεπαν και τους γαλαξίες που τις φιλοξενούν.
Αντίθετα, η μελέτη των αστρονόμων έδειξε ότι οι "σκοτεινές" εκρήξεις ακτίνων-γ έχουν κι αυτές ένα ‘λυκόφως’ (μια παραμένουσα ακτινοβολία) όπως οποιεσδήποτε άλλες, αλλά οι σκονισμένες περιοχές μέσα στους γαλαξίες κρύβουν το σήμα του.
"Πιστεύουμε ότι έχουμε λύσει το μεγαλύτερο κομμάτι από το μυστήριο για το τι πραγματικά τις κάνει σκοτεινές”, αναφέρει ο επικεφαλής της έρευνας Daniel Perley, ένας μεταπτυχιακός φοιτητής του Μπέρκλεϋ.
Αρχές του 2009 η ομάδα αυτή είχε βρει μια "σκοτεινή" έκρηξη ακτίνων-γ που φαινόταν να εί
ναι σκοτεινή λόγω της μετατόπισης προς το ερυθρό. Η έκρηξη ‘φώτιζε’ μέχρι τον Απρίλιο και το φως της το έβλεπαν τα τηλεσκόπια. Έτσι, ενώ αυτού του είδους οι "σκοτεινές" εκρήξεις ακτίνων-γ όντως υπάρχουν, όμως είναι σπάνιες, λέει ο Perley.
Τα ευρήματα μάλιστα δείχνουν ότι από τις εκπομπές των ακτίνων-γ μπορούμε να καταλάβουμε τον ρυθμό με τον οποίο σχηματίζονται και πεθαίνουν αστέρια σε απομακρυσμένους γαλαξίες, και να επιβεβαιώσουμε τις προηγούμενες εκτιμήσεις ότι το 25% σχηματίζονται σε μια περιοχή σκονισμένη," εξήγησε ο Perley.
"Η σκόνη είναι μάλλον μέσα σε νέφη και κόμβους γύρω από τα αστέρια που έχουν σχηματιστεί”, πρόσθεσε.
Η μελέτη δείχνει ότι μπορεί να υπάρχουν πολύ περισσότερη σκόνη από όσο πιστεύαμε - από μετρήσεις που χρησιμοποιούν άλλες τεχνικές – ενώ οι σκοτεινές εκρήξεις ακτίνων-γ θα μπορούσαν να μας δώσουν ένα άλλο τρόπο για το πόσα άστρα σχηματίστηκαν στο εσωτερικό των γαλαξιών στις απαρχές της σύμπαντος”, συμπληρώνει ο Perley.
Leave a Comment