Αποκαλύφθηκε η πιθανή προέλευση των μαγνητικών πεδίων στο διάστημα

Από σελίδα του UniSci 9 Ιανουαρίου 2002

Οι αστρονόμοι έχουν υποψιαστεί ότι τα μαγνητικά πεδία στο διάστημα παίζουν ένα βασικό ρόλο στην κατασκευή των σμηνών των γαλαξιών -- τις βασικές δομικές μονάδες του σύμπαντος.

Τώρα, στο Οχάιο μια πανεπιστημιακή ερευνητική ομάδα αποκάλυψε ποιά μπορεί να είναι η προέλευση εκείνων των πεδίων, μια εύρεση που είχε διαφύγει από τους επιστήμονες για περισσότερο από μια δεκαετία.

Οι επιστήμονες ανέλυσαν  τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από το παρατηρητήριο των ακτίνων-X της NASA Chandra,  και ανακάλυψαν μια σειρά τεράστιων κοσμικών "φυσαλίδων", διαμορφωμένων περισσότερο από 100 εκατομμύρια έτη πριν, που μπορούν να περιέχουν και να μεταφέρουν μαγνητικά πεδία. Αυτές οι φυσαλίδες μπορούν επίσης να διαδραματίσουν έναν ρόλο στη δημιουργία των νέων αστέρων στους σημερινούς γαλαξίες, και μπορεί να ήταν κρίσιμες στα αρχικά στάδια του σύμπαντος.

"Σκεφτόμαστε τον μαγνητισμό, σε μερικές θέσεις του σύμπαντος, θα μπορούσε να είναι τόσο σημαντικός όπως η βαρύτητα διαμορφώνει την γενική δομή," είπε ο Brian McNamara, πανεπιστημιακός αστρονόμος του Οχάιο, που παρουσίασε αυτό το συμπέρασμα την Τρίτη (8/1/2002), στην ετήσια συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Χρησιμοποιώντας το παρατηρητήριο Chandra, ένα διαστημικό σκάφος που βρίσκεται σε τροχιά και που στεγάζει το ισχυρότερο τηλεσκόπιοτων ακτίνων-X , ο McNamara και οι συνεργάτες του έχει εξετάσει τις δυνάμεις που αναπτύσσονται σε διάφορα σμήνη γαλαξιών. Τα σμήνη των γαλαξιών αποτελούνται από τους μεμονωμένους γαλαξίες, τα θερμά, καυτά αέρια και την σκοτεινή ύλη.

Οι ερευνητές αρχικά ανακάλυψαν ότι οι   εκπομπές των ακτίνων-X από διάφορα σμήνη γαλαξιών ήταν γεμάτες από οπές ή κοιλότητες, οι οποίες περιείχαν φωτεινές ραδιο-εκπομπές. Αυτές οι κοιλότητες πιθανώς δημιουργήθηκαν από μια έκρηξη,  των υψηλής ενέργειας, μορίων και τα οποία άφησαν τα ίχνη τους στις ραδιο-εκπομπές.

Εντούτοις, τα στοιχεία του Chandra όσον αφορά ένα άλλο σμήνος γαλαξιών, που είναι γνωστό ως Abell 2597, και που βρέθηκε περισσότερο από 1 δισεκατομμύριο έτη φωτός μακρυά από τη Γη, εμφάνισαν εκπληκτική διαφορά. Οι κοιλότητες του σμήνους - ­ που οι ερευνητές τα βάπτισαν ως "κοιλότητες των φαντασμάτων" -- περιείχαν μόνο τις εξασθενημένες ραδιο-εκπομπές. Φάνηκαν να επιπλέουν από τα κέντρα των σμηνών των γαλαξιών όπως οι φυσαλίδες του ανθρακικού σε ένα ποτήρι, είπε ο McNamara. Αλλά αυτές οι φυσαλίδες είναι 60.000 έτη φωτός σε μήκος, σχεδόν τόσο μεγάλες όσο και ο Γαλαξίας μας.

Τα δεδομένα λοιπόν αυτά προτείνουν ότι οι κοιλότητες φαντάσματα, είναι γεμάτες με μαγνητικά πεδία, τα οποία ελευθερώνονται στο σύμπαν όταν εκρήγνυνται χωριστά οι κοιλότητες. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει τις ισχυρές μαγνητικές δυνάμεις που αποτελούν τη δομή των σμηνών των γαλαξιών, σύμφωνα με τους αστρονόμους.

"Ξέραμε τα προηγούμενα 15 έως 20 έτη, ότι τα μαγνητικά πεδία υπάρχουν, αλλά δεν καταλαβαίναμε πώς έφθαναν εκεί", λέει ο McNamara, ένας συνεργαζόμενος καθηγητής της φυσικής και της αστρονομίας στο Κολλέγιο των Τεχνών και των Επιστημών,  η έρευνα των οποίων χρηματοδοτείται από τη NASA. "Αυτό θα μπορούσε να είναι ένας βιώσιμος μηχανισμός."

Οι κοιλότητες των φαντασμάτων μπορούν επίσης να διαδραματίσουν έναν έμμεσο ρόλο στο σχηματισμό των αστεριών, σύμφωνα με τους επιστήμονες. Καθώς οι κοιλότητες κινούνται μακριά από το κέντρο του σμήνους των γαλαξιών, τα περιβάλλοντα αέρια ψύχονται και η ύλη γίνεται πυκνή, πέφτοντας σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του σμήνους. Αυτό προκαλεί μια έκρηξη της ραδιο-εκπομπής, η οποία "ψεκάζει" την ύλη διαμέσω του σμήνους των γαλαξιών. Υπό ορισμένες συνθήκες, η ύλη μπορεί να διαμορφώσει νέα αστέρια.

Αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί από μια δωδεκάδα έως εκατοντάδες φορές κατά τη διάρκεια της ζωής του σμήνους των γαλαξιών, λέει ο McNamara, και εμφανίζεται πιθανότατα και σε άλλα σμήνη γαλαξιών.

Ο βασικός ρόλος των μαγνητικών δυνάμεων στα σμήνη των γαλαξιών δείχνει ότι μπορεί επίσης να ήταν ένας σημαντικός μηχανισμός στη δημιουργία της κοσμικής δομής στο απόμακρο παρελθόν, όταν το σύμπαν ήταν μικρότερο και η ραδιοεκπομπή ήταν ισχυρότερη,  πρόσθεσε ο McNamara.