Η ανάπτυξη των άστρων γίνεται πιο αργά από όσο προηγουμένως θεωρούσαμε

Από την ιστοσελίδα του space.com, 7 Ιανουαρίου 2002

Κάνοντας το αόρατο να εμφανιστεί. Αυτή είναι μια οπτική εικόνα - αυτό που θα έβλεπε κάποιος εξετάζοντας τον ουρανό - του σκοτεινού αστρικού νέφους L57. Τα άσπρα περιγράμματα δείχνουν την εκπομπή στο μήκος κύματος του 1mm,  μέσα από τη σκόνη. Αν είναι σε θέση "να φανούν" τα αόρατα αστέρια, όπως αυτό, αυτό θα βάλει την αποδεκτή ιστορία του κύκλου της ζωής των αστεριών, σε συζήτηση.

Το Θεϊκό έργο της κατασκευής ενός αστεριού, πιθανόν να παίρνει περισσότερο χρόνο για να ολοκληρωθεί, από ό,τι αναμενόταν.

Μια ομάδα των επιστημόνων συνήγαγε αυτό το συμπέρασμα μετά από την μελέτη νεφών αερίου και σκόνης στον ουρανό, που χρησιμεύουν ως αστρικοί επωαστήρες (αστρικά βρεφοκομεία).

"Οι παρατηρήσεις μας δείχνουν ότι πρέπει να αναθεωρήσουμε δραστικά τις ιδέες μας για τα πολύ αρχικά στάδια του σχηματισμού αστεριών," είπε ο Claire Chandler, ένας αστρονόμος στο Εθνικό Ραδιο-παρατηρητήριο της Αστρονομίας (NRAO) στο Socorro του New Mexico.

Για να πάρουν μια νέα άποψη για τη γέννηση των αστεριών, ο Chandler και οι άλλοι επιστήμονες μελέτησαν τα νέφη υπό ένα νέο φως. Η ομάδα παρατήρησε την ακτινοβολία στην περιοχή κάτω από 1mm, που εκπέμφθηκε από τη σκόνη και το αέριο των πρωτοαστέρων που είχαν παρατηρηθεί μόνο στην οπτική και υπέρυθρη ακτινοβολία κατά το παρελθόν. (Η ακτινοβολία κάτω από το 1mm είναι πιό ενεργητική από τα ραδιο-κύματα, αλλά λιγότερο ενεργητική από την υπέρυθρη.) Η επιστημονική ομάδα χρησιμοποίησε το SCUBA, μια φωτογραφική μηχανή κατάλληλη για αυτά τα μήκη κύματος Στο τηλεσκόπιο James Clerk Maxwell στη Χαβάη.

Αυτός δεν είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν για τα νέα αστέρια. Σχεδόν, ακριβώς ένα έτος πριν,οι επιστήμονες παρουσίασαν μια τεχνική στο επιστημονικό περιοδικό, Nature , η οποία επέτρεψε σε αυτούς να εξετάσουν αυτά τα αστέρια στο πρώτο τους στάδιο, με την εστίαση των τηλεσκοπίων στο φως που έρχεται, από τα φωτεινά αστέρια που βρέθηκαν πίσω από τα νέφη του αερίου και της σκόνης που τα καλύπτουν.

Αλλά τώρα, με τη μελέτη αυτών των πρωτοαστέρων σε μήκη κύματος κάτω από το 1mm, τα περισσότερα από αυτά είναι τώρα γνωστά πως υπάρχουν. Αυτή όμως η άποψη αλλάζει την ιδέα του πόσο καιρό διαρκεί αυτό το πρώτο στάδιο στην ανάπτυξη αστεριών.

Οι αρχικές μελέτες είχαν δείξει ότι αυτά τα πρόωρα αστέρια, ζούσαν έτσι στο ένα δέκατο του χρόνου που έχουν τα κοινά άστρα, όσο εκείνα είναι ορατά είτε στο υπέρυθρο είτε στα οπτικά τηλεσκόπια, αλλά αυτή η ομάδα βρήκε σχεδόν έναν ίσο αριθμό και των δύο τύπων.

Επειδή και τα καλυμμένα (από τα νέφη) και τα ορατά αστέρια βρίσκονται σε ίσους αριθμούς, οι επιστήμονες συμπέραναν, πως τότε τα διαφορετικά στάδια της ζωής ενός αστεριού πρέπει να διαρκούν ίσα χρονικά διαστήματα. Κατά προσέγγιση 200.000 έτη το κάθε ένα, είπε ο Chandler.

Οι επιστήμονες επίσης κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ανάπτυξη των αστεριών εξαρτάται κυρίως από ένα γεγονός που είναι η αιτία που θα τα ξεκινήσει. Ένα τέτοιο γεγονός μπορεί να είναι ένα κοντινό αστέρι που στέλνει κύματα κλονισμού μέσω του διαστήματος, και το οποίο θα ανάγκαζε έπειτα τα νέφη του αερίου να καταρρεύσουν.

Μια άλλη πρόκληση, στην παραδοσιακή γνώση μας για τα αρχικά στάδια του σχηματισμού των αστεριών, ήρθε με την ανάλυση αυτής της ομάδας, των νεφών του αερίου που δεν έχουν αρχίσει ακόμα να καταρρέουν σε αστέρια. Οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι πυρήνες χωρίς άστρα, πιθανώς διαρκούν μόνο για μια μικρή χρονική περίοδο.

"Αυτό σημαίνει ότι, αντίθετα προς αυτό που νομίζαμε πριν, δεν χρειάζεστε στην θεωρία, τα ισχυρά μαγνητικά πεδία για να κρατήσετε αυτά τα πράγματα ενάντια στη βαρυτική κατάρρευση, επειδή αυτά δεν διαρκούν και πολύ," είπε ο Chandler.

Η ανάλυση δείχνει ότι περαιτέρω μελέτη της γέννησης των αστεριών, του σχηματισμού, και του θανάτου τους, καθώς επίσης και του ρόλου των μαγνητικών πεδίων στη ζωή ενός αστεριού, μπορεί να χρειαστεί να αναθεωρηθεί.

Ο Chandler εργάστηκε σε συνεργασία με τον John Richer και την Anja Visser από το Ραδιο-παρατηρητήριο της αστρονομίας Mullard στο Ηνωμένο Βασίλειο, και παρουσίασε τα αποτελέσματά τους στη συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσιγκτον, D.C.

Γέννηση νέων αστεριών

Νέα στοιχεία που παρατηρήθηκαν από το Hubble, το Μάρτιο του 2001, έδειξαν πως "νεογέννητα'' αστέρια μεγάλης μάζας και λαμπρότητας εκτοξεύουν τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας. Οι εικόνες των ''νεογέννητων'' αυτών άστρων στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου μαρτυρούν πώς αυτά τα κοσμικά άστρα παράγουν ισχυρούς αστρικούς ανέμους που αλλάζουν το σχήμα του περιβάλλοντος, ανέφερε η NASA. Το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου -θεωρείται γειτονικό με το δικό μας γαλαξία- βρίσκεται 165.000 έτη φωτός μακριά από το γαλαξία μας και είναι ορατό με γυμνό μάτι από το νότιο ημισφαίριο.

Τα νεογέννητα άστρα δημιούργησαν ένα σφαιρικό σχηματισμό που τοποθετείται στο νεφέλωμα N83B, επίσης γνωστό ως NGC 1748. Τα αστέρια έχουν τόσο μεγάλη μάζα και λαμπρότητα -ένα από αυτά έχει 30 φορές τη μάζα του δικού μας ήλιου και είναι 200.000 φορές πιο λαμπρό- που εξελίσσονται πάρα πολύ γρήγορα και είναι δύσκολο να παρατηρηθούν σε αυτήν τη βαθμίδα εξέλιξης. Οι νέες εικόνες που λήφθηκαν από το τηλεσκόπιο Hubble απεικονίζουν τα νέα άστρα κατά τη στιγμή της γέννησης και της ανάδυσής τους από το σύννεφο που τα περιέβαλλε πριν γεννηθούν. 

Αστρονόμοι από τη Γαλλία, τη Γερμανία και τις ΗΠΑ χρησιμοποίησαν τις εικόνες του Hubble για να αποκρυπτογραφήσουν τη σύνθετη αλληλεπίδραση των αερίων, της σκόνης και της ακτινοβολίας από τα νεογέννητα αστέρια σε αυτό το γειτονικό γαλαξία. Ανάλογη διαδικασία έχει παρατηρηθεί στο παρελθόν και στο δικό μας γαλαξία σε περιοχές όπως το Νεφέλωμα του Ωρίωνα.

Τον Ιούνιου του 2001, πάλι το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατέγραψε την εικόνα ενός γαλαξία, NGC 1512, στον οποίο παρατηρείται η γέννηση νέων άστρων. Η νέα σύνθετη εικόνα σε μήκη κύματος από το υπέρυθρο ως το υπεριώδες, απεικόνιζε μια τεράστια περιοχή που αποτελείται από ομάδες νεογέννητων αστεριών. Ο γαλαξίας βρίσκεται 30 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά και θεωρείται κοντινός, για τα αστρονομικά δεδομένα, στο δικό μας Γαλαξία. Ενα έτος φωτός -η απόσταση που το φως διανύει σε ένα χρόνο- είναι περίπου 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα.

Οι καθαρές συστάδες άστρων φαίνονται εύκολα στο υπεριώδες και στο ορατό φως, όπου εμφανίζονται ως φωτεινές, μπλε μάζες στην εικόνα, ενώ οι σκοτεινές συστάδες αποκαλύπτονται μόνο από την πυράκτωση των σύννεφων αερίου, στα οποία είναι κρυμμένες, όπως ανιχνεύονται στο ερυθρό και το υπέρυθρο από τις κάμερες του Hubble.