Η άλως (φωτοστέφανος) της σκοτεινής ύλης στρεβλώνει το περιθώριο του Γαλαξία

Πηγή: NewScientist, 10 Ιανουαρίου 2006

Κοντινοί γαλαξίες διαταράσσουν την άλω της σκοτεινής ύλης γύρω από το Γαλαξία μας και αναγκάζουν το δίσκο του να διαστρεβλώνεται εντυπωσιακά, αποκαλύπτει μια νέα ανάλυση. Κάποιες άλλες δε έρευνες αποκαλύπτουν ότι ο Γαλαξίας βρέθηκε να αφομοιώνει στην πράξη έναν άγνωστο μέχρι τώρα νάνο γαλαξία και να φιλοξενεί μια φωλιά σπάνιων, ερυθρών υπεργίγαντων άστρων κοντά στον πυρήνα του.

Περισσότερα από μια δωδεκάδα ερυθρά υπεργίγαντια αστέρια (στο ένθετο) έχουν βρεθεί σε ένα τεράστιο σμήνος αστεριών του Γαλαξία

Δηλαδή, γίνεται μια αργή σύγκρουση μεταξύ της μυστήριας σκοτεινής ύλης και δύο από των γαλαξιακών γειτόνων του Γαλαξία μας, και αναγκάζει το Γαλαξία μας να στρεβλώνεται όπως ένας δίσκος βινυλίου όταν αφήνεται έξω στον καυτό ήλιο.

Οι αστρονόμοι που ερευνούν το αέριο υδρογόνο ανακάλυψαν το 1957 ότι ο Γαλαξίας δεν είναι επίπεδος αλλά στρεβλωμένος κοντά στις άκρες του, με τη μια πλευρά του δίσκου του να κάμπτεται τουλάχιστον 20.000 έτη φωτός πάνω από το κύριο γαλαξιακό επίπεδο και το άλλα να βυθίζεται λίγο λιγότερο κάτω από αυτό το επίπεδο.

Μερικοί ερευνητές υποψιάστηκαν ότι η στρέβλωση προκλήθηκε από δύο δορυφορικούς γαλαξίες, τα Νέφη του Μαγγελάνου, τα οποία στρέφονται γύρω από το Γαλαξία κάθε 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά οι υπολογισμοί έδειξαν ότι δεν ήταν αρκετά μεγάλοι για να παραγάγουν αυτό το φαινόμενο.

Τώρα, οι ερευνητές που καθοδηγούνται από το Leo Blitz του πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϋ, έχουν παρουσιάσει ότι τα Νέφη του Μαγγελάνου μπορούν να φταίνε για τη στρέβλωση - αλλά μόνο επειδή η κίνησή τους δημιουργεί ισχυρή διέγερση όχι στον ίδιο το Γαλαξία αλλά στον ογκώδη "φωτοστέφανο" ή την άλω της σκοτεινής ύλης, που θεωρείται ότι βρίσκεται στο 'κουκούλι' του Γαλαξία. Αυτός ο φωτοστέφανος ξεπερνά σε βάρος την κανονική ύλη του Γαλαξία κατά έναν παράγοντα 20 - δηλαδή είναι αρκετά ογκώδης για να στρεβλώσει το δίσκο.

Αριστερά: Αυτή η εικόνα παρουσιάζει το ασυμμετρικό, στρεβλωμένο στρώμα του υδρογόνου του Γαλαξία όπως χαρτογραφήθηκε πρόσφατα από τους αστρονόμους του Μπέρκλεϋ. Τα χρωματισμένα περιγράμματα είναι στρεβλωμένα προς τα "πάνω" όσον αφορά το επίπεδο του Γαλαξία, ενώ τα γκρίζα περιγράμματα είναι στρεβλωμένα προς τα "κάτω." Η άσπρη περιοχή στο κέντρο είναι εκεί όπου βρίσκονται τα περισσότερα από τα αστέρια, ενώ η θέση του ήλιου δίνεται στο σημείο με έναν κύκλο γύρω του.

 Αναστατωμένες άκρες

Η ομάδα χρησιμοποίησε μοντέλα υπολογιστών για να δείξει ότι καθώς οι δορυφόρο γαλαξίες βρίσκονται σε τροχιά, ο δίσκος του Γαλαξία κάνει έναν κυματισμό στον χρόνο. Οι άκρες του Γαλαξία αναστατώνονται "όπως ένα ύφασμα στο αεράκι", λέει ο Blitz. 

Και συνεχίζει ότι πολλοί γαλαξίες περιέχουν τέτοιες στρεβλώσεις και ελπίζουν να εξετάσουν τη θεωρία του ερευνώντας τους δορυφορικούς συντρόφους γύρω από αυτούς. Επιπλέον λέει ότι οι στρεβλώσεις αυτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να εξετάσουν την πυκνότητα και τη δομή των γαλαξιακών φωτοστεφάνων  της σκοτεινής ύλης, δεδομένου ότι οι διαφορετικοί τύποι φωτοστεφάνων πρέπει να παραγάγουν διαφορετικές στρεβλώσεις στα μοντέλα των υπολογιστών.

"Αυτό μας διεγείρει είναι ότι έτσι εξετάζεται η δομή του φωτοστεφάνου από σκοτεινή ύλη, που ειδάλλως είναι απολύτως αόρατο", λέει.

"Αξιολύπητος γαλαξίας"

Επίσης αόρατη, τουλάχιστον με το γυμνό μάτι, είναι μια άλλη νέα ανακάλυψη στο Γαλαξία. Οι αστρονόμοι που χαρτογραφούν τα αστέρια του Γαλαξία με την Ψηφιακή Έρευνα Ουρανού Sloan - ένα πρόγραμμα που έχει χαρτογραφήσει μέχρι τώρα το ένα πέμπτο του νυχτερινού ουρανού - έχουν ανακαλύψει ένα αντικείμενο που εμφανίζεται να είναι ένας νάνος γαλαξίας, ενσωματωμένος μέσα στο Γαλαξία.

Κείται 30.000 έτη φωτός από τη γη, και καλύπτει μια περιοχή του ουρανού ισοδύναμου με 5.000 γεμάτα φεγγάρια. "Είναι ο μεγαλύτερος γαλαξίας στον ουρανό", λέει ο Robert Lupton του πανεπιστήμιου Princeton στο Νιου Τζέρσεϋ. "Αλλά στην πραγματικότητα, είναι ένας αληθινά αξιολύπητος γαλαξίας - έχει μια μάζα όχι περισσότερη από ένα σμήνος αστεριών, αλλά αυτός είναι πολύ μεγαλύτερος".

Ο αστρονόμος αυτός και οι συνάδελφοί του θεωρούν ότι το αντικείμενο είναι ένας νάνος γαλαξίας που έχει πέσει θήραμα της έντονης βαρύτητας του Γαλαξία - όμοια μοίρα δε θα συμβεί τελικά και στα Νέφη του Μαγγελάνου. "Ο Γαλαξίας μας ακόμα αυξάνεται με τη διαδικασία του κανιβαλισμού σε βάρος των μικρότερων γειτόνων του", εξηγεί ο Lupton.

Υπεργιγάντιος υπερκαινοφανής

Μια άλλη ομάδα έχει βρει, επίσης, ένα μεγάλο αντικείμενο κρυμμένο μέσα στον πυρήνα του Γαλαξία μας. Ερευνητές, που καθοδηγούνται από τον Don Figer του Ιδρύματος Τεχνολογίας Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη, το παρατήρησαν μέσα στο πέπλο της σκόνης του Γαλαξία, χρησιμοποιώντας τα στοιχεία από μια έρευνα με την υπέρυθρη ακτινοβολία, την 2MASS, και άλλες παρατηρήσεις με τηλεσκόπια όπως το Spitzer.

Αυτοί βρήκαν ένα σμήνος περίπου 20.000 αστεριών που περιλαμβάνουν 14 ερυθρούς υπεργίγαντες. Η φάση των ερυθρών υπεργιγάντων εμφανίζεται όταν ένα αστέρι 20 φορές μεγαλύτερης μάζας από τον ήλιο 'πρήζεται' και ο όγκος τους γίνεται 1000 φορές τον όγκο του ήλιου πριν εκραγούν ως σουπερνόβες. Προηγουμένως, οι αστρονόμοι είχαν δει 200 μόνο αστέρια μέσα στο Γαλαξία σε αυτήν την φάση - και λιγότερα από πέντε σε ένα σμήνος - επειδή η φάση διαρκεί μερικές μόνο εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια.

Αυτό σημαίνει ότι ένα από τα αστέρια θα μπορούσε να εκραγεί οποιαδήποτε στιγμή - και πράγματι υπάρχουν στοιχεία για ύπαρξη υπερκαινοφανών (σουπερνοβών) στο σμήνος, λέει ο Figer. Αυτές οι εκρήξεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν ώστε να αποκαλυφθεί ποιος τύπος αστεριού μετατρέπεται σε μια μαύρη τρύπα όταν εκραγεί ως σουπερνόβα και ποιος γίνεται άστρο νετρονίων - μια διάκριση που βασίζεται όχι μόνο στην αρχική μάζα ενός αστεριού αλλά και στην εξέλιξή του.

Το σμήνος των άστρων είναι ακριβώς το πρώτο από τα 130 που προσδιορίστηκαν από τον Figer και την ομάδα του σαν ογκώδες, οδηγώντας τον να θεωρήσει ότι "πιθανά υπάρχουν πολλά περισσότερα" τέτοια υπεργιγάντια συστήματα εκεί έξω στον ουρανό.

Όλες οι έρευνες παρουσιάστηκαν τη Δευτέρα σε μια συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης στην Ουάσιγκτον.