Ποταμός από άστρα αποκαλύφθηκε στον ουρανό

Πηγή: NewScientist, 22 Μαρτίου 2006

Οι στενοί 'ποταμοί' από άστρα, που αφήνουν μακρά ίχνη σε αποστάσεις χιλιάδων ετών φωτός στον βόρειο ουρανό, δεν είναι δυστυχώς ορατοί με το γυμνό μάτι.

Τρεις αόρατοι γιγάντιοι "ποταμοί" από άστρα έχουν ανακαλυφθεί να καλύπτουν μια ευθεία γραμμή μήκους χιλιάδων ετών φωτός πάνω από το βόρειο ημισφαίριο. Η ομαλότητα των ιχνών τους μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν περισσότεροι για τη φύση της σκοτεινής ύλης στο Γαλαξία μας, την γαλακτοφόρο οδό των αρχαίων ελλήνων.

Το αστρικό «ποτάμι» βρίσκεται 76.000 έτη φωτός από τη Γη και σχηματίζει ένα τόξο πάνω από τον ορατό δίσκο του Γαλαξία μας.

Αρχές Μαρτίου, ο ερευνητής Carl Grillmair του Caltech και η Roberta Johnson, στο πολιτειακό πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, ανέφεραν ότι είδαν μια μακρά ουρά με αστέρια που καλύπτουν τουλάχιστον 45° του ουρανού. Το ποτάμι ξεκινά λίγο νότια από τη Μεγάλη Άρκτο και συνεχίζει σε σχεδόν ευθεία γραμμή έως ένα σημείο 12 μοίρες ανατολικά του λαμπρού άστρου Αρκτούρου στον αστερισμό του Βοώτη.

Η ουρά απέχει περίπου 76.000 έτη φωτός και θεωρείται ότι αποτελείται από χιλιάδες αστέρια που ταξιδεύουν μπροστά και πίσω από το σμήνος NGC 5466.

"Πραγματικά εκπλαγήκαμε από το πόσο μακριά είναι η ουρά. Καθώς το ένα άκρο της σειράς εμφανίζεται στον απογευματινό ορίζοντα, το άλλο άκρο βρίσκεται ήδη ψηλά στον ουρανό", σχολιάζει ο Grillmair, "Ενώ από τότε, έχω βρει δύο περισσότερα, ακόμα πιο μακριά".

Τα άστρα αυτά φαίνεται ότι ξέφυγαν από το αστρικό σμήνος NGC 5466, που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το γαλαξιακό κέντρο. Σε ορισμένες περιοχές του σμήνους η βαρυτική έλξη του Γαλαξία είναι εντονότερη από ό,τι σε άλλα τμήματα (φαινόμενο παλίρροιας), και η διαφορά αυτή τείνει να επιμηκύνει το σμήνος και να του αποσπά άστρα.

Οι αστέρες του NGC 5466 που βρίσκονται πλησιέστερα στο γαλαξιακό κέντρο αρχίζουν να κινούνται ταχύτερα και να προσπερνούν το υπόλοιπο σμήνος κατά την περιφορά τους, ενώ τα άστρα που βρίσκονται μακρύτερα αρχίζουν να καθυστερούν.

Κανένα από αυτά τα τρία ΄ποτάμια΄ δεν είχε παρατηρηθεί μέχρι τώρα. Οι ουρές είναι πάρα πολύ απόμακρες για να φανούν με γυμνό μάτι και το φως τους κρύβεται κανονικά από τον τεράστιο αριθμό των αστεριών του Γαλαξία, που  βρίσκονται μεταξύ τους και της γης.

"Συντρίμμια του ουρανού"

Οι Grillmair και Johnson ανακάλυψαν τα τόξα αναλύοντας τα στοιχεία που δημοσιεύθηκαν τον Ιούνιο του 2005 από τις παρατηρήσεις με τη Ψηφιακή Έρευνα του Ουρανού Sloan. Τα στοιχεία αφορούσαν συγκεκριμένα τα αστέρια σε ένα τμήμα του ουρανού γνωστού ως κάλυμμα του γαλαξιακού βορρά.

Η Έρευνα Sloan σχεδιάστηκε για να βοηθήσει τους κοσμολόγους να καταλάβουν καλύτερα τα πολύ απόμακρα αντικείμενα, αρκετά πέρα από το Γαλαξία μας, και για να ελέγξει τα μοντέλα σχηματισμού του σύμπαντος. Ο Grillmair λέει ότι δουλεύουν με "τα συντρίμμια της Έρευνας του ουρανού" - στοιχεία όσον αφορά τα αστέρια του Γαλαξία.

Για να εντοπίσουν τα ρεύματα, οι ερευνητές εξέτασαν τη φωτεινότητα και το χρώμα εκατομμυρίων άστρων από αυτά που βρέθηκαν στην Έρευνα. Τα αστέρια που δημιουργούνται στο ίδιο σμήνος θεωρούνται ότι γεννιούνται πιθανώς συγχρόνως και υπό τους ίδιους όρους. Έτσι παρατηρώντας άστρα με παρόμοιες κατανομές της φωτεινότητας και των χρωμάτων, το ζεύγος των επιστημόνων προσδιόρισε εκείνα τα αστέρια που είχαν απομακρυνθεί από τις εξωτερικές περιοχές ενός γονικού σμήνους.

Σκοτεινή Ύλη

Ο Grillmair αναφέρει ότι η τελική απόδειξη ότι οι ουρές των άστρων προέρχονται από τα σμήνη θα έρθει όταν οι αστρονόμοι πάρουν καλές μετρήσεις των ταχυτήτων από τα άστρα. "Εάν είναι ακριβώς τυχαία αστέρια, θα πρέπει να έχουν ταχύτητες εκατοντάδες χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο διαφορετικές το ένα από το άλλο," λέει. Αλλά εάν οι βαρυτικές παλίρροιες τα ανάγκασαν να αποσχιστούν από το ίδιο σμήνος, τότε οι ταχύτητές τους θα πρέπει να είναι οι ίδιες με μια διαφορά μερικών χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, εξηγεί.

Η έρευνα Sloan δεν συγκέντρωσε τα στοιχεία όσον αφορά  ολόκληρη την επιμήκυνση της ουράς του NGC 5466. Έτσι ο Grillmair τονίζει ότι η ουρά μπορεί να είναι πολύ μακρύτερη. Και υποστηρίζει ότι η έρευνα μέτρησε μόνο τα φωτεινότερα αστέρια στο ρεύμα - και τουλάχιστον πέντε φορές περισσότερα αστέρια θα ήταν πάρα πολύ εξασθενημένα για να φανούν.

Πέρα από τον προσδιορισμό των μέχρι τώρα άγνωστων χαρακτηριστικών στο Γαλαξία, τα αστρικά ρεύματα μπορούν επίσης να βοηθήσουν τους αστρονόμους να μελετήσουν την κατανομή της σκοτεινής ύλης του Γαλαξία μας - το υποθετικό αόρατο υλικό, που νομίζουμε ότι αποτελούν ένα μεγάλο μέρος της ύλης στον κόσμο. Αυτή η ύλη με τις βαρυτικές της αλληλεπιδράσεις αναγκάζει τα σμήνη να είναι συγκεντρωμένα γύρω από το κέντρο του Γαλαξία και να κινούνται μέσα σε αυτόν σε τροχιές που διαρκούν εκατοντάδες εκατομμυρίων ετών.

Ο Grillmair αναφέρει ότι εάν τα ρεύματα επηρεάζονταν από τον φωτοστέφανο (ή άλως) της σκοτεινής ύλης γύρω από το Γαλαξία , όπως μερικοί αστρονόμοι σκέφτονται ότι υπάρχει, τότε θα εμφανίζονταν περισσότερο "ελικοειδείς". Αλλά όπως λέει καμία από τις ουρές που παρατηρήθηκαν μέχρι τώρα δεν παρουσιάζει οποιεσδήποτε συστροφές, που αυτό δείχνει ότι οτιδήποτε είναι εκεί έξω είναι πολύ ομαλά κατανεμημένοι". Προειδοποιεί μάλιστα ότι το εύρημα ισχύει μόνο για τις περιοχές όπου αυτά τα σμήνη είναι σε τροχιά και δεν λέει τίποτα για τη δυνατότητα τέτοιων φωτοστεφάνων να υπάρχουν αλλού στο Γαλαξία ή στον κόσμο.

Περιοδικό αναφοράς: The Astrophysical Journal Letters (vol 639, p L17)