Νέφος σκοτεινής ύλης βρέθηκε να απορροφά γειτονικό αέριο

Πηγή: New Scientist, 5 Ιουλίου 2006

Μια παράξενη, λαμπυρίζουσα φυσαλίδα σε ένα μακρινό κόσμο μπορεί να είναι μια συμπαγής μάζα σκοτεινής ύλης που απορροφά αέριο από τα περίχωρά της και σχηματίζει ένα νέο γαλαξία, λένε οι αστρονόμοι. Σε αυτή την περίπτωση, θα ήταν η πρώτη παρατήρηση τέτοιου φαινομένου και θα έδινε μια γεύση του τρόπου που ο Γαλαξίας μας γεννήθηκε πριν μερικά δισεκατομμύρια έτη.

Οι αστρονόμοι που εντόπισαν την τεράστια φυσαλίδα - που ίσως είναι μια συμπαγής μάζα σκοτεινής ύλης - είναι σε μέγεθος διπλάσιο του Γαλαξία μας, αλλά με περιεχόμενο δύο μόνο δισεκατομμύρια άστρα. Οι παρατηρήσεις αυτές οδηγούν στο συμπέρασμα ότι οι αρχικοί γαλαξίες μεγάλωσαν με έναν παρόμοιο τρόπο: από τη συγκέντρωση δηλαδή σκοτεινής ύλης η οποία σιγά σιγά προσέλκυσε με τη δύναμη της βαρύτητάς της όλο και πιο πολλά άστρα κανονικής ύλης.

Η φυσαλίδα μοιάζει με τις προηγούμενες παρατηρήσεις τεράστιων νεφών υδρογόνου - η κάθε μία είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από τον ίδιο το Γαλαξία μας - που φωτίζει λαμπρά στο υπεριώδες φως. Οι αστρονόμοι όμως έχουν μπερδευτεί για την αιτία που τις θερμαίνει, και τις κάνει να λάμπουν.

Σε μερικές περιπτώσεις, οι υπέρυθρες εικόνες έχουν αποκαλύψει ότι το αέριο συνοδεύεται από έναν κρυμμένο γαλαξία, του οποίου τα αστέρια κρύβονται από τη σκόνη. Μερικοί - ονομάζονται γαλαξίες με λαμπρό φως   - σχηματίζουν αστέρια με ένα τεράστιο ρυθμό, και αυτά τα νεαρά αστέρια θερμαίνουν έτσι το υδρογόνο και το κάνουν να λάμπει.

Άλλες φυσαλίδες φιλοξενούν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα τους, οι οποίες θερμαίνουν και στροβιλίζουν την ύλη κοντά τους. Αυτοί ονομάζονται ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες (AGN) και φαίνονται συχνά να λάμπουν στα μήκη κύματος των ακτίνων X.

Τεράστια φυσαλίδα

Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, οι αστρονόμοι δεν ήταν ικανοί να βρουν είτε έναν κρυμμένο γαλαξία με με λαμπρό φως από το εσωτερικό του είτε ένα AGN στο σωστό σημείο, παρά την έρευνα που έκαναν στο υπέρυθρο φως με το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA και στα μήκη κύματος των ακτίνων X με το διαστημικό παρατηρητήριο Chandra.

Οι ερευνητές που καθοδηγήθηκαν από τον Kim Nilsson του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητήριου στο Garching της Γερμανίας, βρήκαν τη φυσαλίδα χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) στο Paranal της Χιλής. Είναι διαμέτρου 200.000 ετών φωτός, διπλάσιο δηλαδή από το πλάτος του Γαλαξία μας.

Το νέφος εξέπεμψε αρχικά το φως του στο υπεριώδες μέρος του φάσματος, αλλά η διαστολή του σύμπαντος από τότε αύξησε το μήκος κύματος του στα ορατά μήκη κύματος. Από αυτή την αύξηση, οι αστρονόμοι υπολογίζουν ότι το αντικείμενο είναι 11,6 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας. Το φως που βλέπουμε σήμερα άφησε το αντικείμενο όταν ο Κόσμος ήταν λιγότερο από το 15% της σημερινής ηλικίας του.

Αρχέγονο αέριο

Οι ερευνητές θεωρούν ότι αυτή η φυσαλίδα μπορεί να είχε θερμανθεί με έναν διαφορετικό μηχανισμό συνολικά από αυτούς που μέχρι τώρα έχουμε παρατηρήσει. - ένας που να ήταν κοινός στον αρχέγονο Κόσμο.

Αυτοί θεωρούν ότι βλέπουν την αρχή-αρχή του σχηματισμού των γαλαξιών. Οι προσομοιώσεις των υπολογιστών προτείνουν ότι αυτό συμβαίνει όταν οι τεράστιες μάζες της σκοτεινής ύλης άρχισαν να συλλέγουν αρκετό υδρογόνο για να αρχίσουν τη δημιουργία των άστρων. Η φύση της σκοτεινής ύλης είναι άγνωστη μεν, αλλά η ύπαρξή της συνάγεται από τον τρόπο που η βαρύτητά της μπορεί να έλκει την ορατή ύλη.

"Οδηγούμαστε στο συμπέρασμα ότι η παρατηρηθείσα εκπομπή του υδρογόνου προέρχεται από το αρχέγονο αέριο που πέφτει πάνω σε μια μάζα σκοτεινής ύλης", λέει ο Nilsson.

Το αέριο του υδρογόνου στη φυσαλίδα θερμαίνεται και λάμπει καθώς πέφτει πάνω στην τεράστια μάζα της σκοτεινής ύλης, εξηγεί η ομάδα.

Αλλά είναι πολύ ενωρίς για να αποκλείσουμε έναν κρυμμένο γαλαξία που λάμπει ή έναν AGN, λέει ο Richard Ellis του Τεχνολογικού Ιδρύματος της Καλιφόρνιας στην Πασαντένα.

Σκονισμένη περιοχή

Ο ίδιος σημειώνει ότι υπάρχουν μερικά αντικείμενα κοντά στη φυσαλίδα. "Αυτά δεν είναι ακριβώς στη σωστή θέση, αυτό είναι αλήθεια", τόνισε. Αλλά αυτά τα αντικείμενα παρουσιάζονται μόνο στις υπέρυθρες εικόνες, κι αυτό υποδεικνύει ότι ένα μεγάλο ποσό σκόνης στην περιοχή εμποδίζει το φως τους σε άλλα μήκη κύματος.

"Δίνει την εντύπωση ότι υπάρχει πολύ σκοτάδι εκεί, που θα μπορούσε έτσι να κρύψει έναν γαλαξία με λαμπρό φως ή ένας AGN στη θέση της φυσαλίδας, εξηγεί.

Αλλά η Nilsson διαφωνεί, υποστηρίζοντας ότι ένας στάνταρτ λαμπρός γαλαξίας ή ένας AGN θα είχε δείξει την ταυτότητα του. "Μπορεί ίσως να υπάρχει κάποια μορφή αντικειμένου - AGN ή μια περιοχή σχηματισμού νέων άστρων εκεί - που θα μπορούσε να εξηγήσει την εκπομπή ακτινοβολίας από τη φυσαλίδα", συμπλήρωσε. "Εντούτοις θα έπρεπε να είναι ένα πολύ παράξενο και αριστοτεχνικά σχεδιασμένο αντικείμενο πράγματι".

Περιοδικό: Astronomy and Astrophysics