|
Αστρονόμοι έχουν παράγει ένα επιστημονικό ορυχείο
λεπτομερών εικόνων, υψηλής ποιότητας των κοντινών μας γαλαξιών, που γεννά σημαντικές νέες ιδέες
για πολλές πτυχές των γαλαξιών,
που περιλαμβάνουν τις σύνθετες δομές τους, το πώς σχηματίστηκαν τα αστέρια,
τις κινήσεις του αερίου στους γαλαξίες, τη σχέση της "κανονικής"
ύλης με την
αθέατη "σκοτεινή ύλη", και πολλές άλλες.
Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων έκαναν πάνω από
500 ώρες παρατηρήσεις με το ραδιοτηλεσκόπιο Πολύ Μεγάλης Σειράς (VLA), για
να φτιάξει
εικόνες 34 γαλαξιών σε αποστάσεις από 6 έως 50 εκατομμύρια έτη
φωτός από τη Γη. Το πρόγραμμά τους, που ονομάζεται HI Έρευνα Κοντινών Γαλαξιών, ή
THINGS, χρειάστηκε δύο χρόνια για να παραγάγει σχεδόν ένα TeraByte
δεδομένων. Το HI είναι ένας αστρονομικός όρος για το αέριο
του ατομικού υδρογόνου.
"Η μελέτη των ραδιοκυμάτων που εκπέμπονται από το αέριο
του ατομικού
υδρογόνου στους γαλαξίες είναι ένας εξαιρετικά ισχυρό εργαλείο για να μάθουμε
τι συμβαίνει στους κοντινούς γαλαξίες. Η έρευνα THINGS παράγει λεπτομερείς
εικόνες των γαλαξιών
διαφορετικών τύπων, " λέει ο Fabian Walter, του Ιδρύματος Max-Planck
για την αστρονομία στη Χαϊδελβέργη.
Οι περισσότεροι από τους γαλαξίες που μελετήθηκαν με την έρευνα THINGS
έχουν
επίσης παρατηρηθεί και με άλλα μήκη κύματος, όπως στα υπέρυθρα και
υπεριώδη μήκη κύματος από τα διαστημικά τηλεσκόπια Spitzer και GALEX
αντίστοιχα.
Αυτός ο συνδυασμός προσφέρει πρωτοφανείς συνθήκες για τη διευκρίνηση του
εξής μυστηρίου: πώς το αεριώδες υλικό ενός γαλαξία επηρεάζει τη γενική
εξέλιξή του.
Η ανάλυση των στοιχείων THINGS ήδη έχει παραγάγει πολυάριθμες
επιστημονικές ανακαλύψεις. Παραδείγματος χάριν, μια μελέτη έχει ρίξει
νέο φως στην γνώση του κατώτατου ορίου της πυκνότητας
του αερίου που απαιτείται για να αρχίσει τη διαδικασία του σχηματισμού των
άστρων. "Η
η χρησιμοποίηση των στοιχείων από τις έρευνες THINGS σε συνδυασμό με τις
παρατηρήσεις από τα διαστημικά τηλεσκόπια της NASA μας έχει επιτρέψει να ερευνήσουμε πώς οι διαδικασίες που οδηγούν στο σχηματισμό
των άστρων,
διαφέρουν στους μεγάλους σπειροειδείς γαλαξίες - όπως ο δικός μας - και στους
πολύ μικρότερους, νάνους γαλαξίες," διευκρινίζει ο Adam Leroy και ο Frank Bigiel
του Ινστιτούτου Max-Planck
για την αστρονομία στη συνεδρίαση του Ώστιν.
Επειδή το ατομικό υδρογόνο εκπέμπει ραδιοκύματα σε μια συγκεκριμένη
συχνότητα, οι αστρονόμοι μπορούν να μετρήσουν τις κινήσεις του αερίου σημειώνοντας
τη μετατόπιση Doppler στη συχνότητα, που προκαλείται από
τις κινήσεις του αερίου. "Επειδή οι εικόνες από τις έρευνες THINGS είναι ιδιαίτερα
λεπτομερείς, είμαστε σε θέση να μετρήσουμε και την περιστροφική κίνηση των
γαλαξιών και των μη-κυκλικών τυχαίων κινήσεων μέσα στους γαλαξίες,"
σημείωσε ο Erwin de Blok του πανεπιστημίου του Καίηπ Τάουν.
Οι μετρήσεις των κινήσεων δίνουν νέες πληροφορίες για τη μυστήρια,
απαρατήρητη μέχρι τώρα σκοτεινή ύλη στους γαλαξίες. "Οι μη-κυκλικές κινήσεις που
αποκαλύπτονται από τις παρατηρήσεις THINGS, αποδεικνύονται πάρα πολύ
μικρές για να λύσουν ένα παλιό πρόβλημα στην κοσμολογία,
δηλαδή την ανικανότητα των προσομοιώσεων σε υπολογιστές να
περιγράψουν την κατανομή της σκοτεινής ύλης στους δίσκους των γαλαξιών.
Θεωρήθηκε ότι οι τυχαίες κινήσεις θα μπορούσαν να εξηγήσουν αυτή την
ανικανότητα, αλλά τα στοιχεία μας δείχνουν άλλα," εξήγησε ο de Blok.
Οι εικόνες THINGS αποκάλυψαν αυτό που ο Elias Brinks του πανεπιστημίου
Hertfordshire ονόμασε "τρομακτική πολυπλοκότητα των δομών στο
ασθενικό διαστρικό μέσο των γαλαξιών." Αυτές οι δομές περιλαμβάνουν
μεγάλους φλοιούς και "φυσαλίδες", που πιθανώς προκαλούνται από
πολλαπλές εκρήξεις σουπερνοβών των μεγάλων άστρων. Η λεπτομερής ανάλυση αυτών των σύνθετων δομών θα βοηθήσει τους αστρονόμους να
καταλάβουν καλύτερα τις διαφορές στις διαδικασίες σχηματισμού άστρων
στους διάφορους τύπους των γαλαξιών.
Ακόμη και μια τέτοια απλή ερώτηση όπως, πόσο μεγάλοι είναι οι δίσκοι του
αερίου στους σπειροειδείς γαλαξίες, είχαν αποφύγει οι αστρονόμοι προηγουμένως. "Η ποιότητα των εικόνων
THINGS μας βοήθησαν να δούμε τις πραγματικές άκρες αυτών
των δίσκων σε ένα μεγάλο δείγμα των γαλαξιών," λέει ο Brinks.
Η νέα έρευνα παρουσίασε επίσης τη θεμελιώδη διαφορά μεταξύ των κοντινών
γαλαξιών -- μέρος του "τρέχοντος" σύμπαντος, και των πολύ πιο απόμακρων
γαλαξιών, που τους 'βλέπουμε' όταν το σύμπαν ήταν πολύ
νεώτερο. "Φαίνεται ότι το αέριο στους γαλαξίες στον πρώιμο κόσμο είναι
ανακατωμένο, ενδεχομένως επειδή οι γαλαξίες συγκρούονταν συχνότερα
τότε, και ήταν εντονότερος ο σχηματισμός των άστρων προκαλώντας εκροές
υλικού και αστρικούς ανέμους," εξήγησε ο Martin Zwaan του Ευρωπαϊκού
Νότιου
Παρατηρητήριου.
Αυτές οι ανακαλύψεις, προβλέπουν οι επιστήμονες, είναι η κορυφή
μόνο του
παγόβουνου. "Αυτή η έρευνα έδωσε μια τεράστια ποσότητα στοιχείων, και
έχουμε αναλύσει μόνο ένα μικρό μέρος από αυτά μέχρι τώρα. Στη συνέχεια
είναι σίγουρο ότι θα μας πουν πολύ περισσότερα για τους γαλαξίες και
το πώς εξελίσσονται," λέει ο Walter είπε.
Η εργασία τους
παρουσιάστηκε στη συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης.
|
