|
Εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αποκάλυψαν μια
σημαντική σχέση μεταξύ των πολύ μεγάλων μαύρων οπών και των σπειροειδών
γαλαξιών: Όσο πιο βαριά είναι η μαύρη τρύπα, τόσο πιο σφικτές είναι οι
σπείρες του γαλαξία.
"Αυτό σημαίνει ότι για να καθορίσετε τη μάζα μιας πολύ
βαριάς
μαύρης τρύπας, χρειάζεστε μόνο την εικόνα ενός γαλαξία," λέει ο Marc
Seigar του πανεπιστημίου του Αρκάνσας στο Little Rock. Μέσα
στην προηγούμενη δεκαετία οι αστρονόμοι έχουν ξεκαθαρίσει ότι σχεδόν κάθε
γαλαξίας έχει μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα κρυμμένη στο κέντρο του, που το
βάρος της μπορεί να
κυμανθεί από 10.000 ως 1 δισεκατομμύριο φορές τη μάζα του ήλιου.
Οι αστρονόμοι μετρούν συνήθως μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα με βάση το
πόσο γρήγορα στροβιλίζονται τα αστέρια γύρω από αυτήν - όσο γρηγορότερα
κινούνται τα άστρα γύρω της, τόσο πιο βαρύ είναι το αντικείμενο.
Αλλά αυτή η μέθοδος λειτουργεί μόνο για τους σχετικά κοντινούς γαλαξίες
όπου μπορούν να παρατηρηθούν τα μεμονωμένα αστέρια, λέει ο Seigar, που ανήγγειλε την
ανακάλυψη στη 212η συνεδρίαση της Αμερικανικής
Αστρονομικής Ένωσης στο St. Louis, του Μισσούρι.
Για τους πιο απόμακρους γαλαξίες, οι αστρονόμοι έχουν ψάξει για μια
διαφορετικό τεχνική - και εξέτασαν αν οι θέσεις των σπειρών (τους βραχίονες
των σπειροειδών γαλαξιών) θα
μπορούσαν να δώσουν μια λύση, βασισμένη σε συγκρίσεις 27 σπειροειδών
γαλαξιών αρκετά κοντά για να συγκριθούν με τις μαύρες τρύπες τους.
Χρησιμοποιώντας λοιπόν τις εικόνες του Hubble, ο Seigar και οι συνάδελφοι
του διαπίστωσαν
ότι οι γαλαξίες με τις μικρότερες μαύρες τρύπες είχαν γωνίες μέχρι 43
μοίρες μεταξύ των σπειρών και της κεντρικής διόγκωσης του γαλαξία, ενώ οι γαλαξίες που
είχαν στο κέντρο τους τεράστιες μαύρες τρύπες είχαν σπείρες με γωνίες περίπου 7
μοίρες.
"Η πραγματική σημασία αυτών των γωνιών είναι ότι είναι σχετικά εύκολο να ανιχνευθεί
η σπειροειδής δομή στους γαλαξίες, ακόμα και σε αποστάσεις οκτώ
δισεκατομμύρια έτη φωτός," εξηγεί ο Seigar. "Έτσι τώρα μπορούμε να
υπολογίσουμε τις μάζες των πολύ απόμακρων μαύρων τρυπών και να
καθορίσουμε πώς αυξάνονται οι μαύρες τρύπες κατά τη διάρκεια του χρόνου."
Ακατάστατες δομές Οι νέες εικόνες του Hubble βοηθούν επίσης τους αστρονόμους να μελετήσουν τα
ταραχώδη γεγονότα που προκαλούν μια ξαφνική έκρηξη γέννησης άστρων καθώς και κβάζαρ γαλαξιών.
Ο Mike Brotherton στο πανεπιστήμιο του Wyoming ανέφερε ότι οι εικόνες
υποστηρίζουν την κύρια θεωρία της εξέλιξης των γαλαξιών: "Οι
αλληλεπιδράσεις και οι συγχωνεύσεις αυτών των γαλαξιών είναι ζήτημα κλειδί
για την εξέλιξη."
Οι γαλαξιακές συγχωνεύσεις θεωρούνται πως μπορούν να προκαλέσουν
εκρηκτικές περιόδους αστρικής γέννησης, αν και η σκόνη και τα συντρίμμια μπορούν να τυλίξουν τα νέα αστέρια
και να μην τα βλέπουμε. Και εάν η γαλαξιακή αλληλεπίδραση τροφοδοτεί την συνδυασμένη
υπερβαρέα μαύρη τρύπα
του τελικού γαλαξία, μπορεί να παραγάγει έναν φωτοστέφανο ύλης, το
λεγόμενο κβάζαρ.
Το κβάζαρ θα εκτινάξει συντρίμμια, κάνοντας ορατά τα νεογέννητα
αστέρια. Αλλά συχνά μέχρι να τα δούμε τα αστέρια έχουν
εξασθενήσει πολύ για να επισκιάσουν με τη λάμψη τους το ισχυρό κβάζαρ.
Ο Brotherton και η ομάδα του βρήκαν ένα αντικείμενο προς το τέλος της
δεκαετίας του '90 που κατείχε τις φασματικές υπογραφές και ενός κβάζαρ και
μιας παλαιότερης έκρηξης αστρογέννεσης. Το Hubble λοιπόν συνέλαβε εικόνες του σπάνιου
αυτού αντικειμένου και έδειξε ότι
ήταν το κατάλοιπο της συγχώνευσης γαλαξιών.
Οι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει από τότε το Hubble για να παρακολουθήσουν
29 υποψήφια τέτοια κβάζαρ. Είδαν λοιπόν όχι μόνο τα κατάλοιπα της συγχώνευσης
δύο γαλαξιών, αλλά και τα κβάζαρ που δημιουργήθηκαν από την αλληλεπίδραση
των γαλαξιών,
τους διπλούς πυρήνες, τα αστέρια και όλα τα είδη των ακατάστατων δομών. Εργαστήριο αστεριών Ο
αστρονόμος Mιdιric Boquien από το
πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης, πρόσθεσε ότι τα συντρίμμια από τις
συγκρούσεις των γαλαξιών μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εργαστήριο για να
μελετηθεί η διαδικασία του σχηματισμού των αστεριών.
Η ομάδα του Boquien έχει χρησιμοποιήσει το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer,
το Galaxy
Evolution Explorer, και οκτώ επίγεια τηλεσκόπια για να
παρατηρήσει έξι συστήματα γαλαξιών που αλληλεπιδρούν. Όλα αυτά τα συστήματα
βρίσκονται το πολύ 375 εκατομμύρια έτη φωτός από τη γη.
Σε κάθε ένα από τους αλληλεπιδρώντες γαλαξίες, μέχρι το 85% του
σχηματισμού των άστρων πραγματοποιούνται στα συντρίμμια από τη σύγκρουση μεταξύ
των γαλαξιών αντί μέσα στους ίδιους τους μητρικούς γαλαξίες. ¶
"Οι καλύτερες περιοχές για να μελετηθεί ο σχηματισμός νέων άστρων θα ήταν
αυτές που θα ήταν
απολύτως απαλλαγμένες από παλαιά αστέρια, και ήμαστε σε θέση να βρούμε
μερικές τέτοιες περιοχές που ικανοποιούν αυτά τα κριτήρια," τονίζει ο Boquien.
Τέτοιες δε περιοχές είναι γενικά αρκετά απομονωμένες, αντίθετα από τις
περιοχές που σχηματίζονται άστρα μέσα στους κανονικούς γαλαξίες οι οποίοι
μπορούν να περιβληθούν από πολλά φωτεινά αστρονομικά αντικείμενα.
|
