Ένας νεογέννητος γαλαξίας γεννά 1000 φορές περισσότερα άστρα από ό,τι ο Γαλαξίας μας

Πηγή: Cosmos, 5 Φεβρουαρίου 2009

Μια περιοχή με έντονο σχηματισμό νέων άστρων που παράγει πάνω από χίλιες ηλιακές μάζες το χρόνο βρέθηκε σε ένα γαλαξία 12,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Η περιοχή με τον υπερβολικά μεγάλο αριθμό νεογέννητων άστρων αποτελεί τμήμα ενός νεαρού γαλαξία με ένα κβάζαρ στο κέντρο του. Επειδή είναι πολύ μακριά μας, μπορούμε να δούμε μόνο πώς ο γαλαξίας αυτός φαινόταν στο μακρινό παρελθόν, όταν το σύμπαν είχε ηλικία λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Ο συγκεκριμένος νεογέννητος  γαλαξίας παράγει 1.000 φορές περισσότερη ύλη για άστρα από ό,τι ο Γαλαξίας μας, ενώ έχει διάμετρο μόλις 4.000 έτη φωτός όταν ο Γαλαξίας μας έχει μήκος 100.000 έτη φωτός.

Αυτό μας βοηθά να επιβεβαιώσουμε μια θεωρία που λέει ότι οι νεαροί γαλαξίες μπορούν να αναπτυχθούν πολύ γρήγορα.

"Ο ρυθμός σχηματισμού νέων άστρων που παρατηρήσαμε είναι ο υψηλότερος που μπορεί να υπάρχειί", λέει ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Fabian Walter, αστροφυσικός στο Ινστιτούτο Max Planck της Γερμανίας. "Η φυσική δεν επιτρέπει υψηλότερο ρυθμό σχηματισμού νέων άστρων."

Οι αστρονόμοι από καιρό γνώριζαν αυτόν τον γαλαξία, που ονομάζεται J1148 5251, και είχαν υποψίες ότι είχε μια περιοχή με έντονο σχηματισμό νέων άστρων. Ωστόσο, όπως αναφέρει ο Walter στο περιοδικό Nature, είναι τόσο μακριά από τη Γη που δεν μπορούσαν να την παρατηρήσουν καθαρά, εν μέρει λόγω του υπέρ-λαμπρου κβάζαρ στον πυρήνα του γαλαξία.

Τα κβάζαρ θεωρούνται ότι είναι οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών και οι καυτοί δίσκοι των υλικών που κινούνται σπειροειδώς προς αυτές. Πρόκειται για τα πιο φωτεινά αντικείμενα στο σύμπαν - κάποια κβάζαρ έχουν μια φωτεινότητα πάνω από ένα τρισεκατομμύριο φορές σαν του Ήλιου.

Το συγκεκριμένο κβάζαρ στον γαλαξία J1148 5251 υπερ-φωτίζει το περιβάλλον διάστημα, γι αυτό και μέχρι σήμερα ήταν δύσκολο να δει κάποιος την περιοχή όπου σχηματίζονται τα άστρα, λένε οι ερευνητές.

Ωστόσο, μια νέα αναβάθμιση του τηλεσκοπίου IRAM στην Γκρενόμπλ επέτρεψε την απεικόνιση του γαλαξία με την βοήθεια ραδιοφωνικών και υπέρυθρων μηκών κύματος. Έτσι, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να διακρίνουν μια ιδιαίτερα ενεργή αλλά συμπαγή περιοχή σχηματισμού νέων άστρων, και την υπολόγισαν ακριβώς.

Υπάρχει μια περιοχή στον Γαλαξία μας, με ένα παρόμοιο εκρηκτικό ρυθμό γεννήσεων νέων άστρων - το νεφέλωμα του Ωρίωνα - αλλά η περιοχή στον γαλαξία J1148 +5251 είναι 100 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη. Αυτό δείχνει ότι οι αρχές του σχηματισμού άστρων στους νέους γαλαξίες είναι εξαιρετικά αποτελεσματική - πιθανόν επιτρέποντας στους πρώιμους γαλαξίες του σύμπαντος να αυξάνονται σχετικά γρήγορα.

Αυτός ο έντονος σχηματισμός άστρων θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε μια στρογγυλή κεντρική "διόγκωση", όπως και αυτή που υπάρχει στο κέντρο του Γαλαξία μας, αλλά μεγαλύτερη. Ωστόσο, δεδομένου ότι ψάχνουμε στο πολύ παρελθόν - πάνω από 12 δισεκατομμύρια χρόνια πριν - είναι δύσκολο να πούμε ακριβώς με τι ο γαλαξίας αυτός μοιάζει σήμερα.

Η κύρια ανακάλυψη στην έρευνα αυτή είναι ότι ο ρυθμός σχηματισμού είναι 10 φορές υψηλότερος από τον μέγιστο τυπικό ρυθμό. Είναι τόσο έντονη που η περιοχή εξαπλώνεται και τελικά θα σταματήσει ο σχηματισμός.

Ίσως όμως αυτό θα μπορούσε να είναι μια κυκλική διαδικασία που συνεχίζεται για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια, λέει ο Walter. Όταν η περιοχή αποτύχει να σχηματίζει άστρα, θα δημιουργήσει αποθεματικά ψυχρού αερίου για να φτιαχτούν νέα άστρα αργότερα.

Το επόμενο βήμα για τον Walter και την ομάδα του είναι να εμβαθύνει στον J1148 5251 και άλλους απομακρυσμένους μικρούς γαλαξίες με υπερ-δραστηριότητα σχηματισμού νέων άστρων.

Γι αυτό πρόκειται να χρησιμοποιήσουν την υπερ-ισχυρή συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA στη Χιλή, που θα χρησιμοποιεί για τον εντοπισμό των μακρινών γαλαξιών 64 κεραίες, αντί για τις έξι κεραίες του IRAM. Αλλά θα πρέπει να περιμένουν - το ALMA θα ξεκινήσει την λειτουργία του το επόμενο έτος, ενώ πλήρως λειτουργικό θα γίνει το 2012.