Σε πολλούς γαλαξίες στο Σύμπαν δημιουργούνται άστρα
αλλά οι πιο παραγωγικοί ονομάζονται starburst, και δημιουργούν άστρα με φρενήρη ρυθμό.
Σήμερα, αστρονόμοι χρησιμοποιούν το Χαμπλ για να εξερευνήσουν μερικούς από τους μικρότερους και πλέον πολυάριθμους τέτοιους γαλαξίες
από την εποχή που δημιουργήθηκαν τα περισσότερα άστρα του Σύμπαντος.
Αυτοί είναι οι υπεργόνιμοι γαλαξίες νάνοι από το νεαρό Σύμπαν, και είναι σημαντικότεροι από ότι νομίζαμε.
Επεισόδιο 75: Νάνοι γαλαξίες με τεράστια δραστηριότητα
Παρουσιάζει ο Δρ. Τζέι, ή κατά κόσμον Δρ. Τζό Λίσκε.
Το Σύμπαν είναι γεμάτο άστρα. Από που προήλθαν άραγε;
Λοιπόν, σχηματίστηκαν μέσα σε πυκνά νέφη αερίου σε γαλαξίες
και αυτή τη διαδικασία μπορούμε να τη παρατηρήσουμε και σήμερα, στο Γαλαξία μας και σε άλλους κοντινούς γαλαξίες.
Μπορούμε ακόμη και να μετρήσουμε πόσα νέα άστρα δημιουργούνται ανά έτος.
Τώρα ας υποθέσουμε ότι κατά μέσο όρο όλοι οι γαλαξίες, σε όλη τη διάρκεια ζωής του Σύμπαντος, παρήγαγαν άστρα με το σημερινό τους ρυθμό.
Σε αυτή τη περίπτωση θα είχαμε πολύ λιγότερα άστρα στο Σύμπαν, από όσα παρατηρούμε σήμερα.
Αυτό σημαίνει ότι οι γαλαξίες πρέπει να παρήγαγαν κάποτε άστρα με ρυθμό μεγαλύτερο από το σημερινό.
Πράγματι, όταν κοιτάμε σε μακρινούς γαλαξίες στο νεαρό Σύμπαν
μπορούμε να δούμε ότι ο ρυθμός γέννησης άστρων ήταν δέκα φορές μεγαλύτερος από τους σημερινούς γαλαξίες.
Με τη βοήθεια του Χαμπλ μπορέσαμε ακόμη και να παρακολουθήσουμε όλη την ιστορία της αστρικής δημιουργίας στο Σύμπαν.
Και αποδείχθηκε ότι τα περισσότερα άστρα δημιουργήθηκαν από δύο ως έξι δις χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Έτσι σχεδόν γνωρίζουμε πότε δημιουργήθηκαν τα άστρα.
Σε αυτό το επεισόδιο εξερευνούμε το "πού" και το "πώς".
Δημιουργούνται άστρα στους γαλαξίες προοδευτικά και διαρκώς σε όλη τη ζωή τους;
Ή μήπως με ξαφνικές και σύντομες εκρηκτικές διαδικασίες;
Επηρεάζει το μέγεθος ενός γαλαξία τον αριθμό των άστρων που δημιουργούνται;
Οι αστρονόμοι παρατήρησαν γαλαξίες στο νεαρό Σύμπαν ελπίζοντας να απαντήσουν αυτά τα ερωτήματα.
Οι περισσότερο μελετημένοι γαλαξίες είναι οι μεγαλύτεροι και πιο λαμπροί, καθώς είναι ευκολότερο να παρατηρηθούν.
Αυτό που ανακάλυψαν είναι ότι η δημιουργία άστρων σε αυτούς τους τεράστιους γαλαξίες εξηγεί σημαντικό ποσοστό των άστρων που βλέπουμε σήμερα.
Δε μπορούμε όμως να έχουμε πλήρη εικόνα κοιτώντας μόνο αυτούς τους γαλαξίες. Πρέπει να μελετήσουμε γαλαξίες όλων των μεγεθών.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το Χαμπλ για να μελετήσουν γαλαξίες-νάνους στο νεαρό Σύμπαν.
Αυτοί είναι μικρότερης μάζας "αδέλφια" των γιγάντων που μελέτησαν νωρίτερα.
Αυτοί οι νάνοι είναι αμυδροί και μικροί και κατά συνέπεια δύσκολο να μελετηθούν καθώς βρίσκονται στο μέσο του παρατηρούμενου Σύμπαντος.
Όμως άξιζε η αναζήτησή τους, καθώς μερικοί από αυτούς είναι πολύ εντυπωσιακοί.
Περίπου ένα τρίτο αυτών των νάνων δημιουργούν άστρα τόσο γρήγορα, ώστε διπλασιάζουν την αστρική τους μάζα κάθε 150 εκατ. χρόνια.
Αυτό είναι κλάσμα της ηλικίας τους και πραγματικά πολύ σύντομο χρονικό διάστημα
δεδομένου ότι οι περισσότεροι συνήθεις γαλαξίες χρειάζονται δις χρόνια για να διπλασιάσουν την αστρική τους μάζα.
Προφανώς αυτοί οι νάνοι δε θα μπορέσουν να διατηρήσουν αυτό το ρυθμό αστρογένεσης για πολύ -
πρέπει να διέρχονται μία σύντομη περίοδο εκρηκτικής αστρικής δημιουργίας.
Όμως και μόνο ο αριθμός των γαλαξιών-νάνων σημαίνει ότι αυτή η έντονη διαδικασία παράγει ένα εντυπωσιακό αριθμό άστρων.
Πώς τα κατάφεραν όμως; Πώς μπόρεσαν οι αστρονόμοι να μετρήσουν τη διαδικασία αστρογένεσης σε αυτούς τους αμυδρούς γαλαξίες-νάνους;
Χρησιμοποίησαν την υψηλής ευαισθησίας Wide Field Camera 3 του Χαμπλ στην κατάσταση φασματοσκοπίας "πλέγματος-πρίσματος".
Ο συνδυασμός πλέγματος και πρίσματος διαχωρίζει το φως ενός γαλαξία στα συστατικά του χρώματα, παράγοντας ένα φάσμα.
Η ουσία είναι ότι αυτό γίνεται ιδιαίτερα αποτελεσματικά, χωρίς σχεδόν απώλεια φωτονίων, περιλαμβάνοντας πολλούς γαλαξίες σε κάθε παρατήρηση.
Όταν έχεις ένα φάσμα, μπορείς να παρατηρήσεις το εκπεμπόμενο φως από το αέριο υδρογόνο του γαλαξία.
Αν υπάρχει δημιουργία άστρων στο γαλαξία, τότε η έντονη ακτινοβολία των νεογέννητων άστρων θερμαίνει το αέριο υδρογόνο και το κάνει να λάμπει.
Είναι σημαντικό ότι το φως από το αέριο υδρογόνο εκπέμπεται σε μικρό αριθμό, στενών και λαμπρών γραμμών εκπομπής
και αυτές είναι ευκολότερο να ανιχνευθούν από το ασθενές φως των ίδιων των άστρων.
Το ποσό του φωτός σε μία μόνο από αυτές τις γραμμές καταγράφει ακριβώς τη δραστηριότητα δημιουργίας άστρων στο γαλαξία.
Η αναζήτηση και μελέτη διαφορετικού μεγέθους γαλαξιών με εκρηκτική αστρογένεση
διαφωτίζουν την ιστορία του Σύμπαντός μας και συμβάλουν να αποκαλυφθούν τα μυστικά της εξέλιξης των γαλαξιών.
Δεν είμαστε ακόμη σίγουροι ποιές διαδικασίες προκαλούν την τόσο έντονη δημιουργία άστρων σε αυτούς τους γαλαξίες-νάνους.
Γενικά, η εκρηκτική αστρογένεση θα μπορούσε να προκληθεί από διάφορα γεγονότα στο παρελθόν του γαλαξία.
Για παράδειγμα ένα τέτοιο γεγονός θα μπορούσε να είναι η συγχώνευση, ή η παλιρροϊκή αλληλεπίδραση με κάποιον άλλο γαλαξία,
ή ένα ωστικό κύμα από κάποιον υπερκαινοφανή.
Για το παρατηρούμενο δείγμα τέτοιων γαλαξιών-νάνων στο νεαρό Σύμπαν, απλά δε ξέρουμε τί μπορεί να προκάλεσε την εκρηκτική αστρογένεση.
Το μόνο που γνωρίζουμε προς το παρόν είναι ότι δε χρειάζεται να είναι πολύ μεγάλος ένας γαλαξίας για να έχει τέτοια έντονη δραστηριότητα.
Είμαι ο Δρ. Τζέι και εδώ τελειώνει αυτό το επεισόδιο. Για μια ακόμη φορά η φύση μας εκπλήσσει πέρα από κάθε φαντασία.
Το Hubblecast είναι μία παραγωγή του ESA/Hubble στο Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο στη Γερμανία.
Η αποστολή του Χαμπλ αποτελεί διεθνή συνεργασία μεταξύ της NASA και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος.
www.spacetelescope.org
Κείμενα: ESA/Hubble. Μετάφραση: Μανώλης Ζούλιας