Το Χαμπλ βρίσκει αντικείμενα – φαντάσματα κοντά σε νεκρά κβάζαρς.

Το Χαμπλ βρίσκει αντικείμενα – φαντάσματα κοντά σε νεκρά κβάζαρς.

19 Απριλίου 2015

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA φωτογράφησε μια σειρά από, ιριδίζοντα πράσινα αντικείμενα που είναι εφήμερα φαντάσματα από κβάζαρ που τρεμόσβηναν και στη συνέχεια ξεθωριάσαν.

Οι λαμπερές δομές έχουν βροχοειδή, σχήματα ελικοειδή, και πλεκτά. “Δεν ταιριάζουν σε ένα ενιαίο πρότυπο,” είπε ο Bill Keel του Πανεπιστημίου της Αλαμπάμα στο Tuscaloosa, ο οποίος ξεκίνησε την έρευνα με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου Hubble. Ο Keel πιστεύει ότι τα χαρακτηριστικά αυτά, προσφέρουν γνώσεις σχετικά με την αινιγματική συμπεριφορά των γαλαξιών με ενεργητικούς πυρήνες.

Αυτές οι εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αποκαλύπτουν μια σειρά από παράξενα, πρασινωπά, επαναλαμβανόμενα, σπιράλ, και σχήματα πλεγμένα  γύρω από οκτώ ενεργούς γαλαξίες. Αυτοί οι τεράστιοι κόμβοι σκόνης και αερίου φαίνονται πρασινωποί επειδή εκπέμπουν λαμπερό φως κυρίως από ιονισμένα άτομα. Κάθε γαλαξίας φιλοξενεί ένα λαμπρό κβάζαρ που μπορεί να έχει φωτίσει τις δομές.

Αυτές οι εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αποκαλύπτουν μια σειρά από παράξενα, πρασινωπά, επαναλαμβανόμενα, σπιράλ, και σχήματα πλεγμένα γύρω από οκτώ ενεργούς γαλαξίες. Αυτοί οι τεράστιοι κόμβοι σκόνης και αερίου φαίνονται πρασινωποί επειδή εκπέμπουν λαμπερό φως κυρίως από ιονισμένα άτομα. Κάθε γαλαξίας φιλοξενεί ένα λαμπρό κβάζαρ που μπορεί να έχει φωτίσει τις δομές.

Οι αιθέριες τούφες έξω από το κάθε γαλαξία πιστεύεται ότι έχουν φωτισθεί από ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον πυρήνα του γαλαξία. Οι πιο ενεργοί από αυτούς τους πυρήνες των γαλαξιών, ονομάζονται κβάζαρ, όπου η καταρρέουσα ύλη θερμαίνεται σε ένα σημείο, όπου μια λαμπρή δέσμη εκπέμπεται στο βαθύ διάστημα. Η δέσμη παράγεται από ένα δίσκο από λαμπερό υπέρθερμο αέριο που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα.

«Ωστόσο, τα κβάζαρ δεν είναι αρκετά φωτεινά τώρα ώστε να δικαιολογούν αυτό που βλέπουμε. Αυτό είναι μια ένδειξη ότι συνέβη στο παρελθόν», δήλωσε ο Keel. «Τα λαμπερά νήματα μας λένε ότι οι κβάζαρ  κάποτε εξέπεμψαν περισσότερη ενέργεια, ή ότι αλλάζουν πολύ γρήγορα, πράγμα που δεν έπρεπε να κάνουν.»

Ο Keel είπε ότι μια πιθανή εξήγηση, είναι ότι ζεύγη από μαύρες τρύπες σε ίδιες τροχιές τροφοδοτούν τα κβάζαρ, και αυτό θα μπορούσε να αλλάξει τη φωτεινότητά τους, όπως γίνεται με τη χρησιμοποίηση του διακόπτη dimmer σε έναν πολυέλαιο.

Η δέσμη του κβάζαρ έκανε τα αόρατα νήματα στο βαθύ διάστημα να λάμπουν μέσα από μια διαδικασία που ονομάζεται φωτοϊονισμός. Άτομα οξυγόνου στα νημάτια απορροφούν το φως από το κβάζαρ και σιγά-σιγά εκ νέου, το εκπέμπουν ξανά για πολλές χιλιάδες χρόνια. Άλλα στοιχεία που ανιχνεύονται στα νημάτια είναι υδρογόνο, ήλιο, άζωτο, θείο και νέον. «Τα βαριά στοιχεία εμφανίζονται σε μέτριες ποσότητες, ενδυναμώνοντας την υπόθεση στην οποία το αέριο προέρχεται από τις παρυφές των γαλαξιών και όχι έξω από τον πυρήνα» δήλωσε ο Keel.

Τα πράσινα νήματα που πιστεύεται ότι είναι μακριές ουρές του αερίου, το οποίο τραβιέται χώρια, κάτω από βαρυτικές δυνάμεις που προκύπτουν από τη συγχώνευση των δύο γαλαξιών. Αντί να πεταχτεί προς τα έξω από τη μαύρη τρύπα των κβάζαρ, αυτές οι τεράστιες δομές, δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός σε μήκος, κινούνται αργά σε τροχιά γύρω από τον γαλαξία αρκετό καιρό μετά την ολοκλήρωση της συγχώνευσης.

«Θεωρούμε ότι για αυτές τις συστραμμένες λωρίδες σκόνης που είναι συνδεδεμένες με το αέριο, υπάρχει ένα μαθηματικό μοντέλο για το πώς το υλικό αυτό τυλίγεται γύρω από το γαλαξία» δήλωσε ο Keel. Δυνητικά, μπορούμε να πούμε ότι αυτό που βλέπετε είναι 1.500 εκατομμύρια χρόνια μετά από τη στιγμή που ένας μικρότερος και πλούσιος σε αέριο γαλαξίας έπεσε επάνω σε ένα μεγαλύτερο γαλαξία.»

Οι πράσινες δομές – φαντάσματα είναι τόσο μακριά έξω από το γαλαξία, που δεν μπορεί να είχαν ανάψει τουλάχιστον πριν να περάσουν μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια μετά το ξέσπασμα του κβάζαρ και επίσης θα είχε εξασθενίσει σε μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια μετά την εξασθένιση του ίδιου του κβάζαρ. Αυτό είναι και το χρονικό διάστημα που θα χρειαστεί για να τις φτάσει το φως του κβάζαρ.

Ο Keel είχε 200 άτομα εθελοντές, ειδικά για να δουν πάνω από 15.000 γαλαξίες που φιλοξενούν κβάζαρ. Κάθε υποψήφιος έπρεπε να έχει τουλάχιστον 10 θεάσεις που αποκαλύπτουν συλλογικά αλλόκοτα χρωματισμένα σύννεφα.

Η ομάδα του Keel πήρε τους γαλαξίες που φαινόταν να υπόσχονται περισσότερα και τους μελέτησε περαιτέρω, διαιρώντας το φως τους στα συστατικά χρώματά του, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται φασματοσκοπία. Στη συνέχεια από παρατηρήσεις του Kitt Peak, το Εθνικό Αστεροσκοπείο και το Παρατηρητήριο του Lick, η ομάδα του βρήκε 20 γαλαξίες που είχαν το αέριο που ιονίζεται με ακτινοβολία από ένα κβάζαρ και όχι από την ενέργεια του σχηματισμού των άστρων. Και τα σύννεφα αυτά εκτείνονταν περισσότερο από 30.000 έτη φωτός έξω από τους γαλαξίες που τα φιλοξενούν.

Οκτώ από τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα σύννεφα ήταν πιο ενεργητικά απ’ ότι αναμενόταν, δεδομένου του ποσού της ακτινοβολίας που προέρχεται από το κβάζαρ που τα φιλοξενεί, ακόμη και όταν παρατηρούνται στο υπέρυθρο φως από το Wide-field Infrared της NASA Survey Explorer διαστημικό τηλεσκόπιο. Τα κβάζαρ ξενιστές είχαν το ένα δέκατο της φωτεινότητας που απαιτείται για να παρέχουν αρκετή ενέργεια για τον ιονισμό του αερίου. Ο Keel, είπε ότι κατά πάσα πιθανότητα οι αλλαγές φωτεινότητας, διέπονται από το ρυθμό με τον οποίο το υλικό πέφτει πάνω στην κεντρική μαύρη τρύπα.

Ο Keel εικάζει ότι η μεταβλητότητα αυτού του κβάζαρ μπορεί να εξηγηθεί αν υπάρχουν δύο τεράστιες μαύρες τρύπες που το περιβάλλουν στο κέντρο του γαλαξία που το φιλοξενεί. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να συμβεί μετά από τη συγχώνευση δύο γαλαξιών. Ένα ζευγάρι μαύρες τρύπες που στροβιλίζονται η μία κοντά στην άλλη θα μπορούσε να διαταράξει τη σταθερή ροή του αερίου που πέφτει. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει απότομες αιχμές του ποσοστού προσαύξησης και να προκαλέσει εκρήξεις της ακτινοβολίας.

Όταν ο Γαλαξίας μας θα συγχωνεύεται με τον γαλαξία της Ανδρομέδας (Μ31) σε περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, οι μαύρες τρύπες σε κάθε γαλαξία θα μπορούσαν να καταλήξουν σε τροχιά η μια σε σχέση με την άλλη. Έτσι, στο μακρινό μέλλον, το γαλαξιακό σύστημά μας, θα μπορούσε να έχει τη δική του εκδοχή πράσινων αντικειμένων που θα μοιάζουν με φαντάσματα.

Πηγή : astronomy.com