Ένα νεαρό, εξαιρετικά θερμό, μεγάλης μάζας νεαρό σμήνος γαλαξιών - το μεγαλύτερο που έχει βρεθεί ποτέ στο μακρινό Σύμπαν - μελετήθηκε από μία διεθνή επιστημονική ομάδα με τη χρήση του τηλεσκοπίου Very Large Telescope (VLT) του ESO στην έρημο Ατακάμα της Χιλής, του διαστημικού τηλεσκοπίου ακτίνων-Χ Chandra της NASA και του Κοσμολογικού Τηλεσκοπίου της Ατακάμα. Τα νέα αποτελέσματα ανακοινώνονται στις 10 Ιανουαρίου 2012 στη 219η συνάντηση της Αμερικανική Αστρονομικής Εταιρίας στο Ώστιν του Τέξας.
Το νεοανακαλυφθέν γαλαξιακό σμήνος[1] έλαβε το προσωνύμιο Ελ Γκόρντο (El Gordo) - που σημαίνει “μεγάλος” ή “παχύς” στα ισπανικά. Αποτελείται από δύο μικρότερα υποσμήνη, τα οποία συγκρούονται με ταχύτητες αρκετών εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα, σε απόσταση τόσο μεγάλη που το φως τους χρειάστηκε επτά δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη Γη. ”Αυτό το σμήνος έχει τη μεγαλύτερη μάζα, είναι το θερμότερο και εκπέμπει τις περισσότερες ακτίνες-Χ από κάθε άλλο που έχει παρατηρηθεί σε ανάλογη ή και μεγαλύτερη απόσταση,” δήλωσε ο Felipe Menanteau, από το Πανεπιστήμιο Rutgers, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. “Διαθέσαμε πολύ από το διαθέσιμο χρόνο παρατήρησης στο Ελ Γκόρντο, και χαίρομαι που η επένδυσή μας αυτή απέδωσε και ανακαλύψαμε μια εντυπωσιακή σύγκρουση σμηνών.”
Τα σμήνη γαλαξιών αποτελούν τα μεγαλύτερα αντικείμενα στο Σύμπαν και η δύναμη που τα συγκρατεί είναι η βαρύτητα. Η διαδικασία σχηματισμού τους, καθώς μικρότερες ομάδες γαλαξιών ενώνονται μεταξύ τους, εξαρτάται σημαντικά από την ποσότητα σκοτεινής ύλης και σκοτεινής ενέργειας που υπάρχουν τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή στο Σύμπαν - και έτσι η μελέτη των σμηνών μπορεί να ρίξει φως σε αυτά τα μυστηριώδη στοιχεία του Σύμπαντος.
“Γιγαντιαία γαλαξιακά σμήνη όπως αυτό, είναι ότι ακριβώς ψάχνουμε να βρούμε,” είπε ο Jack Hughes, μέλος της επιστημονικής ομάδας, επίσης από το Πανεπιστήμιο Rutgers. “Θέλουμε να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε πώς σχηματίζονται αυτά τα εξωτικά αντικείμενα, χρησιμοποιώντας τα καλύτερα κοσμολογικά μοντέλα που διαθέτουμε.”
Η ομάδα, υπό την αιγίδα ερευνητών από τη Χιλή και το Πανεπιστήμιο Rutgers, ανακάλυψε το Ελ Γκόρντο μετά τον εντοπισμό μίας διαταραχής στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Αυτή η ασθενής λάμψη αποτελεί απομεινάρι του πρώτου φωτός που εξεπέμφθη από τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang), την υπέρθερμη και υπέρπυκνη αρχή του Σύμπαντος πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Η εναπομείνουσα ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη αλληλεπιδρά με τα ηλεκτρόνια και το θερμό αέριο των γαλαξιακών σμηνών, μεταβάλλοντας την εικόνα της όπως αυτή καταγράφεται από τη Γη[2]. Όσο πυκνότερο και μεγαλύτερο είναι το σμήνος τόσο πιο έντονα επιδρά. Το Ελ Γκόρντο εντοπίσθηκε σε μία επισκόπηση της μικροκυματικής ακτινονολίας υποβάθρου, με τη χρήση του Κοσμολογικού Τηλεσκοπίου Ατακάμα[3].
Το Very Large Telescope του ESO χρησιμοποιήθηκε από την ομάδα για να μετρηθούν οι ταχύτητες των γαλαξιών σε αυτή τη σύγκρουση σμηνών, καθώς και για να μετρηθεί η απόστασή τους από τη Γη. Επιπλέον το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων-Χ Chandra χρησιμοποιήθηκε για να μελετηθεί το θερμό αέριο του σμήνους.
Αν και ένα σμήνος του μεγέθους του Ελ Γκόρντο σε τέτοια απόσταση είναι ιδιαίτερα σπάνιο, οι ερευνητές δηλώνουν πως τα νέα αποτελέσματα συμφωνούν με την τρέχουσα θεώρηση των αστρονόμων για ένα Σύμπαν που ξεκίνησε με τη Μεγάλη Έκρηξη και αποτελείται κατά κύριο λόγο από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.
Το Ελ Γκόρντο πιθανότατα σχηματίστηκε όπως και το Σμήνος της Σφαίρας, ένα εντυπωσιακό σμήνος αλληλεπιδρόντων γαλαξιών, το οποίο βρίσκεται πλησιέστερα στη Γη κατά τέσσερα δισεκατομμύρια έτη φωτός. Και στα δύο σμήνη υπάρχουν οι ενδείξεις ότι η κανονική ύλη, αποτελούμενη κυρίως από θερμό αέριο, ιδιαίτερα λαμπρό στις ακτίνες-Χ, έχει εκτοπισθεί από τη σκοτεινή ύλη. Το θερμό αέριο επιβραδύνθηκε από τη σύγκρουση, ενώ η σκοτεινή ύλη όχι.
“Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύψαμε ένα σύστημα σαν το Σμήνος της Σφαίρας σε τέτοια απόσταση,” δήλωσε ο Cristobal Sifon φοιτητής στο Καθολικό Πανεπιστήμιο Pontificia Universidad Catolica de Chile (PUC) του Σαντιάγο. “Όπως λέει και το παλαιό ρητό: Αν θες να κατανοήσεις που πηγαίνεις, πρέπει να ξέρεις από που προέρχεσαι.”
ΣημειώσειςΤο νεοανακαλυφθέν γαλαξιακό σμήνος[1] έλαβε το προσωνύμιο Ελ Γκόρντο (El Gordo) - που σημαίνει “μεγάλος” ή “παχύς” στα ισπανικά. Αποτελείται από δύο μικρότερα υποσμήνη, τα οποία συγκρούονται με ταχύτητες αρκετών εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα, σε απόσταση τόσο μεγάλη που το φως τους χρειάστηκε επτά δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη Γη. ”Αυτό το σμήνος έχει τη μεγαλύτερη μάζα, είναι το θερμότερο και εκπέμπει τις περισσότερες ακτίνες-Χ από κάθε άλλο που έχει παρατηρηθεί σε ανάλογη ή και μεγαλύτερη απόσταση,” δήλωσε ο Felipe Menanteau, από το Πανεπιστήμιο Rutgers, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. “Διαθέσαμε πολύ από το διαθέσιμο χρόνο παρατήρησης στο Ελ Γκόρντο, και χαίρομαι που η επένδυσή μας αυτή απέδωσε και ανακαλύψαμε μια εντυπωσιακή σύγκρουση σμηνών.”Τα σμήνη γαλαξιών αποτελούν τα μεγαλύτερα αντικείμενα στο Σύμπαν και η δύναμη που τα συγκρατεί είναι η βαρύτητα. Η διαδικασία σχηματισμού τους, καθώς μικρότερες ομάδες γαλαξιών ενώνονται μεταξύ τους, εξαρτάται σημαντικά από την ποσότητα σκοτεινής ύλης και σκοτεινής ενέργειας που υπάρχουν τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή στο Σύμπαν - και έτσι η μελέτη των σμηνών μπορεί να ρίξει φως σε αυτά τα μυστηριώδη στοιχεία του Σύμπαντος.
“Γιγαντιαία γαλαξιακά σμήνη όπως αυτό, είναι ότι ακριβώς ψάχνουμε να βρούμε,” είπε ο Jack Hughes, μέλος της επιστημονικής ομάδας, επίσης από το Πανεπιστήμιο Rutgers. “Θέλουμε να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε πώς σχηματίζονται αυτά τα εξωτικά αντικείμενα, χρησιμοποιώντας τα καλύτερα κοσμολογικά μοντέλα που διαθέτουμε.”
Η ομάδα, υπό την αιγίδα ερευνητών από τη Χιλή και το Πανεπιστήμιο Rutgers, ανακάλυψε το Ελ Γκόρντο μετά τον εντοπισμό μίας διαταραχής στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Αυτή η ασθενής λάμψη αποτελεί απομεινάρι του πρώτου φωτός που εξεπέμφθη από τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang), την υπέρθερμη και υπέρπυκνη αρχή του Σύμπαντος πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Η εναπομείνουσα ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη αλληλεπιδρά με τα ηλεκτρόνια και το θερμό αέριο των γαλαξιακών σμηνών, μεταβάλλοντας την εικόνα της όπως αυτή καταγράφεται από τη Γη[2]. Όσο πυκνότερο και μεγαλύτερο είναι το σμήνος τόσο πιο έντονα επιδρά. Το Ελ Γκόρντο εντοπίσθηκε σε μία επισκόπηση της μικροκυματικής ακτινονολίας υποβάθρου, με τη χρήση του Κοσμολογικού Τηλεσκοπίου Ατακάμα[3].
Το Very Large Telescope του ESO χρησιμοποιήθηκε από την ομάδα για να μετρηθούν οι ταχύτητες των γαλαξιών σε αυτή τη σύγκρουση σμηνών, καθώς και για να μετρηθεί η απόστασή τους από τη Γη. Επιπλέον το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων-Χ Chandra χρησιμοποιήθηκε για να μελετηθεί το θερμό αέριο του σμήνους.
Αν και ένα σμήνος του μεγέθους του Ελ Γκόρντο σε τέτοια απόσταση είναι ιδιαίτερα σπάνιο, οι ερευνητές δηλώνουν πως τα νέα αποτελέσματα συμφωνούν με την τρέχουσα θεώρηση των αστρονόμων για ένα Σύμπαν που ξεκίνησε με τη Μεγάλη Έκρηξη και αποτελείται κατά κύριο λόγο από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.
Το Ελ Γκόρντο πιθανότατα σχηματίστηκε όπως και το Σμήνος της Σφαίρας, ένα εντυπωσιακό σμήνος αλληλεπιδρόντων γαλαξιών, το οποίο βρίσκεται πλησιέστερα στη Γη κατά τέσσερα δισεκατομμύρια έτη φωτός. Και στα δύο σμήνη υπάρχουν οι ενδείξεις ότι η κανονική ύλη, αποτελούμενη κυρίως από θερμό αέριο, ιδιαίτερα λαμπρό στις ακτίνες-Χ, έχει εκτοπισθεί από τη σκοτεινή ύλη. Το θερμό αέριο επιβραδύνθηκε από τη σύγκρουση, ενώ η σκοτεινή ύλη όχι.
“Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύψαμε ένα σύστημα σαν το Σμήνος της Σφαίρας σε τέτοια απόσταση,” δήλωσε ο Cristobal Sifon φοιτητής στο Καθολικό Πανεπιστήμιο Pontificia Universidad Catolica de Chile (PUC) του Σαντιάγο. “Όπως λέει και το παλαιό ρητό: Αν θες να κατανοήσεις που πηγαίνεις, πρέπει να ξέρεις από που προέρχεσαι.”
[1] Το επίσημο όνομα του σμήνους είναι ACT-CL J0102-4915, το πρώτο μέρος του ονόματος υποδηλώνει ότι πρόκειται για γαλαξιακό σμήνος το οποίο ανακαλύφθηκε από το Κοσμολογικό Τηλεσκόπιο Ατακάμα (Atacama Cosmology Telescope) και το δεύτερο δηλώνει τη θέση του στον ουρανό, στο νότιο αστερισμό του Φοίνικα.
[2] Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται Sunyaev–Zel'dovich (SZ) από τα ονόματα των Ρώσων αστρονόμων Rashid Sunyaev και Yakov Zel'dovich, οι οποίοι το προέβλεψαν θεωρητικά στα τέλη της δεκαετίας του 1960.
[3] Το Κοσμολογικό Τηλεσκόπιο Ατακάμα (Atacama Cosmology Telescope - ACT) είναι ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου έξι μέτρων εγκατεστημένο στο Cerro Toco στην έρημο Ατακάμα στη βόρεια Χιλή, κοντά στις εγκαταστάσεις του ALMA. Έχει σχεδιαστεί ώστε να πραγματοποιεί υψηλής ανάλυσης επισκοπήσεις του ουρανού στο μικροκυματικό φάσμα, μελετώντας τη κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.
www.ofa.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου