Τετάρτη, 22 Φεβρουαρίου 2017

Η ¨Μουσική¨ των Γαλαξιών.

Συντονιστείτε το ραδιόφωνο σας: Οι Γαλαξίες τραγουδούν όταν δημιουργούνται αστέρια.





Μια ομάδα με επικεφαλής το Ινστιτούτο Αστροφυσικής στα Κανάρια νησιά [Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)], έχει ανακαλύψει το πιο ακριβή τρόπο που έγινε ποτέ στη μέτρηση του ρυθμού με τον οποίο σχηματίζονται τα αστέρια στους Γαλαξίες, χρησιμοποιώντας τις ράδιο-εκπομπές* στο φάσμα  συχνοτήτων μεταξύ 1και 10 Γιγακύκλων (Gigahertz).

Σχεδόν όλο το φως που βλέπουμε στο Σύμπαν προέρχεται από αστέρια που δημιουργήθηκαν στο εσωτερικό πυκνών νεφών αερίου στο διαστρικό μέσο (The interstellar medium). Ο ρυθμός με τον οποίο σχηματίστηκαν (αναφέρεται ως ο ρυθμός σχηματισμού αστέρων, ή SFR) εξαρτάται από τα αποθέματα αερίου στους Γαλαξίες και τις φυσικές συνθήκες στο διαστρικό μέσο, τα οποία διαφέρουν καθώς τα ίδια τα αστέρια εξελίσσονται. Ως εκ τούτου μετρώντας το ρυθμό σχηματισμού των αστεριών ανακαλύπτουμε το κλειδί για τη κατανόηση του σχηματισμού και τις εξέλιξης των Γαλαξιών.

Στη Γαλαξιακή αυτή συλλογή βλέπουμε σύνθετες υπέρυθρες εικόνες Γαλαξιών που λήφθηκαν από τις παρατηρήσεις των Διαστημικών Τηλεσκόπιων Σπίτζερ [Spitzer (SINGS)]  και Χέρσελ [Herschel (Kingfish)]. Εικόνα: Maud Galametz.
Στην Εικόνα βλέπουμε επίσης και την (Ταξινόμηση Γαλαξιών)

Μέχρι τώρα, έχει γίνει μια σειρά από παρατηρήσεις σε διαφορετικά μήκη κύματος για τον υπολογισμό της SFR, η καθεμία με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της. Στα πιο συνηθισμένα ίχνη SFR, τόσο οι ορατές όσο  και οι υπεριώδεις εκπομπές (ακτινοβολία του ΗΜ φάσματος) μπορούν να απορροφηθούν εν μέρει από τη διαστρική σκόνη. Αυτό ήταν το κίνητρο για τη χρήση υβριδικών ιχνηλατών, οι οποίοι συνδυάζουν δύο ή περισσότερες διαφορετικές εκπομπές, συμπεριλαμβανομένης της υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία μπορεί να βοηθήσει στη διόρθωση αυτής την απορρόφησης από την διαστρική σκόνη. Ωστόσο, η χρήση αυτών των ιχνηλατών είναι συχνά αβέβαιες, διότι άλλες πηγές ή μηχανισμοί που δεν έχουν σχέση με το σχηματισμό μεγάλων άστρων μπορεί να παρέμβουν και να οδηγήσουν σε σύγχυση.

Πρόσφατα, μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον αστροφυσικό Φαταμέχ Ταμπαταμπάεϊ (Fatemeh Tabatabaei) από το IAC προέβη σε μια λεπτομερή ανάλυση της φασματικής κατανομής (βλ. Φάσμα) της ενέργειας ενός δείγματος Γαλαξιών, και ήταν σε θέση να μετρήσει, για πρώτη φορά, την ενέργεια που εκπέμπουν στην περιοχή συχνοτήτων μεταξύ 1και 10 Γιγακύκλων, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μάθουμε τους βαθμούς σχηματισμού των άστρων τους. ¨Έχουμε χρησιμοποιήσει¨, εξηγεί ο ερευνητής ¨τις ραδιό-εκπομπές, διότι, σε προηγούμενες μελέτες, ανιχνεύθηκε ένα στενός συσχετισμός μεταξύ της εκπομπής ραδιοκυμάτων* και της υπέρυθρης εκπομπής, καλύπτοντας ένα ευρύ φάσμα περισσότερο από τέσσερις τάξεις μεγέθους¨. Προκειμένου να εξηγηθεί αυτός ο συσχετισμός, χρειάστηκαν να γίνουν πιο λεπτομερείς μελέτες, για την κατανόηση των πηγών ενέργειας και των διεργασιών που παράγουν τίς εκπομπές ραδιοκυμάτων που παρατηρούνται στους Γαλαξίες.

¨Αποφασίσαμε μέσα στην ερευνητική ομάδα να κάνουμε τις μελέτες των Γαλαξιών από το δείγμα ¨KINGFISH¨  (Key Insights on Nearby Galaxies -Λύσεις εντός των Κοντινών Γαλαξιών. Μια μακρινή υπεριώδης εποπτεία με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χέρσελ) σε μια σειρά ραδιοφωνικών συχνοτήτων¨, θυμάται η Έυα Σίνερερ (Eva Schinnerer) από το τμήμα  Αστρονομίας του Ινστιτούτου Μάξ Πλάνκ [(Max-Planck-Institut für astronomie (MPIA)] στη Χαϊδελβέργη της Γερμανίας. Το τελικό δείγμα αποτελείται από 52 Γαλαξίες με πολύ διαφορετικές ιδιότητες. ¨Σαν ένας ενιαίος δίσκος, το 100 μέτρων τηλεσκόπιο Έφελσμπεργκ (Effelsberg 100 m telescope) με την υψηλή του ευαισθησία είναι το ιδανικό μέσο για τη λήψη αξιόπιστων ροών ραδιοκυμάτων από μεγάλα αντικείμενα, όπως οι Γαλαξίες¨, εξηγεί η Μαρίτα Κράουσε (Marita Krause) από το τμήμα Ραδιοαστρονομίας του Ινστιτούτου Μάξ Πλάνκ [Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR)] στη Βόννη , της Γερμανίας, η οποία ήταν υπεύθυνη των ράδιο-παρατηρήσεων αυτών των γαλαξιών με το ραδιοτηλεσκόπιο Έφελσμπεργκ. ¨Ονομάσαμε το πρόγραμμα αυτό KINGFISHER, που σημαίνει ότι οι γαλαξίες Kingfish εκπέμπουν στα ραδιοκύματα¨.

Τα αποτελέσματα του προγράμματος αυτού, που δημοσιεύτηκαν εχθές στο περιοδικό The Astrophysical Journal, δείχνουν ότι το εκπομπές ραδιοκυμάτων που κυμαίνονται από 1 έως 10 Γιγακύκλους χρησιμοποιούνται από ένα ιδανικό ιχνηλάτη σχηματισμού αστεριών για διάφορους λόγους. Πρώτον, η διαστρική σκόνη δεν μειώνει ή απορροφά ακτινοβολία σε αυτές τις συχνότητες. Δεύτερον, εκπέμπεται από μεγάλα αστέρια κατά τη διάρκεια των διαφόρων φάσεων του σχηματισμού τους, τρίτον από νεαρά αστρικά αντικείμενα στην περιοχές HII (ζώνες ιονισμένου αερίου), τέταρτον από  κατάλοιπα Υπερκαινοφανών εκρήξεων (Σουπερνόβα), και, τέλος, δεν υπάρχει καμία ανάγκη  συνδυασμού με οποιοδήποτε άλλο ιχνηλάτη. Για τους λόγους αυτούς, οι μετρήσεις στην επιλεγμένη περιοχή είναι ο πιο ενδελεχής τρόπος για την εκτίμηση του ρυθμού σχηματισμού των μεγάλων άστρων από τους ανιχνευτές που χρησιμοποιούνται παραδοσιακά.

Η μελέτη αυτή αποσαφηνίζει επίσης τη φύση των διαδικασιών ανατροφοδότησης που παρατηρείται κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας σχηματισμού των αστέρων, το οποίο είναι το κλειδί στην εξέλιξη των Γαλαξιών. ¨Με τη διαφοροποίηση της προέλευσης της συνέχειας των εκπομπών ραδιοκυμάτων, θα μπορούσαμε να συμπεράνουμε ότι τα ηλεκτρόνια των κοσμικών ακτίνων (ένα συστατικό του διαστρικού μέσου) είναι νεότερα και πιο ενεργητικά σε Γαλαξίες με υψηλότερες ταχύτητες σχηματισμού αστέρων, το οποίο μπορεί να προκαλέσει ισχυρούς ανέμους και εκροές και να έχει σημαντικές επιπτώσεις στη ρύθμιση του σχηματισμού των αστεριών ¨, εξηγεί ο  Φαταμέχ Ταμπαταμπάεϊ



-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

*γνωστές και σαν ραδιοφωνικές συχνότητες.


Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)
         

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com