Πέμπτη 8 Νοεμβρίου 2018

Κοσμικές Συγκρούσεις: Η..."ΣΟΦΙΑ" αποκαλύπτει τον μυστηριώδη σχηματισμό στα αστρικά σμήνη

Ο Ήλιος, όπως και όλα τα αστέρια, γεννήθηκαν σε ένα γιγαντιαίο ψυχρό νέφος μοριακού αερίου και σκόνης. Εκείνη λοιπόν την περίοδο το μητρικό μας άστρο ίσως να είχε δεκάδες ή και εκατοντάδες αστρικά αδέλφια - ένα σύμπλεγμα αστέρων γνωστό ως αστρικό σμήνος . 

Απεικόνιση του σχηματισμού αστρικού σμήνους από την σύγκρουση ενός ταραχώδους μοριακού νέφους, το οποίο φαίνεται στην εικόνα σαν σκοτεινή σκιά μπροστά απο το αστρικό γαλαξιακό πεδίο που υπάρχει στο υπόβαθρο.
Εικόνα: NASA/SOFIA/Lynette Cook

Τώρα όμως αυτοί οι πρώτοι συμπαντικοί σύντροφοι βρίσκονται διάσπαρτοι σε όλο τον Γαλαξία μας. Αν και τα απομεινάρια αυτού του συγκεκριμένου κοσμικού γεγονότος έχουν από καιρό διασκορπιστεί, η διαδικασία της γέννησης των αστεριών συνεχίζεται σήμερα μέσα στον Γαλαξία μας, αλλά και πέρα από αυτόν. Τα αστρικά σμήνη δημιουργούνται στις καρδιές των οπτικά σκοτεινών νεφών, όπου οι πρώιμες φάσεις του σχηματισμού τους παραμένουν κρυμμένες στη διάρκεια των αιώνων. Όμως τώρα, αυτά τα ψυχρά και σκονισμένα νέφη ακτινοβολούν στο υπέρυθρο μήκος κύματος, έτσι ώστε τηλεσκόπια όπως το "Στρατοσφαιρικό Παρατηρητήριο για την Υπέρυθρη Αστρονομία", (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA), μπορούν να αρχίσουν πλέον να αποκαλύπτουν αυτά τα μυστικά που κρατάει το Σύμπαν εδώ και  πολύ καιρό.

Παραδοσιακά μοντέλα ισχυρίζονται ότι η δύναμη της βαρύτητας μπορεί να είναι αποκλειστικά υπεύθυνη για το σχηματισμό αστεριών και αστρικών σμηνών. Πιο πρόσφατες παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι εμπλέκονται επίσης μαγνητικά πεδία, αναταράξεις ή και τα δύο, όπου μπορεί ακόμη και να κυριαρχούν στη διαδικασία της αστρικής δημιουργίας (ή αστρογένεσης). Αλλά τι ακριβώς ενεργοποιεί τα γεγονότα που οδηγούν στο σχηματισμό αστρικών σμηνών;

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το όργανο SOFIA, τον γερμανικό αστρονομικό δέκτη στις συχνότητες των Τερακύκλων (Terahertz), γνωστός και ως GREAT, έχουν ανακαλύψει νέα στοιχεία ότι τα αστρικά σμήνη σχηματίζονται από συγκρούσεις μεταξύ γιγαντιαίων μοριακών νεφών.

Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής δημοσιεύτηκαν στον ιστότοπο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Τα αστέρια τροφοδοτούνται από πυρηνικές αντιδράσεις, οι οποίες δημιουργούν νέα χημικά στοιχεία", δήλωσε ο Έλληνας Θωμάς Μπίσμπας, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Charlottesvill eτης Βιρτζίνια, και ο κύριος συγγραφέας στην εργασία η οποία περιγράφει αυτά τα νέα αποτελέσματα. "Η ίδια η ύπαρξη της ζωής στη Γη είναι το προϊόν ενός αστέρα που εξερράγη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά ακόμα δεν γνωρίζουμε πώς σχηματίστηκαν αυτά τα αστέρια - συμπεριλαμβανομένου και του Ηλίου μας  ".


Οι ερευνητές μελέτησαν τη κατανομή και την κίνηση ιονισμένου άνθρακα γύρω από ένα μοριακό νέφος τα οποία συγκρούονται μεταξύ τους, με ταχύτητες άνω των 20.000 μιλίων την ώρα. Η κατανομή και η ταχύτητα των μοριακών και ιονισμένων αερίων είναι συνεπείς με τις προσομοιώσεις των συγκρούσεων στο νέφος αυτό, και οι οποίες υποδηλώνουν ότι σχηματίζονται αστρικά σμήνη καθώς το αέριο συμπιέζεται στο κρουστικό κύμα το οποίο δημιουργείται καθώς τα νέφη αυτά συγκρούονται.

"Αυτά τα μοντέλα σχηματισμού άστρων είναι δύσκολο να εκτιμηθούν παρατηρησιακά", δήλωσε ο Jonathan Tan, καθηγητής στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Chalmers στο (Chalmers University of Technology) στο Γκέτεμποργκ της Σουηδίας, και στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, και επικεφαλής ερευνητής στην εργασία. "Είμαστε σε ένα συναρπαστικό σημείο στο έργο, όπου τα δεδομένα που παίρνουμε από το όργανο SOFIA μπορούν πραγματικά να ελέγξουν τις προσομοιώσεις μας."


Απεικόνιση των μοριακών νεφών που περιβάλλονται από ατομικούς μανδύες, με πράσινο χρώμα, τα οποία έχουν ανιχνευθεί από το όργανο SOFIA μέσω εκπομπής ιονισμένου άνθρακα. Η χωρική μετατόπιση καθώς και οι κινήσεις αυτών των κοσμικών "φακέλων" επιβεβαιώνουν τις προβλέψεις για τις προσομοιώσεις που έχουν γίνει σχετικά με τις συγκρούσεις νεφών.
Εικόνα: NASA / SOFIA / Lynette Cook

Παρόλο που δεν υπάρχει ακόμη επιστημονική συναίνεση για τον μηχανισμό που είναι υπεύθυνος για τη αίτιο το οποίο δημιουργεί τα αστρικά σμήνη, οι παρατηρήσεις αυτές από το όργανο SOFIA βοήθησαν τους επιστήμονες να κάνουν ένα σημαντικό βήμα προς την εξάλειψη του μυστηρίου. Ο τομέας της έρευνας παραμένει ενεργός, και αυτά τα στοιχεία παρέχουν κρίσιμα στοιχεία υπέρ του μοντέλου σύγκρουσης. Οι συγγραφείς αναμένουν ότι μελλοντικές παρατηρήσεις θα τεστάρουν το σενάριο αυτό για να καθορίσουν εάν η διαδικασία των συγκρούσεων νεφών είναι μοναδική σε αυτή την περιοχή, πιο εκτεταμένη, ή ακόμα οτι ίσως να υπάρχει ένας καθολικός μηχανισμός ο οποίος δημιουργεί αστρικά σμήνη.   

"Το επόμενο βήμα μας είναι να χρησιμοποιήσουμε το όργανο SOFIA για να παρατηρήσουμε ένα μεγαλύτερο αριθμό μοριακών νεφών τα οποία σχηματίζουν αστρικά σμήνη", πρόσθεσε ο Tan. "Μόνο τότε μπορούμε να καταλάβουμε πόσο συνηθισμένο είναι οι συγκρούσεις νεφών να ενεργοποιούν της γέννηση αστέρων στον Γαλαξία μας".


Εικόνα: ΝΑΣΑ

Η SOFIA είναι ένα αεροσκάφος Boeing 747SP τροποποιημένο έτσι ώστε να μεταφέρει ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου 106 ιντσών. Πρόκειται για ένα κοινό σχέδιο της NASA και του Γερμανικού Αεροδιαστημικού Κέντρου, (German Aerospace Center- DLR). Το Ερευνητικό Κέντρο Ames της ΝΑΣΑ (NASA’s Ames Research Center) στη Silicon Valley της Καλιφόρνια, διαχειρίζεται το πρόγραμμα SOFIA, τις επιστημονικές λειτουργίες και τη διαχείριση της όλης αποστολής, σε συνεργασία με την Ένωση Πανεπιστημίων Διαστημικών Ερευνών (Universities Space Research Association) η οποία εδρεύει στην Κολούμπια του Μέριλαντ, και το Γερμανικό Ινστιτούτο του προγράμματος SOFIA (German SOFIA Institute  - DSI) του Πανεπιστημίου της Στουτγάρδης. Το αεροσκάφος συντηρείται και λειτουργεί από το Κέντρο Ελέγχου Πτήσεων Armstrong της NASA Hangar 703 (NASA’s Armstrong Flight Research Center Hangar 703), στο Παλμντέηλ, της Καλιφόρνια.

Να αναφέρουμε εδώ τη συνεισφορά του Έλληνα Δρ. Θωμά Μπίσμπα
Από τη σελίδα του Αστεροσκοπείου ΑΠΘ στο Facebook διαβάζουμε:
"ΜΙΑ ΝΕΑ ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΓΙΑ ΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΑΣΤΡΙΚΩΝ ΣΜΗΝΩΝ"

(δελτίου τύπου της NASA για νέα ερευνητική εργασία με κύριο συγγραφέα τον Δρ. Θωμά Μπίσμπα, μεταδιδάκτορα ερευνητή στον τομέα μας)
Ο Ήλιος, όπως όλα τα αστέρια, γεννήθηκε σε ένα γιγαντιαίο ψυχρό νέφος μοριακού αερίου και σκόνης. Τα νέφη αυτά λάμπουν στα υπέρυθρα μήκη κύματος και τηλεσκόπια όπως το Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) μπορούν να τα μελετήσουν. Κλασικά θεωρητικά μοντέλα δείχνουν ότι η δύναμη της βαρύτητας μπορεί να είναι αποκλειστικά υπεύθυνη για το σχηματισμό αστέρων ή και σμήνους αστέρων. Άλλα μοντέλα δείχνουν ότι τα μαγνητικά πεδία μπορούν να συνεισφέρουν ή ακόμη και να κυριαρχήσουν στη διαδικασία δημιουργίας. Το τί ενεργοποιεί, όμως, αυτή τη διαδικασία της δημιουργίας, είναι κάτι το οποίο μελετούν πολλές επιστημονικές ομάδες σε όλο τον κόσμο. Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου SOFIA σε συνδυασμό με προηγμένες αριθμητικές προσομοιώσεις υδροδυναμικής και αστροχημείας, η ομάδα που ηγείται ο Δρ. Θωμάς Μπίσμπας (Πανεπιστήμιο Βιρτζίνια και τώρα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης) βρήκε ισχυρές ενδείξεις ότι τέτοια αστρικά σμήνη σχηματίζονται και από συγκρούσεις μεταξύ γιγαντιαίων μοριακών νεφών μεσοαστρικής ύλης. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό MNRAS Letters.


Media Point of Contact
Nicholas A. Veronico
Nicholas.A.Veronico@nasa.gov • SOFIA Science Center
NASA Ames Research Center, Moffett Field, California
Last Updated: Nov. 6, 2018
Editor: Kassandra Bell


Προδημοσίευση με ελεύθερη πρόσβαση: https://arxiv.org/abs/1803.00566


Δημοσίευση στο MNRAS: https://academic.oup.com/mnrasl/article/478/1/L54/4931752


--------------------*--------------------


Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:


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

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com. Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 


Για την ομάδα : @Aratosastronomy