Σάββατο 11 Ιανουαρίου 2020

Ένα τεράστιο κύμα διαπερνά τον Γαλαξία...

...δημιουργώντας νέα αστρογόνα φυτώρια


Από τον BRIAN KOBERLEIN

Τα αστέρια σχηματίζονται μέσα σε μεγάλα νέφη αερίου και σκόνης γνωστά ως αστρικά φυτώρια. Ενώ ο σχηματισμός των αστεριών θεωρήθηκε κάποτε ως μια απλή βαρυτική διαδικασία, γνωρίζουμε τώρα ότι είναι ένας σύνθετος χορός αλληλεπιδράσεων. Όταν σχηματίζεται ένα άστρο, μπορεί να στείλει κρουστικά κύματα μέσω του διαστρικού μέσου  - είναι μια περιοχή η οποία διαθέτει υψηλότερη πυκνότητα υδρογόνου - προκαλώντας έτσι τη δημιουργία άλλων αστεριών. Οι υπερκαινοφανείς και οι γαλαξιακές συγκρούσεις μπορούν να ενεργοποιήσουν επίσης τη δημιουργία αστεριών. Ένας τρόπος για να μελετήσετε το αστρικό σχηματισμό είναι να κοιτάξετε πού σχηματίζονται τα αστέρια μέσα σε ένα γαλαξία.

Σε ορισμένες περιοχές του Γαλαξία μας, όπως το Νεφέλωμα του Ωρίωνα, σχηματίζονται αστέρια με εξαιρετικά δραστήριο τρόπο. Μπορούμε να δούμε τα αστρικά αυτά βρεφοκομεία σε δράση. Αλλά σε κοσμική κλίμακα, αυτές οι περιοχές σχηματισμού αστεριών τείνουν να εξαφανίζονται αρκετά γρήγορα. Έτσι, οι αστρονόμοι εξετάζουν επίσης τη κατανομή των αστέρων φασματικού τύπου OB. Πρόκειται για μαζικά και φωτεινά αστέρια με μικρή διάρκεια ζωής. Επειδή αυτά τα αστέρια ζουν μόνο για ένα εκατομμύριο χρόνια, δεν έχουν το χρόνο να...περιπλανηθούν μακριά από τον τόπο γέννησής τους. Και επειδή είναι πολύ φωτεινά είναι εύκολο να παρατηρηθούν.

Η περιοχή της Ζώνης Γκουλντ μέσα στο Γαλαξία. Εικόνα: 2MASS / J. Carpenter, Τ. Η. Jarrett & R. Hurt

Στα τέλη του 18ου αιώνα, ο αστρονόμος Benjamin Gould μελετώντας αστέρια τύπου OB διαπίστωσε ότι πολλά από αυτά βρίσκονται μέσα σε ένα δακτύλιο μέσα στον Γαλαξία μας, με κλίση περίπου 20 μοίρες ως προς το Γαλαξιακό επίπεδο. Έγινε γνωστή ως η Ζώνη Γκουλντ (Gould Belt). Το Ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται σε αυτήν την περιοχή του Γαλαξία, ο οποίος είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους υπάρχουν τόσα πολλά φωτεινά αστέρια στον νυχτερινό μας ουρανό.

Δεν είναι σαφές τι θα μπορούσε να δημιουργήσει τη Ζώνη Γκουλντ, αλλά μια θεωρία είναι ότι ένα σύμπλεγμα σκοτεινής ύλης συγκρούστηκε με μοριακά νέφη αερίου στον Γαλαξία μας. Παρόμοιες ζώνες σχηματισμού αστεριών παρατηρούνται και σε άλλους γαλαξίες, οπότε θεωρήθηκε ότι αυτό το είδος σύγκρουσης με τη σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να είναι μια διαδικασία η οποία πυροδότησε την κατάσταση αυτή.

Αλλά για ακόμα μια φορά αρχίζουμε να κατανοούμε ότι τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά. Πρόσφατα μια ομάδα εξέτασε δεδομένα τα οποία συγκεντρώθηκαν από τη διαστημοσυσκευή Gaia για να δημιουργήσει έναν λεπτομερή χάρτη της θέσης και της κίνησης των φωτεινών αστεριών στις περιοχές της Ζώνης Γκουλντ. Από αυτό, δημιούργησαν έναν τρισδιάστατο χάρτη του διαστρικού αέριου και της κοσμικής σκόνης. Διαπίστωσαν ότι τα αστρικά φυτώρια αντί να είναι διατεταγμένα σε μια δακτυλιοειδή δομή, βρίσκονταν μια στενή περιοχή η οποία διαγράφει μια ημιτονοειδή καμπύλη. Η καμπύλη αυτή έχει μήκος περίπου 9.000 έτη φωτός, όπου "ανεβαίνει και πέφτει" περίπου 500 έτη φωτός πάνω και κάτω από το γαλαξιακό επίπεδο.

Η διαστημοσυσκευή Gaia έχει ήδη χαρτογραφήσει πάνω από ένα δισεκατομμύριο αστέρες στον Γαλαξία μας. Εικόνα: ESA / Gaia / DPAC / A. Moitinho & Μ. Barros, CENTRA - Πανεπιστήμιο της Λισαβόνας.

Αυτή η σύνθετη δομή σκιάζει την ιδέα ότι η ζώνη του Γκουλντ υπάρχει στη πραγματικότητα. Η εμφάνισή της θα μπορούσε να οφείλεται μόνο στην άποψη μας για τη δομή των κυμάτων αυτών. Δεν είναι ξεκάθαρο τι δημιούργησε αυτή τη νηματοειδή δομή, αλλά μοιάζει με ένα είδος κυματοειδούς επίδρασης, σαν να συγκρούστηκε κάτι με τον Γαλαξία μας.

Λεπτομερείς έρευνες, όπως αυτές που συγκεντρώθηκαν από τη διαστημοσυσκευή Gaia, βρίσκονται ακόμη σε σχετικά πρώιμα στάδια. Αρχίζουμε απλά να δημιουργούμε πραγματικά λεπτομερείς και ακριβείς χάρτες του Γαλαξία μας. Οι νέοι χάρτες αυτοί θα έχουν σίγουρα πολλά να μας διδάξουν τα επόμενα χρόνια.

Πηγή: Alves, J., Zucker, C., Goodman, A.A. et al. “A Galactic-scale gas wave in the solar neighborhood” Nature (2020)