Τρίτη 20 Οκτωβρίου 2020

Το μυστήριο του Άλως του Γαλαξία μας

"Η αόρατη μέχρι τώρα ύλη που δεν γνωρίζαμε την ύπαρξή της βρίσκεται εκεί από τη γέννηση του σύμπαντος"


Ο μητρικός μας Γαλαξίας, είναι μόνο ένας από τους 150 δισεκατομμύρια γαλαξίες που είναι ορατοί στα τηλεσκόπια μας, και, όπως όλοι οι γαλαξίες, είναι κλεισμένος σε ένα τεράστιο άλως (ένα φωτεινός περίγυρος αν θέλετε), που περιβάλλει ένα μυστήριο. Το 2018, το HaloSat, ένας μικροδορυφόρος ο οποίος έχει σχεδιαστεί για να ανιχνεύει τις ακτίνες Χ που εκπέμπονται από το θερμαινόμενο άλως του Γαλαξία, το περιγαλαξιακό μέσο (circumgalactic medium ή CGM), ξεκίνησε την ερευνά του στο διάστημα για να αναζητήσει ατομικά υπολείμματα του εναπομείναντος βαρυονικού υλικού - πιστεύεται ότι αγνοείται από τότε η γέννηση του σύμπαντος πριν από περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια.

Πολλαπλάσιο από το μέγεθος του Γαλαξία μας

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του HaloSat, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Αϊόβα θέλουν να μάθουν αν το CGM είναι ένα τεράστιο, εκτεταμένο άλως πολλαπλάσιο από το μέγεθος του Γαλαξία μας - σε αυτήν την περίπτωση, θα μπορούσε να φιλοξενήσει τον συνολικό αριθμό ατόμων για να λύσει το μυστήριο του αγνοούμενου Βαρυονίου. Αλλά εάν το CGM αποτελείται κυρίως από ανακυκλωμένο υλικό, θα ήταν ένα σχετικά λεπτό, διογκωμένο στρώμα αερίου και ένας σχετικά απίθανος ξενιστής του χαμένου βαρυονικού υλικού.

Εκεί όπου ο Γαλαξίας σχηματίζει αστέρια πιο έντονα, υπάρχουν περισσότερες εκπομπές ακτίνων Χ από το περιγαλαξιακό μέσο με μια γεωμετρία που μοιάζει με δίσκο. "Το περιγαλαξιακό μέσο σχετίζεται με τον σχηματισμό αστεριών και είναι πιθανό να βλέπουμε αέριο που προηγουμένως κατέρρευσε στον Γαλαξία μας, βοήθησε στο σχηματισμό αστέρων, και τώρα ανακυκλώνεται στο περιγαλαξιακό μέσο", λέει ο Philip Kaaret, στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα. και συν-συγγραφέας μιας νέας μελέτης στην οποία διαπιστώθηκε ότι ο Γαλαξίας μας περιβάλλεται από ένα σφαιρικό άλως από καυτά αέρια το οποίο τροφοδοτείται συνεχώς με υλικό που εκτοξεύεται από νεογέννητα ή ετοιμοθάνατα άστρα.


Το CGM – Η Θερμοκοιτίδα του Γαλαξία

Το άλως αυτό, που όπως προαναφέραμε ονομάζεται περιγαλαξιακό μέσο (CGM), ήταν το εκκολαπτήριο για τον σχηματισμό του Γαλαξία πριν από περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια, και θα μπορούσε να είναι όπου βασική ύλη αγνοείται (επιστημονικά) από τη γέννηση του σύμπαντος.

Κάθε γαλαξίας έχει CGM και αυτές οι περιοχές είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση όχι μόνο του πώς σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν οι γαλαξίες, αλλά και πώς εξελίχθηκε το σύμπαν από έναν πυρήνα Ηλίου και Υδρογόνου σε μια κοσμολογική διαστολή με αστέρια, πλανήτες, κομήτες και όλα τα υπόλοιπα είδη ουράνιων συστατικών και αντικειμένων.

"Αυτό που κάναμε είναι να δείξουμε με σιγουριά ότι υπάρχει ένα μέρος υψηλής πυκνότητας του CGM το οποίο είναι φωτεινό (ορατό) στις ακτίνες X, και δημιουργεί πολλές εκπομπές ακτίνων Χ", δηλώνει ο Kaaret. "Αλλά θα μπορούσε να υπάρχει ένα πολύ μεγάλο, εκτεταμένο άλως το οποίο είναι απλώς αμυδρό στις ακτίνες Χ. Και επίσης, μπορεί να είναι πιο δύσκολο να δούμε αυτό το αμυδρό, εκτεταμένο άλως, γιατί υπάρχει αυτός ο φωτεινός δίσκος εκπομπών ο οποίος παρεμβάλλεται. Έτσι αποδεικνύεται με τον HaloSat και μόνο, ότι πραγματικά δεν μπορούμε να πούμε εάν υπάρχει ή όχι αυτό το εκτεταμένο άλως. "

Ο Kaaret λέει ότι έμεινε έκπληκτος από την...αδεξιότητα του CGM, αναμένοντας ότι η γεωμετρία του θα ήταν πιο ομοιόμορφη. Οι πυκνότερες περιοχές είναι περιοχές όπου σχηματίζονται αστέρια και όπου εμπορεύεται υλικό μεταξύ του Γαλαξία και του CGM.


Ανοιχτό σύστημα που αλληλεπιδρά

"Φαίνεται ότι ο Γαλαξίας και οι άλλοι γαλαξίες δεν είναι κλειστά συστήματα", δηλώνει ο Kaaret. "Στην πραγματικότητα αλληλεπιδρούν, ρίχνοντας και παίρνοντας υλικό από το CGM".

Το επόμενο βήμα είναι ο συνδυασμός των δεδομένων του HaloSat με δεδομένα από άλλα παρατηρητήρια ακτίνων Χ για να προσδιοριστεί αν υπάρχει ένα εκτεταμένο άλως γύρω από τον Γαλαξία και, αν πράγματι υπάρχει, για να υπολογιστεί το μέγεθός του. Αυτό, με τη σειρά του, θα μπορούσε να λύσει το χαμένο αίνιγμα σχετικά με τα Βαρυόνια. "Τα Βαρυόνια τα οποία αγνοούνται καλύτερα να είναι κάπου", δηλώνει ο Kaaret. "Βρίσκονται σε άλως γύρω από μεμονωμένους γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας, ή βρίσκονται σε νήματα που εκτείνονται μεταξύ των γαλαξιών".

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

Βασική πηγή: A disk-dominated and clumpy circumgalactic medium of the Milky Way seen in X-ray emission

Εικόνα στην κορυφή της σελίδας: NASA / CXC / M.Weiss; NASA / CXC / Ohio State / A.Gupta et al. Καλλιτεχνική άποψη για το νεοανακαλυφθέν νέφος αερίου που περιβάλλει τον Γαλαξία, με βάση παρατηρήσεις ακτίνων Χ


Πηγή: dailygalaxy.com

https://dailygalaxy.com/2020/10/mystery-of-milky-ways-halo-hiding-missing-matter-from-birth-of-the-universe/