Ηρακλής: ένας γαλαξίας θαμμένος βαθιά μέσα στον Γαλαξία μας

Oι αστρονόμοι που μελετούν τα δεδομένα από το Apache Point Observatory Galactic Evolution Experience (APOGEE) του προγράμματος Sloan Digital Sky Surveys, ανακάλυψαν έναν «απολιθωμένο γαλαξία» κρυμμένο στα βάθη του Γαλαξία μας

Αυτό το εύρημα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, και μπορεί να ενισχύσει τις γνώσεις μας για τον τρόπο με τον οποίο ο Γαλαξίας μας απέκτησε την μορφή που βλέπουμε σήμερα [Evidence from APOGEE for the presence of a major building block of the halo buried in the inner Galaxy].

Ο απολιθωμένος γαλαξίας, τον οποίο οι αστρονόμοι ονόμασαν Ηρακλή, συγκρούστηκε με τον Γαλαξία μας πριν από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο Γαλαξίας μας βρισκόταν στην βρεφική ηλικία.

Τα απομεινάρια του Ηρακλή αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα τρίτο της σφαιρικής άλω του Γαλαξία μας. Αλλά αν τα άστρα και τα αέρια του Ηρακλή αποτελούν αυτό το μεγάλο ποσοστό στην γαλαξιακή άλω, γιατί δεν τον είχαμε παρατηρήσει μέχρι σήμερα; Η απάντηση βρίσκεται στη θέση που καταλαμβάνει βαθιά μέσα στο Γαλαξία μας.

Για να βρεθεί ένας απολιθωμένος γαλαξίας σαν αυτόν, έπρεπε να εξεταστούν η λεπτομερής χημική σύνθεση και οι κινήσεις δεκάδων χιλιάδων άστρων. Αυτό είναι ιδιαίτερα δύσκολο να γίνει για άστρα στο κέντρο του Γαλαξία μας, διότι κρύβονται πίσω από τα αέρια της μεσοαστρικής σκόνης. Το APOGEE επιτρέπει τους αστρονόμους να «παρακάμψουν» αυτή τη σκόνη και να δουν βαθύτερα στην καρδιά του Γαλαξία μας.

Το καταφέρνει συλλέγοντας το υπέρυθρο φως των άστρων, αντί του ορατού φωτός που καλύπτεται από την σκόνη. Κατά τη διάρκεια δέκα ετών παρατήρησης κατέγραψαν τα φάσματα πάνω από μισό εκατομμύριο άστρα σε όλο τον Γαλαξία μας, συμπεριλαμβανομένου και του πυρήνα του που ήταν αδιαφανής στο ορατό φως.

Η μελέτη ενός τόσο μεγάλου αριθμού αριθμού άστρων για τον εντοπισμό ασυνήθιστων άστρων στην πυκνοκατοικημένη καρδιά του Γαλαξία, μοιάζει με το «ψάχνω βελόνα στ’ άχυρα».

Για να ξεχωρίσουν τα άστρα που ανήκουν στον γαλαξία Ηρακλή από τα άστρα του Γαλαξία μας, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τόσο τις χημικές συνθέσεις όσο και τις ταχύτητές τους, που μετρήθηκαν από το όργανο APOGEE.

Από τις δεκάδες χιλιάδες άστρα που εξετάστηκαν, μερικές εκατοντάδες είχαν εντελώς διαφορετικές χημικές συνθέσεις και ταχύτητες. Αυτά τα άστρα είναι τόσο διαφορετικά, και η μόνη εξήγηση γι’ αυτό είναι ότι προέρχονται από άλλον γαλαξία. Μελετώντας τα λεπτομερώς, μπορεί να εντοπιστεί η ακριβής θέση και το παρελθόν αυτού του απολιθωμένου γαλαξία.

Επειδή πολλοί γαλαξίες σχηματίζονται με την πάροδο του χρόνου μέσω συγχωνεύσεων με μικρότερους γαλαξίες, τα απομεινάρια παλαιότερων γαλαξιών εντοπίζονται συχνά στην εξωτερική άλω, ένα τεράστιο αλλά πολύ αραιό νέφος άστρων που περιβάλλει τον κύριο γαλαξία.

Τα άστρα που ανήκαν στον γαλαξία Ηρακλή αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα τρίτο της μάζας ολόκληρης της άλω του Γαλαξία μας σήμερα – κάτι που σημαίνει ότι αυτή η πρόσφατα ανακαλυφθείσα αρχέγονη σύγκρουση πρέπει να ήταν ένα σημαντικό γεγονός στην ιστορία του. Κι αυτό υποδηλώνει ότι ο Γαλαξίας μας μπορεί να είναι μια σπάνια περίπτωση, καθώς οι περισσότεροι παρόμοιοι σπειροειδείς γαλαξίες είχαν πολύ πιο ήρεμες αρχέγονες ζωές.

Ως το κοσμικό μας σπίτι, ο Γαλαξίας μας είναι ήδη ξεχωριστός για μας, αλλά ο Ηρακλής, αυτός ο αρχαίος γαλαξίας που είναι θαμμένος μέσα του, τον καθιστά ακόμη πιο ξεχωριστό.

πηγή: https://phys.org/news/2020-11-astronomers-fossil-galaxy-deep-milky.html

 

Ανιχνεύθηκαν σε κομήτη όλα τα απαραίτητα στοιχεία (CHNOPS) για τη ζωή

Λεπτομέρεια του κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Διεθνής μελέτη, της οποίας ηγήθηκε το University of Turku στη Φινλανδία, ανακάλυψε φώσφορο και φθόριο σε στερεά σωματίδια σκόνης τα οποία συλλέχθηκαν από κομήτη- σε μια ανακάλυψη η οποία υποδεικνύει πως όλα τα σημαντικά στοιχεία/ συστατικά που θεωρούνται απαραίτητα για την εμφάνιση ζωής μπορεί να έφτασαν στη Γη μέσω κομητών.

Αναλυτικότερα, οι επιστήμονες ανίχνευσαν φώσφορο και φθόριο σε σωματίδια που είχαν συλλεγεί από τον κομήτη 67P/Churyunov-Gerasimenko, ο οποίος χρειάζεται 6,5 χρόνια για να πραγματοποιήσει μια περιστροφή γύρω από τον ήλιο. Τα σωματίδια συγκεντρώθηκαν από το όργανο COSIMA (COmetary Secondary Ion Mass Analyser) στο διαστημόπλοιο Rosetta του ΕΟΔ, που ακολούθησε τον κομήτη σε απόσταση μερικών χιλιομέτρων στο διάστημα μεταξύ Σεπτεμβρίου 2014 και Σεπτεμβρίου 2016. Το όργανο COSIMA συνέλεξε τα σωματίδια σκόνης που βρίσκονταν στην περιοχή του κομήτη. Τα σωματίδια αυτά φωτογραφήθηκαν, με τις εικόνες να αποστέλλονται στη Γη, όπου έγιναν μετρήσεις. Όλα αυτά τα βήματα ελέγχονταν εξ αποστάσεως, από τη Γη.

Καλλιταχνική άποψη του διαστημικού σκάφους Rosetta να πλησιάζει τον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko

Ο εντοπισμός ιόντων φωσφόρου (Ρ+) σε στερεά σωματίδια περιορίζεται σε ορυκτά και μεταλλικό φώσφορο.
Δείξαμε ότι τα ορυκτά απατίτη δεν είναι η πηγή του φωσφόρου, κάτι που υποδεικνύει ότι ο φώσφορος που ανακαλύφθηκε εμφανίζεται σε πιο μειωμένη και πιθανότατα πιο διαλυτή μορφή» είπε ο επικεφαλής του εγχειρήματος, Χάρι Λέτο, του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας στο πανεπιστήμιο.

Πρόκειται για την πρώτη φορά που απαραίτητα για τη ζωή στοιχεία CHNOPS (Carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorus, sulphur) εντοπίζονται σε στερεά ύλη κομήτη. Άνθρακας, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο και θείο είχαν αναφερθεί σε προηγούμενες μελέτες της ομάδας του COSIMA, από πχ οργανικά μόρια. Ο φώσφορος που ανακαλύφθηκε είναι το τελευταίο από τα στοιχεία CHNOPS. Η ανακάλυψή του υποδεικνύει τους κομήτες ως πιθανή πηγή αυτών των στοιχείων που κατέφθασαν στην πρώιμη Γη.

Εντοπίστηκε επίσης φθόριο, με δευτερεύοντα ιόντα CF+ να προέρχονται από τη σκόνη του κομήτη. Η πρώτη ανακάλυψη αερίου φθορίου ήταν από διαστρική σκόνη το 2019. Το CF+ είναι ένα ιόν που εντοπίζεται τώρα στον κομήτη, και τα χαρακτηριστικά του στο περιβάλλον του κομήτη παραμένουν ακόμα άγνωστα.

πηγή: https://www.naftemporiki.gr/story/1663455/entopistike-se-komiti-to-teleutaio-aparaitito-sustatiko-gia-tin-emfanisi-zois – https://www.utu.fi/en/news/press-release/researchers-discovered-solid-phosphorus-from-a-comet

 

Νέοι Ορίζοντες» στο κοσμικό υπόβαθρο ορατού φωτός

Τελικά το Διάστημα δεν είναι απολύτως μαύρο

Ακόμα και πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα, η αποστολή New Horizons ανιχνεύει περισσότερο φως από ό,τι θα έπρεπε

Καλλιτεχνική απεικόνιση του διαστημικού σκάφους New Horizons

Κοιτάζοντας τον ουρανό μια σκοτεινή νύχτα, τα μάτια μας γεμίζουν άστρα. Ανάμεσά τους, το μαύρο κοσμικό κενό.

Κι όμως, αυτός ο μαύρος χώρος μάλλον δεν είναι τόσο σκοτεινός όσο νομίζαμε, σύμφωνα τουλάχιστον με μελέτη που έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο έγκριτο Τhe Astrophysical Journal.

Οι ερευνητές αναφέρουν ότι το μακρινό διάστημα, πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα, περιέχει φως που δεν προέρχεται από καμία γνωστή πηγή.

Αυτό σημαίνει ότι είτε ότι υπάρχουν πηγές φωτός που παραμένουν άγνωστες μέχρι και σήμερα, είτε ότι οι αστρονόμοι έχουν κάνει κάποιο σοβαρό λάθος στις εκτιμήσεις τους για το πόσο φως θα έπρεπε να υπάρχει εκεί έξω.

Εδώ και δεκαετίες, οι κοσμολόγοι γνωρίζουν ότι το Σύμπαν περιέχει το κατάλοιπο της λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το Σύμπαν έγινε ξαφνικά διαφανές, περίπου 300.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Όμως το φως αυτό, γνωστό ως μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB), βρίσκεται εντελώς εκτός του ορατού φάσματος, στην περιοχή των μικροκυμάτων.

Η ακτινοβολία CMB δεν έχει καμία σχέση με το ορατό φως που ανιχνεύει η νέα μελέτη, η οποία είναι διαθέσιμη στη μορφή προδημοσίευσης εδώ.

Δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο

«Είναι το διάστημα όντως μαύρο;» διερωτάται ο Τοντ Λάουερ, αστρονόμος του εργαστηρίου NOIRLab στο αμερικανικό Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών. Αυτό είναι το ερώτημα που προσπάθησε να απαντήσει.

Η μελέτη αξιοποίησε παρατηρήσεις του New Horizons, του σκάφους που επισκέφθηκε για πρώτη φορά τον Πλούτωνα το 2015. Μετά τη σύντομη επίσκεψη στον πλανήτη νάνο, η αποστολή συνέχισε να απομακρύνεται από τη Γη, και βρίσκεται σήμερα πάνω από 6 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τον Ήλιο, σχεδόν 50 φορές πιο μακριά από ό,τι η Γη.

Σε αυτή τη θέση, το σκάφος βρίσκεται μακριά από την μεγαλύτερη πηγή φωτός στο Ηλιακό Σύστημα. Βρίσκεται επίσης έξω από τα σύννεφα σκόνης που υπάρχουν στο εσώτερο Ηλιακό Σύστημα και ανακλούν το φως του Ήλιου, δημιουργώντας μια διάχυτη αίγλη στον ουρανό.

Προκειμένου να διαπιστώσουν αν υπάρχει ορατό φως σε αυτή την εσχατιά του Ηλιακού Συστήματος, οι ερευνητές εξέτασαν τις εικόνες που συλλέγει το τηλεσκόπιο και η κάμερα του σκάφους, αναζητώντας τις πιο βαρετές.

«Όλες οι εικόνες δείχνουν αυτό που θα αποκαλούσαμε κενό ουρανό» λέει ο δρ Λάουερ στο NPR.org. «Αυτό που θέλαμε ήταν ένα μέρος στο  οποίο δεν υπάρχουν πολλά φωτεινά άστρα στις εικόνες, ή φωτεινά άστρα ακόμα και έξω από το οπτικό μας πεδίο που θα μπορούσαν να σκεδάσουν το φως και να το στείλουν στην κάμερα» εξηγεί.

Αφότου επέλεξαν εικόνες, ο Λάουερ και οι συνεργάτες του τις επεξεργάστηκαν ώστε να αφαιρέσουν όλες τις γνωστές μορφές φωτός. Μετά την απομάκρυνση όλης της ακτινοβολίας από άστρα, καθώς και του διάχυτου φωτός από τον Ήλιο, αυτό που υποτίθεται ότι απέμεινε ήταν το φως που προέρχεται πέρα από τον δικό μας Γαλαξία.

Άπλετο φως

Επόμενο βήμα ήταν η αφαίρεση όλου του φωτός που μπορούσαν οι ερευνητές να αποδώσουν σε όλους τους γαλαξίες εκεί έξω. Ακόμα κι έτσι, όμως, απέμενε αρκετό φως που δεν μπορούσε να εξηγηθεί.

Μάλιστα η ένταση αυτού του φωτός ήταν περίπου ίση με την ένταση της ακτινοβολίας που καταφθάνει από όλους τους γνωστούς γαλαξίες. Αυτό σημαίνει ότι στον ουρανό κρύβονται γαλαξίες που παραμένουν άγνωστοι μέχρι σήμερα «ή κάποια άλλη πηγή φωτός που δεν γνωρίζουμε ακόμα» εκτιμά η ερευνητική ομάδα.

Τα ευρήματα φαίνεται πως προκάλεσαν αίσθηση: Η μελέτη δείχνει πειστική, λέει στο NPR ο Μάικλ Ζέμκοβ, αστροφυσικός του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ρότσεστερ, ο οποίος δεν συμμετείχε στην ανάλυση.

Πριν από λίγα χρόνια, ο Ζέμκοβ συμμετείχε σε έρευνα που προσέφερε μια λιγότερο ακριβή μέτρηση για την ποσότητα φωτός στο μακρινό Διάστημα, η οποία βρίσκεται σε συμφωνία με τα νέα δεδομένα.

Παρόλα αυτά, ο ερευνητής παραδέχεται ότι κάποιοι επιστήμονες μπορεί να παραμένουν δύσπιστοι. «Αυτό που λένε είναι ότι υπάρχει εξίσου πολύ φως έξω από τους γαλαξίες όσο υπάρχει και μέσα τους, κάτι που είναι δύσκολο να καταπιεί κανείς» λέει.

Οι αστρονόμοι, επισημαίνουν, μελετούν εδώ και 400 χρόνια το ορατό φως του ουρανού, και όπως φαίνεται «τους ξέφυγε το μισό φως στο Σύμπαν» σχολιάζει.

Από πού θα μπορούσε να προέρχεται αυτή η περίσσεια ακτινοβολίας; Κανείς δεν γνωρίζει. Πιθανές εξηγήσεις θα ήταν η ύπαρξη αχνών γαλαξιών που δεν έχουν ανακαλυφθεί ως σήμερα, ή η ύπαρξη μεγάλων ποσοτήτων σκόνης που σκεδάζουν και διαχέουν το φως στον ουρανό.

Αν αυτές οι εξηγήσεις αποδειχθούν λανθασμένες, αστρονόμοι και κοσμολόγοι ίσως θα πρέπει να επανεξετάσουν όσα νομίζουν ότι γνωρίζουν για το περιεχόμενο του Σύμπαντος.

πηγή: https://www.in.gr/2020/11/27/b-science/episthmes/telika-diastima-den-einai-apolytos-mayro/