Νέα ανάλυση δεδομένων από μερικά από τα ισχυρότερα διαστημικά τηλεσκόπια αποκάλυψε ότι το νεφέλωμα περιέχει πολύ λιγότερο θερμό αέριο που εκπέμπει ακτίνες Χ από όσο προέβλεπαν τα θεωρητικά μοντέλα
Ένα εντυπωσιακό κοσμικό μυστήριο φαίνεται να αρχίζει να ξεδιαλύνεται στην Tarantula Nebula, γνωστή και ως 30 Doradus, μία από τις πιο εντυπωσιακές περιοχές σχηματισμού άστρων στο κοντινό Σύμπαν.
Νέα ανάλυση δεδομένων από μερικά από τα ισχυρότερα διαστημικά τηλεσκόπια αποκάλυψε ότι το νεφέλωμα περιέχει πολύ λιγότερο θερμό αέριο που εκπέμπει ακτίνες Χ από όσο προέβλεπαν τα θεωρητικά μοντέλα. Το μεγάλο ερώτημα ήταν απλό: πού πηγαίνει όλη η ενέργεια που απελευθερώνουν τα τεράστια νεαρά άστρα;
Οι επιστήμονες πιστεύουν πλέον ότι έχουν βρει μεγάλο μέρος της απάντησης.
Καυτό αέριο «δραπετεύει» από το νεφέλωμα
Ένας από τους σημαντικότερους μηχανισμούς απώλειας ενέργειας φαίνεται να είναι η διαρροή υπέρθερμου αερίου μέσα από τα τοιχώματα των τεράστιων δομών αερίου και σκόνης.
Σύμφωνα με την ανάλυση, ακόμη και έως περίπου το μισό από το θερμό αέριο μπορεί να διαφεύγει μέσα από ανοίγματα στις κατακερματισμένες δομές του νεφελώματος και να απομακρύνεται από την περιοχή όπου γεννιούνται τα άστρα.
Αυτό βοηθά να εξηγηθεί γιατί οι παρατηρήσεις με ακτίνες Χ δείχνουν λιγότερη αποθηκευμένη ενέργεια από εκείνη που θα περίμεναν οι αστρονόμοι με βάση τους πανίσχυρους αστρικούς ανέμους των νεαρών άστρων.
Τέσσερα διαστημικά τηλεσκόπια ενώθηκαν για να λύσουν το μυστήριο
Για να αποκτήσουν ολοκληρωμένη εικόνα, οι επιστήμονες συνδύασαν δεδομένα από το Chandra X-ray Observatory, το James Webb Space Telescope και το Hubble Space Telescope, μαζί με παλαιότερες παρατηρήσεις του αποσυρμένου Spitzer Space Telescope.
Κάθε τηλεσκόπιο αποκάλυψε ένα διαφορετικό «στρώμα» της Tarantula Nebula.
Το Chandra κατέγραψε αέριο που έχει θερμανθεί σε εκατομμύρια βαθμούς από κρουστικά κύματα και ισχυρούς ανέμους νεαρών, γιγάντιων άστρων. Το James Webb αποκάλυψε χιλιάδες νεαρά άστρα και τεράστιες ποσότητες ψυχρότερης σκόνης, ενώ το Hubble χαρτογράφησε θερμό αέριο υδρογόνου και μεμονωμένα άστρα μέσα στο νεφέλωμα.
Όχι μία, αλλά τρεις «διαρροές» ενέργειας
Το θερμό αέριο που εγκαταλείπει το νεφέλωμα δεν φαίνεται να αποτελεί τη μοναδική εξήγηση.
Η ερευνητική ομάδα κατέληξε σε τρεις βασικούς μηχανισμούς που μπορούν να απομακρύνουν ή να μεταφέρουν την ενέργεια.
Ο πρώτος είναι η φυσική διαφυγή του καυτού αερίου. Ο δεύτερος είναι η τυρβώδης ανάμειξη θερμού και ψυχρότερου αερίου, η οποία μειώνει τη συνολική θερμοκρασία. Ο τρίτος πιθανός μηχανισμός είναι η θερμική αγωγή, κατά την οποία ενέργεια μεταφέρεται από το θερμότερο αέριο προς ψυχρότερα υλικά όταν βρίσκονται σε άμεση επαφή.
Ο συνδυασμός αυτών των διαδικασιών μπορεί να εξηγεί γιατί η Tarantula Nebula εμφανίζεται λιγότερο ενεργειακά «καυτή» στις ακτίνες Χ από όσο προέβλεπαν τα μοντέλα.
Ένα κοσμικό εργοστάσιο άστρων 160.000 έτη φωτός μακριά
Η Tarantula Nebula βρίσκεται μέσα στο Large Magellanic Cloud, έναν μικρό γειτονικό γαλαξία του Milky Way, σε απόσταση περίπου 160.000 ετών φωτός από την Earth.
Η περιοχή φιλοξενεί χιλιάδες νεαρά άστρα μέσα σε ένα τεράστιο δίκτυο αερίου και σκόνης και αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα φυσικά εργαστήρια για τη μελέτη του έντονου σχηματισμού άστρων.
Στην καρδιά της βρίσκεται το εντυπωσιακό αστρικό σμήνος R136, το οποίο περιλαμβάνει μερικά από τα πιο μεγάλης μάζας άστρα που είναι γνωστά στους αστρονόμους.
Η «κοσμική μηχανή» που δεν λειτουργούσε όπως περίμεναν οι επιστήμονες
Τα τεράστια νεαρά άστρα εκτοξεύουν ισχυρούς αστρικούς ανέμους, διοχετεύοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας στο περιβάλλον τους.
Θεωρητικά, μεγάλο μέρος αυτής της ενέργειας θα έπρεπε να θερμαίνει το αέριο και να δημιουργεί πολύ ισχυρότερη εκπομπή ακτίνων Χ. Όμως οι πραγματικές παρατηρήσεις του 30 Doradus δεν συμφωνούσαν με αυτή την πρόβλεψη.
Η νέα μελέτη, με επικεφαλής την Jennifer Rodriguez από το The Ohio State University, επιχειρεί να εξηγήσει ακριβώς αυτό το ενεργειακό έλλειμμα χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις σε πολλά διαφορετικά μήκη κύματος. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο The Astrophysical Journal.
Η Tarantula Nebula δεν «πεθαίνει» – Αλλά αποκαλύπτει πώς η ενέργεια εγκαταλείπει τα αστρικά φυτώρια
Η ανακάλυψη δεν σημαίνει ότι η Tarantula Nebula βρίσκεται ξαφνικά σε διαδικασία κατάρρευσης ή εξαφάνισης. Αντίθετα, οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν πώς η ενέργεια που παράγουν τα μεγάλα άστρα μεταφέρεται από τις πυκνές περιοχές σχηματισμού άστρων προς το ευρύτερο διαστρικό περιβάλλον.
Αυτό είναι κρίσιμο για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα νεαρά άστρα μεταμορφώνουν το περιβάλλον τους, διασκορπίζουν αέριο και ενδεχομένως επηρεάζουν το πού και πότε μπορούν να σχηματιστούν οι επόμενες γενιές άστρων.
www.bankingnews.gr
Νέα ανάλυση δεδομένων από μερικά από τα ισχυρότερα διαστημικά τηλεσκόπια αποκάλυψε ότι το νεφέλωμα περιέχει πολύ λιγότερο θερμό αέριο που εκπέμπει ακτίνες Χ από όσο προέβλεπαν τα θεωρητικά μοντέλα. Το μεγάλο ερώτημα ήταν απλό: πού πηγαίνει όλη η ενέργεια που απελευθερώνουν τα τεράστια νεαρά άστρα;
Οι επιστήμονες πιστεύουν πλέον ότι έχουν βρει μεγάλο μέρος της απάντησης.
Καυτό αέριο «δραπετεύει» από το νεφέλωμα
Ένας από τους σημαντικότερους μηχανισμούς απώλειας ενέργειας φαίνεται να είναι η διαρροή υπέρθερμου αερίου μέσα από τα τοιχώματα των τεράστιων δομών αερίου και σκόνης.
Σύμφωνα με την ανάλυση, ακόμη και έως περίπου το μισό από το θερμό αέριο μπορεί να διαφεύγει μέσα από ανοίγματα στις κατακερματισμένες δομές του νεφελώματος και να απομακρύνεται από την περιοχή όπου γεννιούνται τα άστρα.
Αυτό βοηθά να εξηγηθεί γιατί οι παρατηρήσεις με ακτίνες Χ δείχνουν λιγότερη αποθηκευμένη ενέργεια από εκείνη που θα περίμεναν οι αστρονόμοι με βάση τους πανίσχυρους αστρικούς ανέμους των νεαρών άστρων.
Τέσσερα διαστημικά τηλεσκόπια ενώθηκαν για να λύσουν το μυστήριο
Για να αποκτήσουν ολοκληρωμένη εικόνα, οι επιστήμονες συνδύασαν δεδομένα από το Chandra X-ray Observatory, το James Webb Space Telescope και το Hubble Space Telescope, μαζί με παλαιότερες παρατηρήσεις του αποσυρμένου Spitzer Space Telescope.
Κάθε τηλεσκόπιο αποκάλυψε ένα διαφορετικό «στρώμα» της Tarantula Nebula.
Το Chandra κατέγραψε αέριο που έχει θερμανθεί σε εκατομμύρια βαθμούς από κρουστικά κύματα και ισχυρούς ανέμους νεαρών, γιγάντιων άστρων. Το James Webb αποκάλυψε χιλιάδες νεαρά άστρα και τεράστιες ποσότητες ψυχρότερης σκόνης, ενώ το Hubble χαρτογράφησε θερμό αέριο υδρογόνου και μεμονωμένα άστρα μέσα στο νεφέλωμα.
Όχι μία, αλλά τρεις «διαρροές» ενέργειας
Το θερμό αέριο που εγκαταλείπει το νεφέλωμα δεν φαίνεται να αποτελεί τη μοναδική εξήγηση.
Η ερευνητική ομάδα κατέληξε σε τρεις βασικούς μηχανισμούς που μπορούν να απομακρύνουν ή να μεταφέρουν την ενέργεια.
Ο πρώτος είναι η φυσική διαφυγή του καυτού αερίου. Ο δεύτερος είναι η τυρβώδης ανάμειξη θερμού και ψυχρότερου αερίου, η οποία μειώνει τη συνολική θερμοκρασία. Ο τρίτος πιθανός μηχανισμός είναι η θερμική αγωγή, κατά την οποία ενέργεια μεταφέρεται από το θερμότερο αέριο προς ψυχρότερα υλικά όταν βρίσκονται σε άμεση επαφή.
Ο συνδυασμός αυτών των διαδικασιών μπορεί να εξηγεί γιατί η Tarantula Nebula εμφανίζεται λιγότερο ενεργειακά «καυτή» στις ακτίνες Χ από όσο προέβλεπαν τα μοντέλα.
Ένα κοσμικό εργοστάσιο άστρων 160.000 έτη φωτός μακριά
Η Tarantula Nebula βρίσκεται μέσα στο Large Magellanic Cloud, έναν μικρό γειτονικό γαλαξία του Milky Way, σε απόσταση περίπου 160.000 ετών φωτός από την Earth.
Η περιοχή φιλοξενεί χιλιάδες νεαρά άστρα μέσα σε ένα τεράστιο δίκτυο αερίου και σκόνης και αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα φυσικά εργαστήρια για τη μελέτη του έντονου σχηματισμού άστρων.
Στην καρδιά της βρίσκεται το εντυπωσιακό αστρικό σμήνος R136, το οποίο περιλαμβάνει μερικά από τα πιο μεγάλης μάζας άστρα που είναι γνωστά στους αστρονόμους.
Η «κοσμική μηχανή» που δεν λειτουργούσε όπως περίμεναν οι επιστήμονες
Τα τεράστια νεαρά άστρα εκτοξεύουν ισχυρούς αστρικούς ανέμους, διοχετεύοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας στο περιβάλλον τους.
Θεωρητικά, μεγάλο μέρος αυτής της ενέργειας θα έπρεπε να θερμαίνει το αέριο και να δημιουργεί πολύ ισχυρότερη εκπομπή ακτίνων Χ. Όμως οι πραγματικές παρατηρήσεις του 30 Doradus δεν συμφωνούσαν με αυτή την πρόβλεψη.
Η νέα μελέτη, με επικεφαλής την Jennifer Rodriguez από το The Ohio State University, επιχειρεί να εξηγήσει ακριβώς αυτό το ενεργειακό έλλειμμα χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις σε πολλά διαφορετικά μήκη κύματος. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο The Astrophysical Journal.
Η Tarantula Nebula δεν «πεθαίνει» – Αλλά αποκαλύπτει πώς η ενέργεια εγκαταλείπει τα αστρικά φυτώρια
Η ανακάλυψη δεν σημαίνει ότι η Tarantula Nebula βρίσκεται ξαφνικά σε διαδικασία κατάρρευσης ή εξαφάνισης. Αντίθετα, οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν πώς η ενέργεια που παράγουν τα μεγάλα άστρα μεταφέρεται από τις πυκνές περιοχές σχηματισμού άστρων προς το ευρύτερο διαστρικό περιβάλλον.
Αυτό είναι κρίσιμο για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα νεαρά άστρα μεταμορφώνουν το περιβάλλον τους, διασκορπίζουν αέριο και ενδεχομένως επηρεάζουν το πού και πότε μπορούν να σχηματιστούν οι επόμενες γενιές άστρων.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών