Περί Γαλαξιών.

[Δροσος Γεωργιος]

Το διαστημόπλοιο Webb της NASA εντοπίζει εκατομμύρια αστέρια μέσα στον γαλαξία Cigar.

Βρίσκεται 12 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά και υπό ταχεία δημιουργία αστεριών, ο σπειροειδής γαλαξίας Messier 82 (M82) που σχηματίζει άστρα στις άκρες είναι ένα επιστημονικά μοναδικό θέαμα, και τώρα το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA αποκάλυψε προηγουμένως άγνωστες λεπτομέρειες.Ο έντονος σχηματισμός αστεριών του M82, που πιστεύεται ότι είναι το αποτέλεσμα μιας συγχώνευσης γαλαξιών, θα είναι ένα βραχύβιο γεγονός με αστρονομικούς όρους, που εκτιμάται ότι θα διαρκέσει μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια στο σύνολό του. Αυτή η προσωρινή φάση ακραίου σχηματισμού αστεριών σε σχέση με τη μάζα του γαλαξία, καθώς και η θέση του στο τοπικό σύμπαν, είναι μεταξύ των παραγόντων που καθιστούν τον M82, γνωστό και ως γαλαξία Cigar, ένα μοναδικό περιβάλλον για μελέτη.Μια ομάδα αστρονόμων ολοκλήρωσε πρόσφατα μια απεικονιστική έρευνα με το τηλεσκόπιο Webb. Αυτό το πρόγραμμα περιελάμβανε συνολικά 65 ώρες παρατήρησης με το όργανο NIRCam (Κάμερα Εγγύς Υπερύθρου) του Webb και αποκάλυψε πρωτοφανείς λεπτομέρειες του γαλαξία των αστρικών εκρήξεων , συμπεριλαμβανομένης της δομής του διασταλμένου δίσκου του και εκατομμυρίων μεμονωμένων αστεριών. Η απεικόνιση υψηλής ανάλυσης του Webb, ειδικά του κύριου επιπέδου του γαλαξιακού δίσκου, έχει αποκαλύψει ζωτικές πληροφορίες για τους αστρονόμους καθώς επιδιώκουν να αποκαλύψουν την ιστορία σχηματισμού του M82. Επιπλέον, τα δεδομένα του Webb θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν τις τρέχουσες διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στον γαλαξία των αστρικών εκρήξεων.«Ο M82 είναι ένα χάος, αλλά είναι ένα όμορφο χάος. Δεν καταλαβαίνουμε πλήρως τι συμβαίνει, ειδικά όσον αφορά την εξελικτική του ιστορία. Τι θα μπορούσε να έχει προκαλέσει έναν τόσο αυξημένο ρυθμό σχηματισμού αστεριών; Πόσο καιρό έχει αυτός ο γαλαξίας να απομακρύνει πίδακες ύλης από το κέντρο του;» δήλωσε ο κύριος ερευνητής Adam Smercina, υπότροφος του Hubble της NASA στο Ινστιτούτο Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων στη Βαλτιμόρη και επερχόμενος Επίκουρος Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Tufts στη Μασαχουσέτη. «Ο M82 είναι ένα ιδανικό εργαστήριο εξέλιξης γαλαξιών επειδή έχει ιδιότητες που μας επιτρέπουν να διερευνήσουμε σημαντικές φυσικές διεργασίες, όπως το πώς σχηματίζονται τα αστέρια σε τέτοια περιβάλλοντα και πώς αυτή η δραστηριότητα οδηγεί τις εκροές. Ο M82 παρέχει ένα ταυτόχρονο παράθυρο σε πολλά αστροφυσικά ερωτήματα, με τρόπο που κανένας άλλος γαλαξίας στο τοπικό σύμπαν δεν μπορεί».Πριν από το Webb, πολλά αστεροσκοπεία εξέταζαν τον γαλαξία με την αστρική έκρηξη, συμπεριλαμβανομένων των διαστημικών τηλεσκοπίων Hubble και Spitzer της NASA που έχουν αποσυρθεί. Ωστόσο, ο τεράστιος όγκος σκόνης μέσα σε αυτόν τον γαλαξία περιόριζε την ποσότητα πληροφοριών που μπορούσαν να αποκτήσουν οι αστρονόμοι για τον M82 σε υψηλή ανάλυση. Ενώ το Webb είχε εξετάσει προηγουμένως αυτόν τον γαλαξία , η διάρκεια της νέας απεικόνισης, σε συνδυασμό με την ευαισθησία του τηλεσκοπίου στο υπέρυθρο, του επέτρεψε να διαπεράσει την πυκνή σκόνη.Η εικόνα του τηλεσκοπίου στο εγγύς υπέρυθρο φως είναι ένα στιγμιότυπο μιας σκηνής που εξελίσσεται εδώ και μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Η εικόνα του Webb περιέχει περίπου 16,5 εκατομμύρια μεμονωμένα αστέρια διασκορπισμένα σε όλο τον γαλαξία. Το φως από αυτές τις αστρικές πηγές απεικονίζεται ως φωτεινοί μπλε κόκκοι. Αυτό είναι μόνο ένα μικρό μέρος του συνολικού αριθμού αστεριών που οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι βρίσκονται σε έναν γαλαξία όπως ο M82, με την πλειοψηφία τους να είναι πολύ αμυδρή για να είναι ορατή.«Ο τεράστιος αριθμός των αστεριών που καταφέραμε να εντοπίσουμε με το Webb είναι απίστευτος», δήλωσε το μέλος της ομάδας Benjamin Williams του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον. «Είναι ένας εντελώς διαφορετικός κόσμος από αυτόν που καταφέραμε να δούμε με άλλα τηλεσκόπια. Όλα αυτά τα αστέρια συλλογικά παρέχουν ένα λεπτομερές αρχείο απολιθωμάτων του σχηματισμού και της εξέλιξης του M82».Προχωρώντας προς τα μέσα, η αύξηση της φωτεινότητας και το ασύμμετρο σχήμα του γαλαξιακού δίσκου υποδηλώνουν τη μοναδική υποκείμενη δομή του σπειροειδούς γαλαξία. Οι διαφορετικές ακτίνες μεταξύ των δύο πλευρών υποδηλώνουν ότι ο M82 έχει παραμορφωμένο σχήμα, κάτι που μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια έντονων συγχωνεύσεων γαλαξιών.«Με την πρώτη ματιά, ο δίσκος του γαλαξία μπορεί να φαίνεται λιγότερο εντυπωσιακός επειδή ο Webb βλέπει μέσα από τη σκόνη», δήλωσε το μέλος της ομάδας Eric Bell του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν. «Αλλά ο M82 είναι ένα απολαυστικά πολύπλοκο σύστημα. Οι παρατηρήσεις του Webb θα μας βοηθήσουν να αντιμετωπίσουμε ορισμένα μυστήρια που βρίσκονται σε εξέλιξη, όπως το πώς έχει μετακινηθεί ο σχηματισμός των αστεριών μέσα στον M82 τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια».Λόγω του ακραίου σχηματισμού αστεριών μέσα στον γαλαξία, ο οποίος είναι 10 φορές ταχύτερος από τον ρυθμό σχηματισμού αστεριών του Γαλαξία μας, η αστρική γέννηση τελικά θα διαταραχθεί. Η αστρική φρενίτιδα του M82 προκαλεί την εκτόξευση διπολικών πηγών ύλης πάνω και κάτω από τον δίσκο. Αν και μοιάζει με μια ταραχώδη περιοχή, οι εκροές σε σχήμα κλεψύδρας φαίνεται να έχουν μια πολυεπίπεδη δομή. Οι κίτρινες έλικες ύλης που βρίσκονται πιο κοντά στον δίσκο του γαλαξία αντιπροσωπεύουν ιονισμένο αέριο, ενώ το πορτοκαλί υλικό που βρίσκεται πιο μακριά απεικονίζει μικρούς κόκκους σκόνης. Αυτοί οι κόκκοι ονομάζονται πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες και είναι χρήσιμοι στην ανίχνευση ύλης στον χώρο μεταξύ των αστεριών του γαλαξία, γνωστό και ως διαστρικό μέσο.Οι πληροφορίες που συλλέχθηκαν στο πλαίσιο αυτής της μελέτης Webb είναι μόνο ένα σύνολο δεδομένων που θα αναλύσουν οι επιστήμονες καθώς επιδιώκουν να συνδυάσουν την ιστορία σχηματισμού αυτού του γαλαξία με αστρικές εκρήξεις.«Οι γαλαξίες είναι τόσο περίπλοκα οικοσυστήματα που αν θέλετε πραγματικά να τους κατανοήσετε, πρέπει να συγκεντρώσετε σύνολα δεδομένων από διαφορετικές αποστολές», δήλωσε το μέλος της ομάδας Kristen McQuinn του Ινστιτούτου Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων. «Μία αποστολή δεν μπορεί να απαντήσει πλήρως σε όλα τα ερωτήματα που έχουμε για το M82. Ο συνδυασμός των δεδομένων που συλλέγονται από διαφορετικά τηλεσκόπια, όπως το Webb και το Hubble, είναι ισχυρός. Όταν συνδυάζετε τα σύνολα δεδομένων, επεκτείνετε αυτό που μπορείτε να διερευνήσετε και τα ερωτήματα που μπορείτε να θέσετε είναι ακόμη πιο περίπλοκα».Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο διαστημικό επιστημονικό παρατηρητήριο στον κόσμο. Το Webb λύνει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, κοιτάζοντας πέρα από μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και διερευνώντας τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό. Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα με επικεφαλής τη NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος) και την CSA (Καναδική Υπηρεσία Διαστήματος).

Για να μάθετε περισσότερα για τον Webb, επισκεφθείτε:

https://science.nasa.gov/webb

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb της NASA για να απεικονίσουν τον γαλαξία Messier 82, ο οποίος βρίσκεται σε αστρική έκρηξη, και να εντοπίσουν την εξελικτική του ιστορία. Αυτή η σύνθετη εικόνα Webb και Hubble περιλαμβάνει 16,5 εκατομμύρια αστέρια (μπλε-λευκό), κόκκους σκόνης (κόκκινο-πορτοκαλί) και ιονισμένο αέριο υδρογόνο (κίτρινο).

Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb της NASA παρατήρησε τον γαλαξία Messier 82 με αστρική έκρηξη, κοιτάζοντας μέσα από τη σκόνη και αποκαλύπτοντας 16,5 εκατομμύρια αστέρια και τη δομή του διασταλμένου δίσκου του γαλαξία. Οι επιστήμονες επιδιώκουν να μάθουν την εξελικτική ιστορία του γαλαξία με τα δεδομένα του Webb.

Παράλληλη σύγκριση ενός τμήματος του γαλαξία Messier 82 (M82) σε μορφή αστεριού, όπως φαίνεται από τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble (αριστερά) και James Webb (δεξιά) της NASA. Το Hubble περιέγραψε λεπτομερώς τη δομή αερίου και σκόνης του M82, ενώ το Webb διέσχισε τη σκόνη και διέκρινε εκατομμύρια αστέρια στο υπέρυθρο φως.

 

Το επεξεργάστηκε Ιούνιος 23 ο Δροσος Γεωργιος

[Δροσος Γεωργιος]

Η NASA Webb αποκαλύπτει ασυνήθιστο γαλαξία που σχηματίστηκε από κοσμική σύγκρουση.

Σε νέες εικόνες από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb της NASA για τον εορτασμό της τέταρτης επιστημονικής επετείου του, ένας γνώριμος γαλαξίας μεταμορφώνεται σε κάτι πολύ πιο πλούσιο και πολύ πιο σύνθετο από ποτέ. Η πρωτοφανής ευαισθησία του Webb σε μήκη κύματος εγγύς και μέσου υπέρυθρου διαπερνά τις πυκνές λωρίδες σκόνης που κρύβουν το κέντρο του Κενταύρου Α στο ορατό φως, δείχνοντας ένα πυκνό μωσαϊκό μεμονωμένων αστεριών και έναν ενεργό, συνεχώς μεταβαλλόμενο γαλαξία. Αυτές οι εικόνες σηματοδοτούν τέσσερα χρόνια καλύτερης από την αναμενόμενη απόδοσης και επιτυχημένων επιστημονικών επιχειρήσεων για το πιο ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο στην ιστορία.Ο Κένταυρος Α απέχει 11 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, σχετικά κοντά σε κοσμικούς όρους. Ωστόσο, σε αντίθεση με τους περισσότερους κοντινούς γαλαξίες, είναι πολύ ενεργός, γεγονός που τον καθιστά ένα ισχυρό εργαστήριο για την κατανόηση του πώς οι γαλαξίες και οι μαύρες τρύπες αναπτύσσονται και εξελίσσονται μαζί.Στον πυρήνα του βρίσκεται μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα που τροφοδοτείται ενεργά από το περιβάλλον υλικό. Καθώς το κάνει αυτό, η μαύρη τρύπα εκτοξεύει ισχυρούς πίδακες και απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες ενέργειας, διαμορφώνοντας τον γαλαξία γύρω του. Ταυτόχρονα, ο Κένταυρος Α φέρει τα σημάδια ενός δραματικού παρελθόντος: μιας μεγάλης σύγκρουσης με έναν άλλο γαλαξία πριν από περίπου δύο δισεκατομμύρια χρόνια. Οι συνέπειες αυτής της συγχώνευσης είναι ακόμη ορατές σήμερα στην ασυνήθιστη δομή του και στον συνεχιζόμενο σχηματισμό αστεριών.Οι παρατηρήσεις ορατού φωτός από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA δεν μπόρεσαν να αποκαλύψουν την κεντρική περιοχή όπου η σκόνη εμπόδιζε την ορατότητα, ενώ το αποσυρμένο διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA αποκάλυψε δομές μεγάλης κλίμακας στο υπέρυθρο χωρίς να διακρίνει μεμονωμένα αστέρια. Τώρα, το Webb φέρνει τόσο σαφήνεια όσο και βάθος, εκθέτοντας τις εσωτερικές λειτουργίες του γαλαξία άστρο προς άστρο.«Κανένα μεμονωμένο τηλεσκόπιο δεν λέει ολόκληρη την ιστορία», δήλωσε ο Shawn Domagal-Goldman, διευθυντής τμήματος Αστροφυσικής στα κεντρικά γραφεία της NASA στην Ουάσινγκτον. «Οι ανακαλύψεις χτίζονται με την πάροδο του χρόνου και τα νέα αστεροσκοπεία επεκτείνονται στα θεμέλια που έχουν τεθεί από προηγούμενες αποστολές. Το Webb αντιπροσωπεύει το πιο ισχυρό βήμα προς τα εμπρός μέχρι σήμερα, ανοίγοντας ένα παράθυρο σε μήκη κύματος και λεπτομέρειες που δεν ήταν ποτέ προσβάσιμες. Αυτό επιτρέπει στους αστρονόμους να εξετάσουν δομές και διαδικασίες που άλλα τηλεσκόπια δεν μπορούσαν να δουν». 

Σκόνη, δέος

Η όραση του Webb στο μέσο υπέρυθρο αναδεικνύει τις πλούσιες δομές σκόνης του γαλαξία, οι οποίες λάμπουν σε περίπλοκα σχήματα που εκπλήσσουν, ακόμη και προβληματίζουν τους αστρονόμους. Μια παραμορφωμένη, παραλληλόγραμμη ζώνη διασχίζει το κέντρο του γαλαξία, ενώ τούφες ύλης εκτείνονται προς τα έξω σαν κοσμικά σύννεφα. Ένα χαρακτηριστικό σε σχήμα «S», το οποίο είναι πιο αξιοσημείωτο στην εικόνα από το MIRI (Mid-Infrared Instrument) του Webb, είναι επίσης ασυνήθιστο και εγείρει ερωτήματα που χρειάζονται περαιτέρω μελέτη για να απαντηθούν. Τι δημιούργησε αυτό το σχήμα; Πώς το επηρεάζει η μαύρη τρύπα; Επηρεάζεται από τον σχηματισμό αστεριών που προκαλείται από συγχωνεύσεις;Πολλά από τα λαμπερά κόκκινα σημεία στην εικόνα του MIRI είναι άστρα πλούσια σε σκόνη ή αστρικά φυτώρια, όπου τα γερασμένα άστρα αποβάλλουν υλικό πίσω στο διάστημα ή σχηματίζονται νέα άστρα. Αυτή η σκόνη είναι το πρώτο συστατικό για τις μελλοντικές γενιές αστεριών και πλανητών, καθιστώντας την κεντρική στον συνεχιζόμενο κύκλο ζωής του γαλαξία.

Γραμμένο στα άστρα του

Με την υψηλή ανάλυση του Webb, οι αστρονόμοι μπορούν πλέον να μελετήσουν τον Κένταυρο, αστέρα προς αστέρα, ακόμη και στην κεντρική περιοχή του που έχει σκοτεινιάσει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό που φαίνεται «κοκκώδες» στην εικόνα από τον Webb, πιο εμφανές στη συνδυασμένη προβολή MIRI και NIRCam (Κάμερα Εγγύς Υπέρυθρης Ακτίνας), είναι στην πραγματικότητα ένα πυκνά γεμάτο πεδίο μεμονωμένων αστεριών, που μαζί μεταφέρουν πληροφορίες για το παρελθόν του γαλαξία.Με την άποψη του Webb για τον Κένταυρο Α, γίνεται μια περίπτωση γαλαξιακής αρχαιολογίας. Κάθε άστρο που αποκαλύπτεται βοηθά στην ανακατασκευή του χρόνου που συνέβησαν διαφορετικά γεγονότα: πότε σχηματίστηκαν για πρώτη φορά τα παλαιότερα αστέρια, πότε επιβραδύνθηκε η δραστηριότητα, μια έκρηξη σχηματισμού αστεριών κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης και αστέρια που γεννήθηκαν από αέριο που αναδεύτηκε μετά από αυτήν. Μαζί, σχηματίζουν ένα χρονοδιάγραμμα της εξέλιξης του γαλαξία.

Δυναμική μαύρη τρύπα

Οι δυνατότητες του Webb ξεπερνούν την απλή απεικόνιση. Αναλύοντας το φως με φασματοσκοπία , οι αστρονόμοι μπορούν να μετρήσουν πώς κινείται το αέριο μέσα στον γαλαξία.Τα πρώτα ευρήματα από το Webb δείχνουν ένα ταχέως κινούμενο ιονισμένο αέριο που ρέει προς τα έξω, πιθανώς λόγω της δραστηριότητας της μαύρης τρύπας, και θερμότερο μοριακό υδρογόνο σε έναν στρεβλωμένο περιστρεφόμενο δίσκο κοντά στο κέντρο. Αυτές οι παρατηρήσεις βοηθούν στην εξερεύνηση ενός από τα μεγαλύτερα ερωτήματα της αστρονομίας: Πώς επηρεάζει μια μαύρη τρύπα έναν ολόκληρο γαλαξία;Η απάντηση φαίνεται περίπλοκη. Η μαύρη τρύπα μπορεί να προκαλέσει τον σχηματισμό αστεριών συμπιέζοντας αέριο, αλλά και να τον περιορίσει απωθώντας υλικό μακριά. Ο Κένταυρος Α προσφέρει μια σπάνια, κοντινή θέα αυτής της κοσμικής αλληλεπίδρασης.Ανιχνεύοντας τη σκόνη με πρωτοφανή λεπτομέρεια, αναλύοντας εκατομμύρια αστέρια και αποκαλύπτοντας την κίνηση του αερίου κοντά σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, ο Webb μετατρέπει τον Κένταυρο Α σε ένα ζωντανό αρχείο κοσμικής ιστορίας.Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο διαστημικό επιστημονικό παρατηρητήριο στον κόσμο. Το Webb λύνει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, κοιτάζοντας πέρα από μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και διερευνώντας τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό. Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα με επικεφαλής τη NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος) και την CSA (Καναδική Υπηρεσία Διαστήματος).

Για να μάθετε περισσότερα για τον Webb, επισκεφθείτε:

https://science.nasa.gov/webb