ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ ΛΕΩΝ

Οι γιγάντιοι γαλαξίες ραδιοκυμάτων (GRG, Giant radio galaxies) είναι γαλαξίες με πίδακες καυτού πλάσματος που εκτείνονται για εκατομμύρια έτη φωτός και ανιχνεύονται στα ραδιοκύματα. Το ρεκόρ έχει ο γαλαξίας Inkathazo(troublesome) με πίδακες που φτάνουν τα 3,3 εκατομμύρια έτη φωτός! Δηλαδή αν ήταν στην θέση του Γαλαξία μας, οι πίδακές του θα έφταναν άνετα τον γαλαξία της Ανδρομέδας. Μάλιστα οι πίδακές του Inkathazo κάμπτονται στις άκρες τους, λογικά από αλληλεπίδραση με την μεσογαλάξια ύλη.

Ο γαλαξίας τύπου Seyfert (γαλαξίας με ενεργό πυρήνα) MCG-03-34-064 φιλοξενεί 2 υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Η μεταξύ τους απόσταση είναι μόλις 300 έτη φωτός. Οι 2 μαύρες τρύπες έχουν δίσκους προσαύξησης. Αυτό που έκανε εντύπωση είναι ότι στις φωτογραφίες εμφανίζονται 3 λαμπρές πηγές φωτός. Οι 2 είναι το υλικό που θερμαίνεται στους δίσκους προσαύξησης. Ανάμεσα στις 2 μαύρες τρύπες υπάρχει άλλη μια ισχυρή πηγή φωτός. Μάλλον πρόκειται για πίδακα από έναν από τους δίσκους προσαύξησης που προσκρούει σε υλικό (αέριο με λίγη σκόνη) με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια λαμπρή πηγή φωτός. Σε 100 εκατομμύρια έτη οι 2 μαύρες τρύπες θα συγχωνευτούν.

Αν βρισκόταν ο κόκκινος γίγαντας R Doradus στην θέση του ήλιου, θα έφτανε ως την τροχιά του Άρη! Στην επιφάνειά του δημιουργούνται τεράστιες κυψέλες, από υλικό που αναδύεται λόγω αστρικής συναγωγής. Στον ήλιο μας αυτές οι κυψέλες έχουν μέγεθος μερικές χιλιάδες χιλιόμετρα και δίνουν την εμφάνιση που ονομάζουμε κοκκίδωση . Σε αυτό το τεράστιο αστέρι οι κυψέλες είναι λιγότερες αλλά πιο μεγάλες από ολόκληρο τον ήλιο μας, με μέγεθος περίπου όση η απόσταση της Αφροδίτης από τον ήλιο! Ο R Doradus είναι ένα αστέρι με παρόμοια μάζα με τον ήλιο μας αλλά στην φάση του ερυθρού γίγαντα. Στην εικόνα φαίνεται η εξέλιξη της επιφάνειάς του.

Στο σύμπαν μπορούμε να διακρίνουμε τις ακτινοβολίες υποβάθρου σε διάφορα μήκη κύματος. Η πιο γνωστή είναι αυτή στα μικροκύματα. Ακτινοβολίες υποβάθρου παρατηρούμε επίσης στα ραδιοκύματα, στις ακτίνες Χ και στο ορατό φως. Μέχρι πριν από λίγα έτη υπήρχαν ενδείξεις ότι το υπόβαθρο στο οπτικό φως είναι πιο ισχυρό από ότι δικαιολογείται, δηλαδή την συνολική εκπομπή των γαλαξιών και μεμονωμένων αστεριών. Όμως οι μετρήσεις του New Horizon σε απόσταση 57 αστρονομικών μονάδων μας δείχνουν ότι το σύμπαν είναι αρκετά σκοτεινό, με υπόβαθρο ορατής ακτινοβολίας ανάλογο των παραπάνω πηγών εκπομπής. Τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραπάνω μελέτη. Η σκόνη στο ηλιακό μας σύστημα θα αλλοίωνε τα αποτελέσματα τους. Ανάλογες κάμερες για μια τέτοια μέτρηση (λήψεις από πολλές κατευθύνσεις μακριά από τον ήλιο ώστε να απεικονίζεται το υπόβαθρο) έχουν και τα Voyager αλλά εδώ και 30 χρόνια δεν λειτουργούν πια.

Ο εξωπλανήτης TIC241249530b εξελίσσεται σε <καυτό Δία>. Έτσι ονομάζεται ένας πλανήτης με μεγάλη μάζα και μεγάλη επιφανειακή θερμοκρασία, λόγω πολύ κοντινής τροχιάς γύρω από το αστέρι του. Στους 7300 πλανήτες που έχουμε ανακαλύψει σε άλλα αστέρια οι 500 είναι αυτής της κατηγορίας. Η θεωρία προβλέπει ότι δημιουργήθηκαν σε πιο εξωτερικές περιοχές των πρωτοπλανητικών δίσκων τους και μετανάστευσαν σε εσωτερικές τροχιές. Ο εξωπλανήτης που αναφερόμαστε έχει 1,2 φορές την μάζα του Δία και παρουσιάζει πολύ ελλειπτική τροχιά γύρω από το αστέρι του. Το περίαστρο της τροχιάς του είναι στο 1/10 της απόστασης του Ερμή από τον ήλιο και το μακρινότερο μέρος της τροχιάς του από το αστέρι του στην απόσταση της Γης από τον ήλιο. Η τροχιά του θα γίνεται όλο και πιο κυκλική στο μέλλον, λόγω των παλιρροιακών δυνάμεων. Τελικά θα αποκτήσει μια ελάχιστα ελλειπτική τροχιά στο σημερινό του περίαστρο.

Οι νάνοι γαλαξίες μπορεί να σχηματίσουν μικρά σμήνη. Ένα από αυτά βρίσκεται 117 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά και αποτελείται από τους νάνους γαλαξίες D1-D5. Το σμήνος καταλαμβάνει 500.000 έτη φωτός και έχει συνολική μάζα 60 δις ηλιακές, περίπου το 1/4 της μάζας του δικού μας Γαλαξία. Οι 5 νάνοι γαλαξίες παρουσιάζουν αστρογέννεση, περιστρέφονται περίπου προς την ίδια κατεύθυνση και 2 από αυτούς αλληλοεπιδρούν βαρυτικά μεταξύ τους.

Γύρω από τον Γαλαξία μας υπάρχει μια σφαίρα καυτού αερίου με ακτίνα 700.000 έτη φωτός. Το αραιό αυτό αέριο έχει θερμοκρασία εκατομμύρια βαθμούς. Πρόκειται για αέριο που εκτοξεύτηκε από εκρήξεις; σουπερνόβα. Το περισσότερο μέρος του δεν έχει ταχύτητα διαφυγής από τον Γαλαξία μας, με αποτέλεσμα να ξαναπέσει στον Γαλαξία όταν ψυχθεί. Το καυτό αέριο εκπέμπει πολύ αμυδρά στις ακτίνες Χ και φασματοσκοπικά έχει επιβεβαιωθεί ο εμπλουτισμός του σε στοιχεία α, δηλαδή με ατομικό πυρήνα πολλαπλάσιο του στοιχείου Ήλιο. Αυτά τα χημικά στοιχεία, όπως τα Μαγνήσιο, Θείο, Νέον προέρχονται από το εσωτερικό των αστεριών μεγάλης μάζας και παραπέμπουν σε υλικό από εκρήξεις σουπερνόβα. Όταν στην γραμμή θέασης μας περνάει το φως ενός Κβάζαρ μέσα από το αέριο, τότε <βλέπουμε> και γραμμές απορρόφησης σε αυτό.

Γνωρίζει κανείς λεπτομέρειες για τις δράσεις διαστημικής σε σχολεία από την παραπάνω εταιρεία; Κάθε πληροφορία θα μου είναι πολύτιμη

Μία έρευνα των αστρονόμων έφερε στο φως ζευγάρια αστεριών όπου το ένα αστέρι έχει παρόμοια μάζα με τον ήλιο μας και το άλλο να είναι αστέρας νετρονίων. Κανονικά αυτά τα ζευγάρια θα έπρεπε να διασπαστούν κατά τις εκρήξεις σουπερνόβα που είχαν ως αποτέλεσμα την δημιουργία των αστέρων νετρονίων. Φαίνεται ότι ελάχιστα από αυτά τα ζευγάρια παραμένουν και μετά από αυτό το καταστροφικό γεγονός. Υπολογίζουμε ότι μόλις 1 αστέρι στα 1 εκατομμύρια έχει συνοδό αστέρα νετρονίων. Οι μεμονωμένοι αστέρες νετρονίων είναι πολύ αμυδροί για να τους εντοπίσουν οι αστρονόμοι. Μόνο αν πρόκειται για πάλσαρ μπορούμε να τους εντοπίσουμε, δηλαδή αστέρες νετρονίων που έχουν τους πίδακές τους ευθυγραμμισμένους με την Γη ώστε να λαμβάνουμε ραδιοκύματα και ακτίνες Χ από αυτούς. Με τα δεδομένα από το GAIA μπόρεσαν οι αστρονόμοι να ανακαλύψουν τέτοια ζευγάρια χάρη στην κίνηση των αστεριών κυρίας ακολουθίας γύρα από το κοινό κέντρο μάζας με τους συνοδούς τους αστέρες νετρονίων. Σε αυτά τα ζευγάρια η απόσταση ανάμεσα στα 2 αστέρια είναι αρκετά μεγάλη ώστε να μην συσσωρεύουν υλικό οι αστέρες νετρονίων από τους συνοδούς τους.

Το ζεύγος γαλαξιών Arp 142 σε απόσταση 326 εκατομμύρια έτη φωτός είναι πολύ γνωστό, επειδή μοιάζει με πιγκουίνο και το αυγό του. Πρόκειται για έναν σπειροειδή γαλαξία τελείως παραμορφωμένο υπό την βαρυτική επίδραση του συνοδού του ελλειπτικού γαλαξία. Η απόσταση ανάμεσα στους 2 γαλαξίες είναι μόλις 100.000 έτη φωτός (δηλαδή η διάμετρος του δικού μας Γαλαξία). Το <μάτι του πιγκουίνου> είναι το κέντρο του σπειροειδή γαλαξία. Σε αυτόν υπάρχει έντονη αστρογέννεση με ρυθμό 200 αστέρια το έτος. Ο ελλειπτικός γαλαξίας καταλαμβάνει πολύ μικρότερο χώρο, αλλά οι 2 γαλαξίες έχουν περίπου ίδια μάζα. Ο ελλειπτικός είναι αρκετά συμπαγής με λίγο αέριο και σκόνη, κα κυρίως παλαιά αστέρια, σχεδόν χωρίς αστρογέννεση. Η πιο ασθενής βαρυτική συνοχή του σπειροειδή γαλαξία προκάλεσε την έντονη παραμόρφωσή του, αντίθετα με τον ελλειπτικό που μόνο έγινε πιο οβάλ.

Όσο μεγάλα και σύγχρονα τηλεσκόπια και να φτιάξουμε, τίποτε δεν συγκρίνεται με την ανάλυση που μας προσφέρουν οι βαρυτικοί φακοί. Μελετώντας ένα βαρυτικό φακό (Cosmic Gems Arc) με το James Webb οι αστρονόμοι ανακάλυψαν 9 αστρικά σμήνη σε μακρινό γαλαξία. Το φως που απεικόνισαν έφυγε από εκεί όταν το σύμπαν είχε ηλικία 460 εκατομμύρια έτη. Φυσικά πρόκειται για νεαρά σφαιρωτά σμήνη που προέρχονται από γιγάντια μοριακά νεφελώματα, πολύ μεγαλύτερης μάζας από τα τυπικά νεφελώματα του Γαλαξία μας. Σε αυτά τα νεφελώματα η αστρογέννηση παρουσιάζει φρενήρη ρυθμό. Τα σμήνη αυτά είναι πολύ πυκνά. Σε χώρο όσο ανάμεσα στον ήλιο και τον εγγύτερο του Κενταύρου, το κοντινότερο αστέρι, υπάρχουν εκεί ένα εκατομμύριο αστέρια! Το μεγάλο πλήθος από αστέρια Wolf- Rayet (διπλά αστέρια μεγάλης μάζας) εκπέμπει ισχυρούς αστρικούς ανέμους στις υπεριώδεις ακτίνες. Οι συγχωνεύσεις αστρικών μαύρων τρυπών είναι συχνές σε τόσο πυκνό αστρικό περιβάλλον και πιθανόν να οδήγησαν στην δημιουργία μαύρων τρυπών ενδιάμεσης μάζας.

Μία κρίσιμη εποχή για την εξέλιξη του σύμπαντος ήταν αυτή του επαναιονισμού. 150 εκατομμύρια ως 1 δις έτη από την δημιουργία του σύμπαντος τα αστέρια και άλλες διεργασίες εκπομπής ιόνισαν αρκετά την ύλη (ουδέτερο Υδρογόνο) ώστε να μπορεί να διαδίδεται η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Πριν από αυτήν την εποχή, το ουδέτερο Υδρογόνο εμπόδιζε το φως να κυκλοφορεί ανάμεσα στους γαλαξίες. Ενώ έχουν βρεθεί 300 Κβάζαρ από εκείνη την εποχή, για πρώτη φορά βρέθηκε ένα διπλό Κβάζαρ. Οι 2 γαλαξίες με τους ενεργούς πυρήνες βρίσκονται (εκείνη την εποχή, z=6.05) στην φάση της συγχώνευσης. Τέτοιες διαδικασίες επιτάχυναν τον επαναιονισμό του σύμπαντος, με την εκπομπή τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας στον μεσογαλάξια χώρο.

Για πρώτη φορά παρατηρήθηκαν 2 αστέρια σε διπλό σύστημα στην περιοχή αστρογέννησης ρ Οφιούχου. Τα 2 νεαρά αστέρια ηλικίας 2-4 εκατομμυρίων ετών με την ονομασία WL20 βρίσκονται σε απόσταση 400 έτη φωτός. Οι δίσκοι προσαύξησης γύρω από το καθένα έχουν διάμετρο 100 αστρονομικές μονάδες. Οι δίσκοι και οι πίδακές τους έχουν παράλληλη διάταξη. Αρχικά παρατηρήθηκε το σύστημα με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και αργότερα επιβεβαιώθηκε με τα τηλεσκόπια μικροκυμάτων ALMA.

Τα δεδομένα από την εξέλιξη του Γαλαξία μας έχουν ως εξής. Η αρχική συσσώρευση αερίων και αστεριών πριν από 13 δις έτη θύμιζε ένα τεράστιο νεφέλωμα με πυκνό πυρήνα. Οι συγκρούσεις με μικρότερους γαλαξίες ανέπτυξε την άλω, την εξωτερική αραιή περιοχή του Γαλαξία με τα παλαιά αστέρια. Σταδιακά άρχισε να σχηματίζεται ο δίσκος γύρω από την πυκνή σε αστέρια κεντρική του περιοχή. Η σύγκρουση με τον γαλαξία Εγκέλαδο πριν από 10 δις έτη επιτάχυνε τα αστέρια του δίσκου, με αποτέλεσμα να ξεχωρίσει ο λεπτός δίσκος. Η μεγάλη ποσότητα αερίων και αστεριών που εισήλθε προς τον δίσκο δημιούργησε μια ράβδο εσωτερικά του δίσκου και γύρω από τον γαλαξιακό πυρήνα. Πιθανότατα εκείνη την εποχή ο Γαλαξίας μας να πέρασε την φάση του ενεργού γαλαξιακού πυρήνα (AGN). Το αέριο στον λεπτό δίσκο με την ταχεία περιφορά του γύρω από το γαλαξιακό κέντρο πήρε επιμήκεις σχηματισμούς σαν νήματα, που παρατηρούμε ως σήμερα. Οι συνεχείς συσσωρεύσεις νάνων γαλαξιών άφησαν τα ίχνη τους ως τα αστρικά ρεύματα που παρατηρούμε σήμερα στον Γαλαξία μας. Αυτές οι διεργασίες εμπλούτισαν τον γαλαξιακό δίσκο με αέρια, με αποτέλεσμα την συνεχή δραστηριότητα αστρογέννησης. Στην περιοχή του ήλιου πριν από 15 εκατομμύρια έτη δημιουργήθηκαν πολλά αστέρια μεγάλης μάζας στο σύμπλεγμα (association) Sco-Cen. Αυτά έδωσαν πολλές εκρήξεις σουπερνόβα με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί η τοπική φούσκα από πιο αραιό υλικό. Σήμερα παρατηρούμε το σύμπλεγμα Sco-Cen να περιέχει 37 ανοιχτά σμήνη. Από ότι φαίνεται, τα νήματα αερίου στον δίσκο περιέχουν συμπυκνώματα σαν κόμπους. Σε αυτούς έχουμε έντονη αστρογέννηση (μεγάλα μοριακά νεφελώματα). Δημιουργούνται οι τοπικές φούσκες μέσω των εκρήξεων σουπερνόβα και ανοιχτά σμήνη νεαρών αστεριών.

Δυστυχώς σύννεφα στην Μυτιλήνη