ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ ΛΕΩΝ

Για πρώτη φορά οι αστρονόμοι παρατήρησαν άμεσα την σύνδεση- μεταφορά μάζας από ένα μοριακό νεφέλωμα στον πρωτοπλανητικό δίσκο γύρω από ένα πρωτοαστέρι(IRAS 03292+3039). Η πυκνή περιοχή του νεφελώματος, όπου γεννήθηκε το αστέρι, το τροφοδοτεί με ύλη πλούσια σε μόρια. Έτσι επιβεβαιώνεται η θεωρία που υποστηρίζει ότι η χημική σύνθεση του νεφελώματος καθορίζει τον πλούτο σε χημικές ενώσεις του πρωτοπλανητικού δίσκου, και των πλανητών που θα δημιουργηθούν. Πρόκειται για μια ακόμη επιβεβαίωση προσομοιώσεων και θεωρίας μέσω της παρατήρησης. Το μόριο- ανιχνευτής της ύλης που εμπλουτίζει τον πρωτοπλανητικό δίσκο είναι το HCCCN.

Στην σουπερνόβα από έκρηξη λευκού νάνου SN2019yvq παρατηρήθηκε μια έκλαμψη (φλας) στις υπεριώδεις ακτίνες. Είναι μόλις η δεύτερη φορά που παρατηρούμε κάτι τέτοιο σε SN Ia. Για να προκληθεί μια τέτοια έκλαμψη, πρέπει να επικρατήσουν πολύ υψηλές θερμοκρασίες, κάτι που προβληματίζει τους αστρονόμους. Κατέληξαν ότι πρέπει να συμβαίνει ένα από τα παρακάτω σενάρια 1) Ο λευκός νάνος βιώνει έκρηξη σουπερνόβα λόγω συσσώρευσης ύλης από συνοδό αστέρι. Η ύλη της έκρηξης συγκρούεται με την ύλη που απέμεινε στον συνοδό, με αποτέλεσμα να θερμανθεί αρκετά ώστε να σημειωθεί έκλαμψη στις υπεριώδεις. 2)Στον πυρήνα του λευκού νάνου υπάρχει αρκετό ραδιενεργό υλικό (όπως το 56Ni), και η διάσπασή του θερμαίνει την γύρω ύλη, με αποτέλεσμα το φλας στις υπεριώδεις. 3) Ένα εξωτερικό στρώμα του λευκού νάνου, πλούσιο σε Ήλιον, προκαλεί ανάφλεξη του Άνθρακα στο εσωτερικό του λευκού νάνου. Προκαλείται μια διπλή ισχυρή έκρηξη και μια αναλαμπή στις υπεριώδεις. 4) Συγχωνεύονται 2 λευκοί νάνοι. Προκαλείται έκρηξη που συνοδεύεται από μια έκλαμψη στις υπεριώδεις ακτίνες. Ακόμα δεν γνωρίζουμε ποιος από τους παραπάνω μηχανισμούς είναι ο επικρατέστερος.

Για την μέτρηση της συμπαντικής διαστολής (σταθερά Hubble) χρησιμοποιούμε 2 μεθόδους. Η μία βασίζεται στην μέτρηση της ακτινοβολίας μικροκυμάτων υποβάθρου (δορυφόρος Planck) και η άλλη στην μέτρηση των μακρινών σουπερνόβα τύπου Ia. Η πρώτη μέτρηση υπολογίζει την επιταχυνόμενη συμπαντική διαστολή από τις διακυμάνσεις της ακτινοβολίας μικροκυμάτων, αλλά στηρίζεται στο κοσμολογικό μοντέλο ΛCDM. Αυτό το μοντέλο ψυχρής σκοτεινής ύλης είναι το επικρατέστερο σήμερα, και συμφωνεί αρκετά με τα παρατηρησιακά αποτελέσματα. Η δεύτερη μέτρηση βασίζεται στην σχετικά σταθερή λαμπρότητα των σουπερνόβα Ia και τις συγκρίνει με την ερυθρολίσθηση. Όμως περιορίζεται χωρικά, αφού η λαμπρότητα αυτών των σουπερνόβα δεν επαρκεί ώστε να έχουμε μετρήσεις από πολύ μακρινούς γαλαξίες. Οι 2 μετρήσεις διαφέρουν (68 km/s ανά Mpc απόστασης η πρώτη και 74 km/s ανά Mpc η δεύτερη, με μικρό εύρος σφάλματος και για τις 2 μεθόδους). Μια ανεξάρτητη μέθοδος είναι η χρήση βαρυτικών φακών. Μια διεθνής ομάδα από το πανεπιστήμιο του Τόκιο χρησιμοποιεί την παραμόρφωση της εικόνας μακρινών Κβάζαρ μέσω βαρυτικών φακών. Τα Κβάζαρ είναι πολύ λαμπρά, άρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγαλύτερες αποστάσεις από τις SNIa, και πάλλονται. Η χρονική διαφορά στην εμφάνιση των παλμών ενός Κβάζαρ στα πολλαπλά είδωλα που λαμβάνουμε από τον βαρυτικό φακό (γαλαξίας ή σμήνος γαλαξιών) οφείλεται στο γεγονός ότι το φως από κάθε είδωλο έχει διανύσει διαφορετική πορεία γύρω από τον βαρυτικό φακό. Γνωρίζοντας την μάζα του φακού μπορούμε να συμπεράνουμε την σταθερά Hubble. Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα από 6 βαρυτικούς φακούς δείχνουν 73,4 km/s ανά Mpc, στο όριο σφάλματος της μεθόδου των SNIa. Οι αστρονόμοι χρειάζονται περισσότερα δείγματα από βαρυτικούς φακούς για να επιβεβαιώσουν αυτό το αποτέλεσμα. Ίσως το αγαπημένο μας κοσμολογικό μοντέλο ψυχρής σκοτεινής ύλης να κλονιστεί τα επόμενα χρόνια.

Στον νότιο ουρανό μπορεί να παρατηρήσει κανείς την περιοχή της πιο κοντινής μαύρης τρύπας (αστρικού τύπου). Το HR 6819 στον αστερισμό τηλεσκόπιο βρίσκεται σε απόσταση 1000 ετών φωτός. Περιέχει ένα διπλό αστέρι και φαίνεται με το μάτι ως μια αμυδρή κουκκίδα. Τώρα επιβεβαιώθηκε ότι τα 2 αστέρια κινούνται γύρω από μια μαύρη τρύπα με 5 ηλιακές μάζες. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι υπάρχουν εκατομμύρια αστρικές μαύρες τρύπες στον μεσοαστρικό χώρο του Γαλαξία μας.

Η μαύρη τρύπα PKS1830-211 βρίσκεται σε έναν γαλαξία που το φως του χρειάστηκε 10 δις έτη να φτάσει σε εμάς. Οι παρατηρήσεις του μαγνητικού πεδίου της περιοχής όπου ανιχνεύουμε ισχυρές εκρήξεις ακτίνων γ δείχνουν ότι αυτό μεταβάλλεται κάθε λίγα λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι αυτές οι μεταβολές συμβαίνουν σε μικρή χωρική έκταση με έντονο στροβιλισμό, όπως προβλέπουν τα μοντέλα των εκρήξεων ακτίνων γ. Παρατηρήσαμε τις μεταβολές στο μαγνητικό πεδίο να συμβαίνουν ταυτόχρονα με μία έκρηξη ακτίνων γ, συνδέοντας τις τελευταίες άμεσα με τα μαγνητικά πεδία. Τα μαγνητικά πεδία επιταχύνουν τα σωματίδια με αποτέλεσμα αυτά να δημιουργήσουν τις συνθήκες εκπομπής ακτίνων γ.

Μην ξεχνάμε ότι υπάρχει και ο δακτύλιος αστρογέννησης στα 10 kpc (χονδρικά 30.000 έτη φωτός) γύρω από το κέντρο του γαλαξία της Ανδρομέδας. Δεν έχω βρει καμία αναφορά που να τον συσχετίζει με τον δακτύλιο του μαγνητικού πεδίου στο θέμα μας. Ο δακτύλιος αστρογέννησης (αέριο και σκόνη σε μεγαλύτερη πυκνότητα από την μέση του γαλαξία) μπορεί να σταθεροποιεί την περιοχή ώστε να μην εμφανίζονται στροβιλισμοί που να αλλοιώνουν τις μαγνητικές γραμμές.

Μέσω της ηλιοσεισμολογίας (η μελέτη των παλμών των ηχητικών κυμάτων στο εσωτερικό του ηλίου) οι αστρονόμοι εξέλιξαν ένα νέο μοντέλο για την ηλιακή δραστηριότητα. Όταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι στο μέγιστο, κηλίδες εμφανίζονται σε όλη την επιφάνεια του ηλίου. Όσο πλησιάζουμε το ελάχιστο δραστηριότητας, οι κηλίδες περιορίζονται προς τον ηλιακό ισημερινό. Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια πολύ αργή κυκλική ροή πλάσματος (με μόλις 50 χιλιόμετρα την ώρα) στα 2 ηλιακά ημισφαίρια, βαθιά στο εσωτερικό του ηλίου. Αυτή η αργή ροή παρασέρνει το μαγνητικό πεδίο προς τον ηλιακό ισημερινό. Μάλιστα το πλάσμα ολοκληρώνει σε 22 έτη μια περιφορά στην κυκλική ροή, κάτι που αντιστοιχεί σε 1 ολοκληρωμένο κύκλο ηλιακής δραστηριότητας. Ίσως το παρατεταμένο ελάχιστο δραστηριότητας που παρατηρούμε τα τελευταία χρόνια να οφείλεται σε μια επιβράδυνση της παραπάνω ροής. Η φύση αυτών των ροών πλάσματος (solar meridional flows) είναι ακόμα άγνωστη.

Στον γαλαξία της Ανδρομέδας υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο σε σχήμα δακτυλίου. Έχει απόσταση 20000 με 50000 έτη φωτός από το κέντρο του γαλαξία και πάχος 1500 έτη φωτός. Μοιάζει οπτικά με κλειστή σπείρα. Αυτό το μαγνητικό πεδίο δημιουργήθηκε με τον μηχανισμό του δυναμό, λόγω διαφορικής περιστροφής των σπειρών στον γαλαξιακό δίσκο. Αυτός ο μηχανισμός γαλαξιακών μαγνητικών πεδίων υπάρχει ως θεωρία από την δεκαετία του 1960. Έχουμε ανακαλύψει και σε άλλους γαλαξίες τέτοια μαγνητικά πεδία, αλλά με πιο πολύπλοκη δομή. Στον γαλαξία της Ανδρομέδας οι στροβιλισμοί (κινήσεις θερμού ιονισμένου αερίου που παραμορφώνουν τις μαγνητικές γραμμές) δεν είναι τόσο ισχυροί ώστε να αλλοιώσουν το σχήμα του μαγνητικού πεδίου. Η ανακάλυψη του μαγνητικού πεδίου έγινε στα ραδιοκύματα. Τα σχετικιστικά ηλεκτρόνια (δηλαδή πολύ μεγάλης ταχύτητας) από τις εκρήξεις σουπερνόβα εγκλωβίζονται στις μαγνητικές γραμμές και εκπέμπουν σχετικιστική ακτινοβολία σύγχροτρον στα ραδιοκύματα.

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν, μέσω βαρυτικών κυμάτων, την συγχώνευση μιας μαύρης τρύπας 23 ηλιακών μαζών με ένα υπέρ-πυκνό αντικείμενο 2,6 ηλιακών μαζών. Η συγχώνευση σημειώθηκε σε απόσταση 800 εκατομμυρίων ετών φωτός και είχε ως αποτέλεσμα μια μαύρη τρύπα 25 ηλιακών μαζών (η υπόλοιπη μάζα μετατράπηκε σε βαρυτικά κύματα). Μάλλον η αρχική μαύρη τρύπα <κατάπιε> με την μία το μικρότερο αντικείμενο. Είναι η πιο ακραία περίπτωση ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων, αφού η αναλογία μάζας των 2 αντικειμένων είναι 9 προς 1. Μέχρι τώρα είχαμε ανακαλύψει αστέρες νετρονίων ως και 2,5 ηλιακές μάζες και μαύρες τρύπες από 5 ηλιακές μάζες και πάνω. Έτσι υπήρχε ένα κενό ανάμεσα στις μάζες των 2 υπέρ-πυκνών αντικειμένων. Επίσης η θεωρία προβλέπει ότι η ανώτερη μάζα ενός αστέρα νετρονίων, χωρίς να καταρρεύσει σε μαύρη τρύπα, είναι μικρότερη από την μάζα του παραπάνω αντικειμένου. Έτσι ίσως να πρόκειται για την μικρότερη μαύρη τρύπα που έχουμε ανακαλύψει (μπορεί να δημιουργήθηκε από την συγχώνευση 2 αστέρων νετρονίων μεγάλης μάζας). Το παραπάνω γεγονός δεν ανιχνεύτηκε στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα λόγω μεγάλης απόστασης. Αλλά από την φύση του δεν συνοδεύτηκε με σημαντική εκπομπή ακτινοβολίας. Αν πρόκειται για συνένωση 2 μαύρων τρυπών, δεν αναμένεται εκπομπή φωτός, όπως και αν η μαύρη τρύπα 23 ηλιακών μαζών <κατάπιε> έναν αστέρα νετρονίων με την μία. Οι μαύρες τρύπες κρατάνε καλά τα μυστικά τους!

Μαγνητικοί αστέρες, εννοεί τα magnetar, αστέρες νετρονίων με ταχύτατη περιστροφή και το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο του σύμπαντος! Πιθανώς προέρχονται από την κατάρρευση αστέρα μεγάλης μάζας που είχε ταχεία περιστροφή, επειδή κέρδισε στροφορμή από συνοδό αστέρα. Ένα πολύ νεαρό αστέρι νετρονίων (χίλια ή λιγότερα έτη από την έκρηξη σουπερνόβα που το δημιούργησε) έχει ακόμα πολύ μεγάλη ταχύτητα περιστροφής, ιδίως αν είναι magnetar. Απλά να σημειώσουμε ότι το φως του ήρθε σε εμάς μόλις πριν από 240 έτη, αλλά η ηλικία του είναι στα 16.000 έτη, όση και η απόσταση σε έτη φωτός.

Μια πρόσφατη έρευνα έδειξε ότι υπάρχει διαφορά στην κίνηση του αερίου σε έναν γαλαξία με ράβδο από αυτή σε έναν γαλαξία χωρίς ράβδο. Οι γαλαξίες με ανεπτυγμένη ράβδο παρουσιάζουν κίνηση του αερίου στην κατεύθυνση της ράβδου, δηλαδή κάθετα στον γαλαξιακό δίσκο. Και οι γαλαξίες με ράβδο δείχνουν να εξομαλύνεται η κυκλική (στην δομή του δίσκου) κίνηση του αερίου έξω από τα όρια της ράβδου, δηλαδή να μην εμφανίζεται κάθετη κίνηση του αερίου εξωτερικά της ράβδου. Αυτό μας δείχνει ότι μέσω της ράβδου μεταφέρεται αέριο από τον δίσκο στον γαλαξιακό πυρήνα. Έτσι επιβεβαιώνεται η θεωρία που θέλει τους γαλαξίες με ράβδο (barred galaxies) να αποτελούν ενδιάμεσο στάδιο της εξέλιξης από σπειροειδή σε ελλειπτικό γαλαξία. Αυτό συμβαίνει όταν ο γαλαξιακός δίσκος δεν μπορεί να συγκρατήσει (με την στροφορμή του) όλο το αέριο, με αποτέλεσμα ένα μέρος του να καταρρέει στον πυρήνα. Σε περίπτωση γαλαξιακής συγχώνευσης αυτή η διαδικασία επιταχύνεται δραματικά.

Το New Horizon έχει φτάσει τόσο μακριά, ώστε οι εικόνες των κοντινότερων αστεριών, όπως το Α Κενταύρου και το Wolf 359, παρουσιάζουν σημαντική παράλλαξη σε σχέση με την εικόνα τους από τη Γη! Η παράλλαξη δημιουργείται όταν βλέπουμε ένα κοντινό αντικείμενο μετατοπισμένο σε σχέση με ένα μακρινό αντικείμενο, αλλάζοντας θέση παρατήρησης. Αυτό το εφαρμόζουμε στην αστρονομία μέσω της περιφοράς της Γης γύρω από τον ήλιο.

Πρόσφατα οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα <τόξο> εκπομπής στο υπεριώδες, στην περιοχή της μεγάλης Άρκτου. Αυτό προέρχεται πιθανότατα από μια παλαιά, πριν 100.000 έτη έκρηξη σουπερνόβα σε απόσταση 600 ετών φωτός (κάτι σαν ένα λεπτό μεγάλο veil του Κύκνου). Εκτείνεται σε 30 μοίρες και έχει πάχος μία μοίρα. Αυτή η περιοχή του ουρανού χρησιμοποιείται για την μελέτη (από επίγεια τηλεσκόπια) μακρινών γαλαξιών, καθώς έχει πιο λίγη σκόνη από την συνήθη μεσοαστρική ύλη, στην γραμμή θέασης από την Γη. Μάλλον αυτή η σουπερνόβα συνέβαλλε στον καθαρισμό της περιοχής, μέσω του κρουστικού κύματος που ανέπτυξε και ακόμα σαρώνει την μεσοαστρική ύλη.

Τα αστέρια EHB (extreme horizontal branch stars) διαφέρουν από τα υπόλοιπα αστέρια του οριζόντιου κλάδου του διαγράμματος H/R (κλάδος όπου τα αστέρια συντήκουν ήλιο σε άνθρακα στους πυρήνες τους). Έχουν μια πολύ λεπτή ατμόσφαιρα υδρογόνου (<0.02 M⊙) γύρω από τον πυρήνα ηλίου, όλο το υπόλοιπο εξωτερικό υδρογόνο έχει απομακρυνθεί μέσω αλληλεπίδρασης με συνοδό αστέρα. Είναι πολύ καυτά και πυκνά (20 000 K < Teff < 40 000 K) με τυπική μάζα 0.5 M⊙. Κυριαρχούν στους αμυδρούς μπλε αστέρες ενός (συνήθως σφαιρωτού μεγάλης ηλικίας) σμήνους και αποτελούν τις βασικές πηγές υπεριώδης ακτινοβολίας των γηραιών αστρικών πληθυσμών. Επίσης τους παρατηρούμε στους μεγάλης ηλικίας αστρικούς πληθυσμούς των ελλειπτικών γαλαξιών. Τα αστέρια EHB ανήκουν στους υπό- νάνους B (sdB). Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι αυτά τα αστέρια παρουσιάζουν τεράστιες κηλίδες που τα κάνουν να μεταβάλλουν την λαμπρότητά τους με την περιστροφή τους. Δηλαδή να είναι πιο λαμπρά όταν βλέπουμε την πλευρά του αστεριού όπου έχει εκδηλωθεί η υπέρ- κηλίδα. Στα αστέρια του οριζόντιου κλάδου οι κηλίδες δημιουργούνται από μαγνητικά φαινόμενα, όπως στα αστέρια της κυρίας ακολουθίας (ήλιος), αλλά αντίθετα, είναι πιο λαμπρές και θερμές από την αστρική επιφάνεια! Έτσι μπορούν να αυξήσουν την αστρική λαμπρότητα. Επίσης έχουν παρατηρηθεί υπέρ- εκλάμψεις σε αυτά τα αστέρια, εκατομμύρια φορές μεγαλύτερης ενέργειας από τις εκλάμψεις του ηλίου μας. Τελικά τα αστέρια παρουσιάζουν πολύ μεγάλη ποικιλία εξέλιξης, ιδίως όταν δέχονται επίδραση από συνοδό αστέρα.

Το πλανητικό σύστημα HR8799 έχει ομοιότητες με το δικό μας. Σε αυτό υπάρχουν 4 αεριώδεις πλανήτες ανάμεσα σε 2 ζώνες αστεροειδών, και ίσως εσωτερικοί βραχώδεις πλανήτες. Στις σχετικές προσομοιώσεις του συστήματος φαίνεται οι αεριώδεις γίγαντες να δέχονται βροχή μετεωριτών, που τους εμπλουτίζει χημικά. Το δικό μας ηλιακό σύστημα περιέχει 4 βραχώδεις πλανήτες, μετά μια ζώνη αστεροειδών, 4 αεριώδεις πλανήτες και πάλι μια ζώνη αστεροειδών. Οι βραχώδεις πλανήτες αποτελούνται κυρίως από μέταλλα και άλλα στερεά υλικά, ενώ οι αεριώδεις από πτητικά αέρια και πάγο. Οι βραχώδεις πλανήτες δεν μπόρεσαν να συγκρατήσουν μεγάλη μάζα πτητικών υλικών, λόγω του αστρικού ανέμου του ηλίου. Επίσης ο ήλιος εξάτμισε τον πάγο στην εσωτερική περιοχή του πρωτοπλανητικού δίσκου, με αποτέλεσμα να έχουν μικρή ποσότητα νερού ή μεθανίου. Οι αεριώδεις πλανήτες είχαν τις συνθήκες για να διατηρήσουν τα πτητικά υλικά, με αποτέλεσμα να συσσωρεύσουν τεράστιες ατμόσφαιρες. Οι αστεροειδείς και κομήτες φέρνουν ύλη από την εσωτερική στην εξωτερική περιοχή και αντίθετα, εμπλουτίζοντας τους πλανήτες. Ίσως αυτή η προσομοίωση μεταφοράς μάζας στους πλανήτες από αστεροειδείς και κομήτες στο HR8799 να επιβεβαιωθεί από το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.

Το μεγάλης μάζας αστρικό σμήνος Westerlund 2 στον αστερισμό Τρόπιδα, αποτελεί αφιλόξενο μέρος για πλανήτες. Μια έρευνα έδειξε ότι στην κεντρική περιοχή του, που κυριαρχείται από 30 τουλάχιστον αστέρια μεγάλης μάζας (ως και 80 ηλιακών μαζών) δεν ανιχνεύονται σημάδια πρωτοπλανητών στα γειτονικά αστέρια. Ναι μεν υπάρχουν πρωτοπλανητικοί δίσκοι γύρω από τα αστέρια μικρότερης μάζας στην περιοχή, αλλά η δομή τους είναι διαφορετική, που δεν επιτρέπει τον σχηματισμό πλανητών. Οι πολύ ισχυροί αστρικοί άνεμοι δεν αφήνουν την σκόνη να συσσωρευτεί σε μεγαλύτερες δομές. Μάλιστα η υπεριώδεις ακτινοβολία μπορεί να καταστρέψει μεγάλο μέρος των κόκκων σκόνης. Τα αστέρια μεγάλης μάζας μεταναστεύουν στην κεντρική περιοχή ενός σμήνους. Αυτή η διαδικασία φαίνεται να έχει ολοκληρωθεί κατά μεγάλο βαθμό στο παραπάνω, μόλις ηλικίας 2 εκατομμυρίων ετών, αστρικό σμήνος. Στις εξωτερικές περιοχές του σμήνους τα πράγματα είναι διαφορετικά, και παρατηρούμε συμπυκνώματα στη σκόνη γύρω από τα αστέρια μεσαίας μάζας, που παραθέτουν σε πλανητοειδείς. Μία ακόμη απόδειξη για το πόσο σημαντική είναι η τοποθεσία (συνθήκες) ενός δημιουργίας ενός αστεριού για την ανάπτυξη πλανητικού συστήματος.

Μπορεί να έχω μόνο τον Σταύρο για παρέα στις παρατηρήσεις, αλλά, όπως καταλάβατε, είμαι ιδιαίτερα τυχερός που έχω την καθοδήγησή του στην παρατήρηση και βλέπω αντικείμενα που δεν περίμενα να δω ποτέ. Μετά το Κβάζαρ πριν από 2-3 χρόνια τώρα το Ω Κενταύρου. Ίσα που ξεχώριζε πάνω από τον ορίζοντα (στον ερευνητή το μισό πεδίο το έπιανε ένα μικρό δέντρο!). Το αναγνώρισα από το μέγεθος, είμαστε <παλιοί γνώριμοι> από την Ατακάμα στην Χιλή πέρυσι. Εκεί ήταν στο ζενίθ, το έβλεπε κανείς εύκολα με το μάτι. Ήμασταν τυχεροί που είχαμε μια βραδιά παρατήρησης σε αστεροσκοπείο με 16άρι τηλεσκόπιο. Νόμιζες ότι έμπαινες μέσα στο σφαιρωτό, μια αξέχαστη εμπειρία. Οι γαλαξίες <αντένες> χτες έδειχναν δομή 2 γαλαξιών υπό συγχώνευση. Στην Ατακάμα ξεχώριζαν εύκολα οι διάσημες ουρές τους. Κάθε χρόνο περιμένω την Παρθένο για να κάνω... γαλαξιοάλματα αντί για αστροάλματα! Με μικρή μετακίνηση του τηλεσκοπίου πηγαίνει κανείς από γαλαξία σε γαλαξία. Η προχτεσινή βραδιά είχε τις καλύτερες συνθήκες εδώ και χρόνια. Είμαστε τυχεροί που την απολαύσαμε.

Ανάμεσα στους πολλούς νάνους γαλαξίες που έχει συσσωρεύσει ο Γαλαξίας μας είναι και ο νάνος γαλαξίας του Τοξότη. Μάλιστα οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι ο νάνος έκανε 3 περάσματα μέσα από τον Γαλαξία μας πριν αφομοιωθεί από αυτόν. Αυτά έγιναν πριν από 5- 6 δις έτη, 2 δις έτη και 1 δις έτη, βάσει προσομοιώσεων της συγχώνευσης του νάνου στον Γαλαξία μας, και συνδέονται με επεισόδια αστρογέννησης στον Γαλαξία μας (5,7 δις, 1,9 δις και 1 δις έτη). Τα δεδομένα προέρχονται από το GAIA, που μέτρησε μια αυξημένη αναλογία αστεριών με τις παραπάνω ηλικίες. Το πέρασμα ενός σχετικά μεγάλου νάνου γαλαξία από έναν γαλαξία δημιουργεί ρυτιδώσεις (συμπυκνώματα) της μεσοαστρικής ύλης, που έχουν ως αποτέλεσμα την αυξημένη αστρογέννηση. Ο νάνος χάνει αέριο και αστέρια από 2 τόξα, ένα μπροστά και ένα πίσω του όπως κινείται μέσα από έναν γαλαξία, λόγω των παλιρροϊκών δυνάμεων του γαλαξία. Ο ήλιος μας δημιουργήθηκε πριν από 4,6 δις έτη. Ο απόηχος από το πρώτο πέρασμα του νάνου του Τοξότη μπορεί να συνετέλεσε στην δημιουργία του.

Τα αστέρια R Coronae Borealis (RCB) έχουν επιφανειακή θερμοκρασία 5000 Κ- 7000 Κ και το εντυπωσιακό είναι ότι στερούνται υδρογόνο στο φάσμα τους. Αντίθετα παρουσιάζουν ήλιον και άνθρακα. Μεταβάλλουν την λαμπρότητά τους, επειδή γίνονται πολύ αμυδρά (ελαττώνουν κατά 100 φορές την λαμπρότητά τους)ψ όταν <σηκώνουν> ένα νέφος από άνθρακα. Ένα τέτοιο αστέρι είναι το DY Centauri. Αυτό είχε επιφανειακή θερμοκρασία 10.000 Κ το 1980 και 20.000 Κ το 1987! Εκτός από την περιοδικότητά του, γίνεται όλο και πιο αμυδρό στο ορατό φάσμα, επειδή εκπέμπει πια περισσότερο στο υπεριώδες. Αφού επιβεβαιώθηκε το 2015 ότι δεν έχει συνοδό αστέρα (που θα μπορούσε να επιδρά στην εξέλιξή του), οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι θερμαίνεται με τόσο γρήγορο ρυθμό επειδή συρρικνώνεται! Η ταχύτητα περιστροφής του αυξήθηκε από τα 20 km/s στα 40 km/s (λόγω διατήρησης της στροφορμής). Έτσι μπορεί να χάσει πιο εύκολα τα εξωτερικά του στρώματα. Παρουσιάζει έντονες φασματικές γραμμές στροντίου, που παραπέμπει σε προχωρημένη αστρική εξέλιξη. Το στρόντιο δημιουργείται στα αστέρια μετά από έντονο <βομβαρδισμό> του σιδήρου στον πυρήνα από νετρόνια. Η προέλευση αυτών των παράξενων νάνων είναι η συγχώνευση 2 λευκών νάνων, με συνολική μάζα μικρότερη από το όριο Chandrasekhar. Πρόκειται για τις ελάχιστες περιπτώσεις αστρικής εξέλιξης που παρατηρούμε ζωντανά!

Το ALMA ανακάλυψε έναν τεράστιο σπειροειδή γαλαξία. Το φως του έρχεται σε εμάς από την εποχή που το σύμπαν ήταν μόλις 1,5 δις ετών. Είναι ο μεγαλύτερης ηλικίας σπειροειδής γαλαξίας που γνωρίζουμε. Κανονικά οι σπειροειδείς γαλαξίες μεγάλης μάζας εμφανίζονται 6 δις έτη μετά την μεγάλη έκρηξη. Αυτός ο χρόνος χρειάζεται να πάρουν το μεγάλης κανονικότητας σχήμα του σπειροειδή γαλαξία οι πρωτογαλαξίες, μετά από τις συχνές γαλαξιακές συγχωνεύσεις στο πρώιμο σύμπαν. Έτσι πιστεύουμε ότι ο Wolfe Disk, όπως ονομάζεται ο παραπάνω γαλαξίας, ανέπτυξε την μεγάλη μάζα του μέσω συσσώρευσης μεσογαλαξιακού αερίου. Παρουσιάζει δεκαπλάσιο ρυθμό αστρογέννησης από τον δικό μας Γαλαξία. Το πως συσσώρευσε τόσο αέριο χωρίς να καταρρεύσει ο δίσκος του, που θα είχε ως αποτέλεσμα να σχηματιστεί ένας ελλειπτικός γαλαξίας, αποτελεί μυστήριο. Αποτελεί πρόκληση για τις σύγχρονες θεωρίες σχηματισμού και ανάπτυξης των γαλαξιών.

Μία ομάδα αστρονόμων (Mauna kea)ανακάλυψε ότι η μάζα της κεντρικής μαύρης τρύπας ενός γαλαξία καθορίζει τον ρυθμό αστρογέννησης σε αυτόν. Οι γαλαξίες με υπερμεγέθης κεντρικές μαύρες τρύπες έχουν πιο θερμό μεσοαστρικό αέριο. Αυτό θα σχηματίσει, μέσω βαρυτικής κατάρρευσης, πιο δύσκολα αστέρια από ένα πιο ψυχρό αέριο (με μικρότερη κινητικότητα των μορίων του). Το αέριο σε έναν γαλαξία μπορεί να θερμανθεί μέσω της ακτινοβολίας των αστεριών μεγάλης μάζας, αλλά ο πιο αποτελεσματικός τρόπος είναι οι παλιρροϊκές επιδράσεις από άλλον γαλαξία πριν την συγχώνευσή τους. Γνωρίζουμε ότι οι υπερμεγέθης κεντρικές μαύρες τρύπες αναπτύσσονται με μάζα που δεν μπορεί να συγκρατήσει ο γαλαξιακός δίσκος, με αποτέλεσμα να καταρρεύσει στην γαλαξιακή κοιλιά, και από την συγχώνευση των 2 κεντρικών μαύρων τρυπών μετά από την γαλαξιακή συγχώνευση.

Πριν από 10 περίπου χρόνια ανακαλύψαμε στις ακτίνες γ δύο <φούσκες> στο κέντρο του Γαλαξία μας. Τώρα οι αστρονόμοι απέδειξαν ότι αυτές έχουν την ίδια πηγή ενέργειας με την 2 κώνων μορφής ακτινοβολία Χ από την κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία. Πρόκειται ουσιαστικά για το ίδιο φαινόμενο που δημιουργείται μέσω των κρουστικών κυμάτων από τους 2 πίδακες της μαύρης τρύπας. Οι φούσκες ακτίνων γ έχουν την ίδια δομή και τα ίδια όρια με τους κώνους ακτίνων Χ. Υπολογίζουμε ότι πριν από 5 εκατομμύρια έτη συσσωρεύτηκε μεγάλη ποσότητα μάζας στον δίσκο γύρω από την μαύρη τρύπα, με αποτέλεσμα να αναπτυχθούν οι 2 πίδακες. Θυμίζει, σε πολύ μικρότερη κλίμακα, ενεργό γαλαξιακό πυρήνα. Η ανάπτυξη των πιδάκων μας δείχνει ότι υπάρχουν επεισόδια κατάρρευσης σημαντικής ποσότητας ύλης στην κεντρική μαύρη τρύπα. Επίσης συνδέεται με την ανάπτυξη της ράβδου του Γαλαξία, που οφείλεται στην ύλη που καταρρέει από τον δίσκο στην γαλαξιακή κοιλιά.

Στο αστέρι PDS 70 επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη 2 νεογέννητων πλανητών παρόμοιας μάζας με τον Δία. Οι αστρονόμοι αφαίρεσαν από την εικόνα τον πρωτοπλανητικό δίσκο με την παραδοχή της ομοιογένειας φωτός σε αυτόν, και έτσι φανερώθηκαν οι 2 υπό δημιουργία πλανήτες. Οι πλανήτες ακόμα συσσωρεύουν ύλη από τον δίσκο.

Για αυτό μου κάνει εντύπωση που οι αστρονόμοι ψάχνουν πλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη τέτοιων αστεριών. Μπορεί η μικρή τους λαμπρότητα να βοηθάει στην ανακάλυψη των πλανητών, αλλά η κατοικήσιμη ζώνη βρίσκεται τόσο κοντά στο αστέρι (πολύ πιο κοντά από την απόσταση ηλίου- Ερμή) που επικρατεί μια κόλαση ακτινοβολίας στους εκεί πλανήτες.

Οι ηλιακές εκλάμψεις γίνονται αντιληπτές από τα ηλιακά τηλεσκόπια και την έντονη δραστηριότητα του πολικού σέλας. Δημιουργούνται όταν ένα τοπικό μαγνητικό πεδίο, όπως μια ομάδα κηλίδων, στον ήλιο <βραχυκυκλώνει>. Τότε το τοπικό μαγνητικό πεδίο ανασυντίθεται (magnetic reconnection) με χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση (πιο απλή δομή του μαγνητικού πεδίου). Η ενέργεια που απελευθερώνεται, σε μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, θερμαίνει και εκτοξεύει πλάσμα από την επιφάνεια του ηλίου στο διάστημα (coronal mass ejection, στεμματική εκπομπή μάζας). Κάθε 100 περίπου χρόνια αναμένουμε μια πολύ ισχυρή έκλαμψη. Όμως σε άλλα αστέρια έχουμε παρατηρήσει υπερεκλάψεις (Superflares). Ενώ οι κανονικές εκλάμψεις αυξάνουν την αστρική λαμπρότητα κατά 0,1 ως 30% και έχουν διάρκεια 1- 12 ώρες, έχουν παρατηρηθεί υπερεκλάψεις που αυξάνουν την αστρική λαμπρότητα από 1 ως και 7 mag (600 φορές την αστρική λαμπρότητα) και διάρκεια 10 ως 100 ημέρες! Στα αστέρια που παρουσίασαν υπερεκλάψεις παρατηρήσαμε τεράστιες κηλίδες, 100 φορές μεγαλύτερες από αυτές στον ήλιο μας. Αυτά τα αστέρια έχουν πολύ ενισχυμένο μαγνητικό πεδίο. Σε μερικά, όπως στα νεαρά αστέρια, αυτό οφείλεται στην γρήγορη περιστροφή τους, που ενισχύει τον μηχανισμό του δυναμό. Υπάρχουν ενδείξεις στην Γη ότι και ο ήλιος μας στην νεαρή του ηλικία παρουσίασε συχνά υπερεκλάμψεις. Το πρόβλημα είναι ότι τις παρατηρούμε και σε αστέρια μεγάλης ηλικίας και αργής περιστροφής (σαν τον ήλιο μας). Η ανάλυση των δεδομένων του διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler επέτρεψε στους αστρονόμους να αναγνωρίσουν 1547 υπερεκλάμψεις σε 279 αστέρια. Τι κάνει αυτά τα αστέρια να παρουσιάσουν υπερεκλάψεις? Μία θεωρία υποστηρίζει ότι τα αστέρια που παρουσιάζουν συχνά υπερεκλάψεις έχουν γιγάντιους αεριώδεις πλανήτες σε πολύ κοντινές τροχιές. Πλανήτες σαν τον Δία περιέχουν μεταλλικό υδρογόνο, που είναι καλός αγωγός του ρεύματος. Έτσι έχουν ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Ένας τέτοιος πλανήτης μπορεί να αλληλεπιδράσει μαγνητικά με την ατμόσφαιρα του αστεριού του, αν η τροχιά του είναι πολύ στενή. Όμως οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι τα αστέρια με υπερεκλάμψεις συνήθως δεν έχουν πλανήτες σε κοντινή τροχιά. Μία άλλη θεωρία υποστηρίζει ότι οι υπερεκλάψεις προέρχονται από καφέ νάνους, συνοδούς των αστεριών, και όχι από τα ίδια τα αστέρια. Πράγματι, σε έναν καφέ νάνο (CFHT-BD-Tau 4) έχει παρατηρηθεί μια υπερέκλαμψη. Και στον ν Οφιούχου όπου παρατηρήθηκε η υπερέκλαμψη που αύξησε την λαμπρότητά του κατά 7 mag, υπάρχουν 2 καφέ νάνοι με 20 φορές την μάζα του Δία. Το πρόβλημα εδώ είναι ότι γενικά έχουμε ανακαλύψει πολλούς καφέ νάνους, όμως χωρίς εκλάμψεις! Παραμένει μυστήριο ποιες ακριβώς συνθήκες στα αστέρια οδηγούν στην δημιουργία υπερεκλάμψεων.