Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Ευκλείδη, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τα εκπληκτικά 1,5 τρισεκατομμύρια ορφανά αστέρια που παρασύρονται μέσα από ένα τεράστιο σμήνος χιλιάδων γαλαξιών, μια από τις μεγαλύτερες δομές στον κόσμο.
Αυτά τα ορφανά αστέρια, αποκομμένα από τους δικούς τους γαλαξίες, γεμίζουν το χώρο μεταξύ των γαλαξιών του Σμήνους του Περσέα με απίθανο μπλε φως. Αυτό το αποκαλούμενο φως «ενδοσυστάδας» είναι τόσο αδύναμο που είναι πολλές χιλιάδες φορές πιο σκοτεινό από τον νυχτερινό ουρανό πάνω από τη Γη.
Παρατηρώντας αυτό το ενδοσμηχανικό φως στο σμήνος του Περσέα, το οποίο απέχει 240 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη και έχει μάζα που ισοδυναμεί με περίπου 650 τρισεκατομμύρια ήλιους, ο Ευκλείδης μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα από πού προέρχεται το αχνό φως των σμηνών γαλαξιών και ποια είναι τα προέλευση των κοσμικών ορφανών που στέλνουν έξω.
Σχετίζεται με: Το τηλεσκόπιο Euclid Detective Dark Universe αποκάλυψε νέες εικόνες του σύμπαντος – και είναι αξιοσημείωτες
Ο Ευκλείδης εκτοξεύτηκε από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ της Φλόριντα, την 1η Ιουλίου 2023, με έναν πύραυλο SpaceX Falcon 9. Η κύρια αποστολή του Ευκλείδη είναι να μελετήσει τη σκοτεινή ενέργεια, τη μυστηριώδη δύναμη που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος και τη σκοτεινή ύλη, μια «αόρατη» ουσία που δεν αλληλεπιδρά με το φως και δεν μοιάζει με τα «καθημερινά» πράγματα που μας περιβάλλουν τα άτομα.
Αν και το τηλεσκόπιο σχεδιάστηκε για να κοιτάζει στο αόρατο «σκοτεινό σύμπαν», ήταν ακόμα σε θέση να ανιχνεύσει φως που ακτινοβολούσε μεταξύ γαλαξιών στο σμήνος γαλαξιών του Περσέα.
«Ήμασταν έκπληκτοι που μπορούσαμε να δούμε τόσο μακριά στις εξωτερικές περιοχές του συμπλέγματος και να ανιχνεύσουμε τα λεπτά χρώματα αυτού του φωτός», δήλωσε η επικεφαλής της ομάδας και επιστήμονας Nina Hatch από το Πανεπιστήμιο του Nottingham σε μια δήλωση. «Αυτό το φως μπορεί να μας βοηθήσει να χαρτογραφήσουμε τη σκοτεινή ύλη αν καταλάβουμε από πού προέρχονται τα αστέρια μέσα στο σμήνος. Μελετώντας τα χρώματα, τις φωτεινότητες και τις διαμορφώσεις τους, ανακαλύψαμε ότι προέρχονται από μικρούς γαλαξίες.»
Τα ορφανά αστέρια έχουν τα μπλουζ
Το κλειδί για την κατανόηση των ορφανών αστεριών στο αστρικό σμήνος του Περσέα ήταν η ικανότητα του Ευκλείδη να βλέπει το πιο αμυδρό φως στο σμήνος, το φως στο εσωτερικό του σμήνος, το οποίο δεν εκπέμπεται από τους ίδιους τους γαλαξίες αλλά μεταξύ τους.
«Αυτό το διάχυτο φως είναι περισσότερες από 100.000 φορές πιο αδύναμο από τον πιο σκοτεινό νυχτερινό ουρανό στη Γη», δήλωσε ο Matthias Kluge, μέλος της ομάδας και μέλος του Ινστιτούτου Max Planck για Εξωγήινη Φυσική. «Αλλά απλώνεται σε τόσο μεγάλο όγκο που, όταν αθροίζεται, αντιπροσωπεύει περίπου το 20% της φωτεινότητας ολόκληρου του συμπλέγματος».
Τα ορφανά αστέρια που παρατηρήθηκαν από τον Ευκλείδη στο σμήνος του Περσέα είναι αναγνωρίσιμα από το χαρακτηριστικό μπλε χρώμα τους και τη χαλαρή τους διάταξη. Αυτά τα χαρακτηριστικά επέτρεψαν στον Χατς και στους συναδέλφους του να καθορίσουν την προέλευσή τους.
Η ομάδα ανακάλυψε ότι μερικά από αυτά τα ελεύθερα περιπλανώμενα αστέρια στο διάστημα του ενδοσμήδου απομακρύνθηκαν από τις άκρες των γαλαξιών λόγω αλληλεπιδράσεων με άλλους γαλαξίες. Άλλα ορφανά αστέρια που ανακάλυψαν προέρχονταν από μικρότερους νάνους γαλαξίες στο Σμήνος του Περσέα που καταστράφηκαν ολοσχερώς.
Αυτό που ανακάλυψε η ομάδα στη συνέχεια τους εξέπληξε. Μόλις αφαιρεθούν από τον γαλαξία-ξενιστή τους, τα αστέρια μέσα στο σμήνος πιστεύεται ότι αρχίζουν να περιφέρονται γύρω από τους μεγαλύτερους γαλαξίες στο σμήνος στο οποίο είναι απομονωμένοι – σχεδόν σαν ένα χαμένο παιδί σε ένα εμπορικό κέντρο που προσελκύεται από τον πλησιέστερο ενήλικα.
Ωστόσο, ο Χατς και οι συνάδελφοί του δεν μπόρεσαν να προσδιορίσουν αυτό για τον Περσέα με τον Ευκλείδη. Αντίθετα, είδαν ορφανά αστέρια να περιφέρονται γύρω από ένα σημείο μεταξύ των δύο φωτεινότερων γαλαξιών του σμήνος, του NGC 1275 και του NGC 1272.
«Αυτή η νέα παρατήρηση υποδηλώνει ότι το τεράστιο σμήνος του Περσέα μπορεί να συγχωνεύθηκε πρόσφατα με μια άλλη ομάδα γαλαξιών», δήλωσε ο Jesse Golden-Marx, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Nottingham και μέλος της ομάδας. «Αυτή η πρόσφατη συγχώνευση μπορεί να έχει προκαλέσει μια βαρυτική διαταραχή που προκαλεί είτε τον πιο τεράστιο γαλαξία είτε τα ορφανά αστέρια να αποκλίνουν από τις αναμενόμενες τροχιές τους, οδηγώντας στην παρατηρούμενη κακή ευθυγράμμιση.
Οι ίδιοι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης το ευαίσθητο ορατό φως του Ευκλείδη για να ανακαλύψουν 50.000 ελεύθερα πετώντας, πυκνά συσκευασμένες και σφαιρικές συλλογές δεκάδων χιλιάδων έως εκατομμυρίων άστρων, που ονομάζονται «σφαιρικά σμήνη», που βρίσκονται στο σμήνος γαλαξιών του Περσέα. Το διάχυτο φως μέσα στα σμήνη γαλαξιών φαίνεται να κατανέμεται με παρόμοιο τρόπο με τα σφαιρικά σμήνη στον Περσέα, επομένως αυτά τα αστρικά σμήνη φαίνεται να είναι η πηγή τουλάχιστον μέρους αυτού του φωτός.
Τα αστέρια σε αυτά τα σφαιρικά σμήνη στερούνται υψηλών συγκεντρώσεων «μετάλλων», έναν όρο που χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο. Αυτό σημαίνει για την ομάδα ότι τα σφαιρικά αστρικά σμήνη στο σμήνος γαλαξιών του Περσέα έχουν μετακινηθεί προς τα μέσα από τις γιγάντιες εξωτερικές άκρες των γαλαξιών, οι οποίες είναι επίσης «φτωχές σε μέταλλα».
Τα σφαιρικά σμήνη αντιπροσωπεύουν έναν κυρίαρχο παράγοντα στους νάνους γαλαξίες, που σημαίνει ότι μέρος του φωτός μέσα στα σμήνη θα μπορούσε να προέρχεται από τα υπολείμματα τέτοιων μικρών γαλαξιών που διαλύθηκαν από τις παλιρροϊκές δυνάμεις που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια συναντήσεων με μεγαλύτερους γαλαξίες.
Η ομάδα ανακάλυψε επίσης μέσω της παρατήρησης του Ευκλείδη στον Περσέα ότι ο αριθμός των μικρών νάνων γαλαξιών σε αυτό το σμήνος γαλαξιών αυξάνεται όσο πιο μακριά φτάνουμε από το κέντρο του σμήνους.
Παρόμοιες αναρτήσεις:
— Το τηλεσκόπιο Ευκλείδη στο «Σκοτεινό Σύμπαν» είναι και πάλι σε τροχιά αφού βρήκε τους οδηγούς του
— Από ποιον πήρε το όνομά του το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid Dark World;
— Πώς θα κοιτάξει το διαστημικό τηλεσκόπιο Ευκλείδης της Ευρώπης στο σκοτεινό σύμπαν;
Η έρευνα βοηθά στην επιβεβαίωση της ικανότητας του Ευκλείδη να κατανοεί την εξέλιξη των γαλαξιών και των σμηνών γαλαξιών και, ως εκ τούτου, πώς το σύμπαν εμφανίστηκε όπως φαίνεται σήμερα.
Είναι συναρπαστικό, αυτά τα ευρήματα είναι από τα πρώτα επιστημονικά αποτελέσματα από τις παρατηρήσεις πρώιμης απελευθέρωσης του Ευκλείδη, που αντιπροσωπεύουν μόνο τις πρώτες 24 ώρες των παρατηρήσεων του Ευκλείδη πριν το τηλεσκόπιο αρχίσει να παρατηρεί τους βασικούς επιστημονικούς στόχους του στις 14 Φεβρουαρίου 2024: δισεκατομμύρια γαλαξίες σε περισσότερο από το ένα τρίτο του ο ουρανός.
Τα αποτελέσματα της έρευνας της ομάδας παρουσιάζονται στον ιστότοπο αποθετηρίου χαρτιού arXiv.