Herschel και Planck γράφουν την ιστορία του Σύμπαντος

0
34

Συνδυάζοντας παρατηρήσεις του μακρινού Σύμπαντος από τα διαστημικά παρατηρητήρια Herschel και Planck του ESA, οι κοσμολόγοι ανακάλυψαν ποιοι θα μπορούσαν να είναι οι πρόδρομοι των τεράστιων γαλαξιακών σμηνών που βλέπουμε σήμερα.

Οι γαλαξίες, όπως ο «δικός» μας Milky Way με τα 100 δισεκατομμύρια άστρα του, συνήθως δεν βρίσκονται απομονωμένοι. Σήμερα ακόμα στο Σύμπαν, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, πολλοί γαλαξίες βρίσκονται σε πυκνές συστάδες που αποτελούνται από δεκάδες, εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες.

Ωστόσο, αυτά τα συμπλέγματα δεν υπήρχαν ανέκαθεν. Ένα βασικό ερώτημα στη σύγχρονη κοσμολογία είναι πώς  διαμορφώθηκαν τέτοιες μαζικές δομές κατά την πρώιμη φάση του Σύμπαντος.

Ο εντοπισμός του πότε και του πώς σχηματίστηκαν θεωρείται ότι θα μας δώσει πληροφορίες για τη διαδικασία της εξέλιξης του σμήνους γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του ρόλου που διαδραμάτισε η σκοτεινή ύλη στη διαμόρφωση αυτών των κοσμικών «μητροπόλεων».

Με βάση τις συνδυασμένες παρατηρήσεις του Herschel και του Planck, οι αστρονόμοι έχουν βρει αντικείμενα στο μακρινό Σύμπαν τα οποία θα μπορούσαν να είναι πρόδρομοι των συστάδων φαίνονται γύρω μας σήμερα καθώς υπολογίζεται ότι σχηματίστηκαν όταν το σύμπαν είχε ηλικία μόλις τρία δισεκατομμύρια χρόνια.

—Γράφουν την ιστορία του Σύμπαντος

Κύριος στόχος του Planck ήταν να παρέχει τον πιο ακριβή χάρτη της ακτινοβολίας που εξέπεμψε το Big Bang, τη λεγόμενη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου. Για να το καταφέρει, ερεύνησε το σύνολο του ουρανού σε εννέα διαφορετικά μήκη κύματος από το βαθύ υπέρυθρο έως τα ραδιοκύματα, προκειμένου να εξαλειφθεί η εκπομπή προσκηνίου από τον γαλαξία μας και άλλους στο Σύμπαν.

Αλλά αυτές οι πηγές προσκηνίου μπορεί να είναι σημαντικές σε άλλους τομείς της αστρονομίας και στα δεδομένα μικρού μήκους κύματος του Planck που οι επιστήμονες ήταν σε θέση να προσδιορίσουν 234 φωτεινές πηγές με χαρακτηριστικά που υποδήλωναν πως βρίσκονταν στο μακρινό, πρώιμο Σύμπαν.

Το Herschel στη συνέχεια παρατήρησε τα αντικείμενα αυτά στο βαθύ υπέρυθρο φάσμα, που αντιστοιχεί σε ακτινοβολία με μήκος κύματος μικρότερο του ενός millimeter, αλλά με πολύ μεγαλύτερη ευαισθησία και γωνιακή ανάλυση.

Το Herschel αποκάλυψε ότι η συντριπτική πλειοψηφία των πηγών που ανίχνευσε το Planck ταιριάζουν με πυκνές συγκεντρώσεις γαλαξιών στο πρώιμο Σύμπαν όπου αναπτύσσεται έντονη δραστηριότητα σχηματισμού νέων αστεριών.

Καθένας από αυτούς τους νεαρούς γαλαξίες παρουσιάζεται να μετατρέπει αέριο και σκόνη σε άστρα με ρυθμό από μερικές εκατοντάδες έως 1500 φορές τη μάζα του Ήλιου μας ανά έτος. Συγκριτικά, ο δικός μας Γαλαξίας παράγει σήμερα αστέρια με ένα μέσο ρυθμό μόλις μια ηλιακή μάζα ανά έτος.

Αν και οι αστρονόμοι δεν έχουν ακόμη καθορίσει οριστικά τις ηλικίες και τις φωτεινότητες  πολλών από αυτές τις συγκεντρώσεις μακρινών γαλαξιών που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα, αυτοί είναι οι καλύτεροι υποψήφιοι που βρέθηκαν μέχρι σήμερα για τα «πρωτοσμήνη» – πρόδρομους των μεγάλων, ώριμων γαλαξιακών σμηνών που βλέπουμε στο Σύμπαν σήμερα.

«Στοιχεία από αυτά τα είδη αντικειμένων είχαν βρεθεί νωρίτερα σε δεδομένα από το Herschel και άλλα τηλεσκόπια, αλλά η ικανότητα του Planck να σαρώνει όλο τον ουρανό  αποκάλυψε ακόμα περισσότερα υποψήφια τέτοια αντικείμενα προς ανάλυση», λέει ο Hervé Dole του Institut d’Astrophysique Spatiale, Ορσέ, επικεφαλής επιστήμονας της ανάλυσης που δημοσιεύτηκε στο Astronomy & Astrophysics.

«Έχουμε ακόμη πολλά να μάθουμε για αυτό το νέο «πληθυσμό». Ωστόσο πιστεύουμε ότι αποτελούν ένα κομμάτι που λείπει από τη δομή του κοσμολογικού σχηματισμού.»

Σχόλια