Μια διεθνής ομάδα ανακάλυψε ότι το αστρικό σμήνος IRS13 κοντά στο κέντρο του γαλαξία μας μαύρη τρύπα είναι εκπληκτικά νέος. Η ανακάλυψη, κατέστη δυνατή μέσω δεκαετιών δεδομένων και του Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webbαμφισβητεί τις τρέχουσες θεωρίες σχηματισμού αστεριών και προσφέρει πληροφορίες για την ιστορία και το μέλλον του κέντρου του γαλαξία μας.
Μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής τον Δρ Florian Peißker στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου της Κολωνίας έριξε μια λεπτομερή ματιά σε ένα νεαρό αστρικό σμήνος κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα Τοξότης A* (Sgr A*) στο κέντρο του γαλαξία μας. Παραδόξως, ανακάλυψαν ότι αυτό το σύμπλεγμα, το IRS13, είναι πολύ νεότερο από ό,τι αναμενόταν.
Ανακαλύφθηκε πριν από περισσότερα από είκοσι χρόνια, μόλις πρόσφατα κατέστη δυνατός ο εντοπισμός των συγκεκριμένων μελών του συμπλέγματος. Το πέτυχαν συνδυάζοντας μια ποικιλία δεδομένων από πολλαπλά τηλεσκόπια που συγκεντρώθηκαν εδώ και αρκετές δεκαετίες.
Τα αστέρια στο σμήνος είναι μόλις μερικές εκατοντάδες χιλιάδες ετών, εξαιρετικά νέα για τα αστρικά πρότυπα, ειδικά σε σύγκριση με τον 5 δισεκατομμύρια ετών ήλιο μας. Είναι ενδιαφέρον, δεδομένης της υψηλής ενέργειας ακτινοβολίας και των παλιρροϊκών δυνάμεων του γαλαξία, δεν θα πρέπει να είναι δυνατό να υπάρχουν τόσα πολλά νεαρά αστέρια κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Διαβάστε επίσης: Πώς οι επιστήμονες ξεπερνούν τη μυϊκή γήρανση
Αυτή η έρευνα, με τίτλο «The Evaporating Massive Embedded Stellar Cluster IRS 13 Close to Sgr A*. I. Detection of a Rich Population of Dusty Objects in the IRS13 Cluster», έχει δημοσιευτεί στο ο Astrophysical Journal.
Τα ευρήματα του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb
Σε σχέση με αυτή τη μελέτη, μια άλλη σημαντική ανακάλυψη έγινε χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST). Για πρώτη φορά, το JWST παρήγαγε ένα φάσμα του Γαλαξιακού Κέντρου που είναι απαλλαγμένο από ατμοσφαιρικές παρεμβολές. Αυτό το κατόρθωμα κατέστη δυνατό χάρη σε ένα πρίσμα που αναπτύχθηκε στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής, υπό την επίβλεψη του καθηγητή Δρ Andreas Eckart, ο οποίος είναι συν-συγγραφέας αυτής της έρευνας. Το προκύπτον φάσμα αποκάλυψε την παρουσία πάγου νερού στο Γαλαξιακό Κέντρο. Αυτός ο πάγος νερού, που βρίσκεται συνήθως γύρω από νεαρά αστρικά αντικείμενα, χρησιμεύει ως περαιτέρω αποδεικτικό στοιχείο που υποστηρίζει τη νεαρή ηλικία ορισμένων αστεριών κοντά στη μαύρη τρύπα.
The Turbulent History of IRS13
Περαιτέρω πληροφορίες από την ομάδα του Δρ. Peißker υποδηλώνουν ότι το IRS13 έχει υποστεί μια περίπλοκη ιστορία σχηματισμού. Φαίνεται ότι το IRS13 μετανάστευσε προς την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, επηρεασμένο από παράγοντες όπως η τριβή με το διαστρικό μέσο, οι συγκρούσεις με άλλα αστρικά σμήνη ή η εσωτερική του δυναμική. Σε κάποιο σημείο, η βαρύτητα της μαύρης τρύπας «συνέλαβε» το σμήνος. Αυτή η βαρυτική αλληλεπίδραση πιθανότατα οδήγησε σε σχηματισμό κλονισμού πλώρης στο προσκήνιο του σμήνος, που μοιάζει με την άκρη του πλοίου που κόβει το νερό. Η προκύπτουσα ακίδα στην πυκνότητα της σκόνης μπορεί στη συνέχεια να προκάλεσε περαιτέρω σχηματισμό άστρων, γεγονός που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί τα νεότερα αστέρια του σμήνους βρίσκονται κυρίως στην κορυφή ή στο μπροστινό μέρος του.
Αποκρυπτογράφηση αστρικών μυστηρίων
«Η ανάλυση του IRS13 και η συνοδευτική ερμηνεία του σμήνος είναι η πρώτη προσπάθεια να αποκαλυφθεί ένα μυστήριο δεκαετιών σχετικά με τα απροσδόκητα νεαρά αστέρια στο Γαλαξιακό Κέντρο», σύμφωνα με τον Δρ Peißker. «Εκτός από το IRS13, υπάρχει ένα αστρικό σμήνος, το λεγόμενο S-cluster, το οποίο είναι ακόμα πιο κοντά στη μαύρη τρύπα και αποτελείται επίσης από νεαρά αστέρια. Είναι επίσης σημαντικά νεότεροι από ό,τι θα ήταν δυνατό σύμφωνα με τις αποδεκτές θεωρίες».
Τα ευρήματα στο IRS13 παρέχουν την ευκαιρία για περαιτέρω έρευνα για τη δημιουργία μιας σύνδεσης μεταξύ της άμεσης γειτνίασης της μαύρης τρύπας και των περιοχών αρκετά έτη φωτός μακριά.
Ο Δρ. Michal Zajaček, δεύτερος συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Masaryk στο Brno (Τσεχία), πρόσθεσε: «Το αστρικό σμήνος IRS13 φαίνεται να είναι το κλειδί για την αποκάλυψη της προέλευσης του πυκνού αστρικού πληθυσμού στο κέντρο του γαλαξία μας. Συγκεντρώσαμε εκτενείς ενδείξεις ότι πολύ νεαρά αστέρια εντός της εμβέλειας της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας μπορεί να έχουν σχηματιστεί σε αστρικά σμήνη όπως το IRS13. Αυτή είναι επίσης η πρώτη φορά που καταφέραμε να αναγνωρίσουμε πληθυσμούς αστεριών διαφορετικών ηλικιών –καυτά αστέρια κύριας ακολουθίας και νεαρά αναδυόμενα αστέρια– στο σμήνος τόσο κοντά στο κέντρο του Γαλαξίας.»
Αναφορά: «The Evaporating Massive Embedded Stellar Cluster IRS 13 Close to Sgr A*. I. Detection of a Rich Population of Dusty Objects in the IRS 13 Cluster» από τους Florian Peißker, Michal Zajaček, Lauritz Thomkins, Andreas Eckart, Lucas Labadie, Vladimír Karas, Nadeen B. Sabha, Lukas Steiniger και Maria Melamed, Οκτώβριος 2020 The Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/acf6b5
Διαβάστε επίσης:
Τα νεαρά ζωύφια σκουός αναζητούν τα κόπρανα των ενηλίκων για ένα απαραίτητο μικρόβιο
