Κυριακή 18 Σεπτεμβρίου 2016

Εκρήξεις σε κβάζαρ υπερθέρμαναν το πρώιμο Σύμπαν

Γαλαξίες-τέρατα, με μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα στην καρδιά τους (τα γνωστά κβάζαρ), ελευθέρωσαν πύρινες εκλάμψεις οι οποίες υπερθέρμαναν το πρώιμο σύμπαν. Αυτό προτείνουν νέες παρατηρήσεις του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble. Οι καυτές συνθήκες, επίσης, εμπόδισαν και την ανάπτυξη των μικρότερων νάνων γαλαξιών, όπως δείχνει άλλη μια έρευνα.

Μια αρχέγονη μαύρη τρύπα, που περιβάλλεται από αέριο, σκόνη, και αστέρια (εικόνα καλλιτεχνική)

Μεταξύ 11,7 έως 11.3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η υπεριώδης (UV) ακτινοβολία που εκπεμπόταν από τα κβάζαρ – δηλαδή οι τεράστιοι γαλαξίες με υπερβαρέες μαύρες τρύπες στα κέντρα τους – απογύμνωσαν από τα ηλεκτρόνια του το κοσμικό ήλιο, σύμφωνα με τις παρατηρήσεις που έγιναν με τον φασματογράφο (COS) του Hubble. Η Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το σύμπαν μας ως γνωστό εμφανίστηκε περίπου πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Πώς το ψυχρό ήλιο μεγάλωσε τους νάνους γαλαξίες

Η διαδικασία απογύμνωσης από τα ηλεκτρόνια, γνωστή ως ιονισμός, υπερθέρμανε το αέριο ήλιο από τους 10.000 έως σχεδόν τους 22.000 βαθμούς Κελσίου. Το ήλιο, το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν μετά το υδρογόνο, αποτελεί ένα από τα κύρια συστατικά του σχηματισμού των αστεριών.

Επειδή το καυτό αέριο κινείται πιο γρήγορα από ό,τι το ψυχρό αέριο γι αυτό και το καυτό ήλιο δεν ‘υπάκουε’ στην βαρυτική έλξη των νάνων γαλαξιών.

"Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι νάνοι γαλαξίες δεν τρέφονταν και πολύ καλά, γιατί δεν μπορούσαν να έλξουν το γρήγορο ήλιο ”, δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Michael Shull του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Boulder.

Με τη βοήθεια του Hubble, ο Michael Shull και η ομάδα του ανίχνευσαν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος του υπεριώδους φωτός που είχε εκπεμφθεί από τα απόμακρα κβάζαρ, περίπου, πριν 11 δισεκατομμύρια χρόνια.

Στο φως που έρχεται από πιο μακρινά – και κατά συνέπεια από τις παλαιότερες εποχές – κβάζαρ, λείπει αυτό το μήκος κύματος, επειδή τούτο το μήκος κύματος είχε αρχίσει να απορροφάται από το ουδέτερο ήλιο καθώς και από το ιόν του ηλίου (με ένα μόνο ηλεκτρόνιο).

Το αέριο ήλιο έγινε διαφανές στο υπεριώδες φως μόνον όταν το ήλιο έχασε και τα δύο του ηλεκτρόνια. Βλέποντας λοιπόν πότε έγινε αυτή η μετάβαση, οι επιστήμονες μπορούν να καθορίσουν την ημερομηνία έναρξης της εποχής του ιονισμού του ηλίου.

Μετά από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια, το ιονισμένο ήλιο στα κβάζαρ ψύχθηκε και επιβραδύνθηκε τόσο, ώστε οι νάνοι γαλαξίες να μπορούσαν να συγκρατήσουν το ήλιο και να ξεκινήσουν την ανάπτυξή τους.

«Πολλοί από αυτούς είχαν αναπτύξει μόνο τους πυρήνες τους, και έπρεπε έτσι να περιμένουν μέχρι την προαναφερθείσα περίοδο, προτού αυτοί μπορέσουν να φέρουν κοντά τους κάποιο αέριο και πάλι», λέει ο Shull.

Εκρήξεις αερίων συνέβησαν στη Γη

Ένα παρόμοιο φαινόμενο συμβαίνει με τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, πρόσθεσε ο Shull.

Οι γίγαντες πλανήτες αερίου, όπως ο Δίας και ο Κρόνος έχουν αρκετή μάζα για να συγκρατήσουν τα άτομα του υδρογόνου και ήλιου που θερμαίνονται από τον ήλιο, αλλά πλανήτες με μικρότερη μάζα όπως η Γη έχουν ήδη χάσει όλα τους τα ελαφρύτερα στοιχεία.

Για παράδειγμα, η ατμόσφαιρα της Γης περιέχει μόνο ίχνη από ήλιο και υδρογόνο, που δημιουργήθηκαν από διαδικασίες όπως η ραδιενεργός διάσπαση. Αλλά αυτά τα αέρια διαφεύγουν από τη Γη προς το διάστημα αμέσως μετά το σχηματισμό του αερίου, εξηγεί ο Shull.

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου