Controverse ale formării galaxiilor

O echipă condusă de astronomul John Salzer a descoperit o serie de galaxii masive ale căror proprietăţi sugerează faptul că s-au format destul de recent. Această descoperire pune în dificultate teoria ce susţine că galaxiile masive şi luminoase (asemănătoare cu Calea Lactee) au început procesul de formare la scurt timp după Big Bang.

Coordonatorul echipei afirmă că cele 15 galaxii sunt sisteme galactice masive. Totuşi galaxiile menţionate sunt mai deosebite, din cauza bogăţiei în substanţe chimice, ceea ce sugerează faptul că evoluţia stelelor din ele este foarte înceată. Prezenţa slabă a elementelor “grele” (elemente mai grele ca şi heliul) implică faptul că aceste galaxii sunt tinere, din punct de vedere cosmologic, şi s-ar fi putut forma recent. Vârsta lor ar putea fi doar de 3 sau 4 miliarde de ani. Dacă bănuielile astronomilor se dovedesc a fi corecte, aceste 15 galaxii dau posibilitatea investigării fazelor formării unei galaxii şi proces evolutiv al acesteia. Acest lucru este foarte greu de studiat pentru că de obicei astfel de fenomene sunt localizate în trecut îndepărtat al universului.

În timp ce ipoteza privind vârsta fragedă a acestor galaxii este una care provoacă oamenii de ştiinţă, aceasta nu este unica explicaţia pentru aceste sisteme enigmatice. O alternativă ar fi faptul că galaxiile respective sunt rezultatul contopirii a două galaxii mai mici. Pentru a putea elucida misterul celor două ipoteze, Salzer şi echipa sa se vor folosi de imaginile de mare rezoluţie ale telescopului spaţial Hubble, pentru a determina dacă aceste sisteme au fost produse sau nu prin contopire.

Mâna din cer

Încă odată universul ne întinde o mână simbolică printr-un mic, dar dens obiect ceresc de numai 20 de kilometri diametru. În centrul imaginii spectaculoase surprinsă de Observatorul X-ray Chandra, se găseşte un pulsar tânăr şi puternic, cunoscut sub numele de PSR B1509-58. Pulsarul este o stea neutronică care se învârteşte foarte rapid şi care răspândeşte energie  în spaţiul din jurul său, creând structuri complexe şi interesante.

Chandra a detectat o variaţie de raze X de la cele cu energie mai slabă (culoarea roşie), până la cele mai puternice emisii (culoarea albastră). Astronomii cred ca B1509 are o vârsta de 1700 de ani şi se află la 17.000 de ani-lumină distanţă.

Stelele neutronice sunt create de stele masive care îşi consumă “combustibilul”. În urma acestui fapt se produce o implozie a stelei. B1509 face 7 rotaţii pe secundă şi eliberează energie la viteze considerabile care formează o nebuloasă similară cu nebuloasa Crab . Totuşi nebuloasa formată de B1509 este de 15 ori mai mare decât nebuloasa Crab. Aceste fenomene se datorează cel mai probabil câmpului magnetic al stelei, care este de 15 trilioane de ori mai mare decât al Pământului.

Simbioza dintre un roi deschis şi o nebuloasă planetară

Recent telescopul spaţial Hubble a surprins imaginea unui vechi “cuplu” ceresc. Este vorba de o nebuloasă, rămăşită a unei stele bătrâne, care se află în mijlocul unui roi de stele, care de obicei s-ar destrăma înainte ca stelele ce îl formează să atingă vârste înaintate. Portretul acestor doi parteneri spaţiali a fost relizat pe 15 ianuarie.

Imaginea prezintă nebuloasa planetară NGC 2818, care s-a format în urma morţii unei stele care a început să îşi disperseze straturile superioare. Această nebuloasă planetară se găseşte în mijlocul roiului  deschis NGC 2818A. Acest roi este un grup recent de stele ţinute împreună de gravitaţie.

Majoritatea roiurilor deschise se dispersează în spaţiu pe parcursul a câtorva sute de milioane de ani. De obicei procesul durează mai mult decât acel al formării unei nebuloase planetare. În cazul de faţă NGC 2818A este un roi cu o durată de viaţă neobişnuit de mare, estimată la 1 miliard de ani.  Putem deduce astfel că astfel de “simbioze” sunt destul de rare, dar totuşi de o spectaculozitate deosebită.

Ciocnirea giganţilor

Telescopul spaţial Spitzer ne oferă din nou o imagine istorică în domeniul astronomiei. Instantaneu capturat prezintă coliziunea iminentă dintre centrele a două galaxii care se contopesc. Fiecare din ele are în mijloc o gaură neagră cu o masă de milioane de ori mai mare decât Soarele.

Nucleele galactice sunt în ceea ce noi numim NGC 6240, aflate la 400 de milioane de ani-lumină în constelaţia Ophiuchus. Cu milioane de ani în urmă, fiecare nucleu reprezenta centrul dens al propriei galaxii. Acum nucleele se apropie unul de altul cu o viteză considerabilă, pregătindu-se pentru o coliziune cataclismică finală. Ele se vor ciocni pe durata a câtorva milioane de ani, o perioadă relativ scurtă la nivel galactic.

NGC 6240 emite deja cantităţi enorme de lumină infraroşie, ceea ce indică iminenţa formării unei stele. O astfel de radiaţie e normală la interacţiunea dintre galaxii, moment în care praful şi gazele pulverizate de coliziune ajung să formeze stele noi. Galaxiile de acest tip sunt numite galaxii luminoase infraroşii. Momentul în care nucleele se vor ciocni va fi probabil cel mai dramatic şi cu emisia cea mai mare de radiaţii. Astfel NGC 6240 va ajunge o galaxie super-luminoasă în infraroşu, de mii de ori mai luminoasă decât Calea Lactee.

Fuziunea dintre două galaxii este întotdeauna unică şi irepetabilă. Foarte puţine obiecte observabile se găsesc într-un astfel de stadiu de dezvoltare. Din această cauză, studierea acestui tip de fenomene va ajuta la descoperirea a noi şi noi aspecte legate de dinamica galaxiilor şi va contribui esenţial la o mai bună înţelegere a mecanismului de funcţionare a propriei noastre galaxii.

Jocul galaxiilor

Telescopul spaţial Hubble a surprins imaginea a trei galaxii care au intrat într-un joc gravitaţional de-a războiul care ar putea sfârşi prin dispariţia uneia dintre ele.  Localizată la aproximativ 100 de milioane de ani-lumină în constelaţia Piscis Austrinus, interacţiunea galactică va conduce în ultimă instanţă la asimilarea celei de-a treia galaxii.

Cele trei combatante sunt galaxiile NGC 7173, NGC 7174 şi NGC 7176. Ele fac parte din Grupul Compact al lui Hickson 90, numit astfel după astronomul Paul Hickson, care în anii 1980 a catalogat pentru prima dată aceste mici grupuri de galaxii.

NGC 7173 şi NGC 7176 par să fie nişte galaxii eliptice, fără prea multe gaze sau praf. Total diferite de ele este NGC 7174 care este o galaxie spirală care pare să fie dezintegrată de vecinele ei apropiate. Galaxiile experimentează o puternică interacţiune gravitaţională, fapt pentru care un număr semnificativ de stele au fost efectiv dislocate de lângă galaxiile-mamă.  Momentan, stelele care au părăsit galaxia proprie se împrăştie şi formează o componentă luminoasă a acestui grup de galaxii.

Se crede că în final NGC 7174 va fi distrusă şi doar cele două galaxii eliptice vor supravieţui.

Privind prin ochiul Nebuloasei Helix

Astronomii au obţinut o nouă imagine a nebuloasei planetare Helix, folosindu-se de Observatorul Sud European din Chile. Imaginea ne arată în fundal o mulţime de galaxii, care de obicei nu se văd în imaginile anterioare ale acestui obiect.

Helix Nebula sau NGC 7293 se găseşte la aproximativ 700 de ani-lumină în constelaţia Aquarius ( sau Vărsătorul). Este una dintre cele mai apropiate şi mai spectaculoase nebuloase planetare. Aceste obiecte deosebite nu au nimic de a face cu planetele, dar li s-a spus aşa pentru că prin telescop păreau iniţial a avea forma unei planete. Nebuloasele planetare sunt, de fapt, rămăşiţele ultimei explozii a unor stele asemănătoare cu Soarele înainte de transformarea lor în pitice albe. Nori de gaze sunt aruncaţi de pe suprafaţa stelei, deseori în forme şi modele complicate şi frumoase. Acestea strălucesc sub urmele de radiaţie ultravioletă de la steaua care e acum mai slabă în intensitate, dar care încă este foarte fierbinte. Principalul inel al nebuloasei Helix se întinde pe aproape 2 ani-lumină, sau jumătate din distanţa de la Soare la cea mai apropiată stea de sistemul nostru solar.

Totuşi o privire atentă în partea centrală a obiectului descoperă nu numai inelele şi buclele, dar şi galaxii îndepărtate văzute prin gazul subţire. Unele dintre aceste galaxii par să fie adunate în grupuri separate, care sunt împrăştiate pe diverse părţi ale imaginii.