Το αρχέγονο σμήνος γαλαξιών SPT2349 δίνει νέα διάσταση στην εξέλιξη αυτών των κοσμικών μεγαθήριων

Ένα εξαιρετικά θερμό σμήνος γαλαξιών στο αρχέγονο σύμπαν έχει αφήσει τους επιστήμονες άναυδους. Το σμήνος ήταν ήδη θερμό σε ακραίο βαθμό (≳10⁷ K) όταν το σύμπαν είχε ηλικία μόλις 1,4 δισεκατομμυρίων ετών (μετατόπιση στο ερυθρό z = 4,3), τουλάχιστον πέντε φορές θερμότερο από ό,τι προέβλεπαν οι μέχρι σήμερα θεωρίες ότι ήταν δυνατό να υπάρχει εκείνη την εποχή στο σύμπαν μας. Τα ευρήματα παρουσιάζονται αναλυτικά σε νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε χθες στο περιοδικό Nature («Sunyaev–Zeldovich detection of hot intracluster gas at redshift 4.3»).

Οι αστρονόμοι δεν περίμεναν να δουν μια τόσο θερμή ατμόσφαιρα σμήνους σε τόσο πρώιμο στάδιο της κοσμικής ιστορίας. Διαπίστωσαν^(*) ότι το αέριο που βρίσκεται ανάμεσα στους περίπου 30 ενεργούς γαλαξίες του σμήνους – γνωστού ως SPT2349-56 – είναι πολύ θερμότερο και πολύ πιο άφθονο απ’ ό,τι θα αναμενόταν. Το αέριο είναι πολύ θερμότερο ακόμη και από τον Ήλιο, καθώς και σαφώς θερμότερο από αυτό που εντοπίζουν πολλοί αστρονόμοι στα νεώτερα σμήνη γαλαξιών.

Χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), οι αστρονόμοι κατάφεραν να «ρίξουν μια ματιά» στο αρχέγονο σύμπαν. Τα ευρήματά τους δείχνουν ότι υπήρχαν περισσότερα αντικείμενα όπως το SPT2349-56 που παρήγαγαν τεράστιες ποσότητες ενέργειας σε μια περίοδο της κοσμικής ιστορίας όπου οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι τέτοια φαινόμενα δεν μπορούσαν να συμβούν.

Η ερευνητική ομάδα δεν γνωρίζει ακόμη γιατί το αέριο είναι τόσο θερμό. Ωστόσο μελλοντικές έρευνες θα μπορούσαν να το αποκαλύψουν, βοηθώντας τους κοσμολόγους να κατανοήσουν καλύτερα το πώς εξελίσσεται το σύμπαν και τα σμήνη των γαλαξιών μέσα σ’ αυτό.

(*) Για να μελετηθεί το θερμό αέριο στο σμήνος γαλαξιών SPT2349-56 χρησιμοποιήθηκε το φαινόμενο Sunyaev–Zeldovich (SZ). Το φαινόμενο αυτό προκαλείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας και φωτονίων μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου, διαμέσου της αντίστροφης σκέδασης Compton. Στην συνήθη σκέδαση Compton ένα φωτόνιο σκεδάζεται από ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο, με αποτέλεσμα την μείωση της ενέργειάς του (και αύξηση του μήκους κύματός του). Αντίθετα, στην αντίστροφη σκέδαση Compton τα μικρής ενέργειας φωτόνια της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου μετά από την σύγκρουσή τους με τα υψηλής ενέργειας σχετικιστικά ηλεκτρόνια, αυξάνουν την ενέργειά τους (και μειώνουν το μήκος κύματός τους).

πηγή: https://www.scientificamerican.com/article/stunningly-hot-galaxy-cluster-puts-new-spin-on-how-these-cosmic-behemoths/

Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΔΙΑΣΤΗΜΑ, ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΡΑΔΙΟΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΣΥΜΠΑΝ

Ετικέτες: ΓΑΛΑΞΙΕΣ, ΡΑΔΙΟΓΑΛΑΞΙΕΣ, PHYSICS, Sunyaev-Zel’dovich