Νέες έρευνες για το μέγα μυστήριο του Μεγάλου Ελκυστή που τραβάει τον Γαλαξία μας

Τι είναι ο Μεγάλος Ελκυστής που τραβάει τον Γαλαξία μας; Πριν από περίπου τέσσερις δεκαετίες, οι αστρονόμοι έλαβαν γνώση ότι ο γαλαξίας μας, κινείται μέσα στο διάστημα με πολύ ταχύτερο ρυθμό από τον αναμενόμενο.

Σε ταχύτητα 2,2 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα, η ταχύτητα του Γαλαξία μέσω του Κόσμου είναι 2.500 φορές πιο γρήγορη από ό, τι ένα κρουαζιερόπλοιο αεροπλάνο. 55 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα διαφυγής από τη Γη. Και ένας παράγοντας δύο φορές μεγαλύτερος από την ταχύτητα διαφυγής του γαλαξία!

Αλλά από πού προέρχεται αυτή η κίνηση είναι ένα μυστήριο.

Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης της καταγωγής μας μας λέει ότι κάθε σημείο του σύμπαντος πρέπει να πετάει από κάθε άλλο σημείο. Παρόλα αυτά, οι γαλαξίες εκατέρωθεν μας θα πρέπει να κινούνται σε παρόμοιες ταχύτητες ύφεσης, οι οποίες δεν πρέπει να οδηγούν σε καθαρή κίνηση στο πλαίσιο αναφοράς του Γαλαξία.

Καθαρή κίνηση μπορεί να προκύψει από τις κοντινές συστάδες στη διανομή της ύλης, όπως ένα τεράστιο σύμπλεγμα γαλαξιών. Η πρόσθετη βαρυτική έλξη ενός τέτοιου συμπλέγματος γαλαξιών μπορεί να επιβραδύνει, και ακόμη και να αντιστρέψει, την επέκταση του σύμπαντος στο άμεσο περιβάλλον του.

Αλλά καμία τέτοια συστάδα δεν είναι προφανής προς την κατεύθυνση της κίνησης του Γαλαξία. Υπάρχει μια περίσσεια γαλαξιών στη γενική γειτονιά και μια περίσσεια ακτινοβολία ορατή σε τηλεσκόπια ακτίνων Χ. Αλλά τίποτα που με κανένα τρόπο δεν φαίνεται αρκετ'ά ικανό για να εξηγήσει τα αποτελέσματα.

Έτσι βλέπουμε μια υπερβολική πυκνότητα καθαρής σκοτεινής ύλης; Ή είναι λάθος η τρέχουσα θεωρία της προέλευσης της μάζας και της κίνησης; Ο αστρονόμος Alan Dressler , από το Ίδρυμα Carnegie, χρησιμοποίησε την προηγούμενη εξήγηση, φημιγμένα αντιγράφοντας την έλλειψη συγκέντρωσης της ύλης του "Μεγάλου Ελκυστικού".

Αλλά μια άλλη εξήγηση μπορεί να έγκειται στο γεγονός ότι η υπονοούμενη κατεύθυνση της ύλης που λείπει δεν είναι πολύ μακριά από την κατεύθυνση του νεφελώματος Coalsack , το οποίο βρίσκεται βαθιά μέσα στο δικό μας Γαλαξία.

whatistheGreatAttractoranditspullonourgalaxy

Ο κρυμμένος ελκυστήρας

Θα μπορούσε ο δικ'ος μας Γαλαξία να κινηθεί μέσα από το διάστημα σαν ένας περιστρεφόμενο δίσκο άκρης, που θα συγκαλύψει την ίδια την πηγή ενός μακρινού ελκυστικού βαρύτητας;

Θα μπορούσε να υπάρξει ένα υπερμαγνητικό σύμπλεγμα γαλαξιών (θα έπρεπε να είναι το ισοδύναμο των 10.000 γαλαξιών της Ανδρομέδας) που με κάποιο τρόπο λείπει επειδή είναι κρυμμένο από το πυκνό στρώμα σκόνης που συνδέεται με το λεπτό δίσκο του Γαλαξία μας;

Με αυτό κατά νου, στα τέλη της δεκαετίας του 1990, η ομάδα μας άρχισε να χρησιμοποιεί ένα καινοτόμο όργανο στο εικονικό τηλεσκόπιο Parkes στη Ν. Νότια Ουαλία, απλά γνωστό ως δέκτη πολλαπλών δονήσεων Parkes . Η μοναδική ευαισθησία και το οπτικό πεδίο αυτού του δέκτη μας επέτρεψε να κάνουμε προοδευτικά πιο ευαίσθητες ραδιοερευνήσεις στον ουρανό.

Αυτές οι έρευνες έγιναν με τον συντονισμό του δέκτη σε αυτό που είναι γνωστό ως η γραμμή των 21 εκατοστών ουδέτερο υδρογόνο. Αν και ασθενής γραμμή, η ευαισθησία του δέκτη ήταν τέτοια που χιλιάδες γαλαξίες θα μπορούσαν να ανιχνευθούν σε "τυφλές" έρευνες.

Επιπλέον, στα μήκη κύματος ραδιοσυχνοτήτων, η ακτινοβολία περνά κατευθείαν μέσα από το στρώμα σκόνης στον Γαλαξία. Ο Γαλαξίας ουσιαστικά γίνεται αόρατος.

Η έρευνα HI Parks All Sky ( HIPASS ) παρείχε την πρώτη ρηχή έρευνα ολόκληρου του νότιου ουρανού. Στην πραγματικότητα, η HIPASS ήταν η πρώτη ευαίσθητη έρευνα ουρανού για το εξηγαλακτικό υδρογόνο που κατασκευάστηκε ποτέ από οποιοδήποτε τηλεσκόπιο. Αλλά τίποτα απροσδόκητο δεν βρέθηκε πίσω από το Γαλαξία.

Άλλες ρηχές έρευνες από την ομάδα μας στοχεύουν στον ίδιο τον Γαλαξία. Παρατηρήθηκε μόνο μια υπερβολική πυκνότητα γαλαξιών.

Αλλά αναγνωρίστηκε ότι απαιτούνται βαθύτερες παρατηρήσεις. Τα θεωρητικά μοντέλα (ειδικά το λεγόμενο μοντέλο Lambda-cold-dark-matter ) έρχονται σε υποψία μόνο αν δεν βρεθεί τίποτα σε απόσταση 200 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Ως εκ τούτου, διεξήχθη μια μακρά σειρά βαθύτερων παρατηρήσεων του τοπικού σύμπαντος πίσω από το δίσκο και την διόγκωση του Γαλαξία, και πάλι με το τηλεσκόπιο Parkes.

Από τα δεδομένα

Αυτά τελειώθηκαν στα μέσα της δεκαετίας του 2000. Λόγω της επιπλέον δυσκολίας της ανάλυσης ραδιοφωνικών δεδομένων στον Γαλαξία (υπάρχει επιπλέον θόρυβος που δημιουργείται από τις κοσμικές ακτίνες στον γαλαξία μας) και τη διασπορά της ομάδας μας, χρειάστηκε μέχρι πέρυσι να αναλυθούν πλήρως και να υποβληθούν προς δημοσίευση όλα τα δεδομένα .

Μέσα σε πέντε βαθμούς από το δίσκο του Γαλαξία μας, βρήκαμε συνολικά 883 γαλαξίες και επιπλέον 77 στα δυο κομμάτια του βόρειου Γαλαξία, ορατούς από τους Parkes. Μόνο ένας μικρός αριθμός από αυτούς τους γαλαξίες είχε προηγούμενη οπτική ερυθρή μετατόπιση και κατά συνέπεια εκτίμηση απόστασης.

Αλλά όταν εξετάσαμε δεδομένα από νέες έρευνες υπέρυθρων ακτινών, σε συνδυασμό με δεδομένα από τη δική μας καινούργια μελέτη υπέρυθρης  ακτινοβολίας (η υπέρυθρη ακτινοβολία ή η ακτινοβολία θερμότητας περνά πολύ πιο εύκολα από τη σκόνη), κατορθώσαμε να επιβεβαιώσουμε τις αστρικές ομολόγους για το 80% περίπου των γαλαξιών . Τα υπόλοιπα είναι πολύ βαθιά ενσωματωμένα στο Γαλαξία μας και επιβεβαιώνονται με οποιοδήποτε υπάρχον οπτικό ή υπέρυθρο τηλεσκόπιο.

Η ανακάλυψη πολλών προηγουμένως κρυμμένων γαλαξιών δημιούργησε αρκετό ενθουσιασμό. Αλλά δεδομένου ότι δεν βρήκαμε τον Μεγάλο Ελκυστικό, γιατί όλος ο ενθουσιασμός;

Θα ήταν ωραίο να πιστεύουμε ότι αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μυστήριο έχει εμβαθύνει ακόμα περισσότερο. Βρήκαμε νέους γαλαξίες, συστάδες γαλαξιών και νέα σκέλη στον κοσμικό ιστό. Απλά δεν αρκεί για να εξηγήσουμε την κίνηση μας, οπότε εξακολουθεί να υπάρχει το μυστήριο του τι είναι ο "Μεγάλος Ελκυστής" που έχει αυτή τη βούληση για τον Γαλαξία μας.

Νομίζω ότι ο περισσότερος ενθουσιασμός δημιουργήθηκε από την απλή πράξη αποκάλυψης του σύμπαντος λίγο περισσότερο, όπως και οι πρώτοι εξερευνητές που ολοκλήρωσαν χάρτες του κενού νότιου ημισφαιρίου.

Περαιτέρω εξερεύνηση

Τι συμβαίνει λοιπόν; Ακριβώς έτσι συμβαίνουν οι Αυστραλοί αστρονόμοι να είναι σε θέση να διερευνήσουν περαιτέρω τη δομή και τις κινήσεις στο κοντινό σύμπαν. Ραδιοτηλεοπτικές έρευνες όπως η έρευνα 2MTF της CAASTRO, η οποία χρησιμοποιεί επίσης το τηλεσκόπιο Parkes για τον υπολογισμό των αποστάσεων γαλαξιών, κάνουν ήδη νέες συνεισφορές.

Καλύτερα θα είναι η έρευνα WALLABY , για την οποία είμαι συν-κύριος ερευνητής με τον Δρ Baerbel Koribalski, να εκτελεστεί με το νέο τηλεσκόπιο CSIRO της Αυστραλιανής SKA Pathfinder ( ASKAP ) που θα ξεκινήσει αργότερα φέτος.

Αυτό θα μας επιτρέψει να κάνουμε μαζικές εξελίξεις στην λεπτομερή εξερεύνηση του ραδιοσυμπληρώματος, όπως και η ίδια η πλατφόρμα Kilometer Array ( SKA ). Στα οπτικά μήκη κύματος, το Αυστραλιανό Αστρονομικό Παρατηρητήριο και η ANU οδηγούν μια νέα έρευνα, που ονομάζεται TAIPAN , η οποία θα στοχεύει ελλειπτικούς γαλαξίες για να διερευνήσει πιο απομακρυσμένες περιοχές.

Οι θεωρητικοί διερευνούν επίσης κατά πόσον η μέτρηση χωροχρόνου που χρησιμοποιούμε για την περιγραφή του σύμπαντος μπορεί να μην είναι πλέον έγκυρη και αν η γενική σχετικότητα μπορεί να χρειαστεί τροποποίηση σε μεγάλες κλίμακες.

Είναι πρώτες μέρες ακόμη, και οι μεγάλες μετατοπίσεις στο κοσμολογικό πρότυπο απαιτούν αναμφισβήτητα αποδεικτικά στοιχεία.

Παρόλα αυτά, το μυστήριο πίσω από τον Μεγάλο Ελκυστή είναι ένα διαρκές και μπορεί να μην γίνει πλήρως κατανοητό για μερικά ακόμη χρόνια

Lister Staveley-Smith, Διευθυντής Επιστημών στο Διεθνές Κέντρο Έρευνας Ραδιοαστρονομίας (ICRAR), Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αυστραλίας

theconversation.comkavalarissa.eu

Εμφάνιση/απόκρυψη σχολίων

Προσθήκη σχολίου

Βεβαιωθείτε ότι εισάγετε τις (*) απαιτούμενες πληροφορίες, όπου ενδείκνυται. Ο κώδικας HTML δεν επιτρέπεται.

Cookies

 

×
Εγγραφείτε τώρα στο Newsletter μας για να μένετε πάντα ενημερωμένοι