Κοσμική ύφεση, Star Formation Slumps to 1/30th of Its Peak

Τα περισσότερα άστρα που βλέπουμε στο Σύμπαν είναι στην πραγματικότητα αντίκες.

Δεν συμβαίνει μόνο στην Ελλάδα -ολόκληρο το Σύμπαν δείχνει να βρίσκεται σε βαθιά ύφεση. Η μεγαλύτερη έρευνα του είδους της αποκαλύπτει ότι ο ρυθμός παραγωγής νέων άστρων συνεχώς μειώνεται και είναι σήμερα 30 φορές μικρότερος από ό,τι στην κορύφωσή του. Και αν περιμένουμε μερικά δισεκατομμύρια χρόνια, ίσως θα μπορέσουμε να δούμε το φως του τελευταίου άστρου που ανάβει μέχρι το τέλος του χρόνου.

«Θα μπορούσε κανείς να πει ότι το Σύμπαν υποφέρει εδώ και καιρό από μια μακρά, σοβαρή κρίση: το κοσμικό ΑΕΠ είναι σήμερα μόλις το 3% αυτού που ήταν στην κορύφωση του σχηματισμού άστρων» σχολιάζει ο Ντέιβιντ Σομπράλ του Πανεπιστημίου του Λάιντεν στην Ολλανδία, επικεφαλής της διεθνούς ομάδας.

Τα άστρα

Όλα τα άστρα σχηματίζονται από νέφη σκόνης και αέριου υδρογόνου, του πρώτου και του πλέον άφθονου χημικού στοιχείου που σχηματίστηκε μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Σύμφωνα με τις κρατούσες θεωρίες για την αστρογένεση, τα πρώτα άστρα άρχισαν να σχηματίζονται πριν από 13,4 δισ. χρόνια, περίπου 300 εκατ. χρόνια μετά το Μπιγκ Μπανγκ.

Artist's concept of the first stars in the Universe turning on. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) data reveals that this era occurred 200 million years after the Big Bang, much earlier that many scientists had suspected. Credit: NASA/WMAP Science Team

Δεδομένου ότι υπήρχαν τότε τεράστιες διαθέσιμες ποσότητες υδρογόνου, τα πρώτα αυτά άστρα πιστεύεται ότι ήταν γίγαντες, με μάζα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. 'Ηταν όμως και εξαιρετικά βραχύβια, με διάρκεια ζωής μόνο μερικά εκατομμύρια χρόνια. Τη στιγμή του θανάτου τους, τα άστρα αυτά εκρήγνυντο σε σουπερνόβα και σκόρπιζαν στο Διάστημα το λιγοστό υδρογόνο που τους περίσσευε, μαζί με όλα τα βαρύτερα στοιχεία που είχαν δημιουργήσει στο εσωτερικό τους με αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης.

Όλα αυτά τα υλικά ανακυκλώνονται προκειμένου να σχηματιστεί η επόμενη γενιά άστρων. Ο Ήλιος, για παράδειγμα, είναι άστρο τρίτης γενιάς και σχηματίστηκε από τα κατάλοιπα των προηγούμενων γενιών.

Η ύφεση

Όπως φαίνεται, καθώς η διαδικασία προχωράει ο ρυθμός αστρογένεσης επιβραδύνεται. Για να διερευνήσουν το θέμα, ο Δρ Σομπράλ και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν επίγεια τηλεσκόπια για να εξετάσουν γαλαξίες που βρίσκονταν σε διαφορετικές αποστάσεις. Όσο πιο μακριά βρίσκεται ένας γαλαξίας, τόσο πιο αρχαίος είναι, γεγονός που επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετούν την εξέλιξη του Σύμπαντος. Τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν για τη νέα μελέτη είναι δέκα φορές περισσότερα σε σχέση με προηγούμενες απόπειρες, επισημαίνουν οι ερευνητές.

O ρυθμός παραγωγής των άστρων έχει μειωθεί κατά 97% σε σχέση με το μέγιστό του, που συνέβη πριν από 11 δισεκατομμύρια χρόνια

This diagram indicates the changing ‘GDP’ of the Universe over time. The new results indicate that, measured by mass, the production rate of stars has dropped by 97% since its peak 11 billion years ago. (Credit: D. Sobral)

Εξετάζοντας τα σωματίδια άλφα που είναι γνωστό ότι εκπέμπονται από τις διαδικασίες αστρογένεσης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα μισά από όλα τα άστρα που έχουν υπάρξει ποτέ δημιουργήθηκαν πριν από τουλάχιστον 9 δισ. χρόνια, ενώ τα υπόλοιπα μισά δημιουργήθηκαν έκτοτε. Ο ρυθμός παραγωγής νέων άστρων, δείχνει η μελέτη, κορυφώθηκε πριν από 11 δισ. χρόνια και έκτοτε βαίνει συνεχώς μειούμενος.

Όπως σχολιάζει ο Δρ Σομπράλ, «αν η παρατηρούμενη μείωση συνεχιστεί, τότε στην υπόλοιπη ιστορία του Σύμπαντος θα σχηματιστούν μόνο 5% περισσότερα άστρα, ακόμα κι αν περιμένουμε για πάντα». Η έρευνα δημοσιεύεται στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society και είναι διαθέσιμη στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv.