Ταχύτητα ρεκόρ για αστρικό σμήνος με φορά προς το Γαλαξία. Found: The Fastest-Approaching Object in the Universe

GARGANTUAN GALAXY: M87's central black hole may be shooting out more than just the blue jet seen here.  Hubble Space Telescope. NASA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Τα περισσότερα αντικείμενα στο Σύμπαν που βρίσκονται εκτός του Γαλαξία, απομακρύνονται από εμάς καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται. Εξαιρέσεις στον κανόνα αυτό αποτελούν αντικείμενα στην κοντινή περιοχή μας, όπου μία Τοπική Ομάδα 75 γαλαξιών συμπεριλαμβανομένου του δικού μας «αντιτίθεται» στη διαστολή εξαιτίας των βαρυτικών έλξεων.

Ο γειτονικός γαλαξίας της Ανδρομέδας για παράδειγμα, πλησιάζει το δικό μας με την ταχύτητα των 300 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, ενώ το αντικείμενο που μέχρι πρότινος κατείχε το ρεκόρ ταχύτητας προς τα εμάς, ήταν ένα άστρο στην Ανδρομέδα με ταχύτητα 780 χλμ/δευτερόλεπτο.

Όταν ένα αντικείμενο κινείται σε σχέση με έναν παρατηρητή, επηρεάζεται και η συχνότητα της ακτινοβολίας του μέσω του φαινομένου Ντόπλερ: τα αντικείμενα που μας πλησιάζουν φαίνονται πως εκπέμπουν φως με μεγαλύτερη συχνότητα, ενώ το αντίθετο συμβαίνει για εκείνα που απομακρύνονται.

Το ίδιο φαινόμενο συμβαίνει κατ’ αντιστοιχία και με τη συχνότητα της σειρήνας ενός οχήματος που κινείται ως προς εμάς: όταν μας πλησιάζει ο ήχος «συμπυκνώνεται» και μας φαίνεται πιο οξύς, και καθώς μας προσπερνάει το μήκος κύματος αυξάνεται, ενώ στην πραγματικότητα η σειρήνα δεν έχει μεταβάλλει τη συχνότητά της.

Καθώς το μπλε χρώμα έχει μεγαλύτερη συχνότητα από το ερυθρό στο φάσμα του ορατού φωτός, όταν μας πλησιάζει ένα αντικείμενο λέμε πως είναι μετατοπισμένο προς το μπλε, ενώ αντίθετα μιλάμε για ερυθρή μετατόπιση.

Η μπλε μετατόπιση είναι πολύ σπάνια για αντικείμενα εκτός της Τοπικής Ομάδας γαλαξιών στην οποία ανήκουμε. Παρόλα αυτά, ερευνητές του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, κατέγραψαν ένα αστρικό σμήνος που μας πλησιάζει με την ταχύτητα ρεκόρ των 1.026 χλμ/δευτερόλεπτο. Αν και οι αστρονόμοι είχαν καταγράψει ακόμη μεγαλύτερες ταχύτητες στο παρελθόν, δεν επρόκειτο ποτέ για ολόκληρο άστρο, πόσο μάλλον για αστρικό σμήνος.

The Virgo Cluster showing the diffuse light between the galaxies belonging to the cluster. Messier 87 is to lower left. Image credit: Chris Mihos (Case Western Reserve University)/ESO

Η ερευνητική ομάδα είχε εστιάσει στον ελλειπτικό γαλαξία Μ87, στο κέντρο του σμήνους της Παρθένου, 54 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Αντίθετα με την Τοπική Ομάδα στην οποία βρίσκονται μόνο δύο μεγάλοι γαλαξίες (ο δικός μας και η Ανδρομέδα), το σμήνος της Παρθένου φιλοξενεί δεκάδες μεγάλους γαλαξίες.

In this Chandra X-ray Observatory image, cold matter from the Virgo cluster falls toward the core of M87, where it's met by the relativistic jet, producing shock waves in the galaxy's interstellar medium. Image Credits: X-ray: NASA/CXC/KIPAC/N. Werner et al Radio: NSF/NRAO/AUI/W. Cotton

Το ενδιαφέρον με τον Μ87 είναι πως περιέχει ένα μεγάλο αριθμό από σφαιρωτά σμήνη, πυκνές συγκεντρώσεις άστρων δηλαδή με σφαιρικό σχήμα που περιφέρονται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο, και στο κέντρο του βρίσκεται μία γιγάντια μαύρη τρύπα, χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή που κατοικεί στο κέντρο του Γαλαξία μας.

Ήδη από το 2005 ήταν γνωστό πως οι μαύρες τρύπες μπορούν να επιταχύνουν αστέρια: για παράδειγμα σε ένα ζεύγος αστέρων, όταν ένα από τα δύο αιχμαλωτιστεί από τη μαύρη τρύπα και πέσει εντός της, το άλλο αστέρι αναγκάζεται από τη διατήρηση της ενέργειας να εκσφενδονιστεί προς τα έξω.

Για να επιταχυνθεί ολόκληρο το αστρικό σμήνος οι επιστήμονες υποψιάζονται πως κάποτε η μαύρη τρύπα στο κέντρο του Μ87 ήταν ένα ζεύγος από δύο μικρότερες, και ήταν ο συνδυασμός τους που επιτάχυνε το σμήνος με κατεύθυνση προς τα εμάς.

Για να επιβεβαιώσουν ωστόσο τη θεωρία τους, θα χρειαστούν περισσότερες μετρήσεις στο μέλλον, και τη διευκρίνιση περισσότερων μεγεθών. Μέχρι τότε δε χρειάζεται ασφαλώς να ανησυχήσει κανείς για το αστρικό σμήνος που μας πλησιάζει, αφού αφενός βρίσκεται πολύ μακριά από το Γαλαξία και αφετέρου οι εγκάρσιες ταχύτητες θα το στρίψουν εντέλει προς άλλη κατεύθυνση, στο διαγαλαξιακό κενό. Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό the Astrophysical Journal Letters.