Τετάρτη, 15 Οκτωβρίου 2014

Ζούμε μέσα σε μια... φούσκα; Do we live inside a 'bubble'?

Μια νέα θεωρία αναφέρει ότι υπερκαινοφανείς αστέρες εξερράγησαν «όπως το ποπκόρν», δημιουργώντας μια κοσμική φυσαλίδα μέσα στην οποία περικλείστηκε το ηλιακό μας σύστημα. Evidence suggests that many supernovas exploded like 'popcorn' near our solar system millions of years ago, leaving their radiation behind as a signature of their action. In this image a supernova remnant lies in the Large Magellanic Cloud (LMC), a small galaxy about 170,000 light-years from Earth.

Ένας από τους άλυτους ακόμη κοσμολογικούς γρίφους που πονοκεφαλιάζει τους επιστήμονες είναι η παντελής απουσία κοσμικής σκόνης και αερίων πέριξ αλλά και στο εσωτερικό του ηλιακού μας συστήματος. Οι ειδικοί συμφωνούν στο ότι πριν από μερικά εκατομμύρια έτη υπήρχαν κοσμική σκόνη και αέρια στη διαστημική μας γειτονιά. Εκεί που διαφωνούν είναι στο πώς εξαφανίστηκαν.

What surrounds the Sun in this neck of the Milky Way Galaxy? Our current best guess is depicted in the above map of the surrounding 1500 light years constructed from various observations and deductions. Currently, the Sun is passing through a Local Interstellar Cloud (LIC), shown in violet, which is flowing away from the Scorpius-Centaurus Association of young stars. The LIC resides in a low-density hole in the interstellar medium (ISM) called the Local Bubble, shown in black. Nearby, high-density molecular clouds including the Aquila Rift surround star forming regions, each shown in orange. The Gum Nebula, shown in green, is a region of hot ionized hydrogen gas. Inside the Gum Nebula is the Vela Supernova Remnant, shown in pink, which is expanding to create fragmented shells of material like the LIC. Future observations should help astronomers discern more about the local Galactic Neighborhood and how it might have affected Earth’s past climate. Credit: Linda Huff (American Scientist), Priscilla Frisch (U. Chicago)

Κάποιοι επιστήμονες πρότειναν τη θεωρία των υπερκαινοφανών αστέρων. Σύμφωνα με αυτήν εκρήξεις σουπερνόβα απομάκρυναν σκόνη και αέρια από την περιοχή στην οποία βρίσκεται σήμερα το ηλιακό μας σύστημα. Για να ενισχύσουν το επιχείρημά τους οι υποστηρικτές αυτής της θεωρίας που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1970 ανέφεραν ότι το ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται εντός μιας κοσμικής δομής που είναι γνωστή με τον όρο «υπερφυσαλίδα». Αυτή η υπερφυσαλίδα έχει σχήμα φιστικιού και εύρος 300 έτη φωτός. Σύμφωνα με τη θεωρία πριν από περίπου 10-20 εκατ. έτη ένας ή περισσότεροι υπερκαινοφανείς αστέρες εξερράγησαν σαν... ποπκόρν απομακρύνοντας σκόνη και αέρια και σχηματίζοντας την υπερφυσαλίδα μέσα στην οποία «φυλακίστηκε» το ηλιακό μας σύστημα. Μάλιστα η υπερφυσαλίδα αυτή έλαβε την ονομασία «Τοπική Φυσαλίδα». Οι θιασώτες της Τοπικής Φυσαλίδας υποστήριξαν ότι αυτές οι εκρήξεις σουπερνόβα ήταν αρκετά ασθενείς και έτσι παρά το γεγονός πως συνέβησαν κοντά στη Γη η αρνητική τους επίδραση δεν έφθασε ως τον πλανήτη μας. Σε διαφορετική περίπτωση η πανίσχυρη ακτινοβολία των σουπερνόβα θα είχε εξοντώσει κάθε ίχνος ζωής στην επιφάνεια της Γης. Άλλοι επιστήμονες όμως διαφώνησαν και υποστήριξαν ότι εκείνος που εξουδετέρωσε την κοσμική ύλη δεν ήταν οι εκρήξεις σουπερνόβα αλλά η δραστηριότητα του Ήλιου.

A NASA sounding rocket has confirmed that the solar system is inside an ancient supernova remnant. Life on Earth survived despite the nearby blasts.

Νέα ευρήματα έρχονται τώρα να στηρίξουν τη θεωρία της υπερφυσαλίδας. Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μαϊάμι εκτόξευσαν έναν πύραυλο που ταξίδεψε στο Διάστημα και επέστρεψε έχοντας συλλέξει διάφορα δεδομένα. Η ανάλυση αυτών των δεδομένων τούς οδήγησε στο συμπέρασμα ότι πράγματι το ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται εντός μιας υπερφυσαλίδας που περιέχει ανάμεσα στα άλλα υπέρθερμο υδρογόνο. «Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη. Αυξάνει τις γνώσεις μας για την περιοχή του γαλαξία που βρίσκεται κοντά στον Ήλιο και έτσι μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα κοσμολογικό μοντέλο που θα το χρησιμοποιούμε στη συνέχεια για τη μελέτη και άλλων περιοχών του γαλαξία» αναφέρει ο Μασιμιλιάνο Γκαλεάτσι, επικεφαλής της νέας μελέτης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Γαλαξίας εν μέσω... φυσαλίδων

Ο γαλαξίας μας βρίσκεται εν μέσω δύο γιγάντιων φυσαλίδων. From end to end, the newly discovered gamma-ray bubbles extend 50,000 light-years, or roughly half of the Milky Way's diameter, as shown in this illustration. Hints of the bubbles' edges were first observed in X-rays (blue) by ROSAT, a Germany-led mission operating in the 1990s. The gamma rays mapped by Fermi (magenta) extend much farther from the galaxy's plane. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

Δεν είναι όμως μόνο το ηλιακό μας σύστημα που βρίσκεται μέσα σε μια φυσαλίδα, ολόκληρος ο γαλαξίας φαίνεται ότι βρίσκεται εν μέσω κοσμικών φυσαλίδων.

Το 2010 το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi είχε εντοπίσει ένα εντυπωσιακό αλλά μυστηριώδες φαινόμενο στο κέντρο του Γαλαξία. Δύο γιγάντιες φυσαλίδες εκτείνονται σε αντίθετες πλευρές από το κέντρο του Γαλαξία, εκεί όπου βρίσκεται η μελανή οπή του, ο Τοξότης Α*. Οι δομές αυτές αποτελούνται από σωματίδια υψηλής ενέργειας και από την πρώτη στιγμή της ανακάλυψής τους οι επιστήμονες προσπαθούν να διαπιστώσουν την προέλευσή τους. Μια νέα θεωρία κάνει λόγο για συγχώνευση του Τοξότη Α* με μια μικρότερη μαύρη τρύπα.

Η πιο εμπεριστατωμένη μελέτη που έχει γίνει ως σήμερα αναφέρει ότι αυτές οι κοσμικές φούσκες είναι τα απομεινάρια ενός... λουκούλλειου γεύματος της μαύρης τρύπας του Γαλαξία. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι φυσαλίδες αυτές σχηματίστηκαν όταν ο Τοξότης Α* «έφαγε» κάποτε ένα άστρο ή κάτι άλλο (αέριο κ.τ.λ.) που είχε μάζα 10.000 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου.

Επιστήμονες του Πανεπιστημίου Vanderbilt και του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Τζόρτζια στις ΗΠΑ ρίχνουν στο τραπέζι μια νέα θεωρία. Εκτιμούν ότι οι δύο φυσαλίδες σχηματίστηκαν από ένα πολύ βιαιότερο γεγονός. Εικάζουν ότι ένα τέτοιο γεγονός μπορεί να είναι η συγχώνευση του Τοξότη Α* με μια μαύρη τρύπα. Αυτή η μελανή οπή βρισκόταν σε έναν μικρό γαλαξία ο οποίος έπεσε κάποτε θύμα κοσμικού κανιβαλισμού από τον δικό μας. Ο γαλαξίας μας «κατάπιε» τον μικρό γαλαξία και το ίδιο συνέβη και με τον Τοξότη Α* που «κατάπιε» τη μελανή οπή του μικρού γαλαξία, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν οι φυσαλίδες.