Η γιγαντιαία κοιλότητα στο διάστημα από έκρηξη σουπερνόβα και ο σχηματισμός των άστρων. Gigantic Cavity in Space Sheds New Light on How Stars Form

Αστρονόμοι που χαρτογράφησαν για πρώτη φορά νέφη αερίου και σκόνης στον Γαλαξία ανακάλυψαν μια πελώρια κοιλότητα στο Διάστημα. Η θέση της κοιλότητας στον Γαλαξία. Τα νέφη του Περσέα και του Ταύρου εμφανίζονται με κόκκινο και μπλε αντίστοιχα. Astronomers have discovered a giant, spherical cavity within the Milky Way galaxy; its location is depicted on the right. A zoomed in view of the cavity (left) shows the Perseus and Taurus molecular clouds in blue and red, respectively. Though they appear to sit within the cavity and touch, new 3D images of the clouds show they border the cavity and are quite a distance apart. This image was produced in glue using the WorldWide Telescope. Credit: Alyssa Goodman/Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian.

Το σφαιρικό κενό, στο οποίο η πυκνότητα ύλης είναι ασυνήθιστα χαμηλή, έχει πλάτος 500 έτη φωτός και βρίσκεται ανάμεσα στους αστερισμούς του Ταύρου και του Περσέα στον ουρανό του βόρειου ημισφαιρίου.

Όπως αναφέρει η ερευνητική ομάδα στο Astrophysical Journal Letters, η ασυνήθιστη κοιλότητα μάλλον σχηματίστηκε από εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα) πριν από περίπου δέκα εκατομμύρια χρόνια.

«Έχουμε δύο υποψήφιες θεωρίες: είτε εξερράγη ένα σουπερνόβα στο κέντρο αυτής της φούσκας και έσπρωξε προς τα έξω το αέριο, σχηματίζοντας αυτό που ονομάσαμε ‘Υπερκέλυφος Ταύρου – Περσέα’, είτε επρόκειτο για μια σειρά εκρήξεων που δημιούργησε το κενό στην πάροδο εκατομμυρίων ετών» λέει ο Σμιούελ Μπάιαλι του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν, επικεφαλής της μελέτης.

Τα αέρια που εκτοπίστηκαν από την έκρηξη ή τις εκρήξεις δημιούργησαν τελικά τα νέφη αερίου του Ταύρου και του Περσέα, τα οποία χαρτογραφήθηκαν για πρώτη φορά από τους ερευνητές σε τρεις διαστάσεις.

Σε αυτές τις περιοχές όπου η πυκνότητα της ύλης είναι μεγάλη, μεγάλες μάζες αερίου καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος και σχηματίζουν νέα άστρα.

«Εκατοντάδες άστρα σχηματίζονται ή υπάρχουν ήδη στην επιφάνεια αυτής της γιγάντιας φούσκας» λέει ο δρ Μπάιαλι. «Όταν ένα άστρο πεθαίνει, το σουπερνόβα του προκαλεί μια αλυσίδα γεγονότων που μπορεί τελικά να οδηγήσει στη γέννηση νέων άστρων».

Astronomers mapping interstellar dust have discovered a huge, spherical-shaped cavity in space. The discovery shows that supernovae led to the creation of the Perseus and Taurus molecular clouds. Video Credit: Jasen Chambers/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.

Ο τρισδιάστατος χάρτης της σφαιρικής κοιλότητας και των νεφών αερίου που τις περιβάλλουν βασίστηκε σε δεδομένα του ευρωπαϊκού διαστημικού τηλεσκοπίου Gaia.

Μάλιστα οι χάρτες των νεφών παρουσιάζονται για πρώτη φορά και σε εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας, επιτρέποντας σε άλλους αστρονόμους να τα περιεργαστούν σαν να τα είχαν μπροστά τους.

Γιατί όμως έχει σημασία η χαρτογράφηση των νεφών αερίου και σκόνης στον Γαλαξία;

Using new 3D maps of gas and dust in interstellar space, astronomers have discovered a huge cavity created by a giant supernova explosion 10 million years ago. The same 3D maps, made possible by new statistical techniques applied to data from the Gaia observatory, are revealing the internal structure of dozens of star-forming regions near the Sun, and unveiling the 3D nature of star formation in our galaxy, previously hidden in 2D views. Video Credit: Alyssa Goodman, Jasen Chambers and the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.

«Υπάρχουν πολλές θεωρίες για το πώς το αέριο αναδιατάσσει τον εαυτό του για να σχηματίσει άστρα» εξηγεί η Κάθριν Ζούκερ, επίσης μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Στο παρελθόν οι αστρονόμοι δοκιμάζουν αυτές τις θεωρίες με προσομοιώσεις, αυτή όμως είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πραγματικές 3D απεικονίσεις για να συγκρίνουμε τη θεωρία με τις παρατηρήσεις και να εκτιμήσουμε ποιες θεωρίες λειτουργούν καλύτερα.

«Μπορούσαμε εδώ και δεκαετίες να βλέπουμε αυτά τα σύννεφα, δεν γνωρίζαμε όμως το πραγματικό σχήμα, το πάχος ή το βάθος τους. Δεν ήμασταν καν βέβαιοι για το πόσο μακριά βρίσκονται».

«Τώρα γνωρίζουμε πού βρίσκονται με αβεβαιότητα μόλις 1%, κάτι που μας επέτρεψε να διακρίνουμε το κενό ανάμεσά τους».

Οι τεχνικές λεπτομέρειες της δημιουργίας των χαρτών για τα νέφη του Ταύρου και του Περσέα παρουσιάζονται σε ξεχωριστή δημοσίευση στο Astrophysical Journal.

Πηγές: Astrophysical Journal Letters (2021). iopscience.iop.org/article/10. … 847/2041-8213/ac1f95 - Astrophysical Journal (2021). iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-435 - https://www.cfa.harvard.edu/news/gigantic-cavity-space-sheds-new-light-how-stars-form - https://phys.org/news/2021-09-gigantic-cavity-space-stars.html - https://physicsgg.me/2021/09/22/