Εκπληκτικό αστρικό μελίσσι στο γαλαξία μας λειτουργεί ως χρονοκάψουλα του Σύμπαντος

Μία εικόνα που έδωσε στη δημοσιότητα η NASA από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble προσφέρει ένα μάθημα γαλαξιακής ιστορίας.

Πρόκειται για μια συγκέντρωση λαμπερών άστρων που ονομάζεται Messier 30 (M30) προς τιμήν του Γάλλου αστρονόμου Charles Messier ο οποίος κατέγραψε το M30 και πλήθος άλλων ουράνιων σωμάτων και κοσμικών δομών (αστρικά σμήνη, νεφελώματα, γαλαξίες) δημιουργώντας έναν κατάλογο διαστημικών αντικειμένων που όλα φέρουν το όνομα του Messier.

Το M30 βρίσκεται σε απόσταση περίπου 27,500 ετών φωτός, στον αστερισμό του Αιγόκερω. Είναι ένα σφαιρωτό αστρικό σμήνος: μια περίπου σφαιρική συγκέντρωση άστρων η οποία μπορεί να περιλαμβάνει από μερικές δεκάδες χιλιάδες έως και εκατομμύρια άστρα. Αυτά τα σμήνη βρίσκονται συνήθως στις εξωτερικές περιοχές των γαλαξιών και περιφέρονται μέσα σε μια τεράστια, διάχυτη περιοχή που ονομάζεται γαλαξιακή άλως θυμίζοντας ένα σμήνος από νυχτοπεταλούδες που πετούν γύρω από μια λάμπα.

Ο δικός μας γαλαξίας εκτιμάται ότι διαθέτει τουλάχιστον 150 σφαιρωτά σμήνη το πλησιέστερο από τα οποία απέχει περίπου 6,000 έτη φωτός. Τα σμήνη αυτά είναι πανάρχαια. Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι η ηλικία τους κυμαίνεται μεταξύ 11,5 και 13,5 δισεκατομμυρίων ετών, γεγονός που σημαίνει ότι ορισμένα από αυτά είναι σχεδόν τόσο παλιά όσο και το ίδιο το Σύμπαν.

Οι παρατηρήσεις

Τα σφαιρωτά σμήνη έχουν διαδραματίσει επί μακρόν σημαντικό ρόλο στην προσπάθεια κατανόησης του γαλαξία μας. Πριν από περισσότερο από έναν αιώνα ο αστρονόμος Χάρλοου Σάπλεϊ χρησιμοποίησε παρατηρήσεις ενός συγκεκριμένου τύπου μεταβλητών άστρων για να υπολογίσει τις θέσεις και τις αποστάσεις δεκάδων σφαιρωτών σμηνών μέσα στον γαλαξία μας.

Η έρευνά του απέδειξε ότι ο Ήλιος δεν βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία και ότι το γαλαξιακό κέντρο βρίσκεται προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη. Ωστόσο οι μετρήσεις των αποστάσεών του δεν ήταν ακριβείς και τον οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι ο γαλαξίας μας είναι περίπου δύο φορές μεγαλύτερος από ό,τι είναι στην πραγματικότητα.

Σήμερα οι αστρονόμοι εξακολουθούν να μελετούν τον γαλαξία μας παρατηρώντας σφαιρωτά σμήνη. Επειδή τα σφαιρωτά σμήνη είναι τόσο αρχαία, μπορούν να προσφέρουν πολύτιμα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο αναπτύχθηκε ο γαλαξίας μας στο μακρινό παρελθόν.

Τα σφαιρωτά σμήνη που σχηματίστηκαν μέσα στον δικό μας γαλαξία μπορούν να λειτουργήσουν σαν «χρονοκάψουλες» διατηρώντας την αρχική χημική σύσταση του νεαρού γαλαξία μας. Μήπως ορισμένα σμήνη προέρχονται από άλλους γαλαξίες; Ωστόσο είναι πιθανό ότι δεν σχηματίστηκαν όλα τα σφαιρωτά σμήνη που περιφέρονται σήμερα γύρω από τον γαλαξία μας στο εσωτερικό του.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι το M30 όπως και πολλά άλλα σφαιρωτά σμήνη περιφέρεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από εκείνη στην οποία περιστρέφεται ο γαλαξίας μας. Αυτό ενδέχεται να σημαίνει ότι αυτά τα σμήνη δεν σχηματίστηκαν εξαρχής μέσα στο δικό μας γαλαξία. Αντίθετα ο γαλαξία μας μπορεί να τα έχει αιχμαλωτίσει βαρυτικά στο μακρινό παρελθόν.

Τα νέα στοιχεία

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έχει παρατηρήσει το M30 πολλές φορές. Μια παλαιότερη εικόνα του M30 που είχε δημοσιοποιηθεί στο παρελθό, περιλάμβανε δεδομένα από την Advanced Camera for Surveys (ACS) του Hubble και αποτελούσε μέρος ενός προγράμματος παρατηρήσεων στο πλαίσιο του οποίου μελετήθηκαν δεκάδες σφαιρωτά σμήνη του Γαλαξία μας στο ερυθρό και στο εγγύς υπέρυθρο φάσμα.

Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν άστρα με μάζα που έφτανε έως και το 20% της μάζας του Ήλιου. Ένα πιο πρόσφατο πρόγραμμα επέστρεψε στο M30 και σε άλλα σφαιρωτά σμήνη του γαλαξία μας. Αυτή τη φορά, οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν με την Wide Field Camera 3 του Hubble χρησιμοποιώντας τρία διαφορετικά φίλτρα που κατέγραφαν περισσότερο κυανό φως.

Το πρόγραμμα συγκέντρωσε δεδομένα καθοριστικής σημασίας για τη μελέτη εξωτικών αντικειμένων όπως τα λεγόμενα «μπλε άστρα υστέρησης» (blue stragglers), καθώς και για τη διερεύνηση των πολλαπλών αστρικών πληθυσμών που μπορούν να συνυπάρχουν μέσα σε ένα μόνο σφαιρωτό σμήνος. Πιο πρόσφατα, η κάμερα ACS του Hubble παρατήρησε ξανά πολλά από αυτά τα σφαιρωτά σμήνη.

Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο ενός προγράμματος το οποίο εξέτασε τον τρόπο με τον οποίο κινούνταν οι διαφορετικοί αστρικοί πληθυσμοί μέσα στα σφαιρωτά σμήνη κατά τη διάρκεια των 15 ετών που μεσολάβησαν από τις πρώτες παρατηρήσεις τους από το Hubble. Αυτό το επίτευγμα κατέστη δυνατό χάρη στη μακροχρόνια λειτουργία του Hubble και στην ικανότητά του να διακρίνει εξαιρετικά μικρές λεπτομέρειες σε αντικείμενα που βρίσκονται σε τεράστιες αποστάσεις.

Η παραπάνω εικόνα δημιουργήθηκε από δεδομένα και των τριών προγραμμάτων παρατήρησης και περιλαμβάνει το ευρύ φάσμα μηκών κύματος που μπορεί να καταγράψει το Hubble: υπεριώδες, ορατό και εγγύς υπέρυθρο φως. Κάθε διαφορετικό μήκος κύματος συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν αυτές οι εντυπωσιακές συγκεντρώσεις άστρων.

Naftemporiki.gr