Σε γαλαξίες που συγκρούονται βρέθηκαν μέταλλα

Από σελίδα της NASA, 8 Ιανουαρίου 2004

Το παρατηρητήριο Chandra των ακτίνων-X της NASA, έχει ανακαλύψει πλούσιες εναποθέσεις νέου, μαγνήσιου και πυριτίου σε ένα ζευγάρι συγκρουόμενων γαλαξιών, που είναι γνωστό ως γαλαξίες Antennae.

Οι εναποθέσεις βρίσκονται στα τεράστια νέφη του καυτού αερίου. Όταν τα νέφη ψύχονται, λένε οι επιστήμονες,  θα πρέπει να σχηματιστεί ένας μεγάλος αριθμός αστεριών και πλανητών. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να προαναγγείλουν τη μοίρα του Γαλαξία μας και της μελλοντικής σύγκρουσής του με το γαλαξία της Ανδρομέδας.

"Ο εμπλουτισμός των βαριών στοιχείων στους γαλαξίες Antennae είναι φαινομενικός," λέει η Giuseppina Fabbiano του Κέντρου Harvard-Smithsonian για την Αστροφυσική (CfA) στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, η οποία καθοδηγεί την ομάδα που έκανε την έρευνα. "Αυτό πρέπει να οφείλεται σε ένα πολύ υψηλό ποσοστό εκρήξεων υπερκαινοφανών σε αυτούς τους συγκρουόμενους γαλαξίες."

Όταν οι γαλαξίες συγκρούονται, οι άμεσες συγκρούσεις μεταξύ αστεριών είναι εξαιρετικά σπάνιες, αλλά οι συγκρούσεις μεταξύ των τεράστιων νεφών αερίου στους γαλαξίες προκαλούν μια γέννηση τεράστιου αριθμού αστρων-βρεφών.

Τα ογκώδη νεογέννητα αστέρια εξελίσσονται συνεχώς και σε μερικά εκατομμύριο έτη εκρήγνυνται ως σουπερνόβα. Τα βαριά στοιχεία που φτιάχνονται σε αυτά τα αστέρια απομακρύνονται από τις εκρήξεις και εμπλουτίζουν το περιβάλλον αέριο σε αποστάσεις χιλιάδες έτη φωτός.

Η εκτίμηση για τον αριθμό των σουπερνόβα στους γαλαξίες Antennae είναι περίπου 30 φορές του Γαλαξία μας. Από τις εκρήξεις των σουπερνοβών θερμαίνεται το αέριο σε αυτούς τους γαλαξίες μέχρι εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου -- τόσο που εκπέμπουν ακτίνες-X. Τέτοια νέφη είναι συνήθως αόρατα στα οπτικά τηλεσκόπια, αλλά είναι εύκολοι στόχοι για το παρατηρητήριο των ακτίνων-X Chandra. Τα στοιχεία του Chandra αποκαλύπτουν περιοχές υψηλού και ποικίλου εμπλουτισμού με στοιχεία. Σε ένα νέφος, παραδείγματος χάριν, το μαγνήσιο και το πυρίτιο είναι 16 και 24 φορές αφθονότερο από τον ήλιο μας.

"Αυτά είναι τα είδη των στοιχείων που σχηματίζουν τους βραχώδεις κατοικήσιμους πλανήτες", λέει ο Andrew King του Πανεπιστημίου Leicester της Βρετανίας. "Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται σε όλους τους γαλαξίες, αλλά ενισχύεται πολύ από τη σύγκρουση".

Καθώς το εμπλουτισμένο αέριο ψύχεται, θα διαμορφωθεί μια νέα γενιά αστεριών, και με νέους πλανήτες. Διάφορες μελέτες δείχνουν ότι τα νέφη που εμπλουτίζονται με βαριά στοιχεία είναι πιθανότερο να διαμορφώσουν αστέρια με πλανητικά συστήματα. 'Έτσι στο μέλλον θα σχηματιστεί ένας υψηλός αριθμός πλανητών στους Antennae.

"Εάν μπορεί να προκύψει ζωή σε ένα σημαντικό μέρος αυτών των πλανητών, τότε στο μέλλον οι Antennae θα σφύζουν από ζωή", σκέφτηκε ο Francois Schweizer, από τα παρατηρητήρια Carnegie στην Πασαντένα.

Σε μια απόσταση περίπου 60 εκατομμύρια έτη φωτός, το σύστημα Antennae είναι το κοντινότερο παράδειγμα μιας σύγκρουσης μεταξύ δύο μεγάλων γαλαξιών.

Η σύγκρουση, που άρχισε λίγες εκατοντάδες εκατομμύρια έτη πριν, είναι τόσο βίαιη που το αέριο και τα αστέρια από τους γαλαξίες έχουν εκτιναχθεί σε δύο μακριά τόξα, που μοιάζουν με κεραίες. Γι' αυτό και πήρε το σύστημα το όνομα Antennae.

Δεξιά: Μια εικόνα του Chandra στις ακτίνες-Χ των Antennae, που αποκαλύπτουν βρόχους καυτού αερίου που διαδίδονται μακριά  έξω στο διαγαλαξιακό διάστημα, πολλών εκατομμυρίων βαθμών, καθώς και φωτεινές εκπομπές από τα αστέρια νετρονίων και μαύρες οπές. Στην εικόνα οι χαμηλής, μέσης και υψηλής ενέργειας ακτίνες-X είναι κόκκινες, πράσινες και μπλε.

Η εικόνα του Chandra εμφανίζει θεαματικούς βρόχους του αερίου 3 εκατομμυρίων βαθμών που ξεπηδούν προς το Νότο των Antennae.

"Αυτοί οι βρόχοι μπορούν να μεταφέρουν μερικά από τα στοιχεία που διασκορπίζονται από τα σουπερνόβα στο διαγαλαξιακό διάστημα",  προσθέτει ο Trevor Ponman του Πανεπιστημίου του Μπέρμιγχαμ.

Οι γαλαξίες αυτοί δίνουν μια άποψη για το μέλλον του Γαλαξία μας, ο οποίος είναι σε μια πορεία σύγκρουσης με το γαλαξία της Ανδρομέδας. Με το σημερινό ρυθμό, μια συντριβή όπως αυτή που εμφανίζεται τώρα στις Κεραίες θα μπορούσε να συμβεί σε περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι τεράστιες βαρυτικές δυνάμεις θα αναστατώσουν τους δύο γαλαξίες και θα τους μετασχηματίσουν, πιθανώς ως έναν γιγαντιαίο ελλειπτικό γαλαξία με εκατοντάδες εκατομμυρίων νέων ήλιων.

Και ίσως εκατοντάδες εκατομμυρίων κατοικήσιμων πλανητών, επίσης. Αυτές οι βίαιες συντριβές δεν είναι ένα τέλος. Είναι μια νέα αρχή.