Η NASA βρίσκει νέο τύπο αστρονομικού αντικειμένου

Το Cloud-9 ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά πριν από περίπου τρία χρόνια από ένα τηλεσκόπιο που βρίσκεται στο Guizhou της Κίνας. Ωστόσο, το σφαιρικό τηλεσκόπιο με διάφραγμα πεντακοσίων μέτρων (FAST) δεν ήταν σε θέση να το αναγνωρίσει ακριβώς για αυτό που πραγματικά ήταν. Οι Κινέζοι αστρονόμοι το κατέταξαν ως ένα ακόμη νέφος αερίου υδρογόνου κοντά στον σπειροειδή γαλαξία Messier 94, περίπου 14 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.

Ήταν η παρατήρηση με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA που έδωσε μια πιο ξεκάθαρη εικόνα. Το Cloud-9 δεν είναι ένα τυπικό νέφος αερίου υδρογόνου και δεν είναι ούτε ένας γαλαξίας από μόνος του. Περιέχει μεγάλες ποσότητες αερίου υδρογόνου, αλλά κυριαρχείται από τη σκοτεινή ύλη, που σημαίνει, μεταξύ άλλων, ότι κατά κάποιο τρόπο, αυτός ο σκοτεινός γαλαξίας δεν εκπέμπει ορατό φως. Αυτός ο συνδυασμός τοποθετεί το Cloud-9 σε μια σπάνια και μακροχρόνια θεωρητική κατηγορία που μερικές φορές περιγράφεται ως “αποτυχημένος γαλαξίας”. Η φύση του περιγράφηκε λεπτομερώς στην πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal Letters.

Θα μπορούσε κανείς να πει ότι οι αστρονόμοι βρίσκονταν στο σύννεφο 9 όταν έκαναν την ανακάλυψη, αλλά στην πραγματικότητα δεν πήρε το όνομά του αυτό το νέο ουράνιο αντικείμενο. Το Cloud αναφέρεται στη διάχυτη, πλούσια σε αέρια φύση του, ενώ το “9” σηματοδοτεί τη θέση του σε έναν κατάλογο παρόμοιων νεφών υδρογόνου που περιβάλλουν το Messier 94. Ένα πραγματικά κατάλληλο ψευδώνυμο για μια τέτοια ανακάλυψη.

Το Cloud-9 δεν είναι ένα συνηθισμένο σύννεφο και δεν είναι ούτε γαλαξίας, τουλάχιστον όχι με την παραδοσιακή έννοια. Είναι ένα εντελώς νέο διαστημικό αντικείμενο που οι αστρονόμοι δεν έχουν συναντήσει ποτέ πριν: Είναι ένα χωρίς αστέρια νέφος αερίου που συγκρατείται από τη σκοτεινή ύλη. Το Cloud-9 περιγράφεται ως Reionization-Limited HI Cloud ή RELHIC. Σημαίνει ότι είναι μια μάζα ουδέτερου αερίου υδρογόνου που δεν κατάφερε ποτέ να ανάψει αστέρια μέσα της. Αλλά είναι επίσης ένα λείψανο επειδή θεωρείται ότι σχηματίστηκε κατά τις πρώτες ημέρες του σύμπαντος.

Συνήθως, οι γαλαξίες ορίζονται από τα αστέρια που περιέχουν. Τα αστέρια κάνουν τους γαλαξίες εύκολα ανιχνεύσιμους στην απεραντοσύνη του σύμπαντος επειδή είναι εύκολα ορατοί. Αλλά το Cloud-9 δεν έχει αστέρια – ούτε καν τα πολύ αμυδρά. Αυτό θα σήμαινε ότι το Cloud-9 δεν είναι πραγματικά γαλαξίας. Αντίθετα, οι επιστήμονες τον αποκαλούν αποτυχημένο γαλαξία. Πιθανότατα αντιπροσωπεύει το πρώιμο στάδιο του σχηματισμού γαλαξιών που δεν κατάφερε ποτέ να προχωρήσει πέρα ​​από ένα ορισμένο σημείο. Το Cloud-9 απλά δεν έφτασε ποτέ την πυκνότητα που να πυροδοτεί τη γέννηση των αστεριών. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει πιθανότητα το Cloud-9 να καταφέρει τελικά να φτάσει την απαιτούμενη πυκνότητα, να καταρρεύσει στον εαυτό του και να γίνει ένας πραγματικός γαλαξίας.

Προς το παρόν, το Cloud-9 αποτελείται από έναν πυρήνα που αποτελείται κυρίως από ουδέτερο αέριο υδρογόνο, που εκτείνεται σε μια περιοχή περίπου 4.900 ετών φωτός. Η συνολική του μάζα αερίου είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές η μάζα του ήλιου. Αλλά αυτό που πραγματικά κυριαρχεί σε αυτό το σύννεφο είναι η σκοτεινή ύλη. Η σκοτεινή ύλη είναι η αόρατη, “λειπόμενη” ουσία που ευθύνεται για το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του σύμπαντος, και σε αυτή την περίπτωση, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η ποσότητα της σκοτεινής ύλης στο Cloud-9 είναι δισεκατομμύρια φορές η μάζα του ήλιου. Και είναι η βαρύτητα από αυτή τη σκοτεινή ύλη που συγκρατεί το σύννεφο.

Το Cloud-9 είναι μια σημαντική ανακάλυψη όχι για το τι περιέχει, αλλά για το τι του λείπει. Χωρίς αστέρια, σκόνη ή ενεργούς σχηματισμούς αστεριών, το μόνο που μένει είναι ένα καθαρό σύστημα που κυριαρχείται από τη σκοτεινή ύλη. Είναι μια πολύτιμη παιδική χαρά για όλους τους επιστήμονες που προσπαθούν να κατανοήσουν τη σκοτεινή ύλη – την ουσία που θα μπορούσε να υπήρχε πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη.

Η σκοτεινή ύλη δεν εκπέμπει, απορροφά ή αντανακλά φως. Η παρουσία του μπορεί να παρατηρηθεί μόνο μέσω της βαρύτητας. Οι περισσότεροι γαλαξίες αναμειγνύουν τα βαρυτικά σήματα της σκοτεινής ύλης με αυτά των αστεριών, του αερίου και της σκόνης. Το Cloud-9 αφαιρεί αυτή την πολυπλοκότητα. Σχεδόν όλη η βαρυτική του επίδραση προέρχεται μόνο από τη σκοτεινή ύλη. Αυτό κάνει το Cloud-9 ένα σπάνιο και σχεδόν τέλειο αστρονομικό εργαστήριο. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος που ο Andrew Fox, ο αστρονόμος στο Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου για την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία, περιέγραψε το Cloud-9 ως «παράθυρο στο σκοτεινό σύμπαν». Οι επιστήμονες μπορούν να το χρησιμοποιήσουν για να μελετήσουν πώς κινείται το αέριο υδρογόνο και πόσο σφιχτά είναι συνδεδεμένο μέσα στο σύννεφο. Αυτό θα τους δώσει μια εικόνα για το πώς συμπεριφέρεται η σκοτεινή ύλη σε μικρή κλίμακα. Αυτές οι μετρήσεις θα βοηθήσουν περαιτέρω στη βελτίωση των θεωριών σχετικά με το πώς συσσωρεύεται η σκοτεινή ύλη, πώς αλληλεπιδρά με τη συνηθισμένη ύλη και πώς διαμορφώνει τις κοσμικές δομές.

Με την ανακάλυψη του Cloud-9, οι αστρονόμοι ενθαρρύνονται να συνεχίσουν να αναζητούν παρόμοια συστήματα χωρίς αστέρια. Ήδη διατύπωσαν θεωρίες για την πιθανή ύπαρξη μικρών φωτοστέφανων της σκοτεινής ύλης σε όλο το σύμπαν, αλλά το Cloud-9 είναι η μόνη γνωστή απόδειξη ότι υπάρχουν τέτοια αντικείμενα. Η εύρεση περισσότερων τέτοιων αντικειμένων θα μας έδινε τη δυνατότητα να γνωρίζουμε πόσο κοινές είναι οι δομές της σκοτεινής ύλης και πόσο μεγάλο μέρος του σύμπαντος παραμένει κρυφό από την άποψή μας.