Αστρονόμοι που μελετούσαν ένα μακρινό σύμπλεγμα γαλαξιών εντόπισαν αρχαία ραδιοσήματα που ενδέχεται να κρύβουν ενδείξεις για τη διαμόρφωση του πρώιμου σύμπαντος.
Κατά τη μελέτη του μακρινού σμήνους γαλαξιών γνωστού ως SpARCS1049, οι αστρονόμοι ανίχνευσαν ασθενή μυστηριώδη ραδιοκύματα, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal Letters και είναι διαθέσιμη στον προδημοσιευτικό διακομιστή arxiv.
Τα ανακαλυφθέντα ραδιοκύματα, τα οποία χρειάστηκαν 10 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσουν στη Γη, προέρχονται από μια τεράστια περιοχή του διαστήματος γεμάτη με σωματίδια υψηλής ενέργειας και μαγνητικά πεδία.
Πρωτοφανής ανίχνευση mini-halo σε τέτοιο βάθος στο σύμπαν
Αυτά τα τεράστια νέφη σωματιδίων υψηλής ενέργειας είναι γνωστά ως mini-halo. Ένα mini-halo δεν είχε εντοπιστεί ποτέ τόσο βαθιά στο σύμπαν μέχρι τώρα, σύμφωνα με τη μελέτη.
Τα mini-halos περιγράφονται στη μελέτη ως ασθενείς ομάδες φορτισμένων σωματιδίων. Αυτές οι ομάδες είναι γνωστές ως αποτέλεσμα εξαιρετικά ενεργητικών κοσμικών διαδικασιών. Ο Roland Timmerman από το Institute for Computational Cosmology του Πανεπιστημίου Durham και συν-συγγραφέας της μελέτης δήλωσε στο Phys.org πόσο σημαντικά είναι αυτά τα σωματίδια για τη δημιουργία του σύμπαντός μας.
«Είναι συγκλονιστικό να βρίσκουμε ένα τόσο ισχυρό ραδιοσήμα σε αυτή την απόσταση», δήλωσε ο Timmerman. «Αυτό σημαίνει ότι αυτά τα ενεργητικά σωματίδια και οι διαδικασίες που τα δημιουργούν έχουν διαμορφώσει τα σμήνη γαλαξιών σχεδόν σε όλη την ιστορία του σύμπαντος».
Παρατηρήσεις με το LOFAR αποκαλύπτουν κοσμικούς μηχανισμούς μεγάλης κλίμακας
Οι αστρονόμοι ανέλυσαν δεδομένα από το ραδιοτηλεσκόπιο LOFAR (Low Frequency Array). Το LOFAR αποτελείται από 100.000 μικρές κεραίες κατανεμημένες σε οκτώ ευρωπαϊκές χώρες, σύμφωνα με τη μελέτη.
Η εικόνα LOFAR 6″ του σμήνους γαλαξιών SPARCS1049+56 αναδεικνύει τον υποψήφιο ραδιο-mini-halo (S1) και άλλες περιοχές.
Ένα mini-halo δεν είχε ανιχνευθεί ποτέ ξανά τόσο βαθιά στο διάστημα, σύμφωνα με τη μελέτη.
Δύο πιθανές εξηγήσεις για την προέλευση των mini-halos
Η ομάδα των αστρονόμων πιστεύει ότι υπάρχουν δύο αιτίες για τη σύνθεση αυτών των mini-halos.
Σύμφωνα με τη μελέτη, η πρώτη εξήγηση είναι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών. Αυτές οι μαύρες τρύπες μπορούν να εκλύσουν σωματίδια υψηλής ενέργειας στο διάστημα.
Οι αστρονόμοι προβληματίζονται ως προς το πώς αυτά τα σωματίδια θα μπορούσαν να ξεφύγουν από τόσο ισχυρές μαύρες τρύπες ώστε να σχηματίσουν αυτά τα νέφη.
Η δεύτερη εξήγηση, σύμφωνα με τη μελέτη, είναι οι συγκρούσεις κοσμικών σωματιδίων. Αυτές οι συγκρούσεις συμβαίνουν όταν φορτισμένα σωματίδια γεμάτα καυτό πλάσμα συγκρούονται με σχεδόν φωτεινές ταχύτητες. Οι συγκρούσεις τις διασπούν, επιτρέποντας στα σωματίδια υψηλής ενέργειας να παρατηρηθούν από τη Γη.
Η σημασία της ανακάλυψης για την κατανόηση του πρώιμου σύμπαντος
Σύμφωνα με τη μελέτη, οι αστρονόμοι πιστεύουν τώρα ότι αυτή η ανακάλυψη υποδηλώνει πως είτε οι μαύρες τρύπες είτε οι συγκρούσεις σωματιδίων τροφοδοτούσαν με ενέργεια τους γαλαξίες πολύ νωρίτερα απ’ όσο θεωρούταν προηγουμένως.
Νέα τηλεσκόπια που βρίσκονται υπό ανάπτυξη, όπως το Square Kilometer Array, θα επιτρέψουν τελικά στους αστρονόμους να ανιχνεύσουν ακόμη περισσότερα ασθενή σήματα.
Η Julie Hlavacek-Larrondo από το Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ και συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης δήλωσε πως πιστεύει ότι αυτή είναι μόνο η αρχή των θαυμάτων του διαστήματος. «Μόλις αρχίζουμε να ξύνουμε την επιφάνεια του πόσο ενεργητικό ήταν πραγματικά το πρώιμο σύμπαν», δήλωσε η Hlavacek-Larrondo. «Αυτή η ανακάλυψη μας δίνει ένα νέο παράθυρο στο πώς τα σμήνη γαλαξιών αναπτύσσονται και εξελίσσονται, καθοδηγούμενα τόσο από τις μαύρες τρύπες όσο και από τη φυσική σωματιδίων υψηλής ενέργειας».
