Η δημιουργία νέων άστρων, αναζωογονεί παλιούς, αδρανείς γαλαξίες - νάνους.

Οι περισσότεροι από τους μικρότερους γαλαξίες είναι «νεκροί», με την έννοια ότι δεν δημιουργούνται πλέον σε αυτούς νέα άστρα. Οι προσομοιώσεις υπολογιστών αποκαλύπτουν γιατί είναι τόσο δύσκολο για έναν μικροσκοπικό γαλαξία να αναζωογονηθεί: τα υπάρχοντα αστέρια του γαλαξία «αντιδρούν» στην γέννηση νέων, ακόμη και μετά την εισροή νέου υλικού στον γαλαξία.

Οι ίδιες προσομοιώσεις δείχνουν ότι παρόλα αυτά, νέα αστέρια μπορούν τελικά να γεννηθούν και να αναζωογονήσουν τον γαλαξία. Όμως μπορεί να χρειαστούν πολλά δισεκατομμύρια χρόνια έως ότου ένας μικρός γαλαξίας ξαναποκτήσει την ικανότητα να δημιουργεί άστρα, αναφέρουν οι ερευνητές στις 20 Απριλίου στο arXiv.org.

Τα άστρα προέρχονται από το μεσογαλαξιακό αέριο, αλλά το αέριο αυτό θα πρέπει να είναι  αρκετά κρύο και πυκνό ώστε να καταρρεύσει υπό την βαρύτητα και να αναφλεχθεί ως άστρο. Αυτή η απαίτηση ήταν πρόβλημα για τους μικρούς γαλαξίες, ακόμα και αμέσως μετά τη γέννηση του σύμπαντος. Η υπεριώδης ακτινοβολία από τους γειτονικούς μεγάλους γαλαξίες διέσπασε τα άτομα υδρογόνου σε πρωτόνια και ηλεκτρόνια. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται ιονισμός, επιτρέπει στην ακτινοβολία να ρέει μέσω του χώρου και να θερμαίνει το αέριο. Οι μικρότεροι γαλαξίες είχαν τόσο λίγο αέριο από την αρχή τους, που τελικά το περισσότερο διασπάσθηκε και διέρρευσε στο διαγαλαξιακό χώρο από την ακτινοβολία. Ως αποτέλεσμα, ο τυπικός γαλαξίας νάνος χαμηλής μάζας σταμάτησε να δημιουργεί αστέρια εδώ και πολύ καιρό, μένοντας από «καύσιμα». Επομένως, όλα τα αστέρια στους περισσότερους γαλαξίες νάνους χαμηλής μάζας σήμερα, είναι πολύ αρχαία.

Αλλά δύο άσχετοι μεταξύ τους γαλαξίες στον αστερισμό του Λέοντα, που ονομάστηκαν Leo P και Leo T, δεν υπακούν στον κανόνα! Παρά το ότι αποτελούν χαρακτηριστικούς νάνους γαλαξίες, και οι δύο εξακολουθούν να παράγουν νέα αστέρια. Είναι οι λιγότερο φωτεινοί γαλαξίες από αυτούς στους οποίους σχηματίζονται αστέρια: η μάζα του Leo P είναι μόνο 560.000 ηλιακές μάζες, περίπου 0,001% του συνόλου του Γαλαξία μας ενώ ο Leo T έχει ακόμη λιγότερα αστέρια. Και οι δύο γαλαξίες είναι γείτονες του Γαλαξία μας - ο Leo P απέχει 5 εκατομμύρια έτη φωτός και ο Leo T απέχει μόλις 1,3 εκατομμύρια έτη φωτός - έτσι οι αστρονόμοι μπορούν να δουν εύκολα τις γεννήσεις των άστρων.

Για να εξηγήσει πώς αναζωογονήθηκαν τόσοι μικροί γαλαξίες, η ομάδα του αστροφυσικού Martin Rey στην Σουηδία, πραγματοποίησε προσομοιώσεις υπολογιστών με αέριο, αστέρια και σκοτεινή ύλη σε γαλαξίες νάνους χαμηλής μάζας. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι το διογκούμενο αέριο μπορεί να αναζωογονήσει τους γαλαξίες και να επαναφέρει τον σχηματισμό των αστεριών τους, ένα εύρημα που υποστηρίζεται και από προηγούμενες εργασίες. Αλλά «διαπιστώνουμε ότι χρειάζεται πραγματικά πολύς χρόνος», λέει ο Rey.

Το πρόβλημα είναι ότι τα παλιά αστέρια εμποδίζουν τη γέννηση νέων καθώς θερμαίνουν και αναδεύουν το ούτως ή άλλως λίγο αέριο. Ειδικά οι εκρήξεις σουπερνόβα και οι αστρικοί άνεμοι των γερασμένων κόκκινων γιγάντων θερμαίνουν το αέριο, καθυστερώντας την γέννηση νέων αστεριών. Στην πραγματικότητα, μπορεί να περάσουν 6 έως 8 δισεκατομμύρια χρόνια αδράνειας - περίπου το ήμισυ της ηλικίας του σύμπαντος - προτού οι μικροί γαλαξίες ξαναρχίσουν την παραγωγή άστρων και να μοιάζουν με τους Leo P και Leo T, σύμφωνα με τους επιστήμονες.

Ο Rey και οι συνάδελφοί του βρήκαν επίσης και κάτι άλλο. «Το κερασάκι στην τούρτα είναι το γεγονός ότι μπορούμε να προβλέψουμε μια νέα κατηγορία γαλαξιών», λέει ο Rey. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι μερικοί γαλαξίες νάνοι χαμηλής μάζας έχουν ήδη αποκτήσει νέο αέριο, αλλά δεν έχουν αρχίσει ακόμη να δημιουργούν νέα άστρα.

Δεν είναι γνωστά συγκεκριμένα παραδείγματα νάνων γαλαξιών πλούσιων σε αέρια αλλά χωρίς σχηματισμό αστεριών, λέει ο Rey, αλλά προβλέπει ότι οι μελλοντικές παρατηρήσεις θα τους αποκαλύψουν. Χάρη στα νέα οπτικά τηλεσκόπια θα παρατηρηθούν τα αχνά παλιά αστέρια σε αυτούς τους γαλαξίες και τα ραδιοτηλεσκόπια θα ανιχνεύσουν το αέριο υδρογόνο τους, το οποίο μπορεί κάποια μέρα να γεννήσει νέα αστέρια.

ΠΗΓΗ: https://www.sciencenews.org/article/how-dead-dwarf-galaxies-make-stars-again-gas

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Ο νάνος γαλαξίας UGC 685, 11 εκατ. έτη φωτός από την Γη. Credit: ESA/Hubble & NASA; the LEGUS team, B. Tully, D. CalzettiAcknowledgement(s): Judy Schmidt (Geckzilla) (CC BY 4.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Βρέθηκαν νεαρά αστέρια σε ένα παλιό μέρος του Γαλαξία μας.