Gli astronomi incontrano spesso fenomeni nelle loro osservazioni che non sono solo difficili da spiegare, ma semplicemente impossibili da descrivere. Più guardiamo nello spazio, più tali fenomeni troviamo. Ti suggeriamo di familiarizzare con una dozzina di alcuni dei più interessanti fenomeni galattici e stranezze raccolti nel corso degli anni di scrupolosa contemplazione dello spazio.
Triangolo II Galaxy
Situata vicino al bordo della Via Lattea, la galassia Triangulum II ha già stupito molti astronomi con le sue stelle incredibilmente veloci. Il nostro minuscolo vicino galattico ne contiene un numero record - solo circa 1000 (nella Via Lattea, ad esempio, ce ne sono 100 miliardi). Tuttavia, una massa colossale si annida nel Triangulum II.
Durante l'osservazione di questa galassia, il Keck Large Telescope, situato sul vulcano Mauna Kea alle Hawaii, ha osservato sei stelle muoversi molto più velocemente del previsto. Il fatto è che la galassia è così buia che solo queste sei stelle erano visibili attraverso il telescopio. Tuttavia, grazie anche a queste stelle, i ricercatori sono stati in grado di calcolare le forze gravitazionali del Triangolo II e la sua massa totale. Si è scoperto che la galassia è più massiccia della massa combinata di tutte le sue stelle.
Gli scienziati hanno scoperto che questa galassia contiene la più alta concentrazione di materia oscura tra tutte le galassie studiate in precedenza. Tuttavia, gli astronomi francesi dell'Università di Strasburgo ritengono che la ragione di una così forte dispersione di stelle e dell'oscurità della galassia sia l'effetto delle forze gravitazionali delle galassie adiacenti al Triangolo II.
Una concentrazione così alta di materia oscura nel Triangolo II offre agli scienziati un'opportunità diretta di provare a studiare questa strana sostanza, che rappresenta il 24 percento della massa totale dell'universo. A causa del fatto che questa galassia contiene pochissime stelle, non produce praticamente nessuna radiazione gamma, dando così la possibilità di rilevare le forze dei raggi X dall'interazione della materia oscura. Poiché la galassia è praticamente morta, questi segnali dovrebbero essere registrati chiaramente, con poca o nessuna distorsione dalla moltitudine di sorgenti di energia cosmica presenti nelle aree più "vivaci".
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Misterioso anello galattico
Gli astronomi americani e ungheresi si sono recentemente imbattuti in una struttura nello spazio che si è rivelata così enorme che è difficile credere nella sua esistenza. Questa struttura si è rivelata essere un ammasso di galassie che formava una sorta di anello che si estende per quasi 5 miliardi di anni luce. Questo oggetto è così enorme che nel cielo notturno nella gamma ottica, sembrerebbe 70 volte più grande del disco pieno della luna.
Gli astronomi sono stati in grado di calcolare la dimensione stimata di questo anello cosmico a causa dell'affinità dei sette lampi osservati di radiazioni gamma, uno dei più grandi fenomeni di rilascio di energia esplosiva nello spazio. I lampi di raggi gamma si verificano tipicamente quando una stella entra in una supernova superluminosa e poi si trasforma in un buco nero.
Poiché le esplosioni osservate erano praticamente alla stessa distanza l'una dall'altra, gli astronomi presumevano che facessero parte della stessa megastruttura cosmica. Ovviamente non vale nemmeno la pena scartare la probabilità del caso. L'esistenza di un anello galattico di queste dimensioni contraddice i nostri modelli cosmologici, che descrivono il limite di dimensione per gli oggetti più grandi dell'universo, che, secondo questi modelli, è di circa 1,2 miliardi di anni luce.
E anche se questo anello esiste, perché è così grande? Nessuno conosce ancora la risposta a questa domanda. Tuttavia, ci sono suggerimenti che la stessa misteriosa materia oscura sia in qualche modo responsabile della creazione di tali oggetti spaziali di dimensioni incredibili.
Tayna Galaxy
Combinando la potenza dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer, gli astronomi hanno scoperto uno degli oggetti più distanti dell'universo. Allo stesso tempo, gli scienziati ritengono che questo oggetto sia apparso solo 400 milioni di anni dopo il Big Bang. Cioè, è anche uno degli oggetti più antichi dell'Universo. Questo oggetto è una galassia appena visibile ed estremamente sbiadita, chiamata Tayna, che in dialetto sudamericano significa "primogenito". Finora, gli scienziati hanno scoperto 22 di queste galassie "primogenite", originate poco dopo il Big Bang.
Ci è voluta la potenza di due dei migliori telescopi spaziali dell'umanità per trovare la galassia Tayna e molto aiuto dall'ammasso di galassie MACS J0416.1-2403, situato a circa quattro miliardi di anni luce di distanza. Con una massa di un quadrilione di Soli, questo ammasso di galassie attrae un'incredibile quantità di luce, creando una lente gravitazionale e permettendo di intravedere Tayna, che è essenzialmente dietro di esso. Il telescopio James Webb, che verrà inviato nello spazio nel 2018, ci darà una visione migliore di questa galassia e fornirà molti più dettagli su questo rappresentante dei primi oggetti galattici nell'universo.
Tata galattica
Gli astronomi non sono del tutto sicuri della loro conoscenza di come nascono le galassie. È generalmente accettato che le galassie prendano tutta la materia necessaria per la loro formazione dall'ambiente intergalattico. Tuttavia, ci sono altre ipotesi. Secondo uno di loro, la formazione iniziale di una galassia avviene da un denso accumulo di materia oscura, attorno al quale iniziano ad accumularsi nuvole di idrogeno e altri gas, attratti dalle forze gravitazionali. Un'altra teoria è che le galassie siano formate dalla materia proveniente da una fonte specifica. La prima opzione è troppo lunga per essere verificata dai dati osservativi. Nessuno ha mai visto il secondo.
Almeno fino a poco tempo fa. I ricercatori del California Institute of Technology, utilizzando lo strumento Cosmic Web Imager montato sul telescopio Hale dell'Osservatorio Palomar, hanno scoperto un disco protogalattico (una galassia molto giovane, in formazione) situato a 10 miliardi di anni luce di distanza. È costituito da gas caldo, il cui volume è aumentato dal gas freddo che la giovane galassia riceve dal filamento della cosiddetta Rete Cosmica, accanto al quale si sta formando la galassia. Gli scienziati ritengono che questa sia la prima prova diretta dell'esistenza del Cosmic Web, che unisce tutto nell'universo.
A causa del posizionamento fortuito di due quasar in questa regione dello spazio, parte della ragnatela che alimenta il gas alla galassia appena formata si è riscaldata, consentendo agli scienziati di determinarne la presenza.
Grande indignazione Magellanica
La Large Magellanic Cloud (LMC) e la sua compagna nana, la Small Magellanic Cloud (MMO), sono le nostre galassie vicine più vicine, situate a circa 160.000 e 200.000 anni luce di distanza. Essendo le più grandi galassie nane vicino alla Via Lattea, possono essere facilmente viste nell'emisfero meridionale del cielo notturno.
Gli scienziati notano che sta accadendo qualcosa di strano con l'LMC. Nella Nebulosa Tarantola, che fa parte del LMC, gli astronomi hanno scoperto un vero incubatore di formazione stellare. Ma, come si è scoperto, qui si formano molte meno stelle di quanto sembri a prima vista.
Il fatto è che circa il 5% delle 5900 stelle grandi e molto grandi studiate situate nel LMC non appartengono a questa galassia. BMO in realtà li ha rubati da MMO. Gli scienziati sono giunti a questa conclusione dopo aver scoperto che queste stelle girano nella direzione opposta rispetto al resto. Inoltre, la composizione chimica di queste stelle non è affatto simile a quella che solitamente è caratteristica delle stelle LMC. Queste stelle contengono elementi molto più pesanti come ferro e calcio. Gli scienziati ritengono che una tale fertilità della Nebulosa Tarantola sia dovuta proprio al fatto che l'LMC ruba le stelle all'IMO. Inoltre, BMO non esita a consumare il gas del suo vicino spaziale. In questo caso, il gas accelera così fortemente da "accendere" i gas residui tra le due galassie.
Galaxy Hercules A
Al centro della galassia Hercules A (3C 348) c'è un gigantesco buco nero con una massa di 2,5 miliardi di soli! È 1.000 volte più massiccio dell'intera Via Lattea e produce due giganteschi getti di plasma che oscurano praticamente l'intera galassia in cui si trovano. Inoltre, estendendosi per 1,5 milioni di anni luce, questi flussi di plasma oscurano altre galassie, inclusa la Via Lattea, che è 15 volte più piccola di diametro. La quantità di energia che si trova qui è molto difficile da descrivere. Il rinculo in uscita di un buco nero al centro nell'equivalente delle onde radio è un miliardo di volte superiore a quello del nostro Sole.
Questo è sufficiente per rendere Hercules A una delle sorgenti di onde radio più luminose mai osservate. Il raggio rosa-rosso nell'immagine sopra è un plasma di particelle atomiche e campi magnetici accelerati a velocità relativistiche (quasi la velocità della luce). Gli ammassi globulari voluminosi lungo i bordi indicano molto probabilmente molte esplosioni iniziali e incredibili.
Purtroppo tutto questo è invisibile ad occhio nudo, cioè è solo una rappresentazione dell'artista. L'immagine è stata creata sulla base dei dati ottici della Wide Field Camera 3 del telescopio Hubble, nonché delle osservazioni del radiotelescopio Very Large Array (Super Large Antenna Array).
Antiche nane bianche della Via Lattea
La nostra galassia è molto antica. È vecchio quasi quanto l'universo stesso. Osservando la barra centrale della Via Lattea, gli astronomi hanno scoperto un ammasso di 70 nane bianche: stelle dense e compatte con la massa del Sole (o anche di più), ma non più grandi della Terra.
Naturalmente, ci sono molte più stelle nel bar, ma gli scienziati erano interessati a un gruppo specifico situato in relativa apertura alla polvere cosmica e situato a circa 25.000 anni luce dalla Terra.
Ora queste stelle non sono altro che reliquie astronomiche, tuttavia, secondo gli scienziati, possono raccontarci come è apparsa la nostra galassia. Si ritiene che alcune nane bianche abbiano più di 12 miliardi di anni. Inoltre, gli scienziati pensano che queste nane bianche fossero tra quelle stelle che una volta hanno "seminato" la nostra galassia. La storia della Via Lattea è iniziata con loro. Milioni di stelle che hanno completato il loro ciclo di vita hanno seguito l'esempio, disperdendo la loro materia per oltre 100.000 anni luce.
Una galassia incredibilmente luminosa
Il telescopio spaziale WISE della NASA ha scoperto la galassia più luminosa mai trovata. La sua luminosità è equivalente a quella di oltre 300 trilioni di soli. I fotoni della galassia WISE J224607.57-052635.0 in questione hanno dovuto viaggiare per 12,5 miliardi di anni per lasciarci il loro messaggio e darci un'idea di come fosse effettivamente l'universo all'alba della sua nascita.
Questa galassia è così luminosa che è difficile persino guardare la sua immagine completa nella vista dell'artista, che può essere vista sopra. Tuttavia, non deve affatto la sua luminosità alle stelle. La galassia è così luminosa a causa del suo buco nero. È così imponente che in una certa misura mette persino in dubbio la nostra comprensione della fisica.
Gli scienziati sono sorpresi che l'universo primordiale avrebbe potuto essere un rifugio per tali oggetti spaziali. Di solito i buchi neri sono limitati nella loro "gola" e il tempo passato non sarebbe stato sufficiente per inghiottire l'intera galassia. Tuttavia, questo buco nero è stato in grado di superare in qualche modo il "limite della sua voracità" più volte, fino a raggiungere la massa che ha ora. Si è "rimpinzata" così tanto che ora rilascia (rigurgita) un'enorme quantità di energia, che colpisce letteralmente il gigantesco bozzolo di gas che si trova qui, che alla fine inizia a illuminarsi con un'aura abbagliante.
Una minuscola galassia con un gigantesco buco nero
La galassia nana ultracompatta M60-UCD1 potrebbe cambiare la nostra comprensione dei buchi neri e il concetto di galassie nane in generale. Ha un diametro di soli 300 anni luce, che è solo lo 0,2 percento delle dimensioni della Via Lattea. Tuttavia, questa galassia contiene un buco nero con una massa equivalente a 21 milioni di soli. Per fare un confronto, il buco nero al centro della Via Lattea è di dimensioni molto più grandi, ma ha una massa di soli 4 milioni di Soli.
Fino a poco tempo, si credeva che la dimensione delle galassie e la dimensione dei buchi neri fossero correlate. Tuttavia, questa scoperta ha messo in discussione questo modello e suggerisce che le dimensioni di questi due oggetti spaziali potrebbero essere completamente incommensurabili. E gli scienziati hanno una spiegazione per questo.
Il fatto è che M60-UCD1 non è sempre stata una galassia nana. Gli astronomi dell'Università dello Utah (USA) ritengono che una volta questa galassia ospitasse 10 miliardi di stelle. Tuttavia, si è avvicinata troppo al suo vicino galattico più grande, che in realtà l'ha derubata. Di conseguenza, nella galassia rimangono solo circa 140 milioni di stelle. Ciò rende M60-UCD1 in definitiva una delle galassie più piccole con un enorme buco nero al centro. Tuttavia, la stessa ipotesi degli scienziati solleva altre domande. Le galassie nane sono grandi galassie "fallite" o sono cadute tutte preda dei loro vicini più grandi ad un certo punto della loro storia?
Galaxy EGS8p7
La galassia EGS8p7 di 13,2 milioni di anni è così antica che non dovremmo vederla. Dopo il Big Bang, l'universo è stato per qualche tempo un ammasso caldo di protoni ed elettroni. Dopo un periodo di raffreddamento, le particelle si sono combinate per formare idrogeno neutro. La conclusione è che in questo caso i nostri telescopi non sarebbero in grado di rilevare la prima luce dell'universo, perché dovrebbe subire molte distorsioni differenti.
Dopo che le galassie e altre fonti di energia sono apparse nell'universo, hanno reionizzato il gas, disperso il suo denso accumulo e aperto la strada alla luce. Tuttavia, questo evento è accaduto circa un miliardo di anni dopo, quindi EGS8p7 è troppo lontano da noi per consentirci di vederlo. Eppure, gli astronomi in qualche modo notano di essere stati in grado di catturare la linea Lyman-alfa della galassia, che è il suo tipo di codice a barre. Si manifesta quando una stella relativamente giovane inizia a emettere luce ultravioletta nel gas circostante, lasciando una traccia termica. Questa firma è stata rilevata dallo spettrometro MOSFIRE presso l'Osservatorio Keck alle Hawaii.
Eppure, la linea Lyman-alfa della galassia EGS8p7 sarebbe dovuta rimanere nascosta dal primitivo idrogeno neutro opaco. Gli astronomi non sono del tutto sicuri di come la luce di EGS8p7 riesca a superare un simile ostacolo. Si presume che la radiazione delle stelle locali sia così potente da reionizzare parte dell'universo molto prima di altre galassie.
Anello di Andromeda
Il nostro vicino più prossimo, la galassia di Andromeda (M31), è circondato da un anello gigante (o alone). La stessa Andromeda è grande il doppio della Via Lattea e si estende per oltre 200.000 anni luce. Inoltre, il suo alone occupa uno spazio di circa 2 milioni di anni luce. Funziona come un faro per gli astronomi che cercano quasar qui. La luce ultravioletta che ha raggiunto gli strumenti scientifici del Telescopio Spaziale Hubble ha dato agli scienziati l'idea di come un anello di gas così gigante potesse formarsi attorno ad Andromeda.
Parzialmente fatto di gas galattico, l'anello è una sorta di enorme deposito di materia per stelle future ed emergenti. È anche ricca di elementi pesanti prodotti dalle supernove, situate ai confini di Andromeda ed espulse oltre i suoi limiti. Sfortunatamente, l'anello stesso è invisibile all'occhio umano, ma nel cielo notturno sarebbe 100 volte il diametro della luna piena.
