Κοσμικές Συγκρούσεις: Η SOFIA ξεδιπλώνει τον μυστηριώδη σχηματισμό των αστέρων
Ο Ήλιος, όπως όλα τα αστέρια, γεννήθηκε μέσα σε ένα γιγαντιαίο ψυχρό νέφος μοριακού αερίου και σκόνης. Το αέριο αυτό βρίσκεται διάσπαρτο μέσα στο Γαλαξία μας όπως και σε όλους τους γαλαξίες του Σύμπαντος. Τα νέφη αυτά είναι αόρατα διά γυμνού οφθαλμού. Λάμπουν στα υπέρυθρα μήκη κύματος τα οποία δεν μπορούν να παρατηρηθούν από την επιφάνεια του πλανήτη μας, επειδή απορροφώνται από την ατμόσφαιρα. Σε ύψος όμως 40.000 ποδών πάνω από την επιφάνεια της Γης, τα μήκη κύματος αυτά είναι παρατηρήσιμα. Εκεί ακριβώς πετάει ένα Boeing 747 της NASA και του Γερμανικού Ινστιτούτου το οποίο είναι ειδικά διαμορφωμένο ώστε να φέρει στο πίσω μέρος του ένα τηλεσκόπιο υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το StratosphericObservatory for InfraredAstronomy (SOFIA) χρησιμοποιήθηκε πρόσφατα από διεθνή ομάδα αστρονόμων για να κατανοήσει τη δυναμική ενός ψυχρού νέφους μοριακού αερίου το οποίο βρίσκεται 9.500 έτη φωτός μακρυά από το ηλιακό μας σύστημα.
Ένας αστέρας δημιουργείται από τη βαρυτική κατάρρευση του μεσοαστρικού αερίου. Τα στάδια δημιουργίας ενός αστέρα και κατ’ επέκταση ενός πλανητικού συστήματος όπως του δικού μας, είναι καλά μελετημένα από τη σύγχρονη αστροφυσική. Για παράδειγμα, τα θεωρητικά μοντέλα δείχνουν ότι η δύναμη της βαρύτητας μπορεί να είναι αποκλειστικά υπεύθυνη για το σχηματισμό αστέρων ή και σμήνους αστέρων. Άλλες προσεγγίσεις δείχνουν ότι μαγνητικά πεδία που υπάρχουν στο Γαλαξία μας μπορούν να συνεισφέρουν ή ακόμη και να κυριαρχήσουν στη διαδικασία αστρικής δημιουργίας. Αλλά τί ακριβώς ενεργοποιεί τη διαδικασία σχηματισμού αστέρων ή και σμήνους αστέρων;
Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου SOFIA σε συνδυασμό με προηγμένες αριθμητικές προσομοιώσεις μαγνητοϋδροδυναμικής και αστροχημείας, η ομάδα που ηγείται ο Δρ. Θωμάς Μπίσμπας (Πανεπιστήμιο Βιρτζίνια και τώρα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης), βρήκε ισχυρές ενδείξεις ότι τέτοια αστρικά σμήνη σχηματίζονται και από συγκρούσεις μεταξύ γιγαντιαίων μοριακών νεφών μεσοαστρικής ύλης. Τα μεσοαστρικά νέφη κινούνται με πολύ υψηλές ταχύτητες και ενίοτε συγκρούονται μεταξύ τους, συμπιέζοντας ολοένα και περισσότερο το μοριακό αέριο. Αυτή η σύγκρουση αυξάνει δραματικά την πυκνότητα στο κέντρο της σύγκρουσης και άρα τις βαρυτικές δυνάμεις. Αυτές με τη σειρά τους έλκουν ολοένα και περισσότερη μεσοαστρική ύλη αυξάνοντας έτσι και τη θερμοκρασία του αερίου (η θερμοκρασία σε ένα ψυχρό μεσοαστρικό αέριο είναι της τάξεως των -260 βαθμών Κελσίου). Αυξημένη πίεση και πολύ υψηλή θερμοκρασία ενεργοποιεί τις πυρηνικές αντιδράσεις, δημιουργώντας έτσι αστέρες.
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό MonthlyNotices of the Royal Astronomical Society ενώ η NASA εξέδωσε Δελτίο Τύπου γι’ αυτή την ανακάλυψη.
Όπως δήλωσε ο Θωμάς Μπίσμπας “μετά από πολυετή προσπάθεια ανάπτυξης πολύπλοκων αλγορίθμων είμαστε στη συναρπαστική θέση να μπορούμε να συγκρίνουμε δεδομένα παρατήρησης με τη θεωρία σε ένα τόσο περίπλοκο φαινόμενο όπως η δημιουργία αστρικών σμηνών από τη σύγκρουση μεσοαστρικών νεφών”. Συνέχισε λέγοντας ότι “τα αστέρια τροφοδοτούνται από πυρηνικές αντιδράσεις που δημιουργούν νέα χημικά στοιχεία. Η ίδια η ύπαρξη ζωής στη Γη είναι προϊόν ενός αστέρα που εξερράγη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια”.
Το επόμενο βήμα της ερευνητικής ομάδας, είναι να μελετηθούν περισσότερα τέτοια νέφη ώστε να κατανοηθεί καλύτερα ο τρόπος σχηματισμού αστέρων από ανά μεταξύ τους συγκρούσεις γιγαντιαίων σχηματισμών μοριακού μεσοαστρικού αερίου.
Μπορείτε να δείτε το δημοσίευμα της NASA στον παρακάτω σύνδεσμο: