Astronomers Discover Unexpectedly Hot Galaxy Cluster in Early Universe

Η ανακάλυψη ενός εξαιρετικά θερμού σμήνους γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν οδηγεί τους αστρονόμους σε επανεξέταση καθιερωμένων θεωριών για τον σχηματισμό και την εξέλιξη των μεγαλύτερων κοσμικών δομών.
Η ανακάλυψη αφορά ένα σμήνος που υπήρχε μόλις 1,4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, εμφανίζοντας θερμοκρασίες πολύ υψηλότερες από εκείνες που προβλέπουν τα σημερινά μοντέλα. Η σχετική μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 5 Ιανουαρίου στο επιστημονικό περιοδικό Nature υποδηλώνει ότι οι μηχανισμοί με τους οποίους μεγαλώνουν και «ωριμάζουν» τα σμήνη γαλαξιών ενδέχεται να είναι ταχύτεροι και πιο βίαιοι απ’ ό,τι θεωρούνταν μέχρι σήμερα.
Τα σμήνη γαλαξιών αποτελούνται από τεράστιες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης και εκατοντάδες έως χιλιάδες γαλαξίες, που συνδέονται μεταξύ τους με τη βαρύτητα. Ανάμεσα στους γαλαξίες εκτείνεται το λεγόμενο ενδοσμηνιακό μέσο, ένα αραιό αέριο που θερμαίνεται σταδιακά καθώς το σμήνος σχηματίζεται, λόγω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων αλλά και της ενέργειας που απελευθερώνουν νεαρά άστρα και μαύρες τρύπες. Πρόκειται για μια διαδικασία που, σύμφωνα με τις θεωρίες, απαιτεί πολύ χρόνο, γι’ αυτό και η ανίχνευση θερμού ενδοσμηνιακού αερίου σε τόσο νεαρά σμήνη είναι σπάνια, αναφέρει το LiveScience.
Για τη νέα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ένα ισχυρό ραδιοτηλεσκόπιο που βρίσκεται στη Χιλή, παρατηρώντας ένα λαμπρό και ιδιαίτερα νεαρό σμήνος με την ονομασία SPT2349-56. Αν και το σμήνος έχει σχετικά μικρό μέγεθος – συγκρίσιμο με την εξωτερική άλω του δικού μας γαλαξία – φιλοξενεί περισσότερους από 30 ενεργούς γαλαξίες, τρεις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και σχηματίζει άστρα με ρυθμό πάνω από 5.000 φορές μεγαλύτερο από εκείνον του γαλαξία μας.
Πέντε φορές θερμότερο από τις προβλέψεις
Χρησιμοποιώντας το θερμικό φαινόμενο Sunyaev–Zeldovich, η ομάδα διαπίστωσε ότι το αέριο του ενδοσμηνιακού μέσου είναι τουλάχιστον πέντε φορές θερμότερο από ό,τι προβλέπουν τα υπάρχοντα μοντέλα για ένα τόσο νεαρό σμήνος.
Η μελέτη δείχνει ότι τα σμήνη γαλαξιών μπορεί να σχηματίζονται πολύ πιο γρήγορα απ’ ό,τι πιστευόταν. Όπως εξηγούν οι ερευνητές, πιθανός παράγοντας είναι η έντονη δράση των υπερμεγεθών μαύρων τρυπών, οι οποίες φαίνεται να διοχέτευαν τεράστια ποσά ενέργειας στο περιβάλλον τους, διαμορφώνοντας το σμήνος σε εξαιρετικά πρώιμο στάδιο.
Στο μέλλον, η ομάδα σκοπεύει να διερευνήσει πώς η έντονη αστρογένεση, οι ενεργές μαύρες τρύπες και το υπερθερμασμένο ενδοσμηνιακό αέριο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, προσπαθώντας να απαντήσουν στο πώς τέτοιες ακραίες διεργασίες μπορούν να συνυπάρχουν σε ένα τόσο νεαρό και συμπαγές κοσμικό σύστημα.