Pucale su zagonetke najmanjih galaksija u svemiru

Neutronske zvijezde i crne rupe čine minigalaksi toliko teškim

Galaksije © NASA / STScI
čitati naglas

Najmanje galaksije u svemiru sjaju mnogo slabije nego što bi se moglo očekivati ​​za zvjezdane skupine njihovih težinskih razreda. Astronomi su sada predstavili objašnjenje za ovu iznenađujuću pojavu: Prema njihovim proračunima, takozvane "ultrakompaktne patuljaste galaksije" sadrže izvanredan broj neutronskih zvijezda i crnih rupa -
Nasljednik blistave prošlosti.

Oni su najmanja od galaksija u svemiru: ultrakompaktne patuljaste galaksije (UCD) toliko su malene da su ih astronomi smatrali normalnim zvijezdama Mliječnog puta kada su gledali kroz teleskop. Prije samo deset godina, kada su bonski astronom Michael Hilker i australijski Michael Drinkwater preciznije analizirali svjetlosni spektar tih navodnih pojedinih zvijezda, ispostavilo se da su neusporedivo kompaktna kolekcija zvijezda.

UCD-ovi su u mnogočemu slični jednostavnim kugličnim klasterima koji okružuju galaksije poput našeg sustava Mliječnog Puta. Međutim, astronomi se često smatraju galaksijama zbog svoje ogromne mase: čak su stotinu puta teži od najmasivnijih globularnih grozdova. Ova masa koncentrira patuljske galaksije u skučenom prostoru, otuda je i njihov naziv: ultra kompaktan. Oni su oko sto puta manji od prosječnih galaksija. "Udaljenost od našeg sunca do galaktičkog središta Mliječnog puta iznosi oko 30 000 svjetlosnih godina. UCD-ovi su visoki najviše stotinu svjetlosnih godina ", kaže Jörg Dabringhausen, doktorski student Instituta za astronomiju Argelander na Sveučilištu u Bonnu, objašnjavajući dimenzije.

Premračno za njihovu gužvu

Na početku analize spektra UCD-a astronomi su napravili iznenađujuće otkriće: "Ove patuljaste galaksije zapravo bi morale emitirati više svjetline s obzirom na svoju veliku masu", kaže Dabringhausen. Zajedno s profesorima Pavelom Kroupom i Holgerom Baumgardtom, on u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society predstavlja teorijski model koji može objasniti ovu anomaliju svjetlosne mase UCD-a. Rješenje su astronomski objekti koji doprinose velikoj masi, ali ne emitiraju svjetlost.

Ove karakteristike ispunjavaju dva astronomska ekstremista, koji predstavljaju krajnju točku u biografiji posebno masivnih zvijezda: neutronskih zvijezda i crnih rupa. "Oboje su rašireni u svemiru", kaže Pavel Kroupa, koji predvodi istraživačku skupinu Astrofizika zvijezdanih zvijezda, dinamike i tamne materije na Institutu Argelander. "Međutim, oni bi trebali biti vrlo česti u UCD-ovima." Prema proračunima bonskih astronoma, UCD su u početku imali posebno velik broj teških zvijezda. prikaz

Na primjer, u našoj kućnoj galaksiji zvijezde s više od osam solarnih masa čine samo oko 23 posto ukupne mase svih zvijezda koje izlaze. U UCD-u bi ta vrijednost trebala biti i do 90 posto. "Ali budući da su UCD-ovi vrlo stari objekti, te su teške zvijezde već pri kraju svog razvoja i postale neutronske zvijezde ili crne rupe", objašnjava Kroupa.

Talište lonca kozmosa

UCD-ovi moraju izvorno biti lonac za topljenje; pogotovo kad uzmete u obzir da su ih pri rođenju još čvršće spakirali nego danas. "Dva protostara u mladom UCD-u bila su tisuću puta bliža nego danas našem suncu i najbližoj susjednoj zvijezdi", kaže Dabringhausen. Na tako ekstremno velikim gustinama zvijezda mlade zvijezde moraju

egzotični i do tada nepoznati zvjezdani predmeti spojeni su, sumnjaju Bonnovi istraživači. "Spajanjem su UCD-ovi sigurno bili jednako svijetli u ovoj fazi svog razvoja", objašnjava Dabringhausen. Da je u to vrijeme netko pogledao rođenje takve patuljaste galaksije, čovjek bi bio zaslijepljen tolikim svjetlom. Prema proračunima bonskih istraživača, UCD su u svojoj početnoj fazi imali blistavost velike galaksije i koncentrirali su se na prostoru promjera svega stotinu svjetlosnih godina.

Ekstremni uvjeti u ovoj fazi imaju posljedice za astrofiziku ove vrste galaksije: "Polje zračenja unutar UCD-a bilo je toliko jako da se formiranje zvijezda i stvarna struktura zvijezda moraju u potpunosti preračunati", objašnjavaju istraživači. Za sada, međutim, još nema teorijskih radova. Ako proračuni bonskih astronoma potvrde, tada su ultrakompaktne patuljaste galaksije među najekstremnijim mjestima u svemiru na kojima su se pojavile zvijezde.

(Sveučilište u Bonnu, 16.01.2009. - NPO)