Πέμπτη, 10 Απριλίου 2008

Η ζωή των αστεριών : Σφαιρικά σμήνη

Μ80
Σφαιρικό σμήνος
NGC 6093
Απόσταση :
28.000 έτη φωτός.
Αριθμός αστέρων : > 100.000
Τα σφαιρικά σμήνη είναι τυπικά τα γηραιότερα αντικείμενα στον Γαλαξία : κάθε ορατό άστρο στη φωτογραφία είναι είτε περισσότερο ανεπτυγμένο είτε, σπανιότερα, πολύ βαρύτερο από τον Ήλιο μας.
Aρχαίες ουράνιες μητροπόλεις που καυχιούνται για τον αστρικό πληθυσμό τους αντιπαλεύοντας τους μικρούς γαλαξίες.
Ενώ τα ανοιχτά σμήνη είναι χαλαρά διασκορπισμένα κλαδιά από νέα, θερμά αστέρια, τα σφαιρικά σμήνη είναι σχεδόν το ακριβώς αντίθετό τους. Αυτές οι ανεξάρτητες αστρικές κοινότητες είναι υψηλά δομημένες μπάλες που περιέχουν πολλές χιλιάδες και μερικές φορές εκατομμύρια αστέρια, παγιδευμένα σε μια συμπαγή διαστημική φυσαλίδα με δική τους βαρύτητα. Περιστρέφονται στον Γαλαξία μας ( και σε άλλους ) αλλά πολύ λίγο έχουν να κάνουν με τη δομή του. Ακολουθούν αντίθετα μακριά, τεμπέλικα μονοπάτια γύρω από το κέντρο του Γαλαξία, περνώντας την περισσότερη περιστροφή τους στις κρύες, άδειες περιοχές της “ άλου ” * πάνω και κάτω από τον συνωστισμό του πλανητικού δίσκου.
* Η άλως είναι μια εξαιρετικά αμυδρή σφαίρα
που περιβάλλει τον Γαλαξία κι έχει διάμετρο τουλάχιστον 600.000 έτη φωτός. Περιέχει τα πιο γηραιά του αστέρια - που είναι συγκεντρωμένα σε σφαιρωτά σμήνη - και κυριαρχείται από μεγάλες ποσότητες σκοτεινής ύλης.
Τ’ αστέρια μέσα σ’ αυτά τα σμήνη είναι επίσης διαφορετικά : αντί για θερμά μπλε και λευκά, κυριαρχούνται από ήρεμα μεσήλικα και κίτρινα αστέρια. Τ’ αστέρια που βρίσκονται στα σφαιρικά σμήνη μοιάζουν σ’ εκείνα που στριμώχνονται το ένα πάνω στο άλλο στους ελλειπτικούς γαλαξίες και σε κείνα που συνωστίζονται στους πυρήνες των σπειροειδών. Διαφέρουν τόσο πολύ που οι αστρονόμοι, για να τα ξεχωρίσουν από τα’ αστέρια του “ πληθυσμού Ι ” που βρίσκουμε στη γειτονιά μας, τα ονόμασαν αστέρια “ πληθυσμού ΙΙ ”.
.
NGC 6397
Σφαιρικό σμήνος
Απόσταση : 8.200 έτη φωτός
Αριθμός αστέρων : > 100.000
Τ’ αστέρια στα σφαιρικά σμήνη διατρέχουν τον πολύ πραγματικό κίνδυνο να συγκρουστούν καθώς η απόσταση μεταξύ τους είναι μόνο εβδομάδες φωτός. Όταν συμβαίνουν αυτές οι συγκρούσεις, τότε σχηματίζονται οι “ μπλε στραγγαλιστές ” : νέα, θερμότερα, λαμπρότερα αστέρια που στέκονται έξω από τον γηραιό πληθυσμό του σμήνους.
.
Εικόνα 1

Εικόνα 2

Εικόνα 3
Το μοντέλο αργής συνένωσης
Υπάρχουν διάφορα μοντέλα σχηματισμού των γαλάζιων στραγγαλιστών. Στο μοντέλο αργής συνένωσης που βλέπουμε εδώ, δύο αστέρια που περιστρέφονται γρήγορα, συγχωνεύονται αργά σε ένα μεγαλύτερο αστέρι ( εικόνα 1 ). Το μεγαλύτερο από τα δύο αστέρια του δυαδικού συστήματος απορροφά το διπλανό του, δημιουργώντας ένα ακόμα μεγαλύτερο αστέρι ( εικόνα 2 ). Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μια τέτοια συγχώνευση οδηγεί σ' έν' αστέρι που περιστρέφεται τουλάχιστον 75 φορές πιο γρήγορα από τον Ήλιο μας ( εικόνα 3 ).
.
.
Σφαιρικό σμήνος
NGC 104
Απόσταση : 13.000 έτη φωτός
Αριθμός αστέρων : > 1 εκατομμύριο
Καταλαμβάνοντας έναν όγκο που πλησιάζει τα 120 έτη φωτός, το σμήνος Tucanee 47 ( ονομάστηκε έτσι γιατί στην αρχή πιστευόταν ότι ήταν ένα αστέρι ) είναι το δεύτερο λαμπρότερο και μεγαλύτερο σφαιρικό σμήνος στον Γαλαξία.
Συγκρίνοντας τις αποστάσεις μεταξύ των αστεριών της γειτονιάς μας μ’ εκείνες μεταξύ των αστεριών στην καρδιά ενός σφαιρικού σμήνους, διαπιστώνουμε ότι στην πρώτη περίπτωση η απόσταση είναι έτη φωτός, ενώ στη δεύτερη μόνο μέρες φωτός. Ένας πλανήτης που θα περιστρεφόταν γύρω από ένα άστρο στους πυκνοκατοικημένους αυτούς ουρανούς θα ζούσε σ’ ένα αιώνιο φως : ο συγγενής του ήλιος ταιριασμένος με χιλιάδες αστέρια τόσο λαμπρά όσο η δική μας πανσέληνος.
Το μεγάλο μυστικό αυτών των λαμπρών σφαιρών βρίσκεται στο εσωτερικό τους, όπου το αέριο και η σκόνη απουσιάζουν καθώς έχουν ήδη καταναλωθεί για την αστρική δημιουργία. Στα περισσότερα σφαιρικά σμήνη, κάθε είδος θερμοκέφαλου αστεριού που έζησε εκεί, έχει από καιρό εξαντλήσει τα καύσιμά του, γέρασε κι ύστερα πέθανε εκρηκτικά ως υπερκαινοφανής. Τα σχισμένα υπολείμματα αυτών των αστεριών έχουν παγιδευτεί από την βαρύτητα στον δίσκο του Γαλαξία, όπου επαναχρησιμοποιήθηκαν για την ατέλειωτη αστρική μετενσάρκωση.
Αλλά, σ’ ένα συγκριτικά ελαφρύτερο σφαιρικό σμήνος, η ταχύτητα με την οποία εκτείνονται τα ωστικά κύματα, όχι μόνο ρυμουλκεί την βαρύτητα έξω από το σμήνος αλλά και οδηγεί στην ίδια έξοδο κάθε υπόλειμμα αερίου που κρύβεται μεταξύ των αστεριών. Έτσι, κάθε δεύτερη γενιά που θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί στραγγαλίζεται από τη γέννησή της και μόνο τα μέλη μικρότερης μάζας και βραδείας καύσης της πρώτης γενιάς παραμένουν στο σμήνος.
Υπάρχει ωστόσο μια ραδιούργος εξαίρεση. Μερικά σμήνη περιέχουν μια χούφτα λαμπρών αστεριών - μπλε στραγγαλιστών τα οποία οπωσδήποτε πρέπει να έχουν δημιουργηθεί στο πρόσφατο παρελθόν. Αλλά με την δεδομένη ανυπαρξία αερίου – που θα βοηθούσε στην δημιουργία τους – πως μπορούν να υπάρχουν αυτά τα αστέρια ; Η απάντηση είναι ευφυής κι εντυπωσιακή : στους συνωστισμένους πυρήνες των σφαιρικών σμηνών, τ’ αστέρια μπορεί να συγκρουστούν και να συγχωνευθούν μεταξύ τους. Όταν δυο ώριμα πορτοκαλί ή κίτρινα αστέρια συνενώνονται σ’ ένα μεγαλύτερο, βαρύτερο αντικείμενο, η αύξηση της θερμοκρασίας και της βαρύτητας αναγκάζει το νεοσχηματισμένο αστέρι ν’ ακολουθήσει ένα διαφορετικό εξελικτικό μονοπάτι κι έτσι, έχοντας θερμότερη επιφάνεια, καίγεται πιο λαμπρά.
.
Ωμέγα του Κενταύρου
Σφαιρικό σμήνος
NGC 5139
Απόσταση :
17.000 έτη φωτός
Αριθμός αστέρων : > 10 εκατομμύρια
Το σμήνος Ωμέγα του Κενταύρου είναι το μεγαλύτερο σφαιρικό σμήνος του Γαλαξία μας. Με μια διάμετρο 150 ετών φωτός, είναι μεγαλύτερο από πολλούς μικρούς γαλαξίες. Είναι πιθανό ότι αυτό το σμήνος αποτελεί το υπόλειμμα του πυρήνα κάποιου γαλαξία που ο δικός μας τον κατάπιε ολόκληρο.
.
Στο κέντρο του σμήνους φαίνεται ότι υπάρχει μια μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους.
.
Ωμέγα του Κενταύρου ( λεπτομέρεια )
Στην φωτογραφία βλέπουμε τον πυρήνα του σμήνους : 50.000 αστέρια βρίσκονται “ πακεταρισμένα ” σε μια περιοχή που καταλαμβάνει 13 έτη φωτός. Αν ένα τέτοιο σμήνος είχε κέντρο σ’ ένα από τα προάστια του Γαλαξία μας θα καταλάμβανε μόνο 6 έτη φωτός.
.
Τα μικρά, ετοιμοθάνατα αστέρια που βρίσκονται στην καρδιά του σφαιρικού σμήνους M4, και ονομάζονται λευκοί νάνοι, δίνουν στους αστρονόμους μια απάντηση στο ερώτημα για την ηλικία του Σύμπαντος. Οι αρχαίοι αυτοί λευκοί νάνοι είναι περίπου 12 ή 13 δισεκατομμυρίων ετών. Αφού μέτρησαν τον χρόνο που χρειάστηκε ο σχηματισμός του σμήνους μετά την Μεγάλη Έκρηξη, οι αστρονόμοι βρήκαν ότι η ηλικία τους συμφωνεί με τις προηγούμενες εκτιμήσεις τους για την ηλικία του Σύμπαντος.
.

Μ4

M4
Σφαιρικό σμήνος
NGC 6121
Απόσταση :
7.000 έτη φωτός
Αριθμός αστέρων : >100.000
Το σφαιρικό σμήνος Μ4 είναι το το πιο κοντινό σμήνος στη Γη. Εκτείνεται σε μια έκταση 70 ετών φωτός, η μισή όμως από τη μάζα του βρίσκεται συγκεντρωμένη στο κέντρο του που καταλαμβάνει 10 έτη φωτός.
.Παρ’ όλο που όλ’ αυτά μοιάζουν ξεκάθαρα, τα σφαιρικά σμήνη περιβάλλονται ακόμη από πολλά μυστήρια. Το σημαντικότερο όλων είναι ότι δεν καταλαβαίνουμε πραγματικά πως κατ’ αρχήν σχηματίζονται παρ’ όλο που έχουμε πολλές ενδείξεις ότι γεννιόνται κατά την σύγκρουση γαλαξιών και κατά την διάρκεια του πρώτων σταδίων του γαλακτικού σχηματισμού.
Οι ενδείξεις αυτές περιλαμβάνουν και την ανίχνευση τεράστιου αριθμού σφαιρικών σμηνών που περιστρέφονται γύρω από γιγάντιους ελλειπτικούς γαλαξίες όπως ο Μ87, οι οποίοι καταβρόχθισαν αμέτρητους μικρότερους γαλαξίες στη ζωή τους. Έχουμε επίσης συλλάβει την στιγμή σχηματισμού σφαιρικών σμηνών σε συγκρουόμενους γαλαξίες.
Πηγή στοιχείων : Giles Sparrow, Αστρονόμος, Cosmos, Quercus Pubblishing Ltd, 2006 κι οι ιστοσελίδες που ήδη αναφέρθηκαν.
Μετάφραση από τα αγγλικά :
Σοφία Πάνου, Απρίλιος 2008

Δεν υπάρχουν σχόλια: