Τετάρτη, 27 Αυγούστου 2008

Ελάχιστο όριο μάζας γαλαξιών

Οι γαλαξίες - δορυφόροι του Γαλαξία μας που μελέτησαν οι ερευνητές του UCI βρίσκονται σε μια ακτίνα 500.000 ετών φωτός.
Αναλύοντας το φως από μικρούς, αμυδρούς γαλαξίες - δορυφόρους του Γαλαξία μας, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Καλιφόρνιας (UC) Irvine πιστεύουν ότι ανακάλυψαν το ελάχιστο όριο μάζας των γαλαξιών στο Σύμπαν : 10 εκατομμύρια ηλιακές μάζες.
Η μάζα αυτή θα μπορούσε ν' αποτελεί τον μικρότερο γνωστό " δομικό λίθο " της μυστηριώδους, αόρατης ουσίας που αποκαλούμε σκοτεινή ύλη.
Αστέρια που σχηματίζονται μ' αυτούς τους δομικούς λίθους συγκεντρώνονται και στη συνέχεια μετασχηματίζονται σε γαλαξίες.
Γνωρίζοντας αυτό το ελάχιστο όριο μάζας γαλαξιών, μπορούμε να καταλάβουμε καλύτερα την συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης, πράγμα που θα μας επιτρέψει να καταλάβουμε μια μέρα πως δημιουργήθηκε το Σύμπαν και η ζωή ” λεει ο Louis Strigari, αρχηγός της μελέτης αυτής, ο οποίος κάνει μεταδιδακτορικό φυσικής κι αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Irvine.
Η σκοτεινή ύλη ρυθμίζει την αύξηση της δομής στο Σύμπαν. Χωρίς αυτή, γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας δεν θα υπήρχαν. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι η βαρύτητα της σκοτεινής ύλης έλκει την κανονική ύλη και προκαλεί τον σχηματισμό των γαλαξιών. Υποψιάζονται επίσης ότι οι μικροί γαλαξίες συγχωνεύονται με τον καιρό για να δημιουργήσουν γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας.
Οι μικρότεροι γαλαξίες που γνωρίζουμε, οι λεγόμενοι γαλαξίες - νάνοι, διαφέρουν πολύ σε λαμπρότητα. Η λαμπρότητά τους κυμαίνεται από 1.000 έως 10 εκατομμύρια φορές την λαμπρότητα του Ήλιου. Τουλάχιστον 22 από αυτούς που γνωρίζουμε, περιστρέφονται γύρω από τον Γαλαξία μας. Οι επιστήμονες του UCI μελέτησαν τους 18 χρησιμοποιώντας στοιχεία από το τηλεσκόπιο Keck της Χαβάης και το τηλεσκόπιο Magellan της Χιλής, με στόχο να υπολογίσουν τις μάζες τους. Αναλύοντας το φως των αστεριών σε κάθε γαλαξία, προσδιόρισαν πόσο γρήγορα κινούνται τ' αστέρια. Χρησιμοποιώντας τις ταχύτητες αυτές στη συνέχεια, υπολόγισαν τη μάζα κάθε γαλαξία.
Οι ερευνητές περίμεναν ότι οι μάζες θα διέφεραν, οι λαμπρότεροι θα ζύγιζαν περισσότερο κι οι αμυδρότεροι λιγότερο. Προς μεγάλη τους όμως έκπληξη, όλοι οι γαλαξίες - νάνοι είχαν την ίδια μάζα : 10 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου.
Καθώς οι γαλαξίες - νάνοι αποτελούνται κυρίως από σκοτεινή ύλη - η αναλογία σκοτεινής και κανονικής ύλης είναι 10.000 προς 1 - η ανακάλυψη αυτού του ελάχιστου ορίου μάζας αποκαλύπτει μια βασική ιδιότητα της σκοτεινής ύλης.
“ Είμαστε ενθουσιασμένοι γιατί οι γαλαξίες αυτοί είναι πρακτικά αόρατοι αλλά περιέχουν τεράστιες ποσότητες σκοτεινής ύλης,” λεει ο James Bullock, ένας άλλος ερευνητής της μελέτης, διευθυντής του Κέντρου Κοσμολογίας του UCI. “ Αυτό μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα το σωματίδιο της σκοτεινής ύλης και μας διδάσκει για τον σχηματισμό των γαλαξιών στο Σύμπαν. ”
Οι επιστήμονες λένε ότι οι συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης μπορούν να υπάρχουν και χωρίς να περιέχουν αστέρια. Όμως, η σκοτεινή ύλη που μπορούν ν' ανιχνεύσουν αυτή τη στιγμή είναι μόνο εκείνη που φωτίζεται απ' αυτά.
Όταν αργότερα θα μπεί σε λειτουργία ο Μεγάλος Επιταχυντής Σωματιδίων ( LHC ) στην Ελβετία, ελπίζουν να μάθουν για τις μικροσκοπικές ιδιότητες της σκοτεινής ύλης. Οι συσκευές του θα επιταχύνουν δύο ακτίνες πυρήνων σε αντίθετες διευθύνσεις σ' έναν δακτύλιο. Στην συνέχεια, οι ακτίνες αυτές θα συγκρουστούν, αναδημιουργώντας τις συνθήκες που υπήρχαν ακριβώς μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Με αυτό το πείραμα, ελπίζουν να δημιουργήσουν εργαστηριακά το σωματίδιο της σκοτεινής ύλης για πρώτη φορά.
Στη διεθνή αυτή μελέτη, η οποία διεξάγεται με δωρεά του Gary McCue, συμμετέχουν επιστήμονες από την Αμερική και την Μ. Βρετανία.
Πηγή στοιχείων : Η ιστοσελίδα που ήδη αναφέρθηκε.
Μετάφραση από τ' αγγλικά : Σοφία Πάνου, Οκτώβριος 2008

Δεν υπάρχουν σχόλια: