Przejdź do głównej zawartości

Energetyczne młode galaktyki karłowate, które nas otaczają

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył, że niektóre z małych galaktyk orbitujących wokół Drogi Mlecznej mogą modyfikować wewnętrzną strukturę ich halo ciemnej materii już w pierwszych fazach swojego życia dzięki energii wytwarzanej przez eksplozje supernowych.


Uważa się, że większość materii we Wszechświecie ma postać materii niebarionowej, prawdopodobnie zbudowanej z cząstek, które nie zostały jeszcze odkryte. Gdyby wzajemne oddziaływania grawitacyjne były ważne w procesie formowania się i ewolucji galaktyk, to jak przewidują obecne teorie, galaktyki powinny być otoczone przez wydłużone sferoidy, złożone z cząstek ciemnej materii o określonym rozkładzie, z gęstością wzrastającą wraz ze zbliżaniem się  do centrum.

Jednak jest coraz większa zgoda co do tego, że procesy związane z barionowym składnikiem galaktyk mogą zmieniać rozkład ciemnej materii, czyniąc ją mniej gęstą w centrum.

Obliczenia analityczne oraz symulacje pokazują, że w zasadzie energia z wybuchów supernowych typu II występujących w cyklach związanych z tworzeniem się gwiazd, może wielokrotnie wypychać gaz na zewnątrz. Spowodowałoby to zmianę potencjału grawitacyjnego w centralnych regionach galaktyk, modyfikując rozkład ciemnej materii, która stałaby się mniej gęsta w tych obszarach.

Kluczowe znaczenie ma uchwycenie tego, jak wiele procesów związanych ze śmiercią gwiazd może wpłynąć na właściwości rozkładu ciemnej materii, ponieważ pomaga to astronomom badać teorię ciemnej materii.

W swojej pracy autorzy wykorzystali dokładną determinację ilości gwiazd powstałych we wczesnych fazach życia 16 galaktyk karłowatych będących członkami tzw. Lokalnej Grupy Galaktyk, do których należy także Droga Mleczna. Grupa Lokalna daje wyjątkową możliwość określenia, ile gwiazd uformowało się i umarło w historii swoich galaktyk od najwcześniejszych czasów, ponieważ dzięki temu można badać te układy z wyjątkową dokładnością ze względu na ich bliskie odległości.

Obliczając ilość energii związanej z masywnymi gwiazdami, które, jak się oczekuje, eksplodowały jako supernowe typu II w pierwszych miliardach lat życia tych galaktyk, kiedy Wszechświat miał dopiero ¼ swojego obecnego wieku, autorzy doszli do wniosku, że jeżeli więcej niż 90% tej energii jest wypromieniowane, obserwacje potwierdzają pogląd, że procesy te mogą wywoływać znaczące zmiany w gęstości halo ciemnej materii analizowanych galaktyk. 

Astronomowie nawet ośmielają się przewidzieć, który z tych układów będzie najbardziej obiecujący, a który będzie dodatkowo badany. Przewidują, że wśród galaktyk okrążających Drogę Mleczną największe odchylenia od początkowej struktury halo ciemnej materii powinny występować w stosunkowo jasnych galaktykach karłowatych Rzeźbiarz i Fornax. Natomiast dimmer Draco i Ursa Minor powinny być tymi bardziej zdolnymi do zachowania centralnej gęstości swojej ciemnej materii.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds