Astronomer støder ofte på fænomener i deres observationer, der ikke kun er vanskelige at forklare, men simpelthen umulige at beskrive. Jo længere vi ser ud i rummet, jo flere sådanne fænomener finder vi. Vi foreslår, at du gør dig fortrolig med et dusin af nogle af de mest interessante galaktiske fænomener og underlige ting, der er indsamlet gennem årene med omhyggelig kontemplation af rummet.
Triangulum II Galaxy
Triangulum II-galaksen placeret nær kanten af Mælkevejen har allerede overrasket mange astronomer med sine utroligt hurtige stjerner. Vores lille galaktiske nabo indeholder et rekordstort antal af dem - kun omkring 1000 (i Mælkevejen er der for eksempel 100 milliarder). Imidlertid lurer en kolossal masse i Triangulum II.
Under observationen af denne galakse observerede Keck Large Telescope, der ligger på Mauna Kea-vulkanen på Hawaii, seks stjerner bevæge sig meget hurtigere end forventet. Faktum er, at galaksen er så mørk, at kun disse seks stjerner var synlige gennem teleskopet. Men selv takket være disse stjerner var forskerne i stand til at beregne tyngdekræfterne i Triangulum II og dens samlede masse. Det viste sig, at galaksen er mere massiv end den samlede masse af alle dens stjerner.
Forskere har fundet ud af, at denne galakse indeholder den højeste koncentration af mørkt stof blandt alle galakser, der er undersøgt før. Ikke desto mindre mener franske astronomer fra universitetet i Strasbourg, at årsagen til en så stærk spredning af stjerner og galakens dæmpning er effekten af tyngdekræfterne i galakserne ved siden af Triangulum II.
En sådan høj koncentration af mørkt stof i Triangulum II giver forskere en direkte mulighed for at forsøge at studere dette mærkelige stof, der tegner sig for 24 procent af den samlede masse af universet. På grund af det faktum, at denne galakse indeholder meget få stjerner, producerer den praktisk talt ingen gammastråling, hvilket giver chancen for at detektere røntgenkræfter fra interaktionen mellem mørkt stof. Da galaksen næsten er død, skal disse signaler registreres tydeligt med ringe eller ingen forvrængning fra de mange kosmiske energikilder, der findes i mere "livlige" områder.
Salgsfremmende video:
Mystisk galaktisk ring
Amerikanske og ungarske astronomer snublede for nylig over en struktur i rummet, der viste sig at være så enorm, at det er svært at tro på dens eksistens. Denne struktur viste sig at være en klynge af galakser, der dannede en slags ring, der strækker sig i næsten 5 milliarder lysår. Dette objekt er så enormt, at det på nattehimlen i det optiske område ser 70 gange større ud end månens fulde disk.
Astronomer var i stand til at beregne den anslåede størrelse af denne kosmiske ring på grund af ligheden mellem de syv observerede udbrud af gammastråling - et af de største fænomener i frigivelsen af eksplosiv energi i rummet. Gamma ray bursts opstår typisk, når en stjerne går i superbright supernova og derefter bliver til et sort hul.
Da de observerede udbrud næsten var i samme afstand fra hinanden, antog astronomer, at de var en del af den samme kosmiske megastruktur. Selvfølgelig bør du heller ikke kassere sandsynligheden for tilfældighed. Eksistensen af en galaktisk ring af denne størrelse modsiger vores kosmologiske modeller, der beskriver størrelsesgrænsen for de største objekter i universet, som ifølge disse modeller er omkring 1,2 milliarder lysår.
Og selvom denne ring findes, hvorfor er den så stor? Ingen ved svaret på dette spørgsmål endnu. Der er dog forslag om, at det samme mystiske mørke stof på en eller anden måde er ansvarlig for oprettelsen af sådanne rumgenstande af utrolig størrelse.
Tayna Galaxy
Ved at kombinere kraften fra Hubble- og Spitzer-rumteleskoperne har astronomer opdaget en af de fjerneste objekter i universet. Samtidig mener forskere, at dette objekt kun dukkede op 400 millioner år efter Big Bang. Det vil sige, det er også et af de ældste objekter i universet. Dette objekt er en knap mærkbar og ekstremt falmet galakse kaldet Tayna, hvilket betyder "førstefødt" på sydamerikansk dialekt. Indtil videre har forskere opdaget 22 af disse "førstefødte" galakser, der stammer kort efter Big Bang.
Det krævede kraften fra to af menneskehedens bedste rumteleskoper for at finde Tayna-galaksen og meget hjælp fra galaksehoben MACS J0416.1-2403, der ligger omkring fire milliarder lysår væk. Med en masse på en kvadrillion sol trækker denne galaksehob i en utrolig mængde lys og skaber en tyngdekraftlinse og giver mulighed for et udsyn over Tayna, som i det væsentlige ligger bag den. James Webb-teleskopet, der skal sendes ud i rummet i 2018, giver os et bedre overblik over denne galakse og giver meget mere detaljeret om denne repræsentant for de første galaktiske objekter i universet.
Galaktisk barnepige
Astronomer er ikke helt sikre på deres viden om, hvordan galakser er født. Det er almindeligt accepteret, at galakser tager alt det nødvendige stof til deres dannelse fra det intergalaktiske miljø. Der er dog andre antagelser. Ifølge en af dem sker den oprindelige dannelse af en galakse fra en tæt ophobning af mørkt stof, omkring hvilket skyer af brint og andre gasser begynder at akkumuleres, tiltrukket af tyngdekræfter. En anden teori er, at galakser dannes af stof fra en bestemt kilde. Den første mulighed er for lang til at blive verificeret ud fra observationsdata. Ingen har nogensinde set det andet.
I det mindste indtil for nylig. Forskere ved California Institute of Technology, der har brugt Cosmic Web Imager-værktøjet monteret på Hale Telescope ved Palomar Observatory, har opdaget en protogalaktisk disk (en meget ung, netop dannende galakse), der ligger 10 milliarder lysår væk. Den består af varm gas, hvis volumen øges af den kolde gas, som den unge galakse modtager fra glødetråden på det såkaldte kosmiske web, ved siden af hvilken galaksen dannes. Forskere mener, at dette er det første direkte bevis for eksistensen af det kosmiske web, der forener alt i universet.
På grund af den tilfældige placering af to kvasarer i dette område af rummet er en del af edderkoppebanen, der føder gas til den nyoprettede galakse, opvarmet, så forskere kan bestemme dens tilstedeværelse.
Stor magellansk forargelse
Den store magellanske sky (LMC) og dens dværgkammerat, den lille magellanske sky (MMO), er vores nærmeste nærliggende galakser, der ligger ca. 160.000 og 200.000 lysår væk. Som de største dværggalakser nær Mælkevejen kan de let ses på nattehimmelens sydlige halvkugle.
Forskere bemærker, at der sker noget underligt med LMC. I Tarantula-tågen, som er en del af LMC, har astronomer opdaget en ægte inkubator for stjernedannelse. Men som det viste sig, dannes der meget mindre stjerner her, end det ser ud ved første øjekast.
Faktum er, at omkring 5 procent af 5900 undersøgte store og meget store stjerner placeret i LMC ikke hører til denne galakse. BMO stjal dem faktisk fra MMO. Forskere kom til denne konklusion, efter at de opdagede, at disse stjerner vendte i den modsatte retning sammenlignet med resten. Desuden ligner den kemiske sammensætning af disse stjerner slet ikke den, der normalt er karakteristisk for LMC-stjerner. Disse stjerner indeholder meget mere tunge elementer som jern og calcium. Forskere mener, at en sådan fertilitet af Tarantula-tågen skyldes netop det faktum, at LMC stjæler stjerner fra IMO. Derudover tøver BMO ikke med at spise gas fra sin nabo til rummet. I dette tilfælde accelererer gassen så stærkt, at den "antænder" de resterende gasser mellem de to galakser.
Galaxy Hercules A
I midten af galaksen Hercules A (3C 348) er et kæmpe sort hul med en masse på 2,5 milliarder soler! Det er 1.000 gange mere massivt end Mælkevejens sorte hul og producerer to gigantiske plasmastråler, der mørkner stort set hele galaksen, hvor de er placeret. Desuden strækker disse strømme af plasma sig i 1,5 millioner lysår, og de tilslører andre galakser, herunder Mælkevejen, som er 15 gange mindre i diameter. Mængden af energi, der findes her, er meget vanskelig at beskrive. Udgangsrekylen fra et sort hul i midten svarende til radiobølger er en milliard gange højere end vores Sols.
Dette er nok til at gøre Hercules til en af de lyseste kilder til radiobølger, der nogensinde er observeret. Den lyserød-røde stråle på billedet ovenfor er et plasma af atompartikler og magnetfelter, der accelereres til relativistiske hastigheder (næsten lysets hastighed). Store klodsede klynger langs kanterne antyder sandsynligvis mange tidlige, utrolige udbrud.
Desværre er alt dette usynligt for det blotte øje, det vil sige, det er kun en repræsentation af kunstneren. Billedet blev oprettet på baggrund af optiske data fra Hubble-teleskopets Wide Field Camera 3 samt observationer af Very Large Array radioteleskopet (Super Large Antenna Array).
Gamle hvide dværge af Mælkevejen
Vores galakse er meget gammel. Det er næsten lige så gammelt som selve universet. Overvågning af den centrale bjælke på Mælkevejen har astronomer opdaget en klynge med 70 hvide dværge - tætte og kompakte stjerner med solens masse (eller endnu mere), men ikke større end Jorden.
Selvfølgelig er der mange flere stjerner i baren, men forskere var interesserede i en bestemt gruppe, der befandt sig i relativ åbenhed fra kosmisk støv og befandt sig omkring 25.000 lysår fra Jorden.
Nu er disse stjerner intet andet end astronomiske relikvier, men ifølge forskere kan de fortælle os om, hvordan vores galakse dukkede op. Nogle hvide dværge menes at være over 12 milliarder år gamle. Derudover tror forskere, at disse hvide dværge var blandt de stjerner, der engang "såede" vores galakse. Historien om Mælkevejen begyndte med dem. Millioner af stjerner, der har afsluttet deres livscyklus, har fulgt trop og spredt deres materie over 100.000 lysår.
En utrolig lys galakse
NASAs WISE-rumteleskop har opdaget den lyseste galakse, der nogensinde er fundet. Dens lysstyrke svarer til lyset på over 300 billioner soler. De pågældende fotoner fra galaksen WISE J224607.57-052635.0 måtte rejse 12,5 milliarder år for at efterlade os deres budskab og give os en idé om, hvordan universet faktisk så ud ved begyndelsen af dets fødsel.
Denne galakse er så lys, at det selv er vanskeligt at se på sit fulde billede i kunstnerens syn, som kan ses ovenfor. Dog skylder det slet ikke stjernerne sin lysstyrke. Galaksen er så lys på grund af sit sorte hul. Det er så massivt, at det endda tvivler på vores forståelse af fysik til en vis grad.
Forskere er overraskede over, at det tidlige univers kunne have været et fristed for sådanne rumgenstande. Normalt er sorte huller begrænset i deres "gluttony", og den forløbne tid ville ikke være nok til at den slugte hele galaksen. Imidlertid var dette sorte hul på en eller anden måde i stand til at overvinde "grænsen for dets frodighed" flere gange, indtil det nåede den masse, det har nu. Hun har "gorged sig selv" så meget, at hun nu frigiver (genopliver) en gigantisk mængde energi, der bogstaveligt talt rammer den gigantiske kokon af gas, der ligger her, og som til sidst begynder at lyse med en blændende aura.
En lille galakse med et kæmpe sort hul
Den ultrakompakte dværggalakse M60-UCD1 kunne ændre vores forståelse af sorte huller og begrebet dværggalakser generelt. Det er kun 300 lysår på tværs, hvilket kun er 0,2 procent af mælkevejens størrelse. Denne galakse indeholder imidlertid et sort hul med en masse svarende til 21 millioner soler. Til sammenligning er det sorte hul i midten af Mælkevejen meget større i størrelse, men har en masse på kun 4 millioner soler.
Indtil for nylig blev det antaget, at størrelsen på galakser og størrelsen på sorte huller er indbyrdes forbundne. Denne opdagelse udfordrede imidlertid denne model og antydede, at størrelsen på disse to rumobjekter kan være fuldstændig uoverensstemmelige. Og forskere har en forklaring på dette.
Faktum er, at M60-UCD1 ikke altid var en dværggalakse. Astronomer fra University of Utah (USA) mener, at denne galakse engang var hjemsted for 10 milliarder stjerner. Imidlertid kom hun for tæt på sin større galaktiske nabo, som faktisk frarøvede hende. Som et resultat er der kun omkring 140 millioner stjerner tilbage i galaksen. Dette gør M60-UCD1 i sidste ende til en af de mindste galakser med et massivt sort hul i centrum. Den samme antagelse fra forskere beder dog andre spørgsmål. Er dværggalakser "mislykkede" store galakser, eller er de alle blevet offer for deres større naboer på et eller andet tidspunkt i deres historie?
Galaxy EGS8p7
Den 13,2 milliarder år gamle EGS8p7-galakse er så gammel, at vi ikke skulle se den. Efter Big Bang var universet i nogen tid en varm klynge af protoner og elektroner. Efter en køleperiode kombinerede partiklerne sig til dannelse af neutralt brint. Pointen er, at i dette tilfælde ville vores teleskoper ikke være i stand til at detektere universets tidlige lys, fordi det skulle gennemgå mange forskellige forvridninger.
Efter at galakser og andre energikilder dukkede op i universet, genioniserede de gassen, spredte dens tætte ophobning og åbnede vejen for lys. Denne begivenhed fandt imidlertid sted allerede omkring en milliard år senere, så EGS8p7 er for langt fra os til, at vi kan se det. Og alligevel bemærker astronomer på en eller anden måde, at de var i stand til at fange Lyman-alpha-linjen i galaksen, som er dens slags stregkode. Det manifesterer sig, når en relativt ung stjerne begynder at udsende ultraviolet lys i den omgivende gas og efterlader en termisk signatur. Denne signatur blev opdaget af MOSFIRE-spektrometeret ved Keck Observatory på Hawaii.
Og alligevel skulle Lyman-alfa-linjen i galaksen EGS8p7 have været skjult af det tidlige uigennemsigtige neutrale brint. Astronomer er ikke helt sikre på, hvordan lyset fra EGS8p7 formår at bryde igennem en sådan forhindring. Der er en antagelse om, at de lokale stjerners stråling er så kraftig, at den genioniserede en del af universet meget tidligere end andre galakser.
Bonus: Andromedas ring
Vores nærmeste nabo, Andromeda-galaksen (M31), er omgivet af en kæmpe ring (eller glorie). Andromeda i sig selv er dobbelt så stor som Mælkevejen og strækker sig over 200.000 lysår. Desuden optager dens glorie et rum på ca. 2 millioner lysår. Det fungerer som et fyrtårn for astronomer, der søger kvasarer her. Det ultraviolette lys, der nåede de videnskabelige instrumenter i Hubble-rumteleskopet, gav forskerne ideen om, hvordan en sådan kæmpe ring af gas kunne dannes omkring Andromeda.
Delvis lavet af galaktisk gas, er ringen en slags stort lagerhus af stof for fremtidige og nye stjerner. Det er også rig på tunge elementer dannet af supernovaer, der ligger ved Andromedas grænser og skubbes ud over dets grænser. Desværre er selve ringen usynlig for det menneskelige øje, men på nattehimlen ville den være 100 gange fuldmånens diameter.
Nikolay Khizhnyak