Η πολύ μακράς διάρκειας φωτογράφηση της Ανδρομέδας με χρήση ειδικού φίλτρου αποκάλυψε δίπλα της ένα νέφος ιονισμένου οξυγόνου (γαλαζοπράσινο τόξο προς τα κάτω και αριστερά)

Η ανάπτυξη φτηνών υψηλής ποιότητας ψηφιακών ανιχνευτών έχει κάνει την αστροφωτογράφηση πιο προσιτή από ποτέ. Η δυνατότητα αυτή πυροδότησε μια νέα τάση μεταξύ των ερασιτεχνών αστρονόμων, να μελετούν επισταμένα κάποια τμήματα του ουρανού, παίρνοντας φωτογραφίες πολύ μακράς έκθεσης, ελπίζοντας να ανακαλύψουν τυχόν λανθάνοντα ουράνια σώματα και σχηματισμούς, που ίσως βρίσκονται εκεί. Τρεις Ευρωπαίοι ερασιτέχνες αστρονόμοι έστρεψαν τα τηλεσκόπιά τους προς την Ανδρομέδα, τον κοντινότερο σε μας γαλαξία, σε απόσταση 2,5 εκατομμυρίων ετών φωτός, που είναι σπειροειδής, όπως και ο δικός μας Γαλαξίας. Ακριβώς λόγω της εγγύτητάς της (με την αστρονομική έννοια) η Ανδρομέδα είναι αγαπητός στόχος των αστρονομικών οργάνων για περισσότερο από έναν αιώνα. Γι' αυτό όλοι θεωρούσαν ότι αν δεν έχει εντοπιστεί κάτι σ' αυτή, θα είναι ίσως κάποια νεφελώματα στο εσωτερικό της.

Κάνοντας επεξεργασία σε υπολογιστή των φωτογραφιών που τράβηξαν, εφάρμοσαν μεταξύ πολλών άλλων και ένα φίλτρο, που αποκλείει κάθε άλλο φως, εκτός από τη γαλαζοπράσινη λάμψη που εκπέμπει το διπλά ιονισμένο οξυγόνο (αυτό που το άτομό του έχει χάσει δύο ηλεκτρόνια). Προς έκπληξή τους διαπίστωσαν έναν σχηματισμό μεγέθους σχεδόν όσο και η Ανδρομέδα, ο οποίος βρισκόταν ακριβώς δίπλα της. Στην ανακάλυψη οδήγησε η περιέργειά τους, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι δεν είχε γίνει ποτέ βαθιά χαρτογράφηση ευρείας κλίμακας του χώρου γύρω από την Ανδρομέδα.

Συνήθης (μικρής διάρκειας) φωτογράφηση του γαλαξία της Ανδρομέδας από καλό τηλεσκόπιο στο οπτικό τμήμα του φάσματος

Οι επιστήμονες εξέτασαν πολλά ενδεχόμενα για την προέλευση του νέφους, αλλά χωρίς να καταλήξουν κάπου. Η εγγύτητα του νέφους στην Ανδρομέδα και η καμπυλότητα που έχει, μοιάζοντας σαν να αποβλήθηκε από αυτόν τον γαλαξία, δείχνουν πιθανή σχέση μεταξύ τους, χωρίς όμως να αποτελούν απόδειξη. Αν το SDSO-1 αποτελεί πράγματι τμήμα της Ανδρομέδας έξω από το κυρίως σώμα της, αυτό σημαίνει πως το μήκος του νέφους είναι δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός. Αν βρίσκεται στην τεράστια άλω γύρω από την Ανδρομέδα, θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί από αέρια που απελευθέρωσαν άστρα αυτής της τεράστιας σφαιρικής περιοχής γύρω από τους γαλαξίες. Ομως αν συνέβαινε αυτό, θα έπρεπε να είχε εντοπιστεί έντονα μέσα στο νέφος και υδρογόνο, αλλά η φασματική υπογραφή του απουσιάζει από το φως του νέφους.

Η Ανδρομέδα κινείται προς τον Γαλαξία μας, με το SDSO-1 να βρίσκεται ανάμεσα στους δύο γαλαξίες. Γι' αυτό κάποιοι επιστήμονες εικάζουν ότι η άλως της πρώτης μπορεί ήδη να αλληλεπιδρά με την άλω του δεύτερου. Αν όμως συνέβαινε αυτό, το νέφος δεν θα έπρεπε να φαίνεται τόσο κοντά στην Ανδρομέδα, αλλά κάπου στο μέσο της απόστασής της από τον Γαλαξία. Επιπλέον, θα έπρεπε να περιέχει και υδρογόνο.

Μπορεί πάλι το νέφος να είναι στην πραγματικότητα πολύ μικρότερο και πολύ πιο κοντινό σε μας, να πρόκειται δηλαδή για νεφέλωμα μέσα στον Γαλαξία, που τυχαία φαίνεται στον ουρανό κοντά στην Ανδρομέδα. Και πάλι, όμως, θα έπρεπε να περιείχε πολύ υδρογόνο. Αν πάλι ήταν απομεινάρι κάποιου άστρου του Γαλαξία, που εξερράγη ως υπερκαινοφανής, θα έπρεπε να εκπέμπει υπεριώδες φως και ραδιοκύματα, πράγμα που δεν συμβαίνει.

Το ότι μέχρι τώρα το SDSO-1 είχε διαφύγει της προσοχής δεν είναι και τόσο παράξενο, με δεδομένο ότι τα μεγάλα τηλεσκόπια συνήθως έχουν μικρό οπτικό πεδίο παρατήρησης και είναι πολύ δύσκολο να παρατηρήσουν ουράνια σώματα με φαινόμενο μέγεθος τριών σεληνιακών διαμέτρων, όπως το συγκεκριμένο. Επιπλέον, το νέφος αυτό φαίνεται πολύ αχνό στον ουρανό, απαιτώντας λήψεις πολύ μακράς διάρκειας (για το SDSO-1 οι ερασιτέχνες έκαναν λήψη φωτογραφίας 160 ωρών!).

Η επίλυση του μυστηρίου θα απαιτήσει λεπτομερή ανάλυση του φάσματος μικρότερων τμημάτων του νέφους, ώστε να προσδιοριστεί η ταχύτητα των αερίων με τη βοήθεια του φαινομένου Ντόπλερ (που μεταθέτει προς το γαλάζιο το χρώμα αν το σώμα πλησιάζει προς εμάς και προς το ερυθρό αν απομακρύνεται). Αν το SDSO-1 κινείται με ταχύτητα παρόμοια με της Ανδρομέδας, τότε μάλλον σχετίζεται με αυτή. Αν κινείται πιο αργά, τότε μάλλον βρίσκεται μέσα στον Γαλαξία. Πάντως ό,τι και να 'ναι, αποδείχτηκε ότι υπάρχουν ακόμη στον ουρανό επιστημονικοί «θησαυροί», που περιμένουν να ανακαλυφθούν.

Οι παρατηρήσεις των άστρων, όμως, έδειξαν κάτι παράξενο: Οι συρρικνούμενοι πυρήνες τους δεν αυξάνουν την ταχύτητα περιστροφής τους όσο θα πρεπε. Για παράδειγμα οι ερυθροί γίγαντες - όπως θα γίνει και ο Ηλιος μετά από δισεκατομμύρια χρόνια - αφήνουν πίσω τους πυρήνες, που εκτελούν μια περιστροφή κάθε μερικές μέρες, αντί κάθε μερικές ώρες, όπως προβλέπεται από την εφαρμογή των φυσικών νόμων. Μια πρόσφατη προσομοίωση του φαινομένου σε υπολογιστή από δύο Γάλλους επιστήμονες έδειξε τους πιθανούς παράγοντες που προκαλούν την επιβράδυνση. Πρόκειται για τα μαγνητικά πεδία, που δημιουργούνται από την κίνηση του υλικού στις περιοχές γύρω από τους πυρήνες, μέσω των οποίων το φως και η θερμότητα που παράγει η πυρηνική σύντηξη στο κέντρο των άστρων διαδίδονται προς τα έξω.

Η άτακτη ροή υλικού οφείλεται στη μετάδοση θερμότητας με ρεύματα μεταφοράς, που δημιουργούνται, καθώς τα ανώτερα στρώματα ψύχονται, ενώ τα κατώτερα θερμαίνονται. Επειδή το υλικό αυτό είναι στην κατάσταση της ύλης που ονομάζεται πλάσμα (ιονισμένα άτομα και ηλεκτρόνια), η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων δημιουργεί μαγνητικά πεδία, που επιδρούν στον πυρήνα και τον επιβραδύνουν. Επιπλέον, τα πεδία αυτά δημιουργούν επιπρόσθετη τυρβώδη ροή υλικού, που ενισχύει παραπέρα τα μαγνητικά πεδία, σε έναν θετικό κύκλο ανάδρασης μέχρι το σύστημα να φτάσει σε μια κατάσταση ισορροπίας, που διατηρεί την επίδραση επιβράδυνσης του πυρήνα, ακόμη κι αν στη συνέχεια αλλάξουν οι συνθήκες προς πιο στρωτή ροή.

Οταν μετά από 4 δισεκατομμύρια χρόνια ο Γαλαξίας μας και ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας, που βρίσκονται σε πορεία «σύγκρουσης», βρεθούν αρκετά κοντά, θα αρχίσουν έναν σπειροειδή χορό, που μετά από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια θα οδηγήσει σε έναν μεγαλύτερο γαλαξία, πιθανώς μη σπειροειδούς σχήματος. Τέτοιες συνενώσεις γαλαξιών είναι πολύ συνηθισμένο φαινόμενο στο σύμπαν. Τι γίνεται όμως με τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο εσωτερικό τους;

Λογικό είναι οι γιγαντιαίες μαύρες τρύπες, η καθεμιά με μάζα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ηλιου, να συνενωθούν κι αυτές, εκπέμποντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας και ύλης, οδηγώντας σε εκρηκτικό ρυθμό σχηματισμού νέων άστρων και άλλα φαινόμενα. Ομως μέχρι πριν από λίγο καιρό, οι επιστήμονες είχαν δει τέτοιες πορείες συνένωσης, όταν οι μαύρες τρύπες απέχουν ακόμη δεκάδες ή εκατοντάδες έτη φωτός, μόνο σε πολύ μακρινούς γαλαξίες, με αποτέλεσμα τα αστρονομικά όργανα να μη μπορούν να διακρίνουν τη μια από την άλλη.

Διεθνής επιστημονική ομάδα ανακοίνωσε πρόσφατα την ανακάλυψη δύο ενεργών υπερμεγέθων μαύρων τρυπών με μάζα 125 - 200 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη του Ηλιου, οι οποίες βρίσκονται «κοντά» στη Γη, στο κέντρο του γαλαξία UGC 4211, μόλις ...500 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Απέχουν μεταξύ τους περίπου 750 έτη φωτός και η σχετική εγγύτητά τους στη Γη επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν το φαινόμενο καλύτερα, παρατηρώντας τόσο την ακτινοβολία που εκπέμπεται από την καθεμιά, καθώς οι δύο μαύρες τρύπες καταπίνουν αέρια και σκόνη, όσο και τα βαρυτικά κύματα που προκαλεί ο «χορός» τους. Οι δύο μαύρες τρύπες του UGC 4211 υπολογίζεται ότι θα συγκρουστούν μετά από 200 εκατομμύρια χρόνια και θα γίνουν μία.