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10 fantastiche sorprese galattiche
Le stranezze galattiche inaspettate possono umiliare i ricercatori e gli astronomi da poltrona, aggirando le previsioni cosmiche. Fortunatamente, sono felici di insegnarci ciò che sanno. Dobbiamo solo imparare ad ascoltare.
10 Triangulum II
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Il vicino Triangulum II ha sbalordito i ricercatori del Caltech con le sue stelle super veloci. Il nostro piccolo vicino galattico ne ha solo circa 1.000, rispetto al nostro raggio di almeno 100 miliardi. Ma Triangulum II ha un'enorme quantità di massa nascosta.
I grandi telescopi Keck di Mauna Kea hanno sincronizzato sei di queste stelle andando molto più velocemente del previsto, dato il fisico anemico della galassia. Grazie a queste stelle acceleratrici, i ricercatori sono stati in grado di calcolare i poteri gravitazionali del Triangolo II e la sua massa complessiva.
Hanno trovato la più alta concentrazione di materia oscura in ogni galassia studiata finora. Tuttavia, i ricercatori francesi dell'Università di Strasburgo sostengono che il tiro gravitazionale delle galassie vicine è ciò che sta gettando le stelle intorno.
Se è pieno di materia oscura densamente popolata, la galassia offre la perfetta opportunità di intravedere direttamente la misteriosa sostanza che contribuisce al 24% della massa dell'universo. Una stranezza delle particelle di materia oscura - se esistono - è che apparentemente si annichilano a vicenda al contatto, liberando una pioggia di raggi gamma. Poiché Triangulum II è una galassia morta, questi segnali dovrebbero essere chiari, senza interferenze dalle molte fonti di energia cosmica presenti nei settori più vivaci.
9 Il misterioso anello galattico
Gli astronomi statunitensi e ungheresi si sono recentemente imbattuti in una struttura così folle che non dovrebbe esistere: un anello di galassie largo cinque miliardi di anni luce. Questo strabiliante serraglio si estende su un'area di cielo 70 volte più grande della larghezza di una luna piena.
Un'indicazione delle dimensioni dell'anello deriva dalla vicinanza di sette lampi di raggi gamma osservati (GRB), gli eventi più violenti nell'universo. I GRB si verificano quando le stelle "scavate" diventano ipernove e collassano in buchi neri.
Poiché le sette raffiche in questione erano a distanze così simili, gli astronomi conclusero che era presente una gigantesca struttura di punti caldi galattici collegati. Certo, potrebbe essere una pura e semplice coincidenza, ma i ricercatori affermano che le probabilità di ciò sono incredibili da 20.000 a 1.
L'anello viola i nostri modelli cosmologici che proibiscono l'accumulo di tali gocce e limitano le grandi cose a circa 1,2 miliardi di anni luce. Questi modelli suggeriscono un universo relativamente uniforme - un'ipotesi sostenuta da immagini per bambini scattate poco dopo che il big bang ha trasformato l'universo in essere.
Quindi, se esiste veramente, perché l'anello è così dannatamente grande? Nessuno lo sa, anche se la materia oscura potrebbe essere implicata nel riunire tutto.
8 Tayna The Firstborn
Gli astronomi hanno combinato i poteri dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer per visualizzare la più sottile galassia di sempre. Hanno cercato indietro nel tempo a soli 400 milioni di anni dopo il big bang per vedere questa nuova varietà di galassie ultra-fondali il cui antagonista aveva finora eluso il rilevamento.
La galassia si chiama Tayna, che significa "primogenita" nella lingua aymara originaria dell'America del Sud, Ande e Altiplano. Potrebbe sembrare la più piccola galassia più solitaria di sempre, ma è uno dei 22 fratelli simil-natali appollaiati quasi sul confine osservabile dell'esistenza.
Spotting Tayna attraverso il cosmo ha richiesto due dei nostri migliori telescopi spaziali e un enorme contributo dal cluster di galassie MACS J0416.1-2403 distante quattro miliardi di anni luce. Con la sua massa di un quadrilione di soli, il grappolo ingrandiva la luce che scorreva intorno a esso e ci permetteva di dare un'occhiata a Tayna in tutta la sua gloria di pixel rosso.
Il James Webb Space Telescope, impostato per il lancio nel 2018, rivelerà Tayna ei suoi parenti embrionali in modo molto più dettagliato e ci darà una visione delle prime galassie. Ci auguriamo di poter vedere Tanya in età adulta. Nonostante tutta la sua ottusità, vantava un alto tasso di formazione stellare e molto probabilmente si trasformò in una galassia rispettabile.
7 Galassie che allattano al seno
Gli astronomi non sono sicuri di come nascono le galassie. L'idrogeno e altri gas assortiti si sviluppano a spirale verso massicci ciuffi di materia oscura che fungono da nidi gravitazionali? O le galassie sono alimentate da un gasdotto gassoso intergalattico, come una specie di eterea mamma uccello? Il primo è troppo lento per corrispondere ai dati osservati, e il secondo non è mai stato osservato.
Fino ad ora. I ricercatori del Caltech hanno usato il proprio Cosmic Web Imager per individuare un disco protogalattico (baby galassia) a 10 miliardi di anni luce di distanza che veniva allattato al seno con una formula idrogeno nutriente da un ampio fascio di gas. Il filo è parte di una rete cosmica molto più ampia e interconnessa di ingredienti stellari non reclamati.
Grazie al posizionamento fortuito di due quasar, il filo attivo appariva molto più luminoso del resto della rete, sporgendosi come un pollice fiammeggiante. Si scopre che il filo gassoso sta fluendo in un enorme disco, che riflette brillantemente la luce dei suoi vicini quasar.
6 The Large Magellanic Bully
The Large Magellanic Cloud (LMC) e il suo compagno malnutrito, Small Magellanic Cloud (SMC), sono i nostri vicini più prossimi a distanze rispettivamente di 160.000 e 200.000 anni luce. Le più importanti galassie nane che circondano la fognatura della Via Lattea, sono visibili senza aiuto nel cielo notturno dell'emisfero australe.
Ma ci sono strani eventi nel LMC. Nella nebulosa Tarantola, soprannominata, gli astronomi sono perplessi dalla scoperta di un fruttivendolo di stelle che potrebbe gettare ombre sulla Terra se si trovasse a oltre 1.000 anni luce di distanza.
Inoltre, delle 5.900 stelle giganti e supergiganti analizzate nel LMC, il 5 per cento sembra essersi stivato lontano dalle coste lontane. Tracciano orbite irregolari e non sono nemmeno fatti del materiale giusto, apparendo affamati di elementi più pesanti come ferro e calcio.
Gli astronomi hanno capito che il LMC prendeva le stelle dei fratelli minori. Chimicamente, gli abitanti stellari della SMC si uniscono a quelli rubati dal LMC. Il termine "ladro d'autostrada cosmica" può anche spiegare l'insolitamente fertile Nebulosa di Tarantola. L'avido LMC è anche gas di sifonamento, che vola a tale velocità da "innescare" quando entra in contatto con le riserve residue della galassia più grande.
5 Ercole A
Al centro di Hercules A (alias 3C 348) si nasconde un buco nero di un colosso con la massa di 2,5 miliardi di soli! È mille volte più massiccio dell'ampio buco nero della Via Lattea e genera due getti irreali di plasma che oscurano la galassia ospite molto più piccola.
Estendendo 1,5 milioni di anni luce nello spazio, i jet eclissano anche molte altre galassie, specialmente la Via Lattea, che è circa 15 volte meno impressionante. Le energie coinvolte sono sbalorditive: il buco nero centrale emette un miliardo di volte più energia del nostro Sole a lunghezze d'onda radio.
Questo è abbastanza per fare di Hercules una delle più radiosorgenti osservate. Il raggio rosso-rosato è un amalgama di plasma, particelle subatomiche e campi magnetici propulsi alla velocità relativistica (vicino a quella della luce). I bordi esterni arruffati suggeriscono molte esplosioni precedenti.
Purtroppo, questo è invisibile ad occhio nudo. I lobi radio sono evidenti solo nelle immagini composite, che sono prodotte da una combinazione di dati di luce visibile dalla Wide Field Camera 3 di Hubble e dalle osservazioni radio dall'array Very Large di Karl G. Jansky.
4 Super White White Nani della Via Lattea
La nostra galassia non è un pollo primaverile. In realtà, è vecchio quasi quanto l'universo stesso. All'interno del rigonfiamento centrale della Via Lattea, gli astronomi hanno scoperto un gruppo di 70 nane bianche, che sono densi carceri stellari con la massa del Sole spremuta in un pacchetto di dimensioni terrestri.
I nani storici sono stati estratti da un panorama del cuore sovrappopolato della Via Lattea, che si trova a circa 25.000 anni luce dalla Terra in quello che la NASA ha definito uno "scavo archeologico cosmico". Tra quelle apparentemente innumerevoli stelle, i ricercatori hanno scorto i 12 miliardi di vecchie braci che una volta brillavano luminose e che subivano morti relativamente addomesticate.
Ora non sono altro che reliquie astronomiche, eppure ci mostrano la storia della Via Lattea. Si ritiene che queste nane bianche abbiano seminato la nostra galassia, un'impresa che ha richiesto meno di due miliardi di anni. Centinaia di miliardi di stelle successive hanno seguito il loro esempio per creare la Via Lattea, una galassia a spirale larga 100.000 anni luce.
3 La galassia ridicolmente luminosa
Il telescopio spaziale della NASA WISE (Wide Sur Field Infrared Survey Explorer) ha ancora trovato la galassia più brillante, incandescente dalla furia di oltre 300 trilioni di Soli. I fotoni della galassia WISE J224607.57-052635.0 hanno viaggiato per 12,5 miliardi di anni per portarci il loro messaggio, fornendoci un'immagine dell'universo a un decimo della sua età attuale.
La galassia è così brillante che fa persino male guardare la resa dell'artista. Ma l'effetto non è dovuto alla luce delle stelle. Invece, la luminosità è attribuita a un buco nero così massiccio da piegare la nostra comprensione della fisica.
È una sorpresa totale che l'universo primordiale possa ospitare un tale grasso cosmico. I buchi neri sono limitati nella loro alimentazione, e non c'era abbastanza tempo per così tanto a spirale nelle sue fauci.
Questo buco nero è nato parecchio o in qualche modo ha bypassato il limite di alimentazione più volte per aver raggiunto la sua massa osservata. In un modo o nell'altro, si rimpinzò ingessato fino al punto di vomitare. La sua upchuck altamente energica si infrange nel bozzolo di polvere circostante, producendo la sua aura abbagliante.
Quindi quell'immagine mozzafiato sopra è il risultato del violento vomito proiettile di un buco nero. Ma non è solo nel suo splendore. Con la visione a infrarossi, WISE ha scoperto una manciata di altre galassie ultrabright la cui luce visibile è oscurata dalla polvere spaziale.
2 piccola galassia con enorme buco nero
Tiny M60-UCD1 potrebbe cambiare la nostra comprensione dei buchi neri e delle galassie nane. Ha solo 300 anni luce, ovvero lo 0,2 percento delle dimensioni della Via Lattea. Ma non ridere ancora perché sta preparando un buco nero con una massa di 21 milioni di Soli. Confrontalo con il buco nero della Via Lattea molto più grande, che ha una massa di quattro milioni di Soli.
Fino a poco tempo fa, si presumeva che le dimensioni della galassia e la dimensione del buco nero fossero commisurate. Quindi questa scoperta getta una chiave inglese nei modelli attuali e suggerisce che i buchi neri sono molto più comuni di quanto osassimo credere.
Questo è successo perché M60-UCD1 non è sempre stato un vero problema. Gli astronomi dell'Università dello Utah ritengono che sia stato un potente esemplare di 10 miliardi di stelle. Ma un giorno, si allontanò troppo da un vicino più potente e fu derubato della maggior parte delle sue stelle.
Ha tenuto a circa 140 milioni di stelle. Ma questo non era abbastanza per M60-UCD1 per evitare la distinzione di essere la più piccola galassia mai scoperta con un buco nero supermassiccio. Si pone anche la domanda: le galassie nane si formano da una pigra congregazione di stelle, o sono tutti brandelli cosmici?
L'unico lato a vivere in una galassia esaurita, tuttavia, è il cielo notturno. Con oltre 100 milioni di stelle confezionate insieme come sardine, la vista "notturna" è una magnifica luce.
1 EGS8p7 non dovrebbe essere visibile
Con oltre 13,2 miliardi di anni, la galassia EGS8p7 è così antica che non dovremmo essere in grado di vederla. Durante la sbornia post-big bang, l'universo era un guazzabuglio di protoni ed elettroni. Mentre si raffredda, le particelle si uniscono in idrogeno neutro.
In questo caso, il neutro è cattivo: è opaco e oscura l'universo primordiale dai nostri telescopi a sbirciare. Per fortuna, quando sono nate le galassie e altre cose energetiche, hanno reionizzato il gas, che ha portato la luce nell'universo dissipando la nebbia.
Tuttavia, questo si è verificato circa un miliardo di anni fa, quindi EGS8p7 dovrebbe essere troppo distante per essere visibile. Stranamente, gli astronomi erano ancora in grado di individuare la sua linea Lyman-alpha, che è come un codice a barre galattico.
Viene prodotto quando giovani stelle indisciplinate fanno esplodere la luce UV nel gas circostante e lasciano una firma termica. Questa firma è stata rilevata dallo spettrometro MOSFIRE dell'osservatorio di Keck, anche se la linea di EGS8p7 avrebbe dovuto essere nascosta dietro la coltre di idrogeno dell'universo primordiale.
Gli astronomi non sono sicuri di come EGS8p7 abbia tirato fuori il suo trucco apparente. Ma forse era così grande e le sue stelle così potenti da razionalizzare un'enorme macchia di universo molto prima delle altre galassie.
+ Andromeda Halo
Andromeda (M31), il nostro vicino di sostanza più vicino, è circondata da un grande alone di grasso. Due volte più grande della nostra Via Lattea, questa mostruosa galassia ha già 200.000 anni luce e la sua criniera gassosa si espande di circa un milione di anni luce.
Agendo come fari, un cast di supporto di quasar lontani ha fornito agli astronomi un aiuto esplorativo. La luce UV diminuita che raggiungeva Hubble da questi mostri che emettevano spruzzi di zampillo dava ai ricercatori un'idea di quanto debole e diffuso crud deve avvolgere Andromeda per produrre un tale effetto.
Sequestrando metà del gas della sua galassia, l'alone è un vasto serbatoio stellare che fornisce gli ingredienti grezzi per la formazione delle stelle e del controllo. È anche ricco degli elementi più pesanti prodotti e lanciati nelle periferie dalle molte supernovae di Andromeda.
Purtroppo, l'alone è invisibile ai nostri occhi umani. Se fossimo stati benedetti otticamente, ci godevamo un cielo notturno davvero maestoso. L'alone di Andromeda occuperebbe una zona 100 volte il diametro della Luna piena. In alternativa, puoi tenere due pallacanestro a distanza di un braccio per sperimentare personalmente l'immensità prodotta da un oggetto che risiede a 2,5 milioni di anni luce di distanza.