Το Hubble επιβεβαιώνει την ύπαρξη τουCloud-9, συμπαγές νέφος πλούσιο σε ουδέτερο αέριο υδρογόνο, αλλά εντελώς απαλλαγμένο από αστέρια, στο οποίο κυριαρχούνσκοτεινή ύλη. Το αντικείμενο Esse, που βρίσκεται περίπου 16 εκατομμύρια έτη φωτός από το Terra, στην περιοχή του σπειροειδούς γαλαξία Messier 94, αντιπροσωπεύει την πρώτη επιβεβαιωμένη ανίχνευση μιας θεωρητικής δομής που προβλεπόταν εδώ και δεκαετίες. Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters, παρέχει άμεσες αποδείξεις σχετικά με τα πρώιμα στάδια του σχηματισμού των γαλαξιών.
Διεθνείς αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το Telescópio Espacial Hubble για να παρατηρήσουν την περιοχή. Οι εικόνες αποκάλυψαν μια πλήρη απουσία αστρικού πληθυσμού, ακόμη και σε βαθιές αναζητήσεις ικανές να ανιχνεύσουν αμυδρά αντικείμενα.
- Η διάμετρος του ουδέτερου πυρήνα υδρογόνου φτάνει περίπου τα 4.900 έτη φωτός.
- Η μάζα του αερίου είναι ισοδύναμη με περίπου ένα εκατομμύριο ηλιακές μάζες.
- Το εκτιμώμενο φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης φτάνει τα πέντε δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.
Αυτή η διαμόρφωση διατηρεί μια λεπτή ισορροπία, αποτρέποντας τόσο την κατάρρευση στο σχηματισμό αστεριών όσο και τη διασπορά αερίου.
Χαρακτηριστικά του Cloud-9
A Cloud-9Διαφέρει από άλλα νέφη υδρογόνου κοντά στο Via Láctea από το συμπαγές και σχεδόν σφαιρικό του σχήμα. Το Observações στο ραδιόφωνο δείχνει σταθερή συγκέντρωση αερίου, περιορισμένη από τη βαρύτητα της σκοτεινής ύλης. Η σταθερότητα Essa εξηγεί γιατί η δομή έχει επιβιώσει από την αρχή του σύμπαντος χωρίς να έχει ξεκινήσει διαδικασίες σχηματισμού αστεριών.
Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το σύννεφο ανήκει στην κατηγορία Nuvens από HI Limitadas έως Reionização (RELHIC). Οι δομές Essas αντιπροσωπεύουν φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης που έχουν συσσωρεύσει αέριο, αλλά όχι αρκετό αέριο για να ξεπεραστούν τα θερμικά και βαρυτικά εμπόδια που είναι απαραίτητα για τη γέννηση των άστρων. Η επιβεβαίωση εξαλείφει τις προηγούμενες αμφιβολίες σχετικά με την πιθανή παρουσία αμυδρά νάνων γαλαξιών.
Διαδικασία ανίχνευσης
Η αρχική αναγνώριση τουCloud-9συνέβη πριν από τρία χρόνια, κατά τη διάρκεια μιας ραδιοεπισκόπησης με το τηλεσκόπιο FAST, στο China. Το επόμενο Observações με Green Bank Telescope και Very Large Array, στο Estados Unidos, επιβεβαίωσε την παρουσία ουδέτερου υδρογόνου. Apenas οι βαθιές εικόνες του Hubble, που ελήφθησαν με το Advanced Camera για το Surveys, κατέστησαν δυνατό να επιβεβαιωθεί με βεβαιότητα η απουσία αστεριών.
Τα δεδομένα υψηλής ανάλυσης αποκαλύπτουν ανεπαίσθητες παραμορφώσεις στο αέριο. Οι παραμορφώσεις Essas υποδηλώνουν πιθανή φυσική αλληλεπίδραση με τον γειτονικό γαλαξία Messier 94. Το όνομαCloud-9Προέρχεται από το ότι είναι το ένατο νέφος αερίου που καταγράφεται στη συγκεκριμένη περιοχή.
Συνέπειες για τη σκοτεινή ύλη
A Cloud-9προσφέρει σπάνια εικόνα για αόρατα συστατικά του σύμπαντος. Η σκοτεινή ύλη, η οποία ούτε εκπέμπει ούτε απορροφά φως, κυριαρχεί στη μάζα της δομής, επιτρέποντας άμεσες μελέτες των βαρυτικών της ιδιοτήτων χωρίς παρεμβολές από την αστρική ακτινοβολία.
Οι ειδικοί επισημαίνουν ότι το αντικείμενο επικυρώνει κοσμολογικά μοντέλα σχετικά με αρχέγονα σκοτεινά φωτοστέφανα. Τα φωτοστέφανα Esses δέσμευσαν αέριο στα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια του σύμπαντος, αλλά απέτυχαν να πυροδοτήσουν το σχηματισμό άστρων λόγω περιορισμών πυκνότητας ή θερμοκρασίας.
Παρατηρήσεις με Hubble
Ο Telescópio Espacial Hubble εκτέλεσε πολλαπλές τροχιές βαθιάς παρατήρησης στην περιοχή τουCloud-9. Οι σύνθετες εικόνες συνδυάζουν οπτικά δεδομένα με περιγράμματα ραδιοφώνου, τονίζοντας το σύννεφο σε διάχυτο ματζέντα χωρίς εσωτερικά φωτεινά σημεία.
Η ευαισθησία του οργάνου απέκλεισε την παρουσία παλιών ή αδύναμων σταρ. Η ικανότητα Essa διαφοροποιεί το Hubble από τα επίγεια τηλεσκόπια, τα οποία αντιμετωπίζουν ατμοσφαιρικούς περιορισμούς. Τα αποτελέσματα ενισχύουν τον συνεχή ρόλο του παρατηρητηρίου σε θεμελιώδεις ανακαλύψεις, ακόμη και μετά από περισσότερες από τρεις δεκαετίες λειτουργίας.
Λεπτομερείς φυσικές ιδιότητες
A Cloud-9διατηρεί ακριβή θερμική και βαρυτική ισορροπία. Η μάζα της σκοτεινής ύλης που υπολογίζεται σε πέντε δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες εμποδίζει τη διασπορά του αερίου, ενώ η περιορισμένη ποσότητα ουδέτερου υδρογόνου αποτρέπει την ολική κατάρρευση.
- Σχεδόν σφαιρικό και συμπαγές σχήμα διακρίνει το σύννεφο από τις κοινές ακανόνιστες δομές.
- Η συγκέντρωση ψυχρού, μη ιονισμένου αερίου ευθυγραμμίζεται με τις προβλέψεις για λείψανα του πρώιμου σύμπαντος.
- Η απουσία ιοντισμού υποδηλώνει απομόνωση από εξωτερικές πηγές ακτινοβολίας.
Αυτά τα χαρακτηριστικά τοποθετούν τοCloud-9ως φυσικό εργαστήριο για τη δοκιμή θεωριών σχετικά με τα όρια σχηματισμού γαλαξιών.
Μελλοντικές ερευνητικές προοπτικές
Η σπανιότητα τωνCloud-9προτείνει την ύπαρξη παρόμοιων δομών που κρύβονται σε παραδοσιακές έρευνες εστιασμένες σε φωτεινά αντικείμενα. Οι έρευνες Futuros με προηγμένα όργανα ενδέχεται να αποκαλύψουν περισσότερα RELHIC στο τοπικό σύμπαν.
Οι αστρονόμοι σχεδιάζουν πρόσθετες παρατηρήσεις για να χαρτογραφήσουν τις παραμορφώσεις στο αέριο. Οι παραμορφώσεις Essas υποδεικνύουν αλληλεπιδράσεις με γειτονικούς γαλαξίες. Η ανακάλυψη ανοίγει δρόμους για την καλύτερη κατανόηση του ρόλου της σκοτεινής ύλης στην κοσμική εξέλιξη.
