Univers

Un obiect descoperit în Universul timpuriu era prea fierbinte pentru vârsta sa. Potrivit in-space.ru , astronomii au detectat roiul galactic anomal SPT2349-56 la doar 1,4 miliarde de ani după Big Bang.

Prea devreme și prea cald

Gazul din interiorul SPT2349-56 s-a dovedit a fi semnificativ mai fierbinte decât permit modelele existente. De obicei, încălzirea gravitațională a roiurilor de stele durează miliarde de ani. „Nu ne așteptam să vedem o atmosferă atât de fierbinte atât de devreme în istoria cosmică”, spune studentul absolvent Dazhi Zhou. El recunoaște că echipa a pus inițial la îndoială datele. „La început, am fost sceptic; semnalul era prea puternic pentru a fi real”, recunoaște el. Cu toate acestea, după luni de teste, concluzia a fost confirmată. Gazul s-a dovedit a fi de cel puțin cinci ori mai fierbinte decât se prezisese. Temperatura a depășit 10 milioane de Kelvin, comparabilă cu cea a roiurilor moderne.

Umbra Big Bang-ului

SPT2349-56 a fost observat pentru prima dată în 2010 folosind Telescopul Polului Sud din Antarctica. Chiar și atunci, obiectul părea neobișnuit.

În 2018, observațiile ulterioare au dezvăluit că acest roi de galaxii este format din peste 30 de galaxii. Acestea formează stele de o mie de ori mai repede decât Calea Lactee și se apropie rapid unele de altele. Din cauza unor astfel de procese violente, astronomii se așteptau ca obiectul să ofere indicii despre modul în care au evoluat galaxiile, în special în perioada critică a universului timpuriu. Echipa lui Zhou a folosit radiotelescopul ALMA pentru a studia fundalul cosmic de microunde. Aceștia căutau efectul Sunyaev-Zel'dovich. Acest efect apare ca o „umbră” de gaz fierbinte pe fundalul radiației cosmice de microunde. Deoarece fundalul este uniform, astfel de distorsiuni sunt clar vizibile.

Găurile negre schimbă imaginea

Semnalul nu a fost doar distinct, ci și excepțional de puternic. Analiza a relevat o semnătură termică distinctă a electronilor fierbinți.

Modelele existente arată că gravitația singură este insuficientă pentru o astfel de încălzire. Oamenii de știință emit ipoteza unei surse suplimentare de energie. Aceștia sugerează că jeturile a cel puțin trei găuri negre supermasive joacă un rol cheie. Acestea ar fi putut pompa activ energie în gazul intergalactic. „Acest lucru sugerează că găurile negre influențau deja semnificativ mediul”, explică Scott Chapman. El observă că acest lucru s-a întâmplat mai devreme și mai intens decât se aștepta. Descoperirea indică caracterul incomplet al teoriilor actuale. Evoluția roiurilor de stele ar trebui considerată ca un ecosistem unificat. „Vrem să înțelegem relația dintre formarea stelelor, găurile negre active și o atmosferă supraîncălzită”, spune Zhou.

Astronomii au raportat un rezultat senzațional: sistemul solar s-ar putea deplasa prin spațiu de peste trei ori mai repede decât se aștepta.

Cercetătorii au folosit rețeaua de radiotelescoape LOFAR și alte două instrumente pentru a studia distribuția radiogalaxiilor. Aceste descoperiri au contestat modelul standard al cosmologiei.

Galaxiile radio conțin regiuni gigantice de emisie radio alimentate de nuclee active. Undele radio trec prin gaz și praf, așa că distribuția acestor obiecte ajută la măsurarea mișcării Sistemului Solar. Ar trebui să existe puțin mai multe galaxii radio în direcția sa, dar abaterea este atât de mică încât doar instrumente extrem de sensibile o pot detecta.

Echipa a descoperit o anizotropie de 3,7 ori mai puternică decât cea prezisă. Aceasta înseamnă că sistemul nostru se mișcă mult mai repede decât se credea anterior. Rezultatele sunt în concordanță cu observațiile în infraroșu ale quasarilor - surse puternice de energie alimentate de găuri negre supermasive. Concordanța dintre cele două metode independente indică faptul că aceasta este o caracteristică autentică a cosmosului și nu o eroare de observație.

Cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins au raportat că o misterioasă strălucire de raze gamma din centrul Căii Lactee ar putea fi cheia pentru a dezvălui natura materiei întunecate.

După cum explică publicația, această strălucire i-a nedumerit pe oamenii de știință timp de decenii - originea sa rămâne neclară, dar acum fizicienii au o nouă explicație.

Oamenii de știință au folosit date de la Telescopul Spațial Fermi Gamma-ray pentru a modela distribuția materiei întunecate în haloul galactic. Aceasta este prima dată când istoria formării Căii Lactee de la începuturile sale a fost luată în considerare în calculele lor. Simulările au arătat o potrivire între distribuția teoretică a particulelor și semnalele de raze gamma observate, ceea ce ar putea indica implicarea materiei întunecate.

Există însă o ipoteză alternativă: strălucirea ar putea proveni de la stele neutronice care se rotesc rapid - pulsari de milisecundă. Dacă da, galaxia ar trebui să conțină mult mai multe astfel de obiecte decât se credea anterior. Acest lucru ne obligă să reconsiderăm conceptele fundamentale ale evoluției stelare.

Pentru a testa aceste teorii, oamenii de știință au propus o serie de experimente. Aceștia intenționează să măsoare nivelurile de energie ale razelor gamma: dacă energiile sunt mari, pulsarii sunt de vină; dacă sunt mici, sursa este probabil materia întunecată. De asemenea, ei intenționează să cartografieze distribuția materiei întunecate în galaxiile pitice care înconjoară Calea Lactee și să compare aceste date cu observațiile viitoare de la noul Observator Cherenkov Telescope Array.

Rezultatele finale sunt așteptate până la sfârșitul deceniului. Dacă ipoteza este confirmată, omenirea se va apropia pentru prima dată de înțelegerea din ce este alcătuită marea majoritate a universului. Deocamdată, materia întunecată rămâne cel mai încăpățânat mister al cosmosului.

Astronomii de la Universitatea din Chicago au anunțat o descoperire senzațională: au descoperit o stea numită cea mai „primordială” dintre toate cunoscute în Univers.

Obiectul, numit SDSS J0715-7334, s-a dovedit a fi aproape complet lipsit de elemente grele - metale, carbon și alte impurități chimice caracteristice tuturor stelelor apărute după primele explozii de supernove.

Steaua în cauză este situată în haloul Norului Mic Magellanic, o galaxie pitică situată la aproximativ 163.000 de ani-lumină de Calea Lactee. Potrivit coordonatorului studiului, Alexander Tszi, SDSS J0715-7334 ar putea fi o „vestigie vie” a primelor stele din Univers, cunoscute sub numele de stele din Populația III, despre care oamenii de știință au putut emite doar ipoteze mult timp.

Steaua a fost detectată inițial folosind date de la Sloan Digital Sky Survey și apoi observată prin telescopul Magellan din Chile. După cum notează cercetătorii, SDSS J0715-7334 este „de zece ori mai săracă în metale” decât orice obiect descoperit anterior, chiar și decât cele considerate anterior „aproape fără metale”. În plus, conținutul său de carbon este atât de scăzut încât este unică chiar și printre alte stele antice.

„Această stea are cea mai curată compoziție dintre toate obiectele cunoscute din Univers”, au scris oamenii de știință. Absența carbonului a fost deosebit de surprinzătoare, deoarece se credea că acesta ajută stelele să se răcească și le împiedică să explodeze. Această descoperire pune sub semnul întrebării teoriile anterioare despre modul în care s-au răcit și s-au format primele stele.

Astronomul Anna Froebel de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, care nu a fost implicată în studiu, a recunoscut într-un comentariu pentru New Scientist că „diferite părți ale universului își răcesc gazul în mod diferit”. Ea a adăugat că știința nu are în prezent „o explicație clară pentru motivul pentru care s-a întâmplat acest lucru”.

Acum, echipa lui Ji trebuie să continue căutarea altor obiecte antice similare pentru a înțelege unde și cum ar fi putut supraviețui stele relicvă, neschimbate de la nașterea cosmosului. La urma urmei, SDSS J0715-7334 s-ar putea dovedi a fi mai mult decât o simplă stea - ea însăși un mesager direct dintr-o perioadă în care nu exista nimic altceva decât lumină, hidrogen și heliu.