Ανατροπή για «το τούβλο» στο κέντρο του Γαλαξία: Η ανακάλυψη που προβληματίζει τους επιστήμονες και ανατρέπει τα δεδομένα

Ένα σύννεφο αδιαφανούς σκόνης σε σχήμα κουτιού που βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία μας έχει προκαλέσει εδώ και καιρό αμηχανία στους επιστήμονες με τις παρατηρήσεις να αποκαλύπτουν μια νέα λεπτομέρεια για τη σύνθεσή του και να μεγαλώνουν το μυστήριο - πιθανώς ανατρέποντας ό,τι είναι γνωστό για το πώς σχηματίζονται τα αστέρια.
Το νεφέλωμα, με το παρατσούκλι «το τούβλο» (the Brick) για την οπτική αδιαπερατότητα και την ορθογώνια εμφάνισή του, είχε προηγουμένως εκτιμηθεί ότι περιέχει πάνω από 100.000 φορές τη μάζα του ήλιου. Και μια τόσο πυκνή μάζα θα έπρεπε να παράγει τεράστια νέα αστέρια, με βάση την τρέχουσα κατανόηση των ερευνητών για τον σχηματισμό των άστρων.
Ωστόσο, κάτι τέτοιο δεν ισχύει.
Το James Webb «κοίταξε» το νεφέλωμα
Το Brick είναι σε μεγάλο βαθμό αδρανές. Και οι τελευταίες παρατηρήσεις, που έγιναν με τη χρήση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, δεν αποκάλυψαν κανένα κρυμμένο, νεαρό αστέρι, όπως μεταδίδει το CNN.
Τα νέα δεδομένα του Webb, αντίθετα, αποκάλυψαν ότι το Brick δεν αποτελείται μόνο από αέριο. Είναι επίσης γεμάτο με παγωμένο μονοξείδιο του άνθρακα - πολύ περισσότερο από ό,τι αναμενόταν προηγουμένως - σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα στο The Astrophysical Journal. Και υπάρχει περισσότερος πάγος που σχηματίζεται βαθύτερα στο νεφέλωμα.
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να έχουν δραστικές επιπτώσεις στον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες αναλύουν αυτή την περιοχή στο μέλλον. Περισσότερος πάγος μονοξειδίου του άνθρακα μέσα στο Brick θα μπορούσε να αλλάξει δραματικά τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές μελετούν και μετρούν τα σκοτεινά σύννεφα στο κέντρο του Γαλαξία μας.
«Είμαστε πιο κοντά στην κατανόηση του τι ακριβώς συμβαίνει στο Brick και πού βρίσκεται η μάζα», δήλωσε ο αστρονόμος Adam Γκίνσμπεργκ του Πανεπιστημίου της Φλόριντα, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Αλλά ανοίξαμε περισσότερα ερωτήματα από όσα κλείσαμε με αυτό».
Μεταξύ αυτών των ερωτημάτων: Γιατί και πού παγώνει αυτό το μονοξείδιο του άνθρακα σε πάγο;
Άλλα μυστήρια που ελλοχεύουν για την περιοχή αυτή παραμένουν επίσης αναπάντητα: Γιατί δεν βλέπουμε να σχηματίζονται νέα αστέρια; Μήπως το τούβλο δεν είναι τόσο πυκνό όσο πίστευαν κάποτε οι επιστήμονες; Και τι είναι τα παράξενα χαρακτηριστικά που μοιάζουν με κορυφογραμμές και νηματοειδή που εμφανίζονται μέσα στο Brick;
«Πρέπει να ερευνήσουμε περισσότερα για να είμαστε πραγματικά σίγουροι για το τι συμβαίνει», δήλωσε ο Γκίνσμπεργκ. «Θα έλεγα ότι βρισκόμαστε στη φάση διαμόρφωσης υποθέσεων, όχι στη φάση εξαγωγής συμπερασμάτων», πρόσθεσε.
Τι αποκάλυψε το James Webb
Ο Γκίνσμπεργκ και οι συνάδελφοί του ερευνητές, μεταξύ των οποίων και μεταπτυχιακοί φοιτητές του Πανεπιστημίου της Φλόριντα, πήραν για πρώτη φορά στα χέρια τους αυτά τα νέα δεδομένα του Webb τον Σεπτέμβριο του 2022.
Ήταν μια κρίσιμη στιγμή. Ως το ισχυρότερο διαστημικό τηλεσκόπιο που κατασκευάστηκε ποτέ, το Webb θα μπορούσε να προσφέρει πρωτόγνωρες γνώσεις για το τούβλο. Αλλά αμέσως μετά, ο Γκίνσμπεργκ και η ομάδα του διαπίστωσαν ότι τα δεδομένα χρειάζονταν πολλή δουλειά. Το τηλεσκόπιο Webb προσανατολίζεται χρησιμοποιώντας έναν χάρτη, προσδιορίζοντας ποια κατεύθυνση δείχνει, αναφερόμενο στο πού βρίσκεται σε σχέση με γνωστά αστέρια.
Το πρόβλημα ήταν ότι «υπάρχουν τόσα πολλά αστέρια στο γαλαξιακό κέντρο που δημιουργείται σύγχυση», είπε ο Γκίνσμπεργκ. Έτσι, οι ερευνητές έπρεπε να περάσουν μήνες καθαρίζοντας τα δεδομένα, προσανατολίζοντάς τα ώστε να ευθυγραμμιστούν σωστά με τους υπάρχοντες χάρτες του ουρανού.
Στη συνέχεια, καθώς κοίταζαν το Brick, διαπίστωσαν ότι οι εικόνες από τον Webb έβγαζαν λάθος χρώμα.
«Όλα τα αστέρια έβγαιναν λίγο πολύ μπλε», δήλωσε ο Γκίνσμπεργκ, ωθώντας τους ερευνητές να αναρωτηθούν αν κάτι δεν πήγαινε καλά με τα δεδομένα.
Αλλά αποδείχθηκε, είπε, ότι το πρόβλημα ήταν με τις υποθέσεις τους. Οι επιστήμονες δεν περίμεναν ότι θα υπήρχε τόσο πολύς πάγος μονοξειδίου του άνθρακα - και αυτό ήταν η αιτία της αλλαγής του χρώματος, σύμφωνα με τη μελέτη.
Η ανακάλυψη της ύπαρξης του πάγου θα μπορούσε να έχει ευρείες επιπτώσεις σε όλα τα είδη έρευνας για το κέντρο του Γαλαξία μας, δήλωσε η Δρ Νάταλι Μπάτερφιλντ, βοηθός επιστήμονας στο Εθνικό Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας, η οποία δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Η Butterfield δήλωσε ότι η δική της έρευνα - η οποία περιλαμβάνει τη μελέτη των σουπερνόβα και της ακτινοβολίας μεταξύ των αστρικών συστημάτων - θα μπορούσε να αλλάξει για πάντα από την κατανόηση της ύπαρξης αυτού του πάγου μονοξειδίου του άνθρακα. Θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες εκτιμούν τη μάζα όλων των νεφών στο γαλαξιακό κέντρο.
Γιατί το μονοξείδιο του άνθρακα έχει σημασία
Υπάρχουν αρκετά πράγματα που προκαλούν αμηχανία σχετικά με όλο αυτό τον πάγο μονοξειδίου του άνθρακα. Για παράδειγμα, η περιοχή είναι αρκετά θερμή - περίπου 60 Κέλβιν (μείον 351,67 βαθμοί Φαρενάιτ) - ενώ το μονοξείδιο του άνθρακα συνήθως παγώνει στους 20 Κέλβιν.
Θα μπορούσε να είναι ότι η σκόνη μέσα στο τούβλο είναι πολύ πιο κρύα από το αέριο, προκαλώντας το μονοξείδιο του άνθρακα γύρω από τα σωματίδια της σκόνης να γίνει στέρεο. Ή, είπε ο Γκίνσμπεργκ, θα μπορούσε να είναι ότι το νερό παγώνει, παγιδεύοντας το μονοξείδιο του άνθρακα στο εσωτερικό του.
Η απάντηση έχει σημασία.
Όλος ο πάγος σε μια περιοχή όπως το Brick μπορεί να δώσει στους επιστήμονες νέες πληροφορίες για το ηλιακό μας σύστημα - ακόμη και για τον πλανήτη μας.
Ο πάγος και το νερό που υπάρχουν στη Γη, για παράδειγμα, πιθανότατα έφτασαν εδώ μέσω κομητών. Έτσι, το πού υπάρχει πάγος στο σύμπαν και πώς σχηματίζεται μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν από πού προέρχονται αυτοί οι κομήτες και πώς συνέλεξαν τα υλικά που εναπόθεσαν.