Καταστρέφεται το κοντινότερο αστέρι στον Ήλιο;

Εάν είναι αλήθεια, αυτό μπορεί να παρέχει στοιχεία για έναν ύποπτο πληθυσμό «υπο-αλογούλων σκοτεινής ύλης». Αυτά τα αόρατα σύννεφα σωματιδίων πιστεύεται ότι είναι λείψανα από το σχηματισμό του Γαλαξία, και τώρα εξαπλώνονται σε όλο τον γαλαξία, αποτελώντας μια αόρατη υποδομή που ασκεί αξιοσημείωτη βαρυτική επίδραση σε οτιδήποτε κινείται πολύ κοντά.

Ο ερευνητής της ESA, Tereza Jerabkova και οι συνεργάτες του από το ESA και το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο έκαναν την ανακάλυψη, ενώ μελετούσαν τον τρόπο με τον οποίο ένα κοντινό σμήνος αστεριών συγχωνεύεται στο γενικό υπόβαθρο των αστεριών στον γαλαξία μας. Αυτή η ανακάλυψη βασίστηκε στην πρώιμη τρίτη έκδοση δεδομένων της Gaia (EDR3) και σε δεδομένα από τη δεύτερη έκδοση .

Η ομάδα επέλεξε τους Hyades ως στόχο τους, επειδή είναι το πλησιέστερο αστέρι στον Ήλιο. Βρίσκεται πάνω από 153 έτη φωτός μακριά, και είναι εύκολα ορατό στους παρατηρητές του ουρανού τόσο στο βόρειο όσο και στο νότιο ημισφαίριο ως ένα εμφανές σχήμα «V» φωτεινών αστεριών που σηματοδοτεί το κεφάλι του ταύρου στον αστερισμό του Ταύρου. Πέρα από τα εύκολα ορατά φωτεινά αστέρια, τα τηλεσκόπια αποκαλύπτουν εκατοντάδες πιο αμυδρά αστέρια που περιέχονται σε μια σφαιρική περιοχή του διαστήματος, περίπου 60 έτη φωτός.

Ένα σύμπλεγμα αστεριών θα χάσει φυσικά αστέρια γιατί καθώς αυτά τα αστέρια κινούνται μέσα στο σύμπλεγμα έλκονται μεταξύ τους βαρυτικά. Αυτή η σταθερή έλξη αλλάζει ελαφρώς τις ταχύτητες των αστεριών, μετακινώντας μερικές προς τις άκρες του σμήνους. Από εκεί, τα αστέρια μπορούν να παρασυρθούν από τη βαρυτική έλξη του γαλαξία, σχηματίζοντας δύο μεγάλες ουρές.

Η μία ουρά ακολουθεί τη συστάδα αστεριών, η άλλη βγαίνει μπροστά. Είναι γνωστές ως παλιρροϊκές ουρές και έχουν μελετηθεί ευρέως σε συγκρούοντες γαλαξίες, αλλά κανείς δεν τους είχε δει ποτέ από ένα κοντινό σμήνος ανοιχτού αστεριού, μέχρι πολύ πρόσφατα.

Εντοπισμός των παλιρροιακών ουρών Hyades
Πρόσβαση στο βίντεο

Το κλειδί για την ανίχνευση παλιρροιακών ουρών είναι να εντοπιστεί ποια ουράνια σώματα κινούνται με παρόμοιο τρόπο με το αστέρι. Το Gaia το καθιστά εύκολο γιατί μετρά ακριβώς την απόσταση και την κίνηση πάνω από ένα δισεκατομμύριο αστέρια στον γαλαξία μας. «Αυτές είναι οι δύο πιο σημαντικές ποσότητες που πρέπει να αναζητήσουμε παλιρροιακές ουρές από συστάδες αστεριών στον Γαλαξία μας», λέει η Τερέζα.

Προηγούμενες απόπειρες άλλων ομάδων είχαν περιορισμένη επιτυχία, επειδή οι ερευνητές έψαχναν μόνο αστέρια που ταίριαζαν στενά με την κίνηση του αστεριού. Αυτό αποκλείει μέλη που έφυγαν νωρίτερα στην ιστορία των 600-700 εκατομμυρίων ετών και έτσι ταξιδεύουν τώρα σε διαφορετικές τροχιές.

Για να κατανοήσει το εύρος των τροχιών που πρέπει να αναζητήσουν, ο Tereza δημιούργησε ένα μοντέλο υπολογιστή που θα προσομοιώνει τις διάφορες διαταραχές που μπορεί να νιώσουν τα αστέρια στο σύμπλεγμα κατά τη διάρκεια των εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών στο διάστημα τους. Μετά την εκτέλεση αυτού του κώδικα και στη συνέχεια συγκρίνοντας τις προσομοιώσεις με τα πραγματικά δεδομένα, αποκαλύφθηκε η πραγματική έκταση των παλιρροιακών ουρών Hyades. Η Τερέζα και οι συνεργάτες της βρήκαν χιλιάδες πρώην μέλη στα δεδομένα της Gaia. Αυτά τα αστέρια εκτείνονται τώρα για χιλιάδες έτη φωτός στον γαλαξία σε δύο τεράστιες παλιρροιακές ουρές.

Αλλά η πραγματική έκπληξη ήταν ότι η ουρά της παλίρροιας φαίνεται να έλειπε αστέρια. Αυτό δείχνει ότι κάτι πολύ πιο βάναυσο συμβαίνει από το αστρικό σμήνος που «διαλύεται» απαλά.

Εξέλιξη του αστεριού συμπλέγματος Hyades από ~ 650 εκατομμύρια χρόνια πριν έως τώρα
Πρόσβαση στο βίντεο

Εκτελώντας ξανά τις προσομοιώσεις, ο Tereza έδειξε ότι τα δεδομένα θα μπορούσαν να αναπαραχθούν εάν αυτή η ουρά είχε συγκρούσει με ένα σύννεφο ύλης που περιείχε περίπου 10 εκατομμύρια ηλιακές μάζες. «Πρέπει να υπήρχε στενή αλληλεπίδραση με αυτό το πραγματικά τεράστιο μάζα και οι Hyades μόλις έσπασαν», λέει.

Αλλά τι θα μπορούσε να είναι αυτό το σύνολο; Δεν υπάρχουν παρατηρήσεις για ένα σύννεφο αερίου ή μια συστάδα αστεριών που είναι τεράστια κοντά. Εάν δεν εντοπιστεί ορατή δομή ακόμη και σε μελλοντικές στοχευμένες αναζητήσεις, ο Tereza προτείνει ότι το αντικείμενο θα μπορούσε να είναι ένα υπό-φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης. Πρόκειται για φυσικές συστάδες σκοτεινής ύλης που πιστεύεται ότι βοηθούν στη διαμόρφωση του γαλαξία κατά τον σχηματισμό του. Αυτό το νέο έργο δείχνει πώς η Gaia βοηθά τους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν αυτό το αόρατο πλαίσιο σκοτεινής ύλης του γαλαξία.

«Με τη Γαία, ο τρόπος που βλέπουμε τον Γαλαξία μας έχει αλλάξει εντελώς. Και με αυτές τις ανακαλύψεις, θα μπορέσουμε να χαρτογραφήσουμε τις υποδομές του Γαλαξία πολύ καλύτερα από ποτέ », λέει ο Tereza. Και έχοντας αποδείξει την τεχνική με τους Hyades, ο Tereza και οι συνεργάτες του επεκτείνουν τώρα το έργο αναζητώντας παλιρροιακές ουρές από άλλες, πιο μακρινές συστάδες αστεριών.