Observatorul Chandra identifica impactul haosului cosmic asupra nasterii unei stele

Turbulentele, acelasi fenomen care este responsabil pentru un zbor cu avionul mai agitat, sau mai degraba lipsa lor, ar putea fi solutia la un mister mai vechi privind nasterea stelelor, arata un nou studiu realizat cu ajutorul datelor obtinute de Observatorul de raze X Chandra al Agentiei Spatiale Americane.

Roiurile de galaxii sunt cele mai mari obiecte din univers, fiind formate si tinute la un loc de gravitatie. Aceste structuri monstru contin sute de mii de galaxii scufundate in gaz cu temperaturi de milioane de grade.

Acest gaz fiebinte, care este cea mai abundenta componenta a roiurilor de galaxii, cu exceptie materiei intunecate, straluceste puternic cu raze X detectate de Chandra. De-a lungul timpului, gazul din centrul acestor roiuri ar trebui sa se raceasca suficient pentru a permite formarea stelelor, intr-un ritm alert. Insa nu asta este ceea ce astronomii au observat in multe dintre roiuri de galaxii.

„Stiam ca, intr-un fel, gazul din roiuri este incalzit, ceea ce impiedica racirea sa si formarea stelelor. Intrebarea este cum anume se intampla asta”, explica Irina Zhuravleva de la Universitatea Stanford din Palo Alto, California, care a condus studiul publicat in cel mai recent numar al revistei Nature.

„Credem ca am putea avea dovezi ca aceasta caldura este canalizata din miscari turbulente, pe care le-am identificat din semnaturile inregistrate in imaginile in raze X”, a adaugat cercetatoarea.

Studii anterioare au aratat ca gaurile negre supermasive, aflate in centrul galaxiilor mari din centrul roiurilor de galaxii, pompeaza in jurul lor cantitati mari de energie in jeturi puternice de particule energetice care creaza cavitati in gazul fierbinte. Chandra si alte telescoape de raze X au detectat anterior aceste cavitati gigant.

Cercetarile recente realizate de Zhuravleva si colegii sai ofera noi perspective asupra felului in care aceasta energie poate fi transferata din cavitati in gazul inconjurator. Interactiunea cavitatilor cu gazul ar putea genera turbulente, sau miscari haotice, care apoi se imprastie pastrand gazul fierbinte timp de miliarde de ani.

„Orice miscari ale gazului provocate de turbulente se vor degrada in cele din urma, eliberand energie (…). Insa gazul nu se va raci daca turbulentele sunt suficient de puternice si generate suficient de des”, spune co-autorul studiului, Eugene Churazov, de la Institutul de Astrofizica Max Planck Institute din Munchen, Germania.

Dovezile turbulentelor vin din datele Chandra privind doua roiuri imense de galaxii numite Perseus si Virgo. Prin analiza observatiilor extinse ale celor doua roiuri, echipa a reusit sa masoare fluctuatiile in densitatea gazului. Aceasta informatie le-a permis apoi sa estimeze cat de afectat de turbulente este gazul.

„Munca noastra ne da o estimare a turbulentelor generate in aceste zone roiuri. Din ce am stabilit pana acum, sunt suficiente turbulente cat sa contrabalanseze racirea gazului”, explica Alexandru Schekochihin de la Universitatea Oxford din Marea Britanie.

Aceste rezultate sustin modelul „feedback” care presupune existenta unor gauri negre super-masive in centrul roiurilor de galaxii. Gazul se raceste si aluneca spre gaura neagra intr-un ritm alert, facand ca gaura neagra sa creasca productia de jeturi, care, in schimb produc cavitati si produc turbulente in gaz. Aceste turbulente se disipeaza treptat si incalzesc gazul, explica NASA.

In timp ce o fuziune intre doua roiuri de galaxii ar putea, de asemenea, produce turbulente, cercetatorii cred ca aceste emisii ale gaurilor negre supemasive sunt principala sursa de agitatie cosmica din centrul celor mai multe clustere de galaxii.