V velikanskih kopicah stotin ali tisočih galaksij neštete zvezde kot izgubljene duše tavajo med galaksijami in oddajajo prividno svetlobno meglico. Te zvezde niso gravitacijsko vezane na nobeno galaksijo v zvezdni kopici.
Kako so se zvezde sploh razpršile po zvezdni kopici?
Astronomi se sprašujejo, kako so se zvezde sploh razpršile po kopici? Več konkurenčnih teorij vključuje možnost, da so bile zvezde iztrgane iz galaksij v kopici, da so bile razmetane po združitvi galaksij ali da so bile prisotne na začetku formiranja kopice pred mnogimi milijardami let.
Nedavna infrardeča raziskava Nasinega vesoljskega teleskopa Hubble, ki je iskala tako imenovano svetlobo znotraj kopice, je vnesla novo luč v to skrivnost. Nova Hubblova opazovanja kažejo, da te zvezde tavajo naokoli že milijarde let in niso produkt novejše dinamične dejavnosti znotraj jate galaksij, ki bi jih izločila iz običajnih galaksij.
Raziskava je vključevala 10 galaktičnih kopic, oddaljenih skoraj 10 milijard svetlobnih let. Te meritve morajo biti opravljene iz vesolja, saj je šibka svetloba znotraj kopice 10.000-krat šibkejša od nočnega neba, ki ga vidimo s tal.
Delež svetlobe znotraj kopice glede na celotno svetlobo v kopici ostaja konstanten
Raziskava razkriva, da delež svetlobe znotraj kopice glede na celotno svetlobo v kopici ostaja konstanten, če pogledamo milijarde let nazaj v preteklost. »To pomeni, da so bile te zvezde brez doma že v zgodnjih fazah nastajanja kopice,« je povedal James Jee z univerze Yonsei v Seulu v Južni Koreji.
Zvezde se lahko razpršijo zunaj svojega galaktičnega rojstnega kraja, ko se galaksija med kroženjem okoli središča kopice premika skozi plinasto snov v prostoru med galaksijami. Pri tem se zaradi upora plin in prah iztisneta iz galaksije. Vendar Jee na podlagi nove Hubblove raziskave izključuje ta mehanizem kot glavni vzrok za nastajanje zvezd znotraj kopice. To pa zato, ker bi se delež svetlobe v notranjosti kopice sčasoma povečal do sedanjega stanja, če bi bil glavni dejavnik odrivanje. Vendar v novih Hubblovih podatkih, ki kažejo konstanten delež skozi milijarde let, temu ni tako.
Zakaj so postale brezdomke?
»Ne vemo natančno, zakaj so postale brezdomke. Trenutne teorije ne morejo pojasniti naših rezultatov, vendar so nekako nastajale v velikih količinah v zgodnjem vesolju,« je dejal Jee. »V zgodnjih letih nastajanja so bile galaksije morda precej majhne in so zaradi šibkejšega gravitacijskega prijema zlahka izločale zvezde.«
»Če bomo ugotovili izvor zvezd znotraj kopice, nam bo to pomagalo razumeti zgodovino sestavljanja celotne kopice galaksij, poleg tega pa lahko služijo kot vidni sledilci temne snovi, ki kopico obdaja,« je dejal Hyungjin Joo z univerze Yonsei, prvi avtor prispevka. Temna snov je nevidno ogrodje vesolja, ki drži skupaj galaksije in kopice galaksij.
Če bi tavajoče zvezde nastale v razmeroma nedavni igri pinballa med galaksijami, ne bi imele dovolj časa, da bi se razpršile po celotnem gravitacijskem polju kopice, zato ne bi sledile porazdelitvi temne snovi v kopici. Če pa so se zvezde rodile v zgodnjih letih kopice, so se v celoti razpršile po celotni kopici. To bi astronomom omogočilo, da s pomočjo teh zvezd začrtajo porazdelitev temne snovi po celotni kopici.
Tehnika dopolnjuje tradicionalno metodo kartiranja
Ta tehnika je nova in dopolnjuje tradicionalno metodo kartiranja temne snovi z merjenjem, kako celotna kopica zaradi pojava, imenovanega gravitacijska leča, popači svetlobo objektov iz ozadja.
Svetlobo znotraj kopice je leta 1951 v kopici galaksij Coma prvič zaznal Fritz Zwicky, ki je poročal, da je bilo eno od njegovih najzanimivejših odkritij opazovanje svetle, šibke medgalaktične snovi v kopici. Ker je kopica Coma, v kateri je vsaj 1000 galaksij, ena od Zemlji najbližjih kopic (330 milijonov svetlobnih let), je Zwicky svetlobo duha lahko zaznal celo s skromnim 18-palčnim teleskopom.
Možnost in občutljivost Nasinega vesoljskega teleskopa Jamesa Webba v bližnji infrardeči svetlobi bosta močno razširili iskanje zvezd znotraj kopice globlje v vesolju, zato naj bi pomagali razrešiti to skrivnost.
Novinar
