Τι ψιθύρισε το τραγούδι της Μύγας

Όπως έχουμε ξαναπεί, η μέτρηση της τρίτης διάστασης στον ουρανό είναι η αχίλλειος πτέρνα της αστρονομίας. Κι εντάξει, όταν πρόκειται για άστρα, μπορούμε για παράδειγμα να υπολογίσουμε αποστάσεις με παραλλάξεις. Αλλά όταν μελετάμε κάτι πιο εκτεταμένο και αμυδρό, όπως ένα μοριακό νέφος, τα πράγματα περιπλέκονται αρκετά, και δε μπορούμε σχεδόν ποτέ να ελπίσουμε σε έναν τέτοιο υπολογισμό. Τώρα όμως, χάρη σε δύο επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Κρήτης, που βρήκαν έναν έξυπνο και κομψό τρόπο να μετρήσουν το πάχος του νέφους της Μύγας (Musca) στο Νότιο ουρανό, μπορούμε να κάνουμε μία μικρή εξαίρεση!

Θα μου πείτε, πολύ ωραία, αλλά τι είναι τα μοριακά νέφη και γιατί να θέλουμε να ξέρουμε την τρίτη τους διάσταση; Όπως πολύ σωστά περιγράφει το όνομα (δεν συμβαίνει και πολύ συχνά κάτι τέτοιο στην αστρονομία), είναι πυκνά και κρύα σύννεφα στο μεσοαστρικό χώρο, με μέση θερμοκρασία περίπου στους -260 με -200 βαθμούς Κελσίου, γεμάτα σκόνη, φτιαγμένα από μοριακό υδρογόνο και άλλα μόρια. Τα μοριακά νέφη φαίνονται σκοτεινά στον έναστρο ουρανό γιατί απορροφούν έντονα το φως των άστρων. Τόσο, που πολλοί αρχαίοι πολιτισμοί του Νότιου ημισφαιρίου, όπου φαίνεται το εκπληκτικό θέαμα των μοριακών νεφών στο κέντρο του γαλαξία, σχημάτιζαν τους αστερισμούς τους με τα σκοτεινά κομμάτια τ’ ουρανού, κι όχι με τα άστρα, όπως οι Μεσοποτάμιοι κι οι Έλληνες.

Το πιο ενδιαφέρον όμως, αυτό που μας κινεί την περιέργεια και τα τηλεσκόπια για να τα μελετήσουμε, είναι ότι όλα τα νεογέννητα ή έμβρυα άστρα που έχουμε παρατηρήσει βρίσκονται μέσα σε μοριακά νέφη, που σημαίνει ότι σχηματίζονται εκεί. Γι’αυτό και τα χαρακτηριστικά των μοριακών νεφών είναι τόσο σημαντικά: μπορούν να μας αποκαλύψουν τις αρχικές συνθήκες του σχηματισμού των άστρων, μια πολύ καλά φυλαγμένη συνταγή του Σύμπαντος.

Το νέφος της Μύγας (Musca), στο Νότιο ουρανό, είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα ενός ήσυχου μοριακού νέφους που δεν σχηματίζει ακόμα άστρα. Είναι μακρύ και λεπτό σα βελόνα, και η μέχρι στιγμής θεωρία το θέλει να είναι κυλινδρικό, δηλαδή με την τρίτη του διάσταση (το «βάθος») να είναι περίπου ίση με το πλάτος του (το μήκος του είναι περίπου 200 χιλιάδες δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, και το πλάτος του είναι δέκα φορές μικρότερο). Λόγω του ότι δεν περιέχει την πολυπλοκότητα και το θόρυβο που δημιουργούν τα νεαρά άστρα είναι ιδανικό για να μελετήσουμε τα αρχικά στάδια της αστρογέννεσης. Έτσι, έχει παρατηρηθεί διεξοδικά με τα ραδιοτηλεσκόπια του Νότου, κι έτσι έχουμε πολλές εικόνες της δομής του σε πολύ υψηλή ανάλυση· όπως πάντα, μόνο σε δύο διαστάσεις.

Η τρίτη διάσταση προέκυψε με σπάνιο τρόπο, από μία λεπτομέρεια που ήταν σχεδόν αδύνατο να αγνοήσουμε. Στις πιο πρόσφατες παρατηρήσεις του νέφους φαινόταν να προεξέχουν από τα άκρα του κάποιες «ραβδώσεις», με πολύ κανονικά διαστήματα μεταξύ τους (κάτι σα φράντζες). Επιπλέον, από άλλες παρατηρήσεις, οι ραβδώσεις φαινόταν να έχουν περίπου την ίδια κατεύθυνση με το μαγνητικό πεδίο, ένα στοιχείο που τελικά έδωσε και την κατεύθυνση για τη λύση του μυστηρίου.

Με αυτά τα στοιχεία στα χέρια, η ομάδα πρότεινε ότι οι ραβδώσεις είναι μαγνητικά κύματα που παγιδεύτηκαν μέσα στο νέφος, όπως τα κύματα του ήχου παγιδεύονται στο διαπασών. Εφαρμόζοντας αυτή την υπόθεση στα παρατηρησιακά δεδομένα, βρήκαν ότι ταίριαζε απόλυτα! Αλλά δε σταμάτησαν εκεί.

Τα κύματα που παγιδεύονται σε μία κοιλότητα, ή ένα σώμα, κουβαλάνε πληροφορίες για το σχήμα του (όπως η νότα του διαπασών εξαρτάται από το μήκος των ράβδων του). Έτσι, μέσω αυτών των μαγνητικών τώρα κυμάτων, μπόρεσαν να μετρήσουν το πάχος του νέφους, και το βρήκαν όσο σχεδόν και το μήκος του. Δηλαδή, σύμφωνα με αυτή τη μελέτη, το Musca δεν είναι καθόλου βελονοειδές, αλλά πιο κοντά σε μία μεσοαστρική τηγανίτα που τη βλέπουμε από το πλάι.

Τι επιπτώσεις έχει αυτό για το σχηματισμό των άστρων; Όλα εξαρτώνται από το πόσο κοινό είναι αυτό το σχήμα. Aν τα περισσότερα μοριακά νέφη είναι επίπεδα όπως η νέα θεωρία προβλέπει για το Musca, αυτό σημαίνει ότι υπάρχει κάποια μορφή πίεσης στο εξωτερικό τους που τα διατηρεί έτσι, ή ότι το μαγνητικό τους πεδίο είναι πιο ισχυρό στην κατεύθυνση κάθετα προς την τηγανίτα, εμποδίζοντας τη βαρυτική συμπίεση στις άλλες κατευθύνσεις. Όλα είναι καίρια συστατικά για την τελική μας συνταγή σχηματισμού άστρων, έτοιμη να ελεγχθεί με υπολογιστικά μοντέλα. Θα ήταν λοιπόν ιδιαίτερα χρήσιμο να βρούμε τουλάχιστον άλλο ένα νέφος σαν το Musca, με ραβδώσεις γύρω του, για να δούμε πόσο κοινή είναι αυτή η μορφολογία.

Εν τω μεταξύ όμως, ακούστε το τραγούδι της Μύγας εδώ!

Ακολουθήστε την Α,ΜΠΑ; στο Google News