Ponovno rađanje galaksija

Nedavno otkriveni skup galaksija u sazvežđu Feniks našao se u centru pažnje konferencije za štampu NASA. Razlog tome su neobične osobine ovog galaktičkog skupa, koje mogu izvršiti suštinski uticaj na saznanja o evoluciji skupova galaksija. Do njegovog otkrića je došlo relativno skoro, zahvaljujući takozvanom efektu Sunjajeva-Zeljdoviča, koji nosi ime sovjetskih astrofičičara koji su po prvi put dali opis ovog efekta pre više od 40.-tak godina.

Istovremeno postoji nekoliko pojava ovog skupa galaksija, čiji je engleski naziv «Skup Feniksa». Prvo, njegov fluks rendgenskog zračenja je izuzetno visok. Drugo, to je jedan od najmasivnijih skupova. Treće, u centralnom delu skupa beleži se izuzetno visoka dinamika formiranja zvezda. Najzad, što je veoma iznenadilo astofizičare, u centru galaktiškog skupa gas visoke temperature hladi se znatno brže, nego u drugim skupovima. Šta to znači za astrofiziku, - objašnjava časopis Nature.

Skup galaksija u Feniksu je otkriven 2010. godine tokom posmatranja sa opservatorije na Južnom polu (South Pole Telescope, SAD). On se nalazi na udaljenosti od oko 5,7 milijardi svetlosnih godina od nas, i njegova masa je prvobitno bila procenjena na 1660 biliona masa Sunca. Godine 2011. ovaj skup je posmatrala rendgenska opservatorija Chandra (NASA). Kako je tada pisao autor članka Majkl Mekdonald iz Masačusetskog tehnološkog instituta, postalo je jasno da je objekat opservacije – jedan od najmasivnijh od dosada poznatih skupova, sa izuzetno visokim nivoom zračenja u rendgenskom dijapazonu.

Dalja istraživanja su obuhvatila optička, infracrvena i rendgenska posmatranja sa zemaljskih i orbitalnih stanica, kao i pregled arhivskih podataka. Ispostavilo se, da se unutar skupa galaksija odvija intenzivan proces formiranja zvezda. To je dosta neobično, jer se do sada u centrima većine skupova galaksija pojavljivanje novih zvezda beležilo veoma retko. Prepostavljalo se da taj proces sprečavaju supermasivne crne rupe u centralnim galaksijama skupova, koje «napumpavaju» energijom međugalaktički gas, koji se spušta prema centru galaktičkog skupa. Na taj način zaustavlja se proces hlađenja, o ona se ne može ohladiti do nivoa, koji je neophodan za rađanje novih zvezda.

Međutim supermasivna crna rupa u centralnoj galaksiji «skupa u Feniksu» je «manje energična», te je dinamika formiranja zvezda ovde dovoljno visoka. Posebno je značajno, da brzo hlađenje gasa prouzrokuje veoma brzo povećanje mase centralne galaksije i njene crne rupe – oko 60 masa Sunca godišnje. To se odvija sa takvom brzinom, da ovaj proces nije mogao da počne veoma davno. U protivnom, crna rupa (čija se masa sada procenjuje na oko 20 milijardi masa Sunca) bi prešla u kategoriju aktivnih, a sam galaktički skup bi višestruko prevazišao po svojoj masi obližnje skupove u Svemiru.

Visoka dinamika pojavljivanja novih zvezda je još jedan razlog što je skup dobio naziv «skup Feniksa». Pretpostalja se da je formiranje zvezda u centrima galaktičkih skupova prestalo pre jedno 10 milijardi godina. I to, što se u ovom skupu sada posmatra nastavak procesa formiranja zvezda, govori da je on doživeo ponovno rođenje. Uostalom da li je to drugo, treće ili četvrto po redu rođenje, nije nam poznato. Akademik RAN Rašid Sunjajev (Institut kosmičkih istraživanja RAN i Institu astrofizike Društva «Maksa Planka», Nemačka) iznosi pretpostavku, da period hlađenja izazvan smanjenjem aktivnosti crne rupe, skupovi galakcija preživljavaju nekoliko puta u svom životu.

Može se očekivati, da će u najbliže vreme doći do novih otkrića ujedno sa novim skupovima galakcija. Traganje za njima sada je jedan od prioritetnijih zadataka astrofizike. Skup Feniksa je otkriven na osnovu efekta Sunjajeva-Zeljdoviča, efekta, koji je vezan za uzajamno dejstvo reliktnog mikrotalasnog fona svemira sa vrućim gasom u skupovima galaksija. Fotoni reliktnog zračenja (preostalog u svemiru iz vremena od oko 300 hiljada godina nakon Velikog praska – «big benga») usled uzajamnog dejstva sa elektronima gasa u skupovima galaksija, delimično menjaju svoju energiju. Sa svoje strane posmatrač, koji formira kartu reliktnog fona konstatuje «izobličenje» u energiji fotona u pravcu skupa. Ovaj efekat je teoretski bio predviđen Rašidom Sunjajevim i njegovim učiteljem Jakovom Zeljdovićem 1969. godine. Međutim njena veličina je bila toliko mala, da je bilo sumnje da će se uopšte moći posmatrati. To postalo moguće tek krajem prošlog veka sa pojavom novih visokoosetljivih pribora.