Atskleista spiralinių galaktikų susidarymo paslaptis

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Ar žinai, kas mane labiausiai stebina? Tai, kad mus supantį pasaulį laikome savaime suprantamu dalyku. Gyvūnus, augalus, fizikos ir kosmoso dėsnius daugelis žmonių suvokia kaip kažką tokio kasdieniško ir nuobodaus, kad jie sugalvoja fėjas, vaiduoklius, monstrus ir raganus. Sutikite, tai nuostabu, nes pats mūsų egzistavimo faktas yra magija.

Pažiūrėkite į tas pačias žirafas – kaip atsirado tokie dalykai ilgu kaklu? O kaip dėl plekšnių, echidnų, kiaulių ir visų kitų gyvūnų? Manau, supranti, ką aš turiu galvoje. Tas pats pasakytina apie erdvę. Argi pats planetų, žvaigždžių ir galaktikų egzistavimo faktas nėra nuostabus? Ir argi ne puiku, kad galime juos studijuoti? Taigi, Paukščių Tako galaktika (kurioje yra mūsų Saulė ir Žemė) yra viena iš milijardų galaktikų begalinės Visatos platybėse, tačiau mums pavyko išsiaiškinti, kokia ji forma ir kokios formos dauguma stebimos Visatos galaktikų. turėti. Šiame straipsnyje sužinosite ką nors nuostabaus apie pasaulį, kuriame gyvename, būtent kodėl kai kurios galaktikos yra spiralės formos?

Kas yra galaktika?

Erdvėje viską valdo gravitacijos jėga. Jei ne ji, tai be galo besiplečiančiose – ir net su pagreičiu – platybėse Visata neturėtų nė vienos galaktikos. Po Didžiojo sprogimo, įvykusio prieš 13,8 milijardo metų, visata toliau plėtėsi, palaipsniui vėsdama. Pasibaigus tamsiajam amžiui – pradedant neutralių dujų kondensacija – pamažu pradėjo formuotis medžiagos gumulėliai.

Tamsieji amžiai yra Visatos vystymosi laikotarpis, per kurį susiformavo pirmosios žvaigždės ir radiacija.

Tiesą sakant, galaktika yra didelė gravitaciniu būdu susieta medžiagų, žvaigždžių, dujų ir dulkių debesų, tamsiosios medžiagos ir planetų sankaupų sistema. Be to, visi galaktikos objektai juda bendro masės centro – supermasyvios juodosios skylės, esančios pačioje galaktikų širdyje, atžvilgiu. Keista, ar ne? Todėl mokslininkai žvalgosi į kosmoso gelmes, bandydami kuo daugiau sužinoti apie šią paslaptingą vietą.

Foninė spinduliuotė (arba kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė) yra šiluminė spinduliuotė, kuri tolygiai užpildo visatą. Manoma, kad reliktinė spinduliuotė atsirado ankstyvosios Visatos eroje, tai yra netrukus po Didžiojo sprogimo

Kokios formos yra galaktikos?

Galbūt nustebsite, tačiau išsamūs galaktikų tyrimai buvo pradėti tik praėjusio amžiaus 20-ajame dešimtmetyje. Nors žvaigždės ir planetos niekada nebuvo atimtos iš žmogaus dėmesio, žymus mokslininkas Edwinas Hablas padėjo pamatus ekstragalaktikai astronomijai. Jis įrodė, kad daugelis astronomų pastebėtų ūkų buvo kitos galaktikos, sudarytos iš daugybės žvaigždžių. Hablas ištyrė daugiau nei tūkstantį galaktikų ir nustatė atstumus iki kai kurių iš jų. Be to, Edvinas Hablas pirmasis nustatė tris pagrindinius galaktikų tipus: spiralinę, elipsinę ir netaisyklingą. Paaiškėjo, kad spiralinės galaktikos Visatos platybėse yra dažnesnės nei kitos. Na, daugiau nei pusė galaktikų yra spiralinės, įskaitant Paukščių Taką, Andromedos galaktiką ir Trikampio galaktiką. Bet kodėl?

Magnetiniai laukai yra raktas į spiralinių galaktikų paslaptis

Mokslininkus vis dar glumina spiralinės galaktikos ir tai, kaip jos įgauna formą, kai grakščios rankos pilnos žvaigždžių. Tiesą sakant, spiralinės galaktikos yra ikoninė daugumos visatos galaktikų forma. Siekdami suprasti, kodėl, astronomai atidžiai stebi spiralines galaktikas, kurios skiriasi nuo Paukščių Tako. Mokslininkai neseniai stebėjo galaktiką M77, dar žinomą kaip NGC 1068, naudodami SOFIA stratosferos observatoriją infraraudonųjų spindulių astronomijai ir pristatė savo rezultatus naujame tyrime, kuris netrukus bus paskelbtas The Astrophysical Journal.

Magnetinis laukas yra ypatinga materijos rūšis, per kurią vyksta judančių įkrautų dalelių sąveika.

Anot darbo autorių oficialiame pranešime spaudai, magnetiniai laukai vaidina didelį vaidmenį formuojant spiralines galaktikas, tokias kaip M77. Magnetiniai laukai yra nematomi, tačiau gali turėti įtakos galaktikų evoliucijai. Šiandien mokslininkai gana gerai supranta, kaip gravitacijos jėga veikia galaktikos struktūras, tačiau magnetinių laukų vaidmuo šiuose procesuose lieka nepastebėtas.

M77 yra spiralinė galaktika, nutolusi nuo Žemės maždaug 47 milijonus šviesmečių. Tyrėjai padarė išvadą, kad M77 turi aktyvų galaktikos branduolį, kuriame yra supermasyvi juodoji skylė, dvigubai didesnė nei Šaulys A *, juodoji skylė Paukščių Tako centre. M77 yra didesnio dydžio nei Paukščių Tako: jo spindulys yra apie 85 000 šviesmečių, o Paukščių Tako – apie 53 000. Tačiau M77 galaktikoje yra apie 300 milijardų žvaigždžių, o Paukščių Tako – apie 85 tūkst. 250 milijardų iki 400. M77 spiralinės atšakos užpildytos intensyvaus žvaigždžių formavimosi sritimis, vadinamomis žvaigždžių blyksniais. Magnetinio lauko linijos glaudžiai seka spiralines strypus, nors įprastu teleskopu jų nematyti. Laimei, SOFIA gali tai padaryti, todėl astronomai žino, kad magnetinių laukų egzistavimas palaiko plačiai paplitusią teoriją, paaiškinančią, kaip formuojasi spiralinių galaktikų rankos. Tai vadinama „tankio bangų teorija“.

Tankio bangų teorija buvo pasiūlyta septintajame dešimtmetyje, siekiant paaiškinti spiralinių galaktikų struktūrą. Remiantis šia teorija, spiralinių galaktikų rankos nėra materialūs dariniai, o padidinto tankio sritys, iš esmės primenančios kamščius.

Taigi, galaktikos rankos yra matoma tankio bangų dalis, o žvaigždės juda ir iš jų. Taigi, spiralinių galaktikų rankos nėra nuolatinės struktūros, sudarytos iš žvaigždžių, nors jos taip ir atrodo. Stebėjimai su SOFIA parodė, kad magnetinio lauko linijos driekiasi išilgai visos M77 galaktikos rankos 24 000 šviesmečių atstumu. Remiantis gautais rezultatais, gravitacinės jėgos, padėjusios sukurti galaktikos spiralės formą, tarsi suspaudžia magnetinius laukus, taip patvirtindamos tankio bangų teoriją. Gryna kosmoso beprotybė, ar ne?

Tačiau šiame tyrime nagrinėjama tik viena spiralinė galaktika, todėl astronomų dar laukia daug darbo. Kol kas nežinoma, kokį vaidmenį magnetinio lauko linijos gali atlikti kitų galaktikų, įskaitant neteisingas, struktūroje, tačiau nepaisant daugybės klausimų, mes jau daug sužinojome apie pasaulį, kuriame gyvename, ir šios žinios tik kelia smalsumą..