Spiraalgalaktikate tekke saladus on selgunud

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Kas sa tead, mis mind kõige rohkem üllatab? Asjaolu, et me võtame ümbritsevat maailma iseenesestmõistetavana. Loomi, taimi, füüsika- ja kosmoseseadusi tajuvad paljud inimesed kui midagi nii igapäevast ja igavat, et nad mõtlevad välja haldjaid, kummitusi, koletisi ja nõidust. Nõus, see on hämmastav, sest meie olemasolu fakt on maagia.

Vaadake neidsamu kaelkirjakuid – kuidas sellised pika kaelaga asjad tekkisid? Ja kuidas on lood kallaklindude, ehidnade, sigade ja kõigi teiste loomadega? Ma arvan, et saate aru, mida ma mõtlen. Sama kehtib ka ruumi kohta. Kas pole mitte hämmastav planeetide, tähtede ja galaktikate olemasolu fakt? Ja kas pole tore, et saame neid uurida? Niisiis, Linnutee galaktika (milles asuvad meie Päike ja Maa) on üks miljarditest galaktikatest lõpmatu universumi avarustes, kuid meil õnnestus välja selgitada, mis kujuga see on ja millise kujuga on enamik vaadeldava universumi galaktikaid. on. Sellest artiklist saate teada midagi hämmastavat maailma kohta, milles me elame, nimelt miks on mõned galaktikad spiraalikujulised?

Mis on galaktika?

Kosmoses juhib kõike gravitatsioonijõud. Kui mitte tema, siis lõpmatult paisuva – ja isegi kiirendusega – avarustes poleks universumil ainsatki galaktikat. Pärast Suurt Pauku, mis toimus 13,8 miljardit aastat tagasi, jätkas universumi paisumist, järk-järgult jahtudes. Pärast pimeda ajastu lõppu – alustades neutraalse gaasi kondenseerumisest – hakkasid järk-järgult moodustuma ainetükid.

Pime keskaeg on universumi arenguperiood, mille jooksul tekkisid esimesed tähed ja reliktkiirgus.

Tegelikult on galaktika suur gravitatsiooniga seotud süsteem aineparvedest, tähtedest, gaasi- ja tolmupilvedest, tumeainest ja planeetidest. Pealegi liiguvad kõik galaktika objektid ühise massikeskme – ülimassiivse musta augu – suhtes, mis asub galaktikate südames. Kummaline, kas pole? Seetõttu piiluvad teadlased kosmosesügavustesse, püüdes selle salapärase koha kohta võimalikult palju teada saada.

Taustkiirgus (või kosmiline mikrolaine taustkiirgus) on soojuskiirgus, mis täidab universumi ühtlaselt. Arvatakse, et reliktkiirgus tekkis varajase universumi ajastul, st vahetult pärast Suurt Pauku

Mis kujuga on galaktikad?

Võite olla üllatunud, kuid galaktikate üksikasjalikud uuringud algasid alles 1920. aastatel. Kui tähed ja planeedid pole kunagi inimeste tähelepanust ilma jäänud, pani silmapaistev teadlane Edwin Hubble aluse galaktilisele astronoomiale. Ta tõestas, et paljud astronoomide vaadeldud udukogud osutusid muudeks lugematutest tähtedest koosnevateks galaktikateks. Hubble on uurinud üle tuhande galaktika ja määranud mõne neist kaugused. Veelgi enam, Edwin Hubble tuvastas esmakordselt kolm peamist galaktikate tüüpi: spiraalsed, elliptilised ja ebaregulaarsed. Selgus, et spiraalgalaktikad Universumi avarustes on levinumad kui teised. Noh, enam kui pooled galaktikatest on spiraalsed, sealhulgas Linnutee, Andromeeda galaktika ja Kolmnurga galaktika. Aga miks?

Magnetväljad on võti spiraalgalaktikate saladuste lahtiharutamiseks

Teadlased on endiselt hämmingus spiraalgalaktikatest ja nende kuju võtmisest, mille graatsilised käed on täis tähti. Tegelikult on spiraalgalaktikad enamiku universumi galaktikate ikooniline vorm. Püüdes mõista, miks, jälgivad astronoomid tähelepanelikult spiraalgalaktikaid, mis erinevad Linnuteest. Teadlased jälgisid hiljuti galaktikat M77, tuntud ka kui NGC 1068, kasutades SOFIA stratosfääri vaatluskeskust infrapuna astronoomia jaoks ja tutvustasid oma tulemusi uues uuringus, mis avaldatakse peagi ajakirjas The Astrophysical Journal.

Magnetväli on teatud tüüpi aine, mille kaudu toimub liikuvate laetud osakeste vaheline interaktsioon.

Töö autorite sõnul on ametliku pressiteate kohaselt magnetväljadel suur roll spiraalgalaktikate nagu M77 tekkes. Magnetväljad on nähtamatud, kuid võivad mõjutada galaktikate arengut. Tänapäeval mõistavad teadlased üsna hästi, kuidas gravitatsioonijõud galaktilisi struktuure mõjutab, kuid magnetväljade roll nendes protsessides on veel lahtine.

M77 on spiraalgalaktika, mis asub Maast umbes 47 miljoni valgusaasta kaugusel. Uurijad jõudsid järeldusele, et M77-l on aktiivne galaktiline tuum, mis sisaldab ülimassiivset musta auku, mis on kaks korda massiivsem kui Ambur A *, Linnutee keskel asuv must auk. M77 on oma mõõtmetelt suurem kui Linnuteel: selle raadius on umbes 85 000 valgusaastat ja Linnutee raadius on umbes 53 000. M77 galaktikas on aga umbes 300 miljardit tähte, Linnuteel aga u. 250 miljardit kuni 400. M77 spiraalharud on täidetud intensiivse tähtede moodustumise piirkondadega, mida nimetatakse tähtede sähvatusteks. Magnetvälja jooned järgivad täpselt spiraalharusid, kuigi neid pole tavalise teleskoobiga näha. Õnneks saab SOFIA seda teha, pannes astronoomid teadma, et magnetväljade olemasolu toetab laialdaselt levinud teooriat, mis selgitab, kuidas spiraalgalaktikate käed kujunevad. Seda nimetatakse "tiheduslainete teooriaks".

Tiheduslainete teooria pakuti välja 1960. aastatel, et selgitada spiraalgalaktikate spiraalstruktuuri. Selle teooria kohaselt ei ole spiraalgalaktikate harud materiaalsed moodustised, vaid need on suurenenud tihedusega alad, mis oma olemuselt meenutavad liiklusummikuid.

Seega on galaktilised käed tiheduslainete enda nähtav osa ja tähed liiguvad neist sisse ja välja. Seega ei ole spiraalgalaktikate harud tähtedest koosnevad püsivad struktuurid, kuigi nad näevad välja sellised. SOFIA-ga tehtud vaatlused on näidanud, et magnetvälja jooned ulatuvad mööda galaktika M77 kogu haru 24 000 valgusaasta kaugusel. Saadud tulemuste kohaselt suruvad gravitatsioonijõud, mis aitasid luua galaktika spiraalset kuju, magnetvälju, kinnitades seeläbi tiheduslainete teooriat. Puhas kosmosehullus, kas pole?

See uuring käsitleb aga ainult ühte spiraalgalaktikat, nii et astronoomidel on veel palju tööd ees. Jääb teadmata, millist rolli võivad magnetvälja jooned mängida teiste galaktikate, sealhulgas valede galaktikate struktuuris, kuid vaatamata tohutule hulgale küsimustele oleme juba palju õppinud maailma kohta, kus me elame ja see teadmine äratab vaid uudishimu..