Tajomstvo vzniku špirálových galaxií bolo odhalené

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Viete, čo ma najviac prekvapuje? To, že berieme svet okolo nás ako samozrejmosť. Zvieratá, rastliny, zákony fyziky a vesmíru mnohí ľudia vnímajú ako niečo také všedné a nudné, že si vymýšľajú víly, strašidlá, príšery a čarodejníctvo. Súhlasíte, je to úžasné, pretože samotná skutočnosť našej existencie je mágia.

Pozrite sa na tie isté žirafy – ako vznikli také veci s dlhým krkom? A čo platypusy, echidny, dikobrazy a všetky ostatné zvieratá? Myslím, že chápete, čo tým myslím. To isté platí pre priestor. Nie je úžasný už samotný fakt existencie planét, hviezd a galaxií? A nie je skvelé, že ich môžeme študovať? Takže galaxia Mliečna dráha (v ktorej sa nachádza naše Slnko a Zem) je jednou z miliárd galaxií v rozľahlosti nekonečného vesmíru, ale podarilo sa nám zistiť, aký má tvar a aký tvar má väčšina galaxií v pozorovateľnom vesmíre. mať. V tomto článku sa dozviete niečo úžasné o svete, v ktorom žijeme, konkrétne prečo majú niektoré galaxie špirálovitý tvar?

Čo je galaxia?

Vo vesmíre je všetko riadené gravitačnou silou. Nebyť jej, tak v rozľahlosti nekonečne sa rozpínajúcej – a dokonca aj so zrýchlením – by Vesmír nemal ani jednu galaxiu. Po Veľkom tresku, ktorý nastal pred 13,8 miliardami rokov, sa vesmír ďalej rozpínal a postupne ochladzoval. Po skončení doby temna – počnúc kondenzáciou neutrálneho plynu – sa postupne začali vytvárať zhluky hmoty.

Doba temna je obdobím vývoja vesmíru, počas ktorého vznikli prvé hviezdy a reliktné žiarenie.

Galaxia je v skutočnosti veľký gravitačne viazaný systém zhlukov hmoty, hviezd, oblakov plynu a prachu, tmavej hmoty a planét. Okrem toho sa všetky objekty v galaxii pohybujú vzhľadom na spoločné centrum hmoty - supermasívnu čiernu dieru nachádzajúcu sa v samom srdci galaxií. Zvláštne, však? Vedci preto nazerajú do hlbín vesmíru a snažia sa o tomto tajomnom mieste zistiť čo najviac.

Žiarenie pozadia (alebo kozmické mikrovlnné žiarenie pozadia) je tepelné žiarenie, ktoré rovnomerne vypĺňa vesmír. Predpokladá sa, že reliktné žiarenie vzniklo v ére raného vesmíru, teda krátko po Veľkom tresku.

Aký tvar majú galaxie?

Možno vás to prekvapí, ale podrobné štúdie galaxií sa začali až v 20. rokoch minulého storočia. Zatiaľ čo hviezdy a planéty neboli nikdy zbavené ľudskej pozornosti, významný vedec Edwin Hubble položil základy extragalaktickej astronómie. Dokázal, že mnohé z hmlovín pozorovaných astronómami sa ukázali ako iné galaxie zložené z nespočetných hviezd. Hubble študoval viac ako tisíc galaxií a určil vzdialenosti niektorých z nich. Navyše to bol Edwin Hubble, ktorý ako prvý identifikoval tri hlavné typy galaxií: špirálové, eliptické a nepravidelné. Ukázalo sa, že špirálové galaxie v rozľahlosti vesmíru sú bežnejšie ako iné. No, viac ako polovica galaxií je špirálová, vrátane Mliečnej dráhy, galaxie Andromeda a galaxie Triangle. Ale prečo?

Magnetické polia sú kľúčom k odhaleniu tajomstiev špirálových galaxií

Vedci sú stále zmätení špirálovými galaxiami a tým, ako sa formujú, s pôvabnými ramenami plnými hviezd. V skutočnosti sú špirálové galaxie ikonickou formou väčšiny galaxií vo vesmíre. V snahe pochopiť prečo astronómovia pozorne sledujú špirálové galaxie, ktoré sa líšia od Mliečnej dráhy. Vedci nedávno pozorovali galaxiu M77, tiež známu ako NGC 1068, pomocou stratosférického observatória SOFIA pre infračervenú astronómiu a svoje výsledky prezentovali v novej štúdii, ktorá bude čoskoro publikovaná v časopise The Astrophysical Journal.

Magnetické pole je špeciálny typ hmoty, prostredníctvom ktorej sa uskutočňuje interakcia medzi pohybujúcimi sa nabitými časticami.

Podľa autorov diela v oficiálnej tlačovej správe hrajú magnetické polia veľkú úlohu pri vzniku špirálových galaxií ako je M77. Magnetické polia sú neviditeľné, ale môžu ovplyvniť vývoj galaxií. Dnes už vedci celkom dobre chápu, ako sila gravitácie ovplyvňuje galaktické štruktúry, no úlohu magnetických polí v týchto procesoch ešte len treba vidieť.

M77 je špirálová galaxia vzdialená asi 47 miliónov svetelných rokov od Zeme. Vedci dospeli k záveru, že M77 má aktívne galaktické jadro, ktoré obsahuje supermasívnu čiernu dieru dvakrát tak hmotnú ako Sagittarius A *, čierna diera v strede Mliečnej dráhy. M77 je väčšia ako Mliečna dráha: jej polomer je asi 85 000 svetelných rokov a polomer Mliečnej dráhy je asi 53 000. V galaxii M77 je však asi 300 miliárd hviezd, zatiaľ čo v Mliečnej dráhe je asi 250 miliárd až 400. Špirálové ramená M77 sú vyplnené oblasťami intenzívnej tvorby hviezd, nazývaných hviezdne erupcie. Magnetické siločiary tesne sledujú špirálové ramená, hoci ich nemožno vidieť bežným ďalekohľadom. Našťastie to SOFIA dokáže, čo vedie astronómov k poznaniu, že existencia magnetických polí podporuje široko uznávanú teóriu, ktorá vysvetľuje, ako sa formujú ramená špirálových galaxií. Hovorí sa tomu „teória vĺn hustoty“.

Teória vĺn hustoty bola navrhnutá v 60. rokoch minulého storočia na vysvetlenie špirálovej štruktúry špirálových galaxií. Podľa tejto teórie ramená špirálových galaxií nie sú hmotné útvary, ale sú to oblasti so zvýšenou hustotou, v podstate pripomínajúce dopravné zápchy.

Takže galaktické ramená sú viditeľnou časťou samotných hustotných vĺn a hviezdy sa pohybujú dovnútra a von z nich. Ramená špirálových galaxií teda nie sú trvalé štruktúry z hviezd, hoci tak vyzerajú. Pozorovania so SOFIA ukázali, že siločiary magnetického poľa sa tiahnu pozdĺž celého ramena galaxie M77 vo vzdialenosti 24 000 svetelných rokov. Podľa získaných výsledkov gravitačné sily, ktoré pomohli vytvoriť špirálovitý tvar galaxie, stláčajú magnetické polia, čím potvrdzujú teóriu hustotných vĺn. Čisté vesmírne šialenstvo, však?

Táto štúdia sa však zaoberá len jednou špirálovou galaxiou, takže astronómovia majú pred sebou ešte veľa práce. Zostáva neznáme, akú úlohu môžu hrať siločiary magnetického poľa v štruktúre iných galaxií, vrátane tých nesprávnych, ale napriek veľkému množstvu otázok sme sa už veľa naučili o svete, v ktorom žijeme, a tieto poznatky len vyvolávajú zvedavosť..