Otkrivena je tajna formiranja spiralnih galaksija

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Znate li šta me najviše iznenađuje? Činjenica da svijet oko sebe uzimamo zdravo za gotovo. Životinje, biljke, zakone fizike i svemira mnogi ljudi doživljavaju kao nešto toliko prizemno i dosadno da izmišljaju vile, duhove, čudovišta i vještičarenja. Slažem se, ovo je nevjerovatno, jer je sama činjenica našeg postojanja magična.

Pogledajte iste žirafe - kako su nastale takve stvari sa dugim vratom? A šta je sa kljunašima, ehidnama, dikobrazima i svim ostalim životinjama? Mislim da razumete na šta mislim. Isto važi i za prostor. Nije li sama činjenica postojanja planeta, zvijezda i galaksija zadivljujuća? I zar nije sjajno što ih možemo proučavati? Dakle, galaksija Mliječni put (u kojoj se nalaze naše Sunce i Zemlja) je jedna od milijardi galaksija u prostranstvu beskonačnog Univerzuma, ali smo uspjeli saznati kakvog je oblika i kakvog je oblika većina galaksija u vidljivom Univerzumu imati. U ovom članku ćete naučiti nešto nevjerovatno o svijetu u kojem živimo, odnosno zašto su neke galaksije spiralnog oblika?

Šta je galaksija?

U svemiru sve kontroliše sila gravitacije. Da nije bilo nje, onda u prostranstvu beskonačno šireće - pa čak i sa ubrzanjem - Univerzum ne bi imao niti jednu galaksiju. Nakon Velikog praska, koji se dogodio prije 13,8 milijardi godina, svemir je nastavio da se širi, postepeno se hladeći. Nakon završetka mračnog doba - počevši od kondenzacije neutralnog plina - postupno su se počele formirati nakupine materije.

Mračno doba je period razvoja Univerzuma tokom kojeg su nastale prve zvijezde i reliktno zračenje.

Zapravo, galaksija je veliki gravitaciono vezan sistem jata materije, zvijezda, oblaka plina i prašine, tamne tvari i planeta. Štaviše, svi objekti u galaksiji kreću se u odnosu na zajednički centar mase - supermasivna crna rupa koja se nalazi u samom srcu galaksija. Čudno, zar ne? Stoga naučnici zaviruju u dubine svemira, pokušavajući saznati što više o ovom misterioznom mjestu.

Pozadinsko zračenje (ili kosmičko mikrovalno pozadinsko zračenje) je toplotno zračenje koje ravnomjerno ispunjava svemir. Vjeruje se da je reliktno zračenje nastalo u eri ranog svemira, odnosno ubrzo nakon Velikog praska

Kakvog su oblika galaksije?

Možda ćete biti iznenađeni, ali detaljna proučavanja galaksija nisu počela sve do 1920-ih. Dok zvijezde i planete nikada nisu bile lišene ljudske pažnje, eminentni naučnik Edwin Hubble postavio je temelje za ekstragalaktičku astronomiju. Dokazao je da se mnoge magline koje su astronomi posmatrali ispostavilo da su druge galaksije sastavljene od bezbroj zvijezda. Hubble je proučavao preko hiljadu galaksija i odredio udaljenosti do nekih od njih. Štaviše, Edwin Hubble je prvi identifikovao tri glavne vrste galaksija: spiralne, eliptične i nepravilne. Ispostavilo se da su spiralne galaksije u prostranstvima svemira češće od drugih. Pa, više od polovine galaksija je spiralno, uključujući Mliječni put, galaksiju Andromeda i galaksiju trokut. Ali zašto?

Magnetna polja su ključ za otkrivanje misterija spiralnih galaksija

Naučnici su još uvijek zbunjeni spiralnim galaksijama i načinom na koji se oblikuju, s gracioznim rukama punim zvijezda. Zapravo, spiralne galaksije su ikonični oblik većine galaksija u svemiru. U nastojanju da shvate zašto, astronomi pomno posmatraju spiralne galaksije koje se razlikuju od Mliječnog puta. Naučnici su nedavno posmatrali galaksiju M77, poznatu i kao NGC 1068, koristeći stratosfersku opservatoriju SOFIA za infracrvenu astronomiju i predstavili svoje rezultate u novoj studiji, koja će uskoro biti objavljena u The Astrophysical Journal.

Magnetno polje je posebna vrsta materije kroz koju se vrši interakcija između pokretnih nabijenih čestica.

Prema autorima rada u službenom saopštenju za javnost, magnetna polja igraju veliku ulogu u formiranju spiralnih galaksija kao što je M77. Magnetna polja su nevidljiva, ali mogu uticati na evoluciju galaksija. Danas naučnici prilično dobro razumiju kako sila gravitacije utječe na galaktičke strukture, ali ostaje da se vidi uloga magnetnih polja u ovim procesima.

M77 je spiralna galaksija udaljena oko 47 miliona svjetlosnih godina od Zemlje. Istraživači su zaključili da M77 ima aktivno galaktičko jezgro, koje sadrži supermasivnu crnu rupu koja je dvostruko masivnija od Strijelca A*, crne rupe u središtu Mliječnog puta. M77 je veći od Mliječnog puta: njegov radijus je oko 85 000 svjetlosnih godina, a radijus Mliječnog puta je oko 53 000. Međutim, u galaksiji M77 ima oko 300 milijardi zvijezda, dok u Mliječnom putu ima oko 250 milijardi do 400. Spiralni krakovi M77 ispunjeni su regijama intenzivne formacije zvijezda, koje se nazivaju zvjezdane baklje. Linije magnetnog polja blisko prate spiralne krakove, iako se ne mogu vidjeti običnim teleskopom. Srećom, SOFIJA to može učiniti, navodeći astronome do saznanja da postojanje magnetnih polja podržava široko rasprostranjenu teoriju koja objašnjava kako se oblikuju krakovi spiralnih galaksija. To se zove "teorija talasa gustine".

Teorija talasa gustoće je predložena 1960-ih da bi se objasnila spiralna struktura spiralnih galaksija. Prema ovoj teoriji, krakovi spiralnih galaksija nisu materijalne formacije, već su područja povećane gustine, koja u suštini podsjećaju na saobraćajne gužve.

Dakle, galaktički krakovi su vidljivi dio samih valova gustine, a zvijezde se kreću i izlaze iz njih. Dakle, krakovi spiralnih galaksija nisu trajne strukture napravljene od zvijezda, iako tako izgledaju. Posmatranja sa SOFIA-om su pokazala da se linije magnetnog polja protežu duž cijelog kraka galaksije M77 na udaljenosti od 24.000 svjetlosnih godina. Prema dobivenim rezultatima, gravitacijske sile koje su pomogle u stvaranju spiralnog oblika galaksije, takoreći, komprimiraju magnetna polja, potvrđujući teoriju valova gustoće. Čisto svemirsko ludilo, zar ne?

Međutim, ova studija se bavi samo jednom spiralnom galaksijom, pa je pred astronomima još puno posla. Ostaje nepoznato kakvu ulogu mogu imati linije magnetnog polja u strukturi drugih galaksija, uključujući i pogrešne, ali i pored ogromnog broja pitanja, već smo mnogo naučili o svijetu u kojem živimo i ovo saznanje samo budi radoznalost..