Secretul formării galaxiilor spirale a fost dezvăluit

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Știi ce mă surprinde cel mai mult? Faptul că luăm lumea din jurul nostru de la sine înțeles. Animalele, plantele, legile fizicii și spațiul sunt percepute de mulți oameni ca ceva atât de banal și plictisitor încât inventează zâne, fantome, monștri și vrăjitorie. De acord, acest lucru este uimitor, pentru că însuși faptul existenței noastre este magie.

Uită-te la aceleași girafe - cum au apărut astfel de lucruri cu un gât lung? Și ce zici de ornitorinci, echidne, porci spini și toate celelalte animale? Cred că înțelegi ce vreau să spun. Același lucru este valabil și pentru spațiu. Nu este uimitor faptul însuși existența planetelor, stelelor și galaxiilor? Și nu este grozav că le putem studia? Deci, galaxia Calea Lactee (în care se află Soarele și Pământul nostru) este una dintre miliardele de galaxii din vastitatea Universului infinit, dar am reușit să aflăm ce formă are și ce formă are majoritatea galaxiilor din Universul observabil. avea. În acest articol, vei afla ceva uimitor despre lumea în care trăim, și anume de ce unele galaxii au formă de spirală?

Ce este o galaxie?

În spațiu, totul este controlat de forța gravitației. Dacă nu ar fi ea, atunci în vastitatea extinderii infinite – și chiar cu accelerare – Universul nu ar avea o singură galaxie. După Big Bang, care a avut loc acum 13,8 miliarde de ani, universul a continuat să se extindă, răcindu-se treptat. După sfârșitul evurilor întunecate - începând cu condensarea gazului neutru - aglomerații de materie au început treptat să se formeze.

Evul Întunecat este perioada de dezvoltare a Universului în care s-au format primele stele și radiațiile relicve.

De fapt, o galaxie este un sistem mare, legat gravitațional, de grupuri de materie, stele, nori de gaz și praf, materie întunecată și planete. Mai mult, toate obiectele din galaxie se mișcă în raport cu centrul de masă comun - o gaură neagră supermasivă situată chiar în inima galaxiilor. Ciudat, nu-i așa? Prin urmare, oamenii de știință se uită în adâncurile spațiului, încercând să afle cât mai multe despre acest loc misterios.

Radiația de fundal (sau radiația cosmică de fond cu microunde) este radiația termică care umple uniform universul. Se crede că radiația relicvă a avut originea în epoca Universului timpuriu, adică la scurt timp după Big Bang.

Ce formă au galaxiile?

S-ar putea să fii surprins, dar studiile detaliate ale galaxiilor nu au început până în anii 1920. În timp ce stelele și planetele nu au fost niciodată lipsite de atenția umană, eminentul om de știință Edwin Hubble a pus bazele astronomiei extragalactice. El a demonstrat că multe dintre nebuloasele observate de astronomi s-au dovedit a fi alte galaxii compuse din nenumărate stele. Hubble a studiat peste o mie de galaxii și a determinat distanțele până la unele dintre ele. Mai mult, Edwin Hubble a fost cel care a identificat pentru prima dată trei tipuri principale de galaxii: spirală, eliptică și neregulată. S-a dovedit că galaxiile spirale din vastitatea Universului sunt mai comune decât altele. Ei bine, mai mult de jumătate dintre galaxii sunt în spirală, inclusiv Calea Lactee, galaxia Andromeda și galaxia Triunghi. Dar de ce?

Câmpurile magnetice sunt cheia pentru dezvăluirea misterelor galaxiilor spirale

Oamenii de știință sunt încă nedumeriți de galaxiile spirale și de modul în care acestea prind formă, cu brațele grațioase pline de stele. De fapt, galaxiile spirale sunt forma emblematică a majorității galaxiilor din univers. În efortul de a înțelege de ce, astronomii urmăresc îndeaproape galaxiile spirale care sunt diferite de Calea Lactee. Oamenii de știință au observat recent galaxia M77, cunoscută și sub numele de NGC 1068, folosind observatorul stratosferic SOFIA pentru astronomia în infraroșu și și-au prezentat rezultatele într-un nou studiu, care va fi publicat în curând în The Astrophysical Journal.

Un câmp magnetic este un tip special de materie prin care se realizează interacțiunea dintre particulele încărcate în mișcare.

Potrivit autorilor lucrării într-un comunicat de presă oficial, câmpurile magnetice joacă un rol important în formarea galaxiilor spirale precum M77. Câmpurile magnetice sunt invizibile, dar pot influența evoluția galaxiilor. Astăzi, oamenii de știință înțeleg destul de bine modul în care forța gravitației afectează structurile galactice, dar rolul câmpurilor magnetice în aceste procese rămâne de văzut.

M77 este o galaxie spirală la aproximativ 47 de milioane de ani lumină de Pământ. Cercetătorii au ajuns la concluzia că M77 are un nucleu galactic activ, care conține o gaură neagră supermasivă de două ori mai masivă decât Săgetătorul A*, gaura neagră din centrul Căii Lactee. M77 este mai mare ca dimensiune decât Calea Lactee: raza sa este de aproximativ 85 000 de ani lumină, iar raza Căii Lactee este de aproximativ 53 000. Cu toate acestea, în galaxia M77 există aproximativ 300 de miliarde de stele, în timp ce în Calea Lactee există aproximativ 300 de miliarde de stele. 250 miliarde până la 400. Brațele spiralate ale lui M77 sunt pline cu regiuni de formare intensă a stelelor, numite erupții stelare. Liniile câmpului magnetic urmăresc îndeaproape brațele spiralate, deși nu pot fi văzute cu un telescop obișnuit. Din fericire, SOFIA poate face acest lucru, făcându-i pe astronomi să știe că existența câmpurilor magnetice susține o teorie larg răspândită care explică modul în care brațele galaxiilor spirale iau forma. Se numește „teoria undelor de densitate”.

Teoria undelor de densitate a fost propusă în anii 1960 pentru a explica structura spirală a galaxiilor spirale. Conform acestei teorii, brațele galaxiilor spirale nu sunt formațiuni materiale, ci sunt zone cu densitate crescută, asemănătoare în esență cu ambuteiajele.

Deci, brațele galactice sunt partea vizibilă a undelor de densitate în sine, iar stelele se mișcă înăuntru și ies din ele. Astfel, brațele galaxiilor spirale nu sunt structuri permanente formate din stele, deși arată așa. Observațiile cu SOFIA au arătat că liniile câmpului magnetic se întind de-a lungul întregului braț al galaxiei M77 la o distanță de 24.000 de ani lumină. Conform rezultatelor obținute, forțele gravitaționale care au contribuit la crearea formei spirale a galaxiei comprimă câmpurile magnetice, confirmând astfel teoria undelor de densitate. Pură nebunie spațială, nu-i așa?

Cu toate acestea, acest studiu se ocupă doar de o singură galaxie spirală, așa că astronomii au încă multă muncă înaintea lor. Rămâne necunoscut ce rol pot juca liniile câmpului magnetic în structura altor galaxii, inclusiv a celor greșite, dar în ciuda unui număr imens de întrebări, am învățat deja multe despre lumea în care trăim și această cunoaștere nu face decât să stârnească curiozitatea..