Vesolje je ogromen prostor, ki je po svoje zelo prazen in po svoje zelo poln. Znanstveniki ga preučujejo že stoletja, ampak skrivnostim, ki jih ponuja ni videti konca. Ena od velikih skrivnosti je tudi oblika, ki jo ima naša galaksija. Astronomi pa so sedaj mogoče vsaj korak bližje k temu, da bi ugotovili, kako je naša galaksija Mlečna cesta dobila svojo značilno spiralno obliko.
Galaksije spreminjajo obliko
100-letna skrivnost, ki obdaja naravo »spreminjanja oblike« nekaterih galaksij, je mogoče končno dobila razlago, pri čemer je bilo razkrito, da naša galaksija Rimska cesta ni bila vedno spiralna.
Astronom Alister Graham je uporabil stara in nova opazovanja, da bi pokazal, kako poteka evolucija galaksij iz ene oblike v drugo – proces, znan kot galaktična speciacija. Raziskava kaže, da so trki in kasnejše združitve med galaksijami oblika »naravne selekcije«, ki poganja proces kozmične evolucije.
To pomeni, da zgodovina »kozmičnega nasilja« Mlečne ceste ni značilna samo za našo galaksijo. Procesa spreminjanja in preoblikovanja galaksij sploh še ni konec. »Tam zunaj je preživetje najmočnejših,« je dejal Graham v izjavi. »Astronomija ima zdaj novo anatomsko zaporedje in končno evolucijsko zaporedje, v katerem se vidi, da se speciacija galaksij pojavi skozi neizogibno poroko galaksij, ki jo določa gravitacija.«
Galaksije imajo značilne oblike
Galaksije so v nizu oblik. Nekatere, kot je Rimska cesta, so sestavljene iz krakov dobro urejenih zvezd, ki krožijo v obliki spirale okoli osrednje koncentracije ali »izbokline« zvezdnih teles. Druge galaksije, kot je Messier 87 (M87), so sestavljene iz elipse milijard zvezd, ki kaotično brenčijo okoli neurejene osrednje koncentracije.
Od leta 1920 astronomi razvrščajo galaksije na podlagi zaporedja različnih anatomij galaksij, imenovanega Hubblovo zaporedje. Spiralne galaksije, kot je naša, sedijo na enem koncu tega zaporedja, medtem ko eliptične galaksije, kot je M87, sedijo na drugem. Vrzel med obema premostijo podolgovate galaksije v obliki krogle brez spiralnih krakov, imenovane lečaste galaksije.
Toda tisto, kar je temu široko uporabljanemu sistemu do zdaj manjkalo, so bile evolucijske poti, ki povezujejo eno obliko galaksije z drugo.
Evolucija galaksij
Da bi izločil evolucijske poti na Hubblovem zaporedju, je Graham pogledal 100 galaksij v bližini Mlečne ceste na slikah optične svetlobe, ki jih je zbral vesoljski teleskop Hubble, in jih primerjal z infrardečimi slikami vesoljskega teleskopa Spitzer. To mu je omogočilo, da je maso vseh zvezd v vsaki galaksiji primerjal z maso njihovih osrednjih supermasivnih črnih lukenj.
To je razkrilo obstoj dveh različnih vrst premostitvenih lentikularnih galaksij: ena različica je stara in nima prahu, druga pa je mlada in bogata s prahom.
Mlečna cesta je nastala iz vsaj dveh galaksij
Ko galaksije, ki so revne s prahom, kopičijo plin, prah in drugo snov, je disk, ki obdaja njihovo osrednjo regijo, moten, pri čemer omenjena motnja ustvari spiralni vzorec, ki seva iz njihovega srca. To ustvarja spiralne rokave, ki so pregosta vrteča se območja, ki med obračanjem ustvarjajo plinske kepe, kar sproži kolaps in nastajanje zvezd.
Lentikularne galaksije, bogate s prahom, po drugi strani nastanejo, ko se spiralne galaksije trčijo in združujejo. Na to kaže dejstvo, da imajo spiralne galaksije majhen osrednji sferoid z razširjenimi spiralnimi kraki zvezd, plina in prahu. Mlade in prašne lečaste galaksije imajo opazno bolj izrazite sferoide in črne luknje kot spiralne galaksije in lečaste galaksije z malo prahu.
Presenetljiv rezultat tega je zaključek, da spiralne galaksije, kot je Rimska cesta, dejansko ležijo med s prahom bogatimi in s prahom revnimi lentikularnimi galaksijami na Hubblovem zaporedju.
»Stvari so se postavile na svoje mesto, ko je bilo ugotovljeno, da lentikularne galaksije niso ena sama premostitvena populacija, kot so jih dolgo predstavljali,« je pojasnil Graham. »To ponovno nariše naše tako priljubljeno zaporedje galaksij in, kar je pomembno, zdaj vidimo evolucijske poti skozi zaporedje galaksijskih porok ali tisto, kar bi lahko posel imenoval prevzemi in združitve.«
Mlečna cesta bo imela zanimivo prihodnost
Zgodovina Mlečne ceste naj bi bila prekinjena z nizom »kanibalskih« dogodkov, v katerih je požrla manjše okoliške satelitske galaksije, da bi sama zrasla.
Ta raziskava kaže, da je poleg tega kozmična »pridobitev« naše galaksije vključevala tudi kopičenje drugega materiala in postopno preoblikovanje iz lečaste galaksije, revne s prahom, v spiralno galaksijo, ki jo poznamo danes.
Naša galaksija je pripravljena na dramatično združitev s svojo najbližjo veliko galaktično sosedo, galaksijo Andromeda, v 4 do 6 milijardah let. Zaradi tega trka in združitve se bo vzorec spiralnih krakov obeh galaksij izbrisal, nove raziskave pa kažejo, da je hčerinska galaksija, ki jo je ustvarila ta združitev, verjetno lečasta galaksija, bogata s prahom, ki še vedno ima disk, čeprav brez spiralne strukture, izklesane skozenj .
Če bi hčerinska galaksija Mlečna cesta-Andromeda naletela na tretjo, s prahom bogato lečasto galaksijo in se z njo združila, bi bili diskasti vidiki obeh galaksij prav tako izbrisani. To bi ustvarilo galaksijo eliptične oblike brez zmožnosti zadrževanja oblakov hladnega plina in prahu.
Grahamova raziskava bo služila tudi za razumevanje drugih galaksij
Tako kot bo ta nova galaksija nosila zgodbo o svojem razvoju za astronome v daljni prihodnosti, bi lahko lečaste galaksije, ki so revne s prahom, služile kot fosilni zapisi procesov, ki so preoblikovali stare in običajne galaksije, v katerih prevladujejo diski, v zgodnjem vesolju.
To bi lahko pomagalo razložiti odkritje masivne galaksije, v kateri prevladuje sferoid, le 700 milijonov let po velikem poku, ki ga je izvedel vesoljski teleskop James Webb (JWST). Nova raziskava bi lahko tudi pokazala, da je združevanje eliptičnih galaksij proces, ki bi lahko pojasnil obstoj nekaterih najmasivnejših galaksij v vesolju, ki se nahajajo v središču jat več kot 1000 galaksij.
Grahamova raziskava je objavljena v reviji Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Novinar
