Tajemství vzniku spirálních galaxií bylo odhaleno

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Víte, co mě nejvíc překvapuje? Skutečnost, že svět kolem sebe bereme jako samozřejmost. Zvířata, rostliny, fyzikální zákony a vesmír jsou mnoha lidmi vnímány jako něco tak všedního a nudného, že si vymýšlejí víly, strašidla, příšery a čarodějnictví. Souhlas, to je úžasné, protože samotná skutečnost naší existence je magie.

Podívejte se na stejné žirafy – jak vznikly takové věci s dlouhým krkem? A co ptakopysky, echidny, dikobrazi a všechna ostatní zvířata? Myslím, že chápete, co tím myslím. Totéž platí pro prostor. Není samotný fakt existence planet, hvězd a galaxií úžasný? A není skvělé, že je můžeme studovat? Galaxie Mléčná dráha (ve které se nachází naše Slunce a Země) je jednou z miliard galaxií v rozlehlosti nekonečného vesmíru, ale podařilo se nám zjistit, jaký má tvar a jaký tvar má většina galaxií v pozorovatelném vesmíru. mít. V tomto článku se dozvíte něco úžasného o světě, ve kterém žijeme, konkrétně proč mají některé galaxie spirálovitý tvar?

Co je galaxie?

Ve vesmíru je vše řízeno gravitační silou. Nebýt ní, pak v rozlehlosti nekonečně se rozpínajícího – a dokonce i se zrychlením – by Vesmír neměl jedinou galaxii. Po velkém třesku, ke kterému došlo před 13,8 miliardami let, se vesmír dále rozpínal a postupně ochlazoval. Po skončení doby temna – počínaje kondenzací neutrálního plynu – se postupně začaly tvořit shluky hmoty.

Doba temna je obdobím vývoje vesmíru, během kterého vznikly první hvězdy a reliktní záření.

Ve skutečnosti je galaxie velký gravitačně vázaný systém shluků hmoty, hvězd, mračen plynu a prachu, temné hmoty a planet. Navíc se všechny objekty v galaxii pohybují vzhledem ke společnému středu hmoty - supermasivní černé díře umístěné v samém srdci galaxií. Zvláštní, že? Vědci proto nahlížejí do hlubin vesmíru a snaží se o tomto tajemném místě zjistit co nejvíce.

Záření pozadí (nebo kosmické mikrovlnné záření pozadí) je tepelné záření, které rovnoměrně vyplňuje vesmír. Předpokládá se, že reliktní záření vzniklo v éře raného vesmíru, tedy krátce po velkém třesku.

Jaký tvar mají galaxie?

Možná vás to překvapí, ale podrobné studie galaxií začaly až ve 20. letech 20. století. Zatímco hvězdy a planety nebyly nikdy zbaveny lidské pozornosti, významný vědec Edwin Hubble položil základy extragalaktické astronomie. Dokázal, že mnohé z mlhovin pozorovaných astronomy se ukázaly jako jiné galaxie složené z bezpočtu hvězd. Hubble studoval přes tisíc galaxií a určil vzdálenosti k některým z nich. Navíc to byl Edwin Hubble, kdo jako první identifikoval tři hlavní typy galaxií: spirální, eliptické a nepravidelné. Ukázalo se, že spirální galaxie v rozlehlosti vesmíru jsou běžnější než jiné. No, více než polovina galaxií je spirálních, včetně Mléčné dráhy, galaxie Andromeda a galaxie Triangle. Ale proč?

Magnetická pole jsou klíčem k odhalení záhad spirálních galaxií

Vědci jsou stále zmateni spirálními galaxiemi a tím, jak se formují, s půvabnými pažemi plnými hvězd. Ve skutečnosti jsou spirální galaxie ikonickou formou většiny galaxií ve vesmíru. Ve snaze pochopit proč astronomové pozorně sledují spirální galaxie, které se liší od Mléčné dráhy. Vědci nedávno pozorovali galaxii M77, známou také jako NGC 1068, pomocí stratosférické observatoře SOFIA pro infračervenou astronomii a své výsledky prezentovali v nové studii, která bude brzy publikována v The Astrophysical Journal.

Magnetické pole je zvláštní druh hmoty, prostřednictvím které probíhá interakce mezi pohybujícími se nabitými částicemi.

Podle autorů díla v oficiální tiskové zprávě hrají magnetická pole velkou roli při vzniku spirálních galaxií, jako je M77. Magnetická pole jsou neviditelná, ale mohou ovlivnit vývoj galaxií. Dnes vědci docela dobře chápou, jak gravitační síla ovlivňuje galaktické struktury, ale roli magnetických polí v těchto procesech se teprve uvidí.

M77 je spirální galaxie asi 47 milionů světelných let od Země. Výzkumníci došli k závěru, že M77 má aktivní galaktické jádro, které obsahuje supermasivní černou díru dvakrát tak hmotnou než Sagittarius A *, černá díra ve středu Mléčné dráhy. M77 je větší než Mléčná dráha: její poloměr je asi 85 000 světelných let a poloměr Mléčné dráhy je asi 53 000. V galaxii M77 je však asi 300 miliard hvězd, zatímco v Mléčné dráze je asi 250 miliard až 400. Spirální ramena M77 jsou vyplněna oblastmi intenzivní tvorby hvězd, nazývaných hvězdné erupce. Magnetické siločáry těsně sledují spirální ramena, i když je nelze spatřit běžným dalekohledem. Naštěstí to SOFIA dokáže, což vede astronomy k poznání, že existence magnetických polí podporuje široce rozšířenou teorii, která vysvětluje, jak se formují ramena spirálních galaxií. Říká se tomu „teorie vln hustoty“.

Teorie hustotních vln byla navržena v 60. letech 20. století k vysvětlení spirální struktury spirálních galaxií. Podle této teorie ramena spirálních galaxií nejsou hmotné útvary, ale jsou to oblasti se zvýšenou hustotou, v podstatě připomínající dopravní zácpy.

Takže galaktická ramena jsou viditelnou částí samotných hustotních vln a hvězdy se do nich a ven pohybují. Ramena spirálních galaxií tedy nejsou stálými strukturami tvořenými hvězdami, i když tak vypadají. Pozorování se SOFIA ukázala, že siločáry magnetického pole se táhnou podél celého ramene galaxie M77 ve vzdálenosti 24 000 světelných let. Podle získaných výsledků gravitační síly, které pomohly vytvořit spirálovitý tvar galaxie, stlačují magnetická pole, čímž potvrzují teorii hustotních vln. Čiré vesmírné šílenství, že?

Tato studie se však zabývá pouze jednou spirální galaxií, takže astronomové mají před sebou ještě hodně práce. Zůstává neznámo, jakou roli mohou hrát siločáry magnetického pole ve struktuře jiných galaxií, včetně těch nesprávných, ale i přes velké množství otázek jsme se již hodně naučili o světě, ve kterém žijeme, a tato znalost pouze vzbuzuje zvědavost..