A spirálgalaxisok kialakulásának titka kiderült

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Tudod mi lep meg a legjobban? Az, hogy természetesnek vesszük a körülöttünk lévő világot. Az állatokat, növényeket, a fizika és a világűr törvényeit sok ember annyira hétköznapinak és unalmasnak tartja, hogy tündéreket, szellemeket, szörnyeket és boszorkányságot talál ki. Egyetértek, ez csodálatos, mert létezésünk maga a varázslat.

Nézze meg ugyanazokat a zsiráfokat – hogyan születtek ilyen hosszú nyakú dolgok? És mi a helyzet a kacsacsőrűkkel, echidnákkal, disznótorokkal és minden más állattal? Szerintem érted, mire gondolok. Ugyanez vonatkozik a térre is. Hát nem csodálatos a bolygók, csillagok és galaxisok létezésének ténye? És nem nagyszerű, hogy tanulmányozhatjuk őket? Tehát a Tejútrendszer galaxisa (amelyben a Nap és a Föld található) a végtelen Univerzum hatalmas galaxisainak milliárdjainak egyike, de sikerült kiderítenünk, milyen alakú, és milyen alakú a legtöbb galaxis a megfigyelhető Univerzumban. van. Ebből a cikkből megtudhat valami csodálatosat arról a világról, amelyben élünk, nevezetesen miért spirál alakúak egyes galaxisok?

Mi az a galaxis?

Az űrben mindent a gravitációs erő irányít. Ha nem ő, akkor a végtelenül táguló - és még gyorsulás mellett is - végtelenül táguló Univerzumnak egyetlen galaxisa sem lenne. A 13,8 milliárd évvel ezelőtti ősrobbanás után az univerzum tovább tágul, fokozatosan lehűlt. A sötét középkor vége után - kezdve a semleges gáz kondenzációjával - fokozatosan kezdtek kialakulni az anyagcsomók.

A sötét középkor az Univerzum fejlődésének időszaka, amikor az első csillagok és az ereklye sugárzás keletkeztek.

Valójában a galaxis egy nagy gravitációsan kötött rendszer anyaghalmazokból, csillagokból, gáz- és porfelhőkből, sötét anyagból és bolygókból. Ezenkívül a galaxisban lévő összes objektum a közös tömegközépponthoz viszonyítva mozog - egy szupermasszív fekete lyuk, amely a galaxisok szívében található. Furcsa, nem? Ezért a tudósok az űr mélyére néznek, és igyekeznek a lehető legtöbbet megtudni erről a titokzatos helyről.

A háttérsugárzás (vagy kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás) olyan hősugárzás, amely egyenletesen kitölti az univerzumot. Úgy tartják, hogy az ereklye-sugárzás a korai Univerzum korszakában keletkezett, vagyis nem sokkal az Ősrobbanás után

Milyen alakúak a galaxisok?

Meglepődhet, de a galaxisok részletes tanulmányozása csak az 1920-as években kezdődött. Míg a csillagokat és a bolygókat soha nem fosztották meg az emberi figyelemtől, a kiváló tudós, Edwin Hubble lefektette az extragalaktikus csillagászat alapjait. Bebizonyította, hogy a csillagászok által megfigyelt ködök közül sok más, számtalan csillagból álló galaxisnak bizonyult. A Hubble több mint ezer galaxist tanulmányozott, és meghatározta néhányuk távolságát. Ráadásul Edwin Hubble volt az, aki először azonosította a galaxisok három fő típusát: spirális, elliptikus és szabálytalan. Kiderült, hogy a spirálgalaxisok az Univerzum hatalmas területén gyakoribbak, mint mások. Nos, a galaxisok több mint fele spirális, beleértve a Tejútrendszert, az Androméda galaxist és a Háromszög galaxist. De miért?

A mágneses mezők jelentik a kulcsot a spirálgalaxisok rejtélyeinek megfejtéséhez

A tudósokat továbbra is értetlenül állnak a spirálgalaxisok és azok alakja, amelyek kecses karjai tele vannak csillagokkal. Valójában a spirálgalaxisok a világegyetem legtöbb galaxisának ikonikus formái. Annak érdekében, hogy megértsék, miért, a csillagászok szorosan figyelik a Tejútrendszertől eltérő spirálgalaxisokat. A tudósok a közelmúltban figyelték meg az M77 galaxist, más néven NGC 1068-at, a SOFIA sztratoszférikus obszervatóriumának segítségével infravörös csillagászat céljából, és eredményeiket egy új tanulmányban mutatták be, amely hamarosan megjelenik a The Astrophysical Journalban.

A mágneses mező egy speciális anyagtípus, amelyen keresztül a mozgó töltött részecskék közötti kölcsönhatás jön létre.

A mű szerzői egy hivatalos sajtóközleményben szerint a mágneses mezők nagy szerepet játszanak az olyan spirálgalaxisok kialakulásában, mint például az M77. A mágneses mezők láthatatlanok, de befolyásolhatják a galaxisok fejlődését. Ma a tudósok elég jól megértik, hogy a gravitációs erő hogyan hat a galaktikus struktúrákra, de a mágneses mezők szerepe ezekben a folyamatokban még várat magára.

Az M77 egy spirálgalaxis, körülbelül 47 millió fényévre a Földtől. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az M77-nek van egy aktív galaktikus magja, amely egy szupermasszív fekete lyukat tartalmaz, amely kétszer akkora tömegű, mint a Nyilas A*, a Tejútrendszer közepén lévő fekete lyuk. Az M77 mérete nagyobb, mint a Tejútrendszer: sugara körülbelül 85 000 fényév, a Tejútrendszer sugara pedig körülbelül 53 000. Ugyanakkor az M77 galaxisban körülbelül 300 milliárd csillag található, míg a Tejútrendszerben kb. 250 milliárd 400-ig. Az M77 spirális karjait intenzív csillagkeletkezési régiók töltik meg, amelyeket csillagkitöréseknek neveznek. A mágneses erővonalak szorosan követik a spirálkarokat, bár közönséges teleszkóppal nem láthatók. Szerencsére a SOFIA meg tudja tenni ezt, így a csillagászok megtudják, hogy a mágneses mezők létezése alátámaszt egy széles körben elterjedt elméletet, amely megmagyarázza, hogyan alakulnak ki a spirálgalaxisok karjai. Ezt "sűrűséghullám-elméletnek" hívják.

A sűrűséghullám-elméletet az 1960-as években javasolták a spirálgalaxisok spirális szerkezetének magyarázatára. Ezen elmélet szerint a spirálgalaxisok karjai nem anyagi képződmények, hanem megnövekedett sűrűségű területek, amelyek lényegében forgalmi dugókra emlékeztetnek.

Tehát a galaktikus karok maguknak a sűrűségi hullámoknak a látható részei, és a csillagok be- és kimozdulnak belőlük. Így a spirálgalaxisok karjai nem csillagokból álló állandó szerkezetek, bár úgy néznek ki. A SOFIA-val végzett megfigyelések kimutatták, hogy mágneses erővonalak húzódnak az M77 galaxis teljes karján, 24 000 fényév távolságban. A kapott eredmények szerint a gravitációs erők, amelyek segítettek létrehozni a galaxis spirális alakját, mintegy összenyomják a mágneses mezőket, megerősítve ezzel a sűrűséghullámok elméletét. Tiszta űrőrület, nem?

Ez a tanulmány azonban csak egy spirálgalaxissal foglalkozik, így a csillagászokra még sok munka vár. Továbbra sem ismert, hogy a mágneses erővonalak milyen szerepet játszhatnak más galaxisok felépítésében, beleértve a rosszakat is, de a rengeteg kérdés ellenére már sok mindent megtudtunk arról a világról, amelyben élünk, és ez a tudás csak felkelti a kíváncsiságot..