Спиральды галактикалардың пайда болу құпиясы ашылды

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Сіз мені ең таң қалдыратын нәрсені білесіз бе? Айналамыздағы дүниені кәдімгідей қабылдайтынымыз. Жануарларды, өсімдіктерді, физика мен ғарыш заңдарын көптеген адамдар соншалықты қарапайым және қызықсыз нәрсе ретінде қабылдайды, олар перілерді, елестерді, құбыжықтар мен сиқырларды ойлап шығарады. Келісіңіз, бұл таңқаларлық, өйткені біздің өмір сүру фактісі - сиқыр.

Баяғы жирафтарды қараңдаршы – ұзын мойны бар мұндай нәрселер қалай пайда болды? Ал платипустар, эхидналар, кірпілер және басқа жануарлар туралы не деуге болады? Менің не айтқым келгенін түсіндіңіз деп ойлаймын. Бұл ғарышқа да қатысты. Ғаламшарлардың, жұлдыздардың және галактикалардың бар екендігінің өзі ғажап емес пе? Оларды зерттей алатынымыз керемет емес пе? Сонымен, Құс жолы галактикасы (біздің Күн мен Жер орналасқан) шексіз Әлемдегі миллиардтаған галактикалардың бірі болып табылады, бірақ біз оның қандай пішінде екенін және бақыланатын Әлемдегі галактикалардың көпшілігі қандай пішінде екенін біле алдық. бар. Бұл мақалада сіз біз өмір сүріп жатқан әлем туралы таңғажайып нәрсені білесіз, атап айтқанда, неге кейбір галактикалар спираль тәрізді?

Галактика дегеніміз не?

Ғарышта барлығы ауырлық күшімен басқарылады. Егер ол болмаса, онда шексіз кеңеюдің кеңдігінде - тіпті жеделдету кезінде - Әлемде бір галактика болмайды. 13,8 миллиард жыл бұрын болған Үлкен жарылыстан кейін ғалам кеңейе берді, бірте-бірте суыды. Қараңғы ғасырлар аяқталғаннан кейін - бейтарап газдың конденсациясынан бастап - бірте-бірте заттардың шоғырлары пайда бола бастады.

Қараңғы ғасырлар - алғашқы жұлдыздар мен реликті сәулелер пайда болған Әлемнің даму кезеңі.

Шын мәнінде, галактика - материяның, жұлдыздардың, газ және шаң бұлттарының, қараңғы материяның және планеталардың шоғырларының гравитациялық байланысқан үлкен жүйесі. Сонымен қатар, галактикадағы барлық нысандар жалпы масса орталығына - галактикалардың дәл ортасында орналасқан аса массивті қара тесікке қатысты қозғалады. Біртүрлі, солай емес пе? Сондықтан ғалымдар ғарыштың тереңдігіне үңіліп, бұл жұмбақ жер туралы мүмкіндігінше білуге тырысуда.

Фондық радиация (немесе ғарыштық микротолқынды фондық сәулелену) - бұл ғаламды біркелкі толтыратын жылулық сәулелену. Реликтік радиация ерте Ғалам дәуірінде, яғни Үлкен жарылыстан кейін көп ұзамай пайда болды деп есептеледі.

Галактикалардың пішіні қандай?

Сіз таң қалуыңыз мүмкін, бірақ галактикаларды егжей-тегжейлі зерттеу 1920 жылдарға дейін басталған жоқ. Жұлдыздар мен планеталар ешқашан адам назарынан тыс қалмағанымен, көрнекті ғалым Эдвин Хаббл экстрагалактикалық астрономияның негізін қалады. Ол астрономдар бақылаған тұмандықтардың көпшілігі сансыз жұлдыздардан тұратын басқа галактикалар болып шыққанын дәлелдеді. Хаббл мыңнан астам галактикаларды зерттеп, олардың кейбіріне дейінгі қашықтықты анықтады. Сонымен қатар, галактикалардың үш негізгі түрін алғаш рет анықтаған Эдвин Хаббл болды: спиральды, эллиптикалық және тұрақты емес. Ғаламның кеңдігінде спиральды галактикалар басқаларға қарағанда жиірек екені белгілі болды. Ал, галактикалардың жартысынан көбі спираль тәрізді, соның ішінде Құс жолы, Андромеда және Үшбұрыш галактикасы. Неге?

Магниттік өрістер спиральды галактикалардың құпиясын ашудың кілті болып табылады

Ғалымдар спиральды галактикалар мен олардың жұлдыздарға толы сымбатты қолдары бар пішінді қалай алатыны туралы әлі де таң қалдырады. Шындығында, спиральды галактикалар ғаламдағы галактикалардың көпшілігінің символдық түрі болып табылады. Неліктен екенін түсіну үшін астрономдар Құс жолынан ерекшеленетін спиральды галактикаларды мұқият бақылайды. Жақында ғалымдар инфрақызыл астрономия үшін SOFIA стратосфералық обсерваториясын пайдаланып, NGC 1068 деп те аталатын M77 галактикасын бақылап, олардың нәтижелерін жақында The Astrophysical Journal-да жарияланатын жаңа зерттеуде ұсынды.

Магнит өрісі - қозғалатын зарядталған бөлшектердің өзара әрекеттесуі жүзеге асырылатын заттың ерекше түрі.

Ресми пресс-релиздегі жұмыс авторларының айтуынша, магнит өрістері M77 сияқты спиральды галактикалардың пайда болуында үлкен рөл атқарады. Магниттік өрістер көрінбейді, бірақ галактикалардың эволюциясына әсер етуі мүмкін. Бүгінгі күні ғалымдар ауырлық күшінің галактикалық құрылымдарға қалай әсер ететінін жақсы түсінеді, бірақ бұл процестердегі магнит өрістерінің рөлі әлі де анықталуы керек.

M77 - Жерден шамамен 47 миллион жарық жылы қашықтықта орналасқан спиральды галактика. Зерттеушілер M77-де белсенді галактикалық ядро бар деген қорытындыға келді, оның құрамында Құс жолының орталығындағы қара құрдым – Sagittarius A* массасынан екі есе үлкен супермассивті қара тесік бар. М77 көлемі бойынша Құс жолынан үлкен: оның радиусы шамамен 85 000 жарық жылы, ал Құс жолының радиусы шамамен 53 000. Дегенмен, M77 галактикасында шамамен 300 миллиард жұлдыз бар, ал Құс жолында шамамен бар. 250 миллиардтан 400-ге дейін. M77 спиральды иықтары жұлдыздық жарқырау деп аталатын қарқынды жұлдыз түзілу аймақтарымен толтырылған. Магнит өрісінің сызықтары спиральды иықтарды мұқият бақылайды, бірақ оларды қарапайым телескоппен көруге болмайды. Бақытымызға орай, SOFIA мұны істей алады, бұл астрономдарға магнит өрістерінің болуы спиральды галактикалардың қолдары қалай қалыптасатынын түсіндіретін кең таралған теорияны қолдайтынын білуге мүмкіндік береді. Ол «тығыздық толқынының теориясы» деп аталады.

Тығыздық толқындар теориясы 1960 жылдары спиральды галактикалардың спиральдық құрылымын түсіндіру үшін ұсынылды. Бұл теорияға сәйкес, спиральды галактикалардың қолдары материалдық түзілімдер емес, олар тығыздығы жоғары аймақтар болып табылады, олар негізінен кептеліске ұқсайды.

Сонымен, галактикалық қолдар тығыздық толқындарының көрінетін бөлігі болып табылады, ал жұлдыздар олардың ішіне және сыртына қозғалады. Осылайша, спиральды галактикалардың қолдары жұлдыздардан жасалған тұрақты құрылымдар емес, бірақ олар осылай көрінеді. SOFIA-мен жүргізілген бақылаулар магнит өрісінің сызықтары M77 галактикасының бүкіл иіні бойынша 24 000 жарық жылы қашықтықта созылатынын көрсетті. Алынған нәтижелерге сәйкес, галактиканың спиральды пішінін жасауға көмектескен гравитациялық күштер магнит өрістерін қысады, осылайша тығыздық толқындары теориясын растайды. Таза ғарыштық ессіздік, солай емес пе?

Дегенмен, бұл зерттеу тек бір ғана спиральді галактикаға қатысты, сондықтан астрономдарды әлі алда көп жұмыс күтіп тұр. Магнит өрісінің сызықтары басқа галактикалардың, соның ішінде қате галактикалардың құрылымында қандай рөл атқаратыны белгісіз, бірақ көптеген сұрақтарға қарамастан, біз өмір сүріп жатқан әлем туралы көп нәрсені білдік және бұл білім тек қызығушылық тудырады..