Hemmeligheten bak dannelsen av spiralgalakser har blitt avslørt

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Vet du hva som overrasker meg mest? Det at vi tar verden rundt oss for gitt. Dyr, planter, fysikkens og rommets lover oppfattes av mange mennesker som noe så dagligdags og kjedelig at de finner opp feer, spøkelser, monstre og hekseri. Enig, dette er fantastisk, fordi selve faktumet av vår eksistens er magi.

Se på de samme sjiraffene – hvordan ble slike ting med lang hals til? Og hva med nebbdyr, echidnas, piggsvin og alle andre dyr? Jeg tror du forstår hva jeg mener. Det samme gjelder plass. Er ikke selve faktumet av eksistensen av planeter, stjerner og galakser fantastisk? Og er det ikke flott at vi kan studere dem? Så, Melkeveisgalaksen (der vår sol og jord er lokalisert) er en av milliarder av galakser i det uendelige universets vidstrakter, men vi klarte å finne ut hvilken form den har og hvilken form de fleste galakser i det observerbare universet ha. I denne artikkelen vil du lære noe fantastisk om verden vi lever i, nemlig hvorfor er noen galakser spiralformede?

Hva er en galakse?

I verdensrommet styres alt av tyngdekraften. Hvis ikke for henne, ville universet ikke ha en eneste galakse i det uendelig ekspanderende - og til og med med akselerasjon -. Etter Big Bang, som skjedde for 13,8 milliarder år siden, fortsatte universet å ekspandere, og avkjølte seg gradvis. Etter slutten av den mørke middelalder - starter med kondensering av nøytral gass - begynte det gradvis å danne seg klumper av materie.

Den mørke middelalderen er utviklingsperioden for universet der de første stjernene og relikviestrålingen ble dannet.

Faktisk er en galakse et stort gravitasjonsbundet system av klynger av materie, stjerner, skyer av gass og støv, mørk materie og planeter. Dessuten beveger alle objekter i galaksen seg i forhold til det vanlige massesenteret - et supermassivt sort hull som ligger i hjertet av galakser. Rart, ikke sant? Derfor kikker forskere inn i dypet av verdensrommet, og prøver å finne ut så mye som mulig om dette mystiske stedet.

Bakgrunnsstråling (eller kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling) er termisk stråling som fyller universet jevnt. Det antas at relikviestrålingen oppsto i det tidlige universets tid, det vil si kort tid etter Big Bang

Hvilken form har galakser?

Du kan bli overrasket, men detaljerte studier av galakser begynte ikke før på 1920-tallet. Mens stjernene og planetene aldri har blitt fratatt menneskelig oppmerksomhet, la den eminente vitenskapsmannen Edwin Hubble grunnlaget for ekstragalaktisk astronomi. Han beviste at mange av stjernetåkene som ble observert av astronomer viste seg å være andre galakser sammensatt av utallige stjerner. Hubble har studert over tusen galakser og bestemt avstandene til noen av dem. Dessuten var det Edwin Hubble som først identifiserte tre hovedtyper av galakser: spiral, elliptisk og uregelmessig. Det viste seg at spiralgalakser i universets vidstrakter er mer vanlige enn andre. Vel, mer enn halvparten av galaksene er spiralformede, inkludert Melkeveien, Andromedagalaksen og Triangelgalaksen. Men hvorfor?

Magnetiske felt er nøkkelen til å avdekke mysteriene til spiralgalakser

Forskere er fortsatt forvirret over spiralgalakser og hvordan de tar form, med grasiøse armer fulle av stjerner. Faktisk er spiralgalakser den ikoniske formen for de fleste galakser i universet. I et forsøk på å forstå hvorfor, følger astronomer nøye med på spiralgalakser som er forskjellige fra Melkeveien. Forskere observerte nylig galaksen M77, også kjent som NGC 1068, ved å bruke SOFIA stratosfæriske observatorium for infrarød astronomi og presenterte resultatene deres i en ny studie, som snart vil bli publisert i The Astrophysical Journal.

Et magnetfelt er en spesiell type materie som samspillet mellom bevegelige ladede partikler utføres gjennom.

I følge forfatterne av arbeidet i en offisiell pressemelding spiller magnetiske felt en stor rolle i dannelsen av spiralgalakser som M77. Magnetiske felt er usynlige, men kan påvirke utviklingen av galakser. I dag forstår forskere ganske godt hvordan tyngdekraften påvirker galaktiske strukturer, men rollen til magnetfelt i disse prosessene gjenstår å se.

M77 er en spiralgalakse omtrent 47 millioner lysår fra Jorden. Forskerne konkluderte med at M77 har en aktiv galaktisk kjerne, som inneholder et supermassivt svart hull dobbelt så massivt som Skytten A *, det sorte hullet i sentrum av Melkeveien. M77 er større i størrelse enn Melkeveien: radiusen er omtrent 85 000 lysår, og Melkeveiens radius er omtrent 53 000. Det er imidlertid omtrent 300 milliarder stjerner i M77-galaksen, mens det i Melkeveien er omtrent 300 milliarder stjerner. 250 milliarder opp til 400. Spiralarmene til M77 er fylt med områder med intens stjernedannelse, kalt stjernebluss. De magnetiske feltlinjene følger spiralarmene tett, selv om de ikke kan sees med et vanlig teleskop. Heldigvis kan SOFIA gjøre dette, noe som får astronomer til å vite at eksistensen av magnetiske felt støtter en utbredt teori som forklarer hvordan armene til spiralgalakser tar form. Det kalles "densitetsbølgeteori".

Tetthetsbølgeteori ble foreslått på 1960-tallet for å forklare spiralstrukturen til spiralgalakser. I følge denne teorien er ikke armene til spiralgalakser materielle formasjoner, men områder med økt tetthet, som i hovedsak ligner trafikkork.

Så de galaktiske armene er den synlige delen av selve tetthetsbølgene, og stjernene beveger seg inn og ut av dem. Armene til spiralgalakser er altså ikke permanente strukturer laget av stjerner, selv om de ser slik ut. Observasjoner med SOFIA har vist at magnetfeltlinjer strekker seg langs hele armen til M77-galaksen i en avstand på 24 000 lysår. I følge resultatene som er oppnådd, komprimerer gravitasjonskreftene som bidro til å skape spiralformen til galaksen, så å si magnetfeltene, og bekrefter dermed teorien om tetthetsbølger. Ren romgalskap, ikke sant?

Imidlertid omhandler denne studien bare én spiralgalakse, så astronomene har fortsatt mye arbeid foran seg. Det er fortsatt ukjent hvilken rolle magnetfeltlinjene kan spille i strukturen til andre galakser, inkludert de gale galaksene, men til tross for et stort antall spørsmål har vi allerede lært mye om verden vi lever i, og denne kunnskapen vekker bare nysgjerrighet.