V jasni noči lahko na nočnem nebu najdete paso Mlečne poti. Astronomi so jo tisočletja gledali v strahu in počasi spoznavali, da je naše Sonce le ena od milijard zvezd v galaksiji. Sčasoma, ko so se naši instrumenti in metode izboljševali, smo ugotovili, da je Mlečna pot le ena od milijard galaksij, ki sestavljajo Vesolje.
Zahvaljujoč odkritju Relativnosti in hitrosti svetlobe smo tudi spoznali, da se tudi, ko gledamo skozi vesolje, oziramo nazaj v čas. Če vidimo objekt, ki je oddaljen 1 milijarda svetlobnih let, vidimo tudi, kako je ta objekt izgledal pred 1 milijardo let. Ta učinek "časovnega stroja" je astronomom omogočil, da so preučili, kako nastajajo galaksije (tj. Evolucija galaktike).
Za proces, v katerem se galaksije oblikujejo in razvijajo, je značilna stalna rast skozi čas, ki se je začela kmalu po velikem udaru. Ta proces in morebitna usoda galaksij ostajata predmet močne očaranosti in je še vedno prepreden s svojim deležem skrivnosti.
Oblikovanje galaksije:
Trenutno znanstveno soglasje je, da je vsa materija v vesolju nastala pred približno 13,8 milijardami let med dogodkom, znanim kot Veliki prasak. V tem času se je vsa snov strnila v zelo majhno kroglico z neskončno gostoto in intenzivno toploto, imenovano Singularnost. Nenadoma se je Singularnost začela širiti in Vesolje, kot ga poznamo, se je začelo.
Po hitrem širjenju in ohlajanju je bila vsa materija v porazdelitvi skoraj enotna. V obdobju nekaj milijard let, ki so sledile, so se nekoliko gostejše regije Vesolja začele gravitacijsko privlačiti med seboj. Zato so postajali še gostejši in so tvorili plinske oblake in velike gruče snovi.
Te grude so postale prvotne galaksije, saj so se oblaki vodikovega plina znotraj proto-galaksij podvrgli gravitacijskemu propadu, da bi postali prve zvezde. Nekateri od teh zgodnjih predmetov so bili majhni in so postali drobne pritlikave galaksije, drugi pa veliko večji in so postali znane spiralne oblike, kot je naša lastna Mlečna pot.
Galaktične združitve:
Ko so se te galaksije oblikovale, so se razvile v večje galaktične strukture, imenovane skupine, grozdi in superklasti. Sčasoma so se galaksije s silo svoje gravitacije med seboj privlačile in trčile v vrsto združitev. Rezultat teh združitev je odvisen od mase galaksij v trčenju.
Majhne galaksije so raztrgane večje galaksije in dodane k masi večjih galaksij. Naša Mlečna pot je pred kratkim požrla nekaj pritlikavih galaksij in jih spremenila v tokove zvezd, ki krožijo po galaktičnem jedru. Ko pa se velike galaksije podobne velikosti združijo, postanejo velikanske eliptične galaksije.
Ko se to zgodi, se občutljiva spiralna struktura izgubi, združene galaksije pa postanejo velike in eliptične. Eliptične galaksije so nekatere največje galaksije, ki so jih kdaj opazili. Druga posledica teh združitev je, da se supermasivne črne luknje (SMBH) v njihovih središčih še povečajo.
Upoštevajte, da ne bodo vse združitve povzročile eliptičnih galaksij. Toda vse združitve povzročijo spremembo strukture združenih galaksij. Na primer, verjame, da Mlečna pot doživlja manjši združitveni dogodek z bližnjimi Magelanovimi oblaki; in v zadnjih letih je bilo ugotovljeno, da se je pritlikava galaksija Canis Major združila z našo lastno.
Medtem ko združitve veljajo za nasilne dogodke, glede na velike razdalje med zvezdami ne pričakujemo dejanskih trkov med zvezdnimi sistemi. Vendar lahko združitve povzročijo gravitacijske udarne valove, ki lahko sprožijo nastanek novih zvezd. To se predvideva, ko se bo naša galaksija Mlečna pot združila z galaksijo Andromedo v približno 4 milijardah letih.
Galaktična smrt:
Navsezadnje galaksije prenehajo tvoriti zvezde, ko izčrpajo oskrbo s hladnim plinom in prahom. Ko zmanjkuje ponudbe, nastajanje zvezd počasi upočasni več milijard let, dokler ne preneha v celoti. Vendar bodo nenehne združitve zagotovile, da se sveže zvezde, plin in prah odlagajo v starejših galaksijah in tako podaljšajo njihovo življenje.
Trenutno velja, da je naša galaksija porabila večino svojega vodika in nastajanje zvezd se bo upočasnilo, dokler se oskrba ne bo izčrpala. Zvezde, kot je naše Sonce, lahko trajajo le 10 milijard let ali več; toda najmanjši, najbolj kul rdeči škrat lahko traja nekaj trilijonov let. Toda zaradi prisotnosti pritlikavih galaksij in naše bližajoče se združitve z Andromedo bi lahko naša galaksija obstajala še dlje.
Vendar se bodo vse galaksije v tej bližini vesolja gravitacijsko povezale med seboj in se združile v velikansko eliptično galaksijo. Astronomi so videli primere tovrstnih "fosilnih galaksij", od katerih je dobro Messier 49 - supermasivna eliptična galaksija.
Te galaksije so porabile vse rezerve plina, ki tvorijo zvezde, in vse, kar je ostalo, so daljše zvezde. Sčasoma bodo te zvezde skozi dolge čase pomežikale ena za drugo, dokler ne bo celotna stvar vesoljske temperature ozadja.
Ko se naša galaksija združi z Andromedo in se nadalje združi z vsemi drugimi bližnjimi galaksijami v lokalni skupini, lahko pričakujemo, da bo tudi ona doživela podobno usodo. In tako se evolucija galaksije dogaja že več milijard let in še naprej se bo dogajalo v bližnji prihodnosti.
Za vesoljski časopis smo napisali veliko člankov o galaksijah. Tukaj je, kaj je Mlečna pot? Kako je nastala Mlečna pot? Kaj se zgodi, ko se galaksije trčijo? Kaj se zgodi, ko galaksije umrejo ?, Nov zavoj o Galaktični evoluciji in superračunalnik bo preučil Galaxy Evolution,
Če želite več informacij o galaksijah, si oglejte Hubblesiteove novice o Galaksijah in tukaj je Nasina znanstvena stran o galaksijah.
Posneli smo tudi epizodo Astronomy Cast o galaksijah - Epizoda 97: Galaksije.
Viri:
- Oddelek za astronomijo Univerze v Cornellu - nastajanje in evolucija
- Wikipedia - nastajanje in evolucija galaksije
- SKA - Kako se razvijajo galaksije?
