Ogromna spirala plinskega prahu in zvezd, Messier 101, obsega 170.000 svetlobnih let in vsebuje več kot trilijona zvezd. Zasluge: NASA / ESA Hubble
Znižale so, da so spiralne galaksije v svojih zavojih dosegle trenutno stanje pred milijardami let. Študija stotih galaksij pa vznemirja to predstavo, ki razkriva, da se spiralne galaksije, kot sta Andromedina galaksija in naša Mlečna pot, še naprej spreminjajo.
"Astronomi so mislili, da so se diskovne galaksije v bližnjem vesolju naselile v sedanjo obliko že pred približno 8 milijardami let, od takrat pa le malo dodatnega razvoja," je dejala Susan Kassin, astronominja iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu, Md., In študija vodilni raziskovalec v sporočilu za javnost. "Trend, ki smo ga opazili, kaže nasprotno, da so se galaksije v tem časovnem obdobju nenehno spreminjale."
Študija 544 galaksij, ki tvorijo zvezde, opazovala Zemeljski vesoljski teleskop Keck in Hubble, kaže, da so diskovne galaksije, kot je naša Galaksija Mlečne poti, nepričakovano dosegle svoje trenutno stanje dolgo po tem, ko je prenehalo večino nastajanja zvezd vesolja. Zasluge: Nasin center za vesoljske polete Goddard
Astronomi so uporabljali dvojno 10-metrsko zemljo, vezano na zemljo W.M. Opservatorij Keck na havajskem vulkanu Mauna Kea in Nasin vesoljski teleskop Hubble za preučevanje 544 zvezd, ki tvorijo zvezde. Dlje v preteklosti so galaksije ponavadi zelo različne, pravijo astronomi, z naključnimi in neorganiziranimi gibi. Bližje sedanjim galaksijam, ki tvorijo zvezde, so videti kot urejeni diskovni sistemi. Vrtenje v teh galaksijah ovira druge notranje, naključne gibe. Te galaksije se postopoma naselijo v diske, ki se dobro obnesejo, pri čemer so najbolj množične galaksije vedno bolj visoke organizacije.
Ta zaplet prikazuje frakcije naseljenih diskovnih galaksij v štirih časovnih razponih, od katerih je vsaka približno tri milijarde let. Vztrajno se premika proti višjim odstotkom naseljenih galaksij bližje današnjem času. V določenem času so najbolj naseljene najmočnejše galaksije. Bolj oddaljene in manj masivne galaksije imajo v povprečju bolj neorganizirane notranje gibe, pri čemer se plin giblje v več smereh in počasnejše vrtenje. Zasluge: Nasin center za vesoljske polete Goddard
Vzorčenje galaksij, ki smo jih preučevali iz raziskave Redshift Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2), je bilo od 2 do 8 milijard svetlobnih let od Zemlje z masami med 0,3 in 100 odstotki naše lastne Galaksije Mlečne poti. Raziskovalci so si ogledali vse galaksije v tem časovnem območju z emisijskimi črtami dovolj svetlimi, da so lahko določili notranje gibe. Raziskovalci so se osredotočili na emisijske črte, ki jih značilno oddaja plin v galaksiji. Emisijske črte znanstvenikom ne povedo samo elementov, ki sestavljajo galaksije, ampak tudi rdeče premikanje emisijskih vod vsebuje podatke o notranjih gibih in razdalji.
"Prejšnje študije so odstranile galaksije, ki niso bile videti kot urejeni vrteči se diski, ki so zdaj pogosti v vesoljski reviji," je dejal soavtor Benjamin Weiner, astronom z univerze Arizona v Tucsonu. "Z zanemarjanjem le-teh so te študije preučile le tiste redke galaksije v daljnem vesolju, ki so dobro obnašane in zaključile, da se galaksije niso spremenile."
V zadnjih 8 milijard letih so se združitve med velikimi in majhnimi galaksijami zmanjšale. Tako je tudi s skupno stopnjo nastajanja zvezd in s tem povezanimi motnjami zaradi eksplozij supernov. Znanstveniki pravijo, da lahko oba dejavnika igrata na novo najden trend.
Galaksija Mlečne poti je morda šla skozi isto kaotično rast in spreminjanje kot galaksije v vzorcu DEEP2, preden se je ustalila v sedanje stanje ob približno istem času, ko sta se oblikovala Sonce in Zemlja, pravijo znanstveniki iz ekipe. Z upoštevanjem vzorca lahko astronomi zdaj prilagodijo računalniške simulacije evolucije galaksije, dokler ne ponovijo opazovanja. Potem bo lov določil fizične procese, ki so odgovorni za trend.
Ta kozmološka simulacija sledi razvoju galaksije z enim diskom skozi celotno življenje vesolja; približno 13,5 milijarde let. Rdeče barve prikazujejo stare zvezde, mlade zvezde pa se prikazujejo kot bele in svetlo modre, medtem ko se distribucija plina kaže kot bledo modra. Računalniško ustvarjen pogled se razteza na približno 300.000 svetlobnih let. Simulacija, ki je potekala v superračunalniku Pleiades v Nasinem raziskovalnem centru Ames v Moffett Fieldu v Kaliforniji, je trajala približno milijon ur CPU-ja. Zasluge: F. Governato in T. Quinn (Univerza v Washingtonu), A. Brooks (Univerza Wisconsina, Madison) in J. Wadsley (McMaster Univ.).
Članek s podrobnostmi o ugotovitvah bo objavljen 20. oktobra 2012 The Astrophysical Journal.
Vir: NASA
