Ang sikreto ng pagbuo ng spiral galaxies ay nabunyag na

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Alam mo ba kung ano ang pinaka nakakagulat sa akin? Ang katotohanang binabalewala natin ang mundo sa paligid natin. Ang mga hayop, halaman, mga batas ng pisika at kalawakan ay itinuturing ng maraming tao bilang isang bagay na napakamundo at nakakainip na nag-imbento ng mga engkanto, multo, halimaw at kulam. Sumang-ayon, ito ay kamangha-manghang, dahil ang mismong katotohanan ng ating pag-iral ay magic.

Tingnan ang parehong mga giraffe - paano nangyari ang mga bagay na may mahabang leeg? At paano naman ang mga platypus, echidna, porcupine at lahat ng iba pang hayop? Sa tingin ko naiintindihan mo ang ibig kong sabihin. Ganoon din sa espasyo. Hindi ba kahanga-hanga ang mismong katotohanan ng pagkakaroon ng mga planeta, bituin at kalawakan? At hindi ba't mahusay na mapag-aralan natin ang mga ito? Kaya, ang Milky Way galaxy (kung saan matatagpuan ang ating Sun at Earth) ay isa sa bilyun-bilyong galaxy sa kalawakan ng walang katapusang Universe, ngunit nagawa nating malaman kung ano ang hugis nito at kung ano ang hugis ng karamihan sa mga galaxy sa nakikitang Uniberso. mayroon. Sa artikulong ito, matututunan mo ang isang kamangha-manghang bagay tungkol sa mundong ating ginagalawan, ibig sabihin, bakit ang ilang mga kalawakan ay hugis spiral?

Ano ang isang kalawakan?

Sa kalawakan, ang lahat ay kinokontrol ng puwersa ng grabidad. Kung hindi para sa kanya, pagkatapos ay sa kalakhan ng walang katapusang pagpapalawak - at kahit na may acceleration - ang Uniberso ay hindi magkakaroon ng isang kalawakan. Pagkatapos ng Big Bang, na naganap 13.8 bilyong taon na ang nakalilipas, ang uniberso ay patuloy na lumawak, unti-unting lumalamig. Matapos ang pagtatapos ng madilim na edad - simula sa paghalay ng neutral na gas - unti-unting nabuo ang mga kumpol ng bagay.

Ang Dark Ages ay ang panahon ng pag-unlad ng Uniberso kung saan nabuo ang mga unang bituin at relic radiation.

Sa katunayan, ang galaxy ay isang malaking gravitationally bound system ng mga kumpol ng matter, mga bituin, mga ulap ng gas at alikabok, dark matter at mga planeta. Bukod dito, ang lahat ng mga bagay sa kalawakan ay gumagalaw na may kaugnayan sa karaniwang sentro ng masa - isang napakalaking black hole na matatagpuan sa pinakapuso ng mga kalawakan. Kakaiba, hindi ba? Samakatuwid, ang mga siyentipiko ay sumilip sa kailaliman ng kalawakan, sinusubukang alamin hangga't maaari ang mahiwagang lugar na ito.

Ang background radiation (o cosmic microwave background radiation) ay thermal radiation na pumupuno sa uniberso nang pantay-pantay. Ito ay pinaniniwalaan na ang relic radiation ay nagmula sa panahon ng unang bahagi ng Uniberso, iyon ay, ilang sandali pagkatapos ng Big Bang.

Anong hugis ang mga kalawakan?

Maaaring magulat ka, ngunit ang mga detalyadong pag-aaral ng mga kalawakan ay hindi nagsimula hanggang sa 1920s. Habang ang mga bituin at planeta ay hindi kailanman pinagkaitan ng atensyon ng tao, ang kilalang siyentipiko na si Edwin Hubble ay naglatag ng pundasyon para sa extragalactic na astronomiya. Pinatunayan niya na marami sa mga nebula na naobserbahan ng mga astronomo ay naging iba pang mga kalawakan na binubuo ng hindi mabilang na mga bituin. Ang Hubble ay nag-aral ng higit sa isang libong kalawakan at tinukoy ang mga distansya sa ilan sa mga ito. Bukod dito, si Edwin Hubble ang unang nakilala ang tatlong pangunahing uri ng mga kalawakan: spiral, elliptical at irregular. Ito ay lumabas na ang mga spiral galaxy sa kalawakan ng Uniberso ay mas karaniwan kaysa sa iba. Buweno, higit sa kalahati ng mga kalawakan ay spiral, kabilang ang Milky Way, ang Andromeda galaxy at ang Triangle galaxy. Pero bakit?

Ang mga magnetic field ay ang susi sa paglutas ng mga misteryo ng spiral galaxies

Ang mga siyentipiko ay naguguluhan pa rin sa mga spiral galaxies at kung paano sila nagkakaroon ng hugis, na may magagandang braso na puno ng mga bituin. Sa katunayan, ang mga spiral galaxies ay ang iconic na anyo ng karamihan sa mga galaxy sa uniberso. Sa pagsisikap na maunawaan kung bakit, ang mga astronomo ay malapit na nanonood ng mga spiral galaxies na iba sa Milky Way. Napagmasdan kamakailan ng mga siyentipiko ang galaxy M77, na kilala rin bilang NGC 1068, gamit ang SOFIA stratospheric observatory para sa infrared astronomy at ipinakita ang kanilang mga resulta sa isang bagong pag-aaral, na malapit nang mai-publish sa The Astrophysical Journal.

Ang magnetic field ay isang espesyal na uri ng bagay kung saan isinasagawa ang interaksyon sa pagitan ng gumagalaw na mga particle na may charge.

Ayon sa mga may-akda ng gawain sa isang opisyal na press release, ang mga magnetic field ay may malaking papel sa pagbuo ng mga spiral galaxies tulad ng M77. Ang mga magnetic field ay hindi nakikita, ngunit maaaring maka-impluwensya sa ebolusyon ng mga kalawakan. Ngayon, lubos na nauunawaan ng mga siyentipiko kung paano nakakaapekto ang puwersa ng grabidad sa mga istrukturang galactic, ngunit ang papel ng mga magnetic field sa mga prosesong ito ay nananatiling nakikita.

Ang M77 ay isang spiral galaxy na halos 47 milyong light-years mula sa Earth. Napagpasyahan ng mga mananaliksik na ang M77 ay may aktibong galactic nucleus, na naglalaman ng napakalaking itim na butas na dalawang beses na kasing laki ng Sagittarius A *, ang itim na butas sa gitna ng Milky Way. Ang M77 ay mas malaki sa laki kaysa sa Milky Way: ang radius nito ay humigit-kumulang 85,000 light years, at ang radius ng Milky Way ay humigit-kumulang 53,000. Gayunpaman, mayroong mga 300 bilyong bituin sa M77 galaxy, habang sa Milky Way ay may humigit-kumulang 250 bilyon hanggang 400. Ang mga spiral arm ng M77 ay puno ng mga rehiyon ng matinding pagbuo ng bituin, na tinatawag na stellar flares. Ang mga linya ng magnetic field ay malapit na sumusunod sa mga spiral arm, bagama't hindi sila nakikita gamit ang isang ordinaryong teleskopyo. Sa kabutihang palad, magagawa ito ng SOFIA, na humahantong sa mga astronomo na malaman na ang pagkakaroon ng mga magnetic field ay sumusuporta sa malawak na pinanghahawakang teorya na nagpapaliwanag kung paano nagkakaroon ng hugis ang mga braso ng spiral galaxies. Ito ay tinatawag na "density wave theory".

Ang teorya ng Density wave ay iminungkahi noong 1960s upang ipaliwanag ang spiral structure ng spiral galaxies. Ayon sa teoryang ito, ang mga braso ng spiral galaxies ay hindi mga materyal na pormasyon, ngunit mga lugar na may mas mataas na density, na mahalagang kahawig ng mga traffic jam.

Kaya, ang mga galactic arm ay ang nakikitang bahagi ng density waves mismo, at ang mga bituin ay gumagalaw sa loob at labas ng mga ito. Kaya, ang mga braso ng spiral galaxies ay hindi mga permanenteng istruktura na gawa sa mga bituin, bagaman ganoon ang hitsura nila. Ipinakita ng mga obserbasyon sa SOFIA na ang mga linya ng magnetic field ay umaabot sa buong braso ng M77 galaxy sa layong 24,000 light years. Ayon sa mga resulta na nakuha, ang mga puwersa ng gravitational na tumulong sa paglikha ng spiral na hugis ng kalawakan, kumbaga, ay nag-compress sa mga magnetic field, sa gayon ay nagpapatunay sa teorya ng density waves. Puro space kabaliwan, di ba?

Gayunpaman, ang pag-aaral na ito ay tumatalakay sa isang spiral galaxy lamang, kaya ang mga astronomo ay mayroon pa ring maraming trabaho sa unahan nila. Ito ay nananatiling hindi alam kung ano ang papel na ginagampanan ng mga linya ng magnetic field sa istraktura ng iba pang mga kalawakan, kabilang ang mga mali, ngunit sa kabila ng napakalaking bilang ng mga katanungan, marami na tayong natutunan tungkol sa mundo kung saan tayo nakatira at ang kaalamang ito ay nakakapukaw lamang ng pagkamausisa..