Գալակտիկաների կյանքը և դրանց ուսումնասիրության պատմությունը

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Մոլորակների և աստղերի ուսումնասիրության պատմությունը չափվում է հազարամյակներով, Արևը, գիսաստղերը, աստերոիդները և երկնաքարերը՝ դարերով։ Սակայն գալակտիկաները, ցրված ամբողջ Տիեզերքում, աստղերի կուտակումներ, տիեզերական գազ և փոշու մասնիկներ, գիտական հետազոտության առարկա դարձան միայն 1920-ականներին:

Գալակտիկաները դիտվել են անհիշելի ժամանակներից: Սուր տեսողություն ունեցող մարդը գիշերային երկնքում կարող է տարբերել թեթև բծերը, որոնք նման են կաթի կաթիլներին: 10-րդ դարում պարսիկ աստղագետ Աբդ-ալ-Ռաման ալ-Սուֆին իր «Հաստատուն աստղերի գրքում» նշել է երկու նմանատիպ կետեր, որոնք այժմ հայտնի են որպես Մեծ Մագելանի ամպ և M31 գալակտիկա, որը կոչվում է Անդրոմեդա:

Աստղադիտակների ի հայտ գալուց հետո աստղագետները ավելի ու ավելի շատ են դիտել այդ օբյեկտները, որոնք կոչվում են միգամածություններ: Եթե անգլիացի աստղագետ Էդմունդ Հալլին 1716 թվականին թվարկեց ընդամենը վեց միգամածություն, ապա ֆրանսիացի ռազմածովային աստղագետ Չարլզ Մեսյեի կողմից 1784 թվականին հրապարակված կատալոգն արդեն պարունակում էր 110, և դրանցից չորս տասնյակ իրական գալակտիկաներ (ներառյալ M31):

1802 թվականին Ուիլյամ Հերշելը հրապարակեց 2500 միգամածությունների ցուցակը, իսկ նրա որդին՝ Ջոնը 1864 թվականին հրապարակեց ավելի քան 5000 միգամածությունների կատալոգ։

Մեր ամենամոտ հարեւանը՝ Անդրոմեդա գալակտիկան (M31), սիրողական աստղագիտական դիտարկումների և լուսանկարչության սիրված երկնային մարմիններից է:

Այս առարկաների բնույթը վաղուց չի հասկացել: 18-րդ դարի կեսերին որոշ խորաթափանց մտքեր նրանց մեջ տեսնում էին Ծիր Կաթինին նման աստղային համակարգեր, սակայն այն ժամանակվա աստղադիտակները հնարավորություն չէին տալիս ստուգելու այս վարկածը։

Մեկ դար անց այն կարծիքը գերակշռեց, որ յուրաքանչյուր միգամածություն գազային ամպ է, որը ներսից լուսավորված է երիտասարդ աստղով։ Ավելի ուշ աստղագետները համոզվեցին, որ որոշ միգամածություններ, այդ թվում՝ Անդրոմեդան, պարունակում են բազմաթիվ աստղեր, բայց երկար ժամանակ պարզ չէր՝ դրանք գտնվում են մեր Գալակտիկաո՞ւմ, թե՞ դրանից դուրս։

Միայն 1923-1924 թվականներին Էդվին Հաբլը որոշեց, որ Երկրից մինչև Անդրոմեդա հեռավորությունը առնվազն երեք անգամ գերազանցում է Ծիր Կաթինի տրամագիծը (իրականում մոտ 20 անգամ), և որ M33-ը՝ Մեսյեի կատալոգի մեկ այլ միգամածություն, չկա։ մեզանից քիչ հեռու, հեռավորություն. Այս արդյունքները նշանավորեցին նոր գիտական կարգապահության՝ գալակտիկական աստղագիտության սկիզբը:

1926 թվականին հայտնի ամերիկացի աստղագետ Էդվին Փաուել Հաբլն առաջարկեց (և 1936 թվականին արդիականացրեց) գալակտիկաների իր դասակարգումն ըստ նրանց մորֆոլոգիայի։ Իր բնորոշ ձևի պատճառով այս դասակարգումը կոչվում է նաև «Հաբլի թյունինգ պատառաքաղ»։

Հարմարեցնող պատառաքաղի «ցողունի» վրա էլիպսաձև գալակտիկաներ են, պատառաքաղի մատների վրա՝ ոսպնյակաձև գալակտիկաներ՝ առանց թևերի և պարուրաձև գալակտիկաներ՝ առանց կամուրջով և ձողով։ Գալակտիկաները, որոնք չեն կարող դասակարգվել թվարկված դասերից մեկին, կոչվում են անկանոն կամ անկանոն։

Թզուկներ և հսկաներ

Տիեզերքը լցված է տարբեր չափերի և զանգվածների գալակտիկաներով։ Նրանց թիվը հայտնի է շատ մոտավոր։ 2004 թվականին Hubble ուղեծրային աստղադիտակը երեքուկես ամսվա ընթացքում հայտնաբերեց մոտ 10000 գալակտիկա՝ հարավային Fornax համաստեղությունում սկանավորելով երկնքի մի շրջան, որը հարյուր անգամ փոքր է լուսնային սկավառակի մակերեսից:

Եթե ենթադրենք, որ գալակտիկաները բաշխված են երկնային ոլորտի վրա նույն խտությամբ, ապա կստացվի, որ դիտարկվող տարածության մեջ կա 200 միլիարդ։ Այնուամենայնիվ, այս գնահատականը խիստ թերագնահատված է, քանի որ աստղադիտակը չի կարողացել նկատել շատ շատ թույլ գալակտիկաներ։.

Ձևը և բովանդակությունը

Գալակտիկաները տարբերվում են նաև ձևաբանությամբ (այսինքն՝ ձևով)։ Ընդհանուր առմամբ դրանք բաժանվում են երեք հիմնական դասի՝ սկավառակաձև, էլիպսաձև և անկանոն (անկանոն): Սա ընդհանուր դասակարգում է, կան շատ ավելի մանրամասն։

Գալակտիկաները բոլորովին պատահական չեն բաշխված տիեզերքում: Զանգվածային գալակտիկաները հաճախ շրջապատված են փոքր արբանյակային գալակտիկաներով: Ե՛վ մեր Ծիր Կաթինը, և՛ հարևան Անդրոմեդան ունեն առնվազն 14 արբանյակ, և, ամենայն հավանականությամբ, կան շատ ավելին: Գալակտիկաները սիրում են միավորվել զույգերով, եռյակներով և տասնյակ գրավիտացիոն զուգընկերներից կազմված ավելի մեծ խմբերով:

Ավելի մեծ ասոցիացիաները՝ գալակտիկական կլաստերները, պարունակում են հարյուրավոր և հազարավոր գալակտիկաներ (այդպիսի կլաստերներից առաջինը հայտնաբերել է Մեսյեն)։ Երբեմն կլաստերի կենտրոնում նկատվում է առանձնապես պայծառ հսկա գալակտիկա, որը, ենթադրաբար, առաջացել է ավելի փոքր գալակտիկաների միաձուլման ժամանակ։

Եվ վերջապես, կան նաև գերկույտեր, որոնք ներառում են և՛ գալակտիկական կուտակումներ և խմբեր, և՛ առանձին գալակտիկաներ։ Սովորաբար դրանք երկարավուն կառույցներ են մինչև հարյուրավոր մեգապարսեկ երկարությամբ: Դրանք բաժանված են նույն չափի գրեթե ամբողջությամբ առանց գալակտիկաների տարածության դատարկերով։

Գերկլաստերներն այլևս կազմակերպված չեն ավելի բարձր կարգի կառուցվածքների մեջ և պատահական կերպով ցրված են Տիեզերքում: Այդ իսկ պատճառով, մի քանի հարյուր մեգապարսեկ սանդղակով մեր Տիեզերքը միատարր է և իզոտրոպ:

Սկավառակի տեսքով գալակտիկան աստղային նրբաբլիթ է, որը պտտվում է իր երկրաչափական կենտրոնով անցնող առանցքի շուրջ։ Սովորաբար նրբաբլիթի կենտրոնական գոտու երկու կողմերում հայտնվում է ձվաձեւ ուռուցիկ (անգլերեն ուռուցիկից): Ուռուցքը նույնպես պտտվում է, բայց ավելի ցածր անկյունային արագությամբ, քան սկավառակը: Սկավառակի հարթությունում հաճախ նկատվում են պարուրաձև ճյուղեր, որոնք առատ են համեմատաբար երիտասարդ պայծառ լուսատուներով։ Այնուամենայնիվ, կան գալակտիկական սկավառակներ՝ առանց պարուրաձև կառուցվածքի, որտեղ նման աստղերը շատ ավելի քիչ են։

Սկավառակ գալակտիկայի կենտրոնական գոտին կարելի է կտրել աստղային ձողով՝ բարով։ Սկավառակի ներսում տարածությունը լցված է գազով և փոշու միջավայրով՝ նոր աստղերի և մոլորակային համակարգերի սկզբնաղբյուր նյութ: Գալակտիկան ունի երկու սկավառակ՝ աստղային և գազային:

Նրանք շրջապատված են գալակտիկական հալոով՝ հազվագյուտ տաք գազի և մութ նյութի գնդաձև ամպով, որը հիմնական ներդրումն է ունենում գալակտիկայի ընդհանուր զանգվածի մեջ: Հալոը պարունակում է նաև առանձին հին աստղեր և մինչև 13 միլիարդ տարեկան գնդաձև աստղային կուտակումներ (գլոբուլային կլաստերներ): Գրեթե ցանկացած սկավառակաձև գալակտիկայի կենտրոնում՝ ուռուցիկ կամ առանց ուռուցիկության, կա գերզանգվածային սև անցք: Այս տեսակի ամենամեծ գալակտիկաները պարունակում են 500 միլիարդ աստղ յուրաքանչյուրը:

Ծիր Կաթին

Արևը պտտվում է միանգամայն սովորական պարուրաձև գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը, որը ներառում է 200-400 միլիարդ աստղ: Նրա տրամագիծը մոտավորապես 28 կիլոպարսեկ է (90 լուսային տարիից մի փոքր ավելի): Արեգակնային ներգալակտիկական ուղեծրի շառավիղը 8,5 կիլոպարսեկ է (այնպես, որ մեր աստղը տեղահանված է գալակտիկական սկավառակի արտաքին եզրին), Գալակտիկայի կենտրոնի շուրջ ամբողջական պտույտի ժամանակը մոտ 250 միլիոն տարի է։

Ծիր Կաթինի ուռուցիկությունը էլիպսաձեւ է և ունի ձող, որը վերջերս է հայտնաբերվել: Ուռուցքի կենտրոնում գտնվում է կոմպակտ միջուկը, որը լցված է տարբեր տարիքի աստղերով՝ մի քանի միլիոն տարեկանից մինչև միլիարդ և ավելի մեծ: Միջուկի ներսում՝ խիտ փոշոտ ամպերի հետևում, գտնվում է գալակտիկական չափանիշներով բավականին համեստ սև խոռոչ՝ ընդամենը 3,7 միլիոն արեգակնային զանգված:

Մեր Galaxy-ն ունի կրկնակի աստղային սկավառակ: Ներքին սկավառակը, որն ունի ոչ ավելի, քան 500 պարսեկ ուղղահայաց, կազմում է սկավառակի գոտու աստղերի 95%-ը, ներառյալ բոլոր երիտասարդ պայծառ աստղերը: Այն շրջապատված է 1500 պարսեկ հաստությամբ արտաքին սկավառակով, որտեղ ապրում են ավելի հին աստղեր։ Ծիր Կաթինի գազային (ավելի ճիշտ՝ գազափոշու) սկավառակի հաստությունը առնվազն 3,5 կիլոպարսեկ է։ Սկավառակի չորս պարուրաձև թեւերը գազ-փոշու միջավայրի ավելացված խտության շրջաններ են և պարունակում են ամենազանգվածային աստղերի մեծ մասը:

Ծիր Կաթինի լուսապսակի տրամագիծը առնվազն երկու անգամ գերազանցում է սկավառակի տրամագիծը։ Այնտեղ մոտ 150 գնդաձև կուտակումներ են հայտնաբերվել, և, ամենայն հավանականությամբ, մոտ հիսուն դեռևս չեն հայտնաբերվել։Ամենահին կլաստերները ավելի քան 13 միլիարդ տարեկան են: Հալոը լցված է մութ մատերիայով՝ գնդիկավոր կառուցվածքով։

Մինչև վերջերս ենթադրվում էր, որ հալոը գրեթե գնդաձև է, սակայն, ըստ վերջին տվյալների, այն կարող է զգալիորեն հարթվել։ Գալակտիկայի ընդհանուր զանգվածը կարող է լինել մինչև 3 տրիլիոն արեգակի զանգված, իսկ մութ նյութը կազմում է 90-95%: Ծիր Կաթինի աստղերի զանգվածը գնահատվում է 90-100 միլիարդ անգամ Արեգակի զանգվածից:

Էլիպսաձև գալակտիկան, ինչպես երևում է նրա անունից, էլիպսաձև է։ Այն ամբողջությամբ չի պտտվում և հետևաբար չունի առանցքային համաչափություն: Նրա աստղերը, որոնք հիմնականում ունեն համեմատաբար ցածր զանգված և զգալի տարիք, պտտվում են գալակտիկական կենտրոնի շուրջ տարբեր հարթություններում և երբեմն ոչ առանձին, այլ խիստ երկարաձգված շղթաներով։

Էլիպսաձեւ գալակտիկաներում նոր լուսատուները հազվադեպ են լուսավորվում հումքի՝ մոլեկուլային ջրածնի պակասի պատճառով:

Ինչպես մարդիկ, գալակտիկաները խմբավորված են միասին։ Մեր Տեղական Խումբը ներառում է երկու ամենամեծ գալակտիկաները մոտ 3 մեգապարսեկների շրջակայքում՝ Ծիր Կաթին և Անդրոմեդա (M31), Եռանկյուն գալակտիկան, ինչպես նաև նրանց արբանյակները՝ Մեծ և Փոքր Մագելանի ամպերը, գաճաճ գալակտիկաները Մեծ Կանիսում, Պեգասում, Carina, Sextant, Phoenix և շատ ուրիշներ՝ ընդհանուր առմամբ մոտ հիսուն: Տեղական խումբն իր հերթին տեղական Կույսի սուպերկլաստերի անդամ է։

Ե՛վ ամենամեծ, և՛ ամենափոքր գալակտիկաները էլիպսաձև տիպի են։ Նրա ներկայացուցիչների ընդհանուր մասնաբաժինը Տիեզերքի գալակտիկական բնակչության մեջ կազմում է ընդամենը մոտ 20%: Այս գալակտիկաները (բացառությամբ ամենափոքր և ամենաթույլ գալակտիկաների) նույնպես թաքցնում են գերզանգվածային սև անցքեր իրենց կենտրոնական գոտիներում։ Էլիպսաձև գալակտիկաներն ունեն նաև լուսապսակներ, բայց ոչ այնքան պարզ, որքան սկավառակաձև գալակտիկաները։

Մնացած բոլոր գալակտիկաները համարվում են անկանոն: Նրանք պարունակում են մեծ քանակությամբ փոշի և գազ և ակտիվորեն երիտասարդ աստղեր են արտադրում: Ծիր Կաթինի չափավոր հեռավորության վրա նման գալակտիկաները քիչ են՝ ընդամենը 3%:

Սակայն մեծ կարմիր շեղում ունեցող օբյեկտների մեջ, որոնց լույսն արձակվել է Մեծ պայթյունից ոչ ուշ, քան 3 միլիարդ տարի անց, դրանց մասնաբաժինը կտրուկ աճում է։ Ըստ երևույթին, առաջին սերնդի բոլոր աստղային համակարգերը փոքր էին և ունեին անկանոն ուրվագծեր, իսկ մեծ սկավառակաձև և էլիպսաձև գալակտիկաները առաջացան շատ ավելի ուշ:

Գալակտիկաների ծնունդ

Գալակտիկաները ծնվել են աստղերից անմիջապես հետո: Ենթադրվում է, որ առաջին լուսատուները բռնկվել են Մեծ պայթյունից ոչ ուշ, քան 150 միլիոն տարի անց: 2011 թվականի հունվարին աստղագետների խումբը, որը մշակում է Hubble տիեզերական աստղադիտակից ստացված տեղեկատվությունը, հայտնել է գալակտիկայի հավանական դիտարկման մասին, որի լույսը տիեզերք է գնացել Մեծ պայթյունից 480 միլիոն տարի անց:

Ապրիլին մեկ այլ հետազոտական խումբ հայտնաբերեց մի գալակտիկա, որը, ամենայն հավանականությամբ, արդեն լիովին ձևավորված էր, երբ երիտասարդ տիեզերքը մոտ 200 միլիոն տարեկան էր:

Աստղերի և գալակտիկաների ծննդյան պայմաններն առաջացել են դրա սկսվելուց շատ առաջ: Երբ տիեզերքն անցավ 400,000 տարվա սահմանագիծը, արտաքին տարածության մեջ պլազման փոխարինվեց չեզոք հելիումի և ջրածնի խառնուրդով: Այս գազը դեռ շատ տաք էր, որպեսզի միավորվի աստղերի առաջացման մոլեկուլային ամպերի մեջ:

Այնուամենայնիվ, այն հարևան էր մութ նյութի մասնիկներին, որոնք սկզբում տարածված էին ոչ այնքան հավասարաչափ տարածության մեջ, որտեղ այն մի փոքր ավելի խիտ է, որտեղ այն ավելի հազվադեպ է: Նրանք չեն փոխազդում բարիոնային գազի հետ և, հետևաբար, փոխադարձ ձգողականության ազդեցության ներքո, ազատորեն փլուզվել են աճող խտության գոտիների մեջ:

Մոդելային հաշվարկների համաձայն՝ Մեծ պայթյունից հարյուր միլիոն տարվա ընթացքում տիեզերքում գոյացել են մութ նյութի ամպեր, որոնց չափերն են ներկայիս արեգակնային համակարգը: Նրանք միավորվեցին ավելի մեծ կառույցների մեջ, չնայած տարածության ընդլայնմանը: Այսպես առաջացան մութ նյութի ամպերի կլաստերները, իսկ հետո՝ այս կլաստերների կուտակումները։ Նրանք ներծծեցին տիեզերական գազը՝ թույլ տալով, որ այն խտանա և փլուզվի:

Այս կերպ հայտնվեցին առաջին գերզանգված աստղերը, որոնք արագորեն պայթեցին գերնոր աստղերի և իրենց հետևում թողեցին սև խոռոչներ։ Այս պայթյունները տարածությունը հարստացրին հելիումից ավելի ծանր տարրերով, ինչը օգնեց սառեցնել փլուզվող գազային ամպերը և, հետևաբար, հնարավոր դարձրեց երկրորդ սերնդի ավելի քիչ զանգվածային աստղերի տեսքը:

Նման աստղերն արդեն կարող էին գոյություն ունենալ միլիարդավոր տարիներ և, հետևաբար, կարողացան ձևավորել (նորից մութ նյութի օգնությամբ) գրավիտացիոն կապված համակարգեր: Ահա թե ինչպես են առաջացել երկարակյաց գալակտիկաները, այդ թվում՝ մերը։

«Գալակտոգենեզի շատ մանրամասներ դեռ թաքնված են մառախուղի մեջ», - ասում է Ջոն Կորմենդին: -Մասնավորապես, դա վերաբերում է սեւ խոռոչների դերին։ Նրանց զանգվածները տատանվում են տասնյակ հազարավոր արեգակնային զանգվածից մինչև ներկայիս բացարձակ ռեկորդը՝ 6,6 միլիարդ արևի զանգվածի, որը պատկանում է էլիպսաձև M87 գալակտիկայի միջուկի սև խոռոչին, որը գտնվում է Արևից 53,5 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա:

Էլիպսաձեւ գալակտիկաների կենտրոններում անցքերը սովորաբար շրջապատված են հին աստղերից կազմված ուռուցիկներով։ Պարույր գալակտիկաները կարող են ընդհանրապես չունենալ ուռուցիկություն կամ ունենալ իրենց հարթ նմանությունները՝ կեղծ ուռուցիկները։ Սև խոռոչի զանգվածը սովորաբար երեք կարգով փոքր է ուռուցիկության զանգվածից, բնականաբար, եթե այն առկա է: Այս օրինաչափությունը հաստատվում է միլիոնից մինչև միլիարդ արեգակնային զանգված ունեցող անցքերը ծածկող դիտարկումներով։

Ըստ պրոֆեսոր Կորմենդիի, գալակտիկական սև խոռոչները զանգված են ստանում երկու եղանակով. Փոսը, որը շրջապատված է լիարժեք ուռուցիկությամբ, աճում է գազի կլանման շնորհիվ, որը գալիս է դեպի ուռուցիկ գալակտիկայի արտաքին գոտուց: Գալակտիկաների միաձուլման ժամանակ այս գազի ներհոսքի ինտենսիվությունը կտրուկ մեծանում է, ինչն էլ սկսում է քվազարների պոռթկումներ։

Արդյունքում, ուռուցիկները և անցքերը զարգանում են զուգահեռաբար, ինչը բացատրում է դրանց զանգվածների հարաբերակցությունը (սակայն, այլ, դեռևս անհայտ մեխանիզմներ նույնպես կարող են աշխատել):

Փիթսբուրգի համալսարանի, UC Irvine-ի և Ֆլորիդայի Ատլանտյան համալսարանի հետազոտողները մոդելավորել են Ծիր Կաթինի և Աղեղնավորի գաճաճ էլիպսային գալակտիկայի (SagDEG) նախորդի բախումը Աղեղնավորում:

Նրանք վերլուծել են բախումների երկու տարբերակ՝ հեշտ (3x10¹⁰արեգակնային զանգվածներ) և ծանր (10¹¹ արեգակնային զանգվածներ) SagDEG. Նկարը ցույց է տալիս Ծիր Կաթինի 2,7 միլիարդ տարվա էվոլյուցիայի արդյունքները՝ առանց գաճաճ գալակտիկայի հետ փոխազդեցության և SagDEG-ի թեթև և ծանր տարբերակի հետ փոխազդեցության։

Ճաղատից զերծ գալակտիկաները և կեղծ ուռուցիկներով գալակտիկաները այլ հարց են: Նրանց անցքերի զանգվածները սովորաբար չեն գերազանցում 104-106 արեգակնային զանգվածը։ Ըստ պրոֆեսոր Կորմենդիի, դրանք գազով են սնվում անցքի մոտ տեղի ունեցող պատահական գործընթացների պատճառով և չեն տարածվում ողջ գալակտիկայի վրա: Նման փոսն աճում է անկախ գալակտիկայի էվոլյուցիայից կամ նրա կեղծ ուռուցիկությունից, ինչը բացատրում է դրանց զանգվածների միջև հարաբերակցության բացակայությունը։

Աճող գալակտիկաներ

Գալակտիկաները կարող են մեծանալ ինչպես չափերով, այնպես էլ զանգվածով։ «Հեռավոր անցյալում գալակտիկաները դա անում էին շատ ավելի արդյունավետ, քան տիեզերական վերջին դարաշրջաններում», - բացատրում է Սանտա Կրուսի Կալիֆորնիայի համալսարանի աստղագիտության և աստղաֆիզիկայի պրոֆեսոր Գարտ Իլինգվորթը: - Նոր աստղերի ծննդյան արագությունը գնահատվում է աստղային նյութի միավոր զանգվածի տարեկան արտադրությամբ (այս հզորությամբ՝ Արեգակի զանգվածով) արտաքին տարածության միավորի ծավալով (սովորաբար խորանարդ մեգապարսեկ):

Առաջին գալակտիկաների ձևավորման ժամանակ այս ցուցանիշը շատ փոքր էր, իսկ հետո սկսեց արագ աճել, ինչը շարունակվեց մինչև Տիեզերքի 2 միլիարդ տարեկանը: Եվս 3 միլիարդ տարի այն եղել է համեմատաբար հաստատուն, հետո սկսել է անկում ապրել գրեթե ժամանակի համեմատ, և այս անկումը շարունակվում է մինչ օրս։ Այսպիսով, 7-8 միլիարդ տարի առաջ աստղերի առաջացման միջին արագությունը 10-20 անգամ գերազանցում էր ներկայիսին: Դիտարկվող գալակտիկաների մեծ մասն արդեն լիովին ձևավորվել է այդ հեռավոր դարաշրջանում»:

Նկարը ցույց է տալիս էվոլյուցիայի արդյունքները տարբեր ժամանակներում՝ սկզբնական կոնֆիգուրացիան (ա), 0, 9 (բ), 1, 8 © և 2, 65 միլիարդ տարի հետո (դ): Մոդելային հաշվարկների համաձայն՝ Ծիր Կաթինի ձողն ու պարուրաձև թեւերը կարող էին ձևավորվել SagDEG-ի հետ բախման արդյունքում, որն ի սկզբանե քաշում էր 50-100 միլիարդ արևի զանգված:

Երկու անգամ այն անցել է մեր Գալակտիկայի սկավառակի միջով և կորցրել իր նյութի մի մասը (ինչպես սովորական, այնպես էլ մութ)՝ առաջացնելով նրա կառուցվածքի խանգարումներ: SagDEG-ի ներկայիս զանգվածը չի գերազանցում տասնյակ միլիոնավոր արեգակնային զանգվածը, իսկ հաջորդ բախումը, որը սպասվում է ոչ ուշ, քան 100 միլիոն տարի անց, ամենայն հավանականությամբ նրա համար կլինի վերջինը։

Ընդհանուր առմամբ, այս միտումը հասկանալի է։ Գալակտիկաները աճում են երկու հիմնական ձևով. Նախ՝ նրանք ստանում են թարմ աստղաբռնկման նյութ՝ շրջակա տարածությունից գազ և փոշու մասնիկներ քաշելով: Մեծ պայթյունից հետո մի քանի միլիարդ տարի այս մեխանիզմը ճիշտ էր աշխատում պարզապես այն պատճառով, որ տիեզերքում բավականաչափ աստղային հումք կար բոլորի համար:

Հետո, երբ պաշարները սպառվեցին, աստղային ծնունդների տեմպերը նվազեցին: Այնուամենայնիվ, գալակտիկաները բախումների և միաձուլումների միջոցով այն մեծացնելու կարողություն են գտել: Ճիշտ է, այս տարբերակի իրականացման համար բախվող գալակտիկաները պետք է ունենան միջաստեղային ջրածնի պատշաճ պաշար: Խոշոր էլիպսաձև գալակտիկաների համար, որտեղ այն գործնականում չկա, միաձուլումը չի օգնում, բայց դիսկոիդ և անկանոն գալակտիկաներում այն գործում է:

Բախման ընթացք

Տեսնենք, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ երկու մոտավորապես նույնական սկավառակի տիպի գալակտիկաները միաձուլվում են: Նրանց աստղերը գրեթե երբեք չեն բախվում. նրանց միջև հեռավորությունները չափազանց մեծ են: Այնուամենայնիվ, յուրաքանչյուր գալակտիկայի գազային սկավառակը մակընթացային ուժեր է զգում իր հարևանի ձգողականության պատճառով: Սկավառակի բարիոնային նյութը կորցնում է անկյունային իմպուլսի մի մասը և տեղափոխվում գալակտիկայի կենտրոն, որտեղ պայմաններ են առաջանում աստղերի ձևավորման արագության պայթյունավտանգ աճի համար։

Այս նյութի մի մասը կլանում է սև խոռոչները, որոնք նույնպես զանգված են ստանում։ Գալակտիկաների միավորման վերջին փուլում սև խոռոչները միաձուլվում են, և երկու գալակտիկաների աստղային սկավառակները կորցնում են իրենց նախկին կառուցվածքը և ցրվում տարածության մեջ։ Արդյունքում, զույգ պարուրաձև գալակտիկաներից ձևավորվում է մեկ էլիպսաձև։ Բայց սա ամենևին էլ ամբողջական պատկերը չէ։ Երիտասարդ պայծառ աստղերի ճառագայթումը կարող է նորածին գալակտիկայից դուրս մղել ջրածնի մի մասը:

Միևնույն ժամանակ, գազի ակտիվ կուտակումը սև խոռոչի վրա ստիպում է վերջինիս ժամանակ առ ժամանակ տիեզերք արձակել հսկայական էներգիայի մասնիկների շիթեր՝ տաքացնելով գազը ողջ գալակտիկայով և դրանով իսկ կանխելով նոր աստղերի ձևավորումը: Գալակտիկան աստիճանաբար լռում է, ամենայն հավանականությամբ ընդմիշտ:

Տարբեր չափերի գալակտիկաները տարբեր կերպ են բախվում։ Մեծ գալակտիկան ունակ է կուլ տալ գաճաճ գալակտիկան (միանգամից կամ մի քանի քայլով) և միևնույն ժամանակ պահպանել սեփական կառուցվածքը։ Այս գալակտիկական մարդակերությունը կարող է նաև խթանել աստղերի ձևավորումը:

Գաճաճ գալակտիկան ամբողջությամբ ավերված է՝ թողնելով աստղերի շղթաներ և տիեզերական գազի շիթեր, որոնք դիտվում են ինչպես մեր Գալակտիկայի, այնպես էլ հարեւան Անդրոմեդայում։ Եթե բախվող գալակտիկաներից մեկը մյուսից շատ չգերազանցվի, ապա հնարավոր են ավելի հետաքրքիր էֆեկտներ:

Սպասում ենք սուպեր աստղադիտակին

Գալակտիկական աստղագիտությունը գոյատևել է մոտ մեկ դար: Նա սկսեց գործնականում զրոյից և շատ բանի հասավ։ Սակայն չլուծված խնդիրների թիվը շատ մեծ է։ Գիտնականները շատ բան են սպասում Ջեյմս Ուեբ ինֆրակարմիր ուղեծրային աստղադիտակից, որը պետք է գործարկվեր 2021 թվականին: