Բացահայտվել է պարուրաձև գալակտիկաների առաջացման գաղտնիքը

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

Գիտե՞ք ինչն է ինձ ամենաշատը զարմացնում։ Այն փաստը, որ մենք մեզ շրջապատող աշխարհը համարում ենք սովորական: Կենդանիները, բույսերը, ֆիզիկայի և տիեզերքի օրենքները շատերի կողմից ընկալվում են որպես այնպիսի առօրյա և ձանձրալի բան, որ նրանք հորինում են փերիներ, ուրվականներ, հրեշներ և կախարդություն: Համաձայնեք, սա զարմանալի է, քանի որ մեր գոյության փաստը կախարդանք է։

Նայեք նույն ընձուղտներին - ինչպե՞ս են առաջացել երկար պարանոցով նման բաները: Իսկ ի՞նչ կասեք պլատիպուսների, էխիդնաների, խոզուկների և մնացած բոլոր կենդանիների մասին: Կարծում եմ՝ հասկանում ես, թե ինչ նկատի ունեմ։ Նույնը վերաբերում է տարածությանը: Արդյո՞ք զարմանալի չէ մոլորակների, աստղերի և գալակտիկաների գոյության փաստը: Եվ հոյակապ չէ՞, որ մենք կարող ենք ուսումնասիրել դրանք։ Այսպիսով, Ծիր Կաթին գալակտիկան (որում գտնվում են մեր Արևը և Երկիրը) անսահման Տիեզերքի անծայրածիրության միլիարդավոր գալակտիկաներից մեկն է, բայց մեզ հաջողվեց պարզել, թե ինչ ձև ունի այն և ինչպիսին է դիտելի Տիեզերքի գալակտիկաների մեծ մասը: ունեն. Այս հոդվածում դուք կիմանաք մի զարմանալի բան այն աշխարհի մասին, որտեղ մենք ապրում ենք, մասնավորապես, թե ինչու են որոշ գալակտիկաներ պարուրաձև:

Ի՞նչ է գալակտիկան:

Տիեզերքում ամեն ինչ կառավարվում է ձգողության ուժով։ Եթե նա չլիներ, ապա անսահման ընդլայնվող անծայրածիրության մեջ - և նույնիսկ արագացումով - Տիեզերքը չէր ունենա մեկ գալակտիկա: Մեծ պայթյունից հետո, որը տեղի ունեցավ 13,8 միլիարդ տարի առաջ, տիեզերքը շարունակեց ընդլայնվել՝ աստիճանաբար սառչելով: Մութ դարերի ավարտից հետո՝ սկսած չեզոք գազի խտացումից, աստիճանաբար սկսեցին ձևավորվել նյութի կուտակումներ:

Մութ դարերը Տիեզերքի զարգացման շրջանն է, որի ընթացքում ձևավորվել են առաջին աստղերը և մասունքային ճառագայթումը:

Իրականում գալակտիկան մատերիայի, աստղերի, գազի և փոշու ամպերի, մութ նյութի և մոլորակների մեծ գրավիտացիոն համակարգ է: Ավելին, գալակտիկայի բոլոր օբյեկտները շարժվում են զանգվածի ընդհանուր կենտրոնի համեմատ՝ գերզանգվածային սև խոռոչի, որը գտնվում է գալակտիկաների հենց սրտում: Տարօրինակ է, այնպես չէ՞: Ուստի գիտնականները նայում են տիեզերքի խորքերը՝ փորձելով հնարավորինս շատ բան պարզել այս առեղծվածային վայրի մասին:

Ֆոնային ճառագայթումը (կամ տիեզերական միկրոալիքային ֆոնային ճառագայթումը) ջերմային ճառագայթումն է, որը հավասարապես լցնում է տիեզերքը։ Ենթադրվում է, որ մասունքային ճառագայթումն առաջացել է վաղ Տիեզերքի դարաշրջանում, այսինքն՝ Մեծ պայթյունից անմիջապես հետո։

Ի՞նչ ձև ունեն գալակտիկաները:

Դուք կարող եք զարմանալ, բայց գալակտիկաների մանրամասն ուսումնասիրությունները սկսվել են միայն 1920-ական թվականներին: Թեև աստղերն ու մոլորակները երբեք չեն զրկվել մարդու ուշադրությունից, ականավոր գիտնական Էդվին Հաբլը դրեց արտագալակտիկական աստղագիտության հիմքը: Նա ապացուցեց, որ աստղագետների կողմից նկատված միգամածություններից շատերը, պարզվեց, այլ գալակտիկաներ են՝ կազմված անթիվ աստղերից։ Հաբլը ուսումնասիրել է ավելի քան հազար գալակտիկա և որոշել դրանցից որոշների հեռավորությունները: Ավելին, Էդվին Հաբլն էր, ով առաջինը բացահայտեց գալակտիկաների երեք հիմնական տեսակ՝ պարուրաձև, էլիպսաձև և անկանոն: Պարզվեց, որ Տիեզերքի ընդարձակ գալակտիկաներն ավելի տարածված են, քան մյուսները: Դե, գալակտիկաների կեսից ավելին պարուրաձև են, այդ թվում՝ Ծիր Կաթին, Անդրոմեդա և Եռանկյուն գալակտիկա: Բայց ինչու?

Մագնիսական դաշտերը պարուրաձև գալակտիկաների առեղծվածների բացահայտման բանալին են

Գիտնականները դեռ շփոթված են պարուրաձև գալակտիկաների և դրանց ձևավորման վերաբերյալ՝ աստղերով լի նրբագեղ ձեռքերով: Իրականում, պարուրաձև գալակտիկաները տիեզերքի գալակտիկաների մեծ մասի խորհրդանշական ձևն են:Փորձելով հասկանալ, թե ինչու, աստղագետները ուշադիր հետևում են պարուրաձև գալակտիկաներին, որոնք տարբերվում են Ծիր Կաթինից: Վերջերս գիտնականները դիտարկել են M77 գալակտիկան, որը նաև հայտնի է որպես NGC 1068, օգտագործելով SOFIA ստրատոսֆերային աստղադիտարանը ինֆրակարմիր աստղագիտության համար և իրենց արդյունքները ներկայացրել են նոր հետազոտության մեջ, որը շուտով կհրապարակվի The Astrophysical Journal-ում:

Մագնիսական դաշտը նյութի հատուկ տեսակ է, որի միջոցով իրականացվում է շարժվող լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը։

Համաձայն աշխատանքի հեղինակների պաշտոնական մամուլի հաղորդագրության՝ մագնիսական դաշտերը մեծ դեր են խաղում այնպիսի պարուրաձև գալակտիկաների ձևավորման մեջ, ինչպիսին M77-ն է: Մագնիսական դաշտերը անտեսանելի են, բայց կարող են ազդել գալակտիկաների էվոլյուցիայի վրա: Այսօր գիտնականները բավականին լավ են հասկանում, թե ինչպես է ձգողականության ուժը ազդում գալակտիկական կառույցների վրա, սակայն մագնիսական դաշտերի դերն այս գործընթացներում դեռևս պետք է պարզվի:

M77-ը պարուրաձև գալակտիկա է Երկրից մոտ 47 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա։ Հետազոտողները եկել են այն եզրակացության, որ M77-ն ունի ակտիվ գալակտիկական միջուկ, որը պարունակում է գերզանգվածային սև խոռոչ, որը երկու անգամ ավելի մեծ է, քան Աղեղնավոր A*-ը՝ Ծիր Կաթինի կենտրոնում գտնվող սև խոռոչը: M77-ն իր չափերով ավելի մեծ է, քան Ծիր Կաթինը. նրա շառավիղը կազմում է մոտ 85000 լուսային տարի, իսկ Ծիր Կաթինի շառավիղը՝ մոտ 53000: Այնուամենայնիվ, M77 գալակտիկայում կա մոտ 300 միլիարդ աստղ, մինչդեռ Ծիր Կաթինում՝ մոտ: 250 միլիարդ մինչև 400: M77-ի պարուրաձև թեւերը լցված են ինտենսիվ աստղերի ձևավորման շրջաններով, որոնք կոչվում են աստղային բռնկումներ: Մագնիսական դաշտի գծերը սերտորեն հետևում են պարուրաձև թևերին, թեև դրանք չեն կարող տեսնել սովորական աստղադիտակով: Բարեբախտաբար, ՍՈՖԻԱ-ն կարող է դա անել՝ աստղագետներին մղելով իմանալու, որ մագնիսական դաշտերի առկայությունը հաստատում է լայնորեն տարածված տեսությունը, որը բացատրում է, թե ինչպես են ձևավորվում պարուրաձև գալակտիկաների թեւերը: Այն կոչվում է «խտության ալիքի տեսություն»։

Խտության ալիքների տեսությունը առաջարկվել է 1960-ականներին՝ պարուրաձև գալակտիկաների պարուրաձև կառուցվածքը բացատրելու համար։ Համաձայն այս տեսության՝ պարուրաձև գալակտիկաների թեւերը նյութական գոյացություններ չեն, այլ մեծացած խտությամբ տարածքներ են, որոնք էապես նման են խցանումների։

Այսպիսով, գալակտիկական թեւերն իրենք են խտության ալիքների տեսանելի մասը, և աստղերը շարժվում են դրանցից ներս և դուրս: Այսպիսով, պարուրաձև գալակտիկաների թեւերը աստղերից կազմված մշտական կառույցներ չեն, թեև դրանք նման են։ SOFIA-ի հետ կատարած դիտարկումները ցույց են տվել, որ մագնիսական դաշտի գծերը ձգվում են M77 գալակտիկայի ողջ թևի երկայնքով 24000 լուսատարի հեռավորության վրա: Ստացված արդյունքների համաձայն՝ գրավիտացիոն ուժերը, որոնք օգնեցին ստեղծել գալակտիկայի պարուրաձև ձևը, այսպես ասած, սեղմում են մագնիսական դաշտերը՝ դրանով իսկ հաստատելով խտության ալիքների տեսությունը։ Մաքուր տիեզերական խելագարություն, այնպես չէ՞:

Այնուամենայնիվ, այս ուսումնասիրությունը վերաբերում է միայն մեկ պարուրաձև գալակտիկայի, ուստի աստղագետներին դեռ շատ աշխատանք է սպասվում: Անհայտ է մնում, թե մագնիսական դաշտի գծերը ինչ դեր կարող են խաղալ այլ գալակտիկաների, այդ թվում՝ սխալ գալակտիկաների կառուցվածքում, բայց չնայած բազմաթիվ հարցերի, մենք արդեն շատ բան ենք սովորել աշխարհի մասին, որտեղ մենք ապրում ենք, և այս գիտելիքը միայն հետաքրքրություն է առաջացնում։.