Jedne vecere možete razabrati pojas Mliječnog puta na noćnom nebu. Tisućljećima astronomi su na to gledali sa strahom, polako shvaćajući da je naše Sunce samo jedna od milijardi zvijezda u galaksiji. S vremenom, kako su se naši instrumenti i metode poboljšavali, shvatili smo da je sam Mliječni put samo jedna od milijardi galaksija koje čine Svemir.
Zahvaljujući otkriću Relativnosti i brzini svjetlosti, shvatili smo i da kada gledamo kroz svemir, također se vraćamo u vrijeme. Vidjevši objekt udaljen 1 milijardu svjetlosnih godina, vidimo i kako je taj objekt izgledao prije milijardu godina. Ovaj efekt „vremenskog stroja“ omogućio je astronomima da prouče kako nastaju galaksije (tj. Evolucija galaktika).
Proces u kojem se galaksije formiraju i razvijaju karakterizira stalni rast tijekom vremena, koji je započeo ubrzo nakon Velikog praska. Taj proces i eventualna sudbina galaksija ostaju predmet intenzivne fascinacije i još uvijek je prepun udjela misterija.
Formiranje galaksije:
Postojeći znanstveni konsenzus je da je sva materija u Svemiru stvorena prije otprilike 13,8 milijardi godina, tijekom događaja poznatog kao Veliki prasak. U to se vrijeme sva tvar zbije u vrlo malu kuglu s beskonačnom gustoćom i intenzivnom toplinom koja se zove Singularnost. Iznenada, Singularnost se počela širiti, a Svemir kakav znamo da je počeo.
Nakon brzog širenja i hlađenja, sva materija je bila gotovo ujednačena u distribuciji. Tijekom nekoliko milijardi godina koje su uslijedile, nešto gušće regije Svemira počele su gravitacijski privlačiti jedna drugu. Stoga su postajali još gušći, tvoreći plinske oblake i velike nakupine materije.
Ti su se slojevi pretvorili u prvobitne galaksije, dok su se oblaci plinova vodika unutar proto-galaksija podvrgli gravitacijskom kolapsu kako bi postali prve zvijezde. Neki od tih ranih objekata bili su mali i postali su sićušne patuljaste galaksije, dok su drugi bili mnogo veći i postali su poznati spiralni oblici, poput naše vlastite Mliječne staze.
Galaktička spajanja:
Jednom formirane, ove galaksije evoluirale su zajedno u većim galaktičkim strukturama koje se nazivaju skupine, grozdovi i superklasti. Vremenom su se galaksije privlačile jedna drugu silom gravitacije i sudarale se zajedno u nizu spajanja. Ishod ovih spajanja ovisi o masi galaksija u sudaru.
Male galaksije rastrgane su veće galaksije i dodaju se masi većih galaksija. Naš vlastiti Mliječni put nedavno je proždirio nekoliko patuljastih galaksija, pretvarajući ih u zvijezde tokove koji okružuju galaktičku jezgru. Ali kad se velike galaksije slične veličine saberu, one postaju gigantske eliptične galaksije.
Kad se to dogodi, osjetljiva spiralna struktura se gubi, a spojene galaksije postaju velike i eliptične. Eliptične galaksije neke su od najvećih galaksija ikad promatranih. Druga posljedica ovih spajanja jest ta da supermasivne crne rupe (SMBH) u njihovim centrima postaju još veće.
Imajte na umu da neće sva spajanja rezultirati u eliptičnim galaksijama. Ali sva spajanja rezultiraju promjenom strukture spojenih galaksija. Na primjer, vjeruje se da Mliječni put doživljava manji spoj spajanja s obližnjim Magelanovim oblacima; a posljednjih godina utvrđeno je da se patuljasta galaksija Canis Major spojila s našom.
Dok se spajanja vide kao nasilni događaji, ne očekuje se stvarni sudar između zvijezdanih sustava, s obzirom na velike udaljenosti između zvijezda. Međutim, spajanje može rezultirati gravitacijskim udarnim valovima koji mogu pokrenuti stvaranje novih zvijezda. To se predviđa da se dogodi kada se naša galaksija Mliječni put spoji s galaksijom Andromeda za otprilike 4 milijarde godina.
Galaktička smrt:
Konačno, galaksije prestaju formirati zvijezde čim iscrpe zalihe hladnog plina i prašine. Kako se opskrba smanjuje, stvaranje zvijezda usporava se tijekom milijardi godina, dok potpuno ne prestane. Međutim, neprekidna spajanja osigurat će da se svježe zvijezde, plin i prašina talože u starije galaksije, produžujući na taj način njihov život.
Trenutno se vjeruje da je naša galaksija potrošila većinu svog vodika, a stvaranje zvijezda će se usporavati sve dok se opskrba ne potroši. Zvijezde poput našeg Sunca mogu trajati samo 10 milijardi godina ili slično; ali najmanji, najhladniji crveni patuljci mogu trajati nekoliko trilijuna godina. Međutim, zahvaljujući prisutnosti patuljastih galaksija i našem predstojećem spajanju s Andromedom, naša bi galaksija mogla postojati još duže.
Međutim, sve će se galaksije u toj blizini Svemira gravitacijski povezati jedna s drugom i stopiti se u ogromnu eliptičnu galaksiju. Astronomi su vidjeli primjere takve vrste „fosilnih galaksija“, od kojih je dobro Messier 49 - supermasivna eliptična galaksija.
Te su galaksije iskoristile sve rezerve plina koje stvaraju zvijezde, a sve što je preostalo su zvijezde koje su duže. Na kraju, te zvijezde će kroz duže vremenske periode treptati jedna za drugom, sve dok stvar ne bude pozadinska temperatura svemira.
Nakon što se naša galaksija spoji s Andromedom i nastavi se spajati sa svim ostalim obližnjim galaksijama u lokalnoj skupini, možemo očekivati da će i ona proći sličnu sudbinu. Eto, evolucija galaksije događa se tijekom milijardi godina, a nastavit će se i u doglednoj budućnosti.
Napisali smo mnogo članaka o galaksijama za Space Magazine. Evo što je Mliječni put? Kako je nastao Mliječni put? Što se događa kada se galaksije sudaraju ?, Što se događa kada galaksije umiru ?, Novi zavoj galaktičke evolucije i superračunalo proučit će evoluciju galaksije,
Ako želite više informacija o galaksijama, pogledajte vijesti Hubblesitea o galaksijama, a evo i NASA-ove naučne stranice o galaksijama.
Također smo zabilježili epizodu Astronomy Cast o galaksijama - Epizoda 97: Galaksije.
izvori:
- Odjel astronomije Sveučilišta Cornell - stvaranje i evolucija
- Wikipedija - Formiranje i evolucija galaksije
- SKA - Kako se razvijaju galaksije?
