Ogromna spirala plinske prašine i zvijezda, Messier 101 se prostire na 170 000 svjetlosnih godina i sadrži više od trilijuna zvijezda. Zasluga: NASA / ESA Hubble
Sjajne galaksije za svoje su skretanje smatrale da su dostigle svoje trenutno stanje prije milijarde godina. Studija stotina galaksija, međutim, uznemirava taj pojam koji otkriva da su spiralne galaksije, poput Andromedine galaksije i vlastitog Mliječnog puta, nastavile mijenjati.
"Astronomi su mislili da su se diskovne galaksije u obližnjem svemiru naselile u njihov današnji oblik prije otprilike 8 milijardi godina, s malo dodatnog razvoja od tada", rekla je Susan Kassin, astronomkinja u NASA-inom Goddard svemirskom letu u Greenbeltu, Md., I studija vodeći istraživač u priopćenju za javnost. „Trend koji smo primijetili umjesto toga pokazuje suprotno, da su se galaksije neprestano mijenjale u ovom vremenskom razdoblju.“
Studija o 544 galaksijama koje stvaraju zvijezde promatrana iz svemirskog teleskopa Keck i Hubble sa Zemlje pokazuje da su disk-galaksije poput naše galaksije Mliječni put neočekivano dostigle svoje trenutno stanje dugo nakon što je prestao velik dio formiranja zvijezda u svemiru. Zasluga: NASA-in Goddard Centar za svemirske letove
Astronomi su koristili dvostruki 10-metarski zemljani W.M. Opservatorij Keck na havajskom vulkanu Mauna Kea i NASA-ovom svemirskom teleskopu Hubble za proučavanje 544 galaksija u obliku zvijezda. Dalje u vremenu, galaksije imaju tendenciju da se vrlo razlikuju, kažu astronomi, slučajnim i neorganiziranim pokretima. Bliže današnjim galaksijama koje stvaraju zvijezde izgledaju kao dobro uređeni diskovni sustavi. Rotacija u tim galaksijama trube ostale unutarnje, nasumične pokrete. Te se galaksije postupno smještaju u diskove koji se dobro ponašaju, a najmasovnije galaksije uvijek pokazuju višu organizaciju.
Ovaj grafikon prikazuje frakcije naseljenih diskovnih galaksija u četiri vremenska raspona, svaka dugačka oko 3 milijarde godina. Postoji stalni pomak prema većim postocima naseljenih galaksija bliži sadašnjem vremenu. U bilo kojem trenutku najmasovnije galaksije su najviše naseljene. Udaljenije i manje masivne galaksije u prosjeku pokazuju više neorganizirane unutarnje pokrete, pri čemu se plin kreće u više smjerova i sporije vrti brzine. Zasluga: NASA-in Goddard Centar za svemirske letove
Uzorkovanje proučavanih galaksija, iz Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2) Redshift Survey-a, kretalo se između 2 milijarde i 8 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje s masama između 0,3 i 100 posto naše vlastite Galaksije Mliječnog Puta. Istraživači su pogledali sve galaksije u ovom vremenskom rasponu s emisijskim linijama dovoljno svijetlim da odrede unutarnje pokrete. Istraživači su se usredotočili na emisijske linije koje karakteristično emitiraju plin unutar galaksije. Emisijske linije ne samo da znanstvenicima govore o elementima koji čine galaksije, već i crvenim pomicanjem linija emisija sadrže podatke o unutarnjim pokretima i udaljenosti.
"Ranije studije uklonile su galaksije koje nisu ličile na dobro uređene rotirajuće diskove koji su sada uobičajeni u svemirskom časopisu", rekao je koautor Benjamin Weiner, astronom sa Sveučilišta Arizona u Tucsonu. "Zanemarujući ih, ove su studije ispitivale samo one rijetke galaksije u dalekom svemiru koje su dobro ponašale i zaključile da se galaksije nisu promijenile."
U posljednjih 8 milijardi godina spajanje galaksija, velikih i malih, je smanjeno. Kao i ukupna stopa nastanka zvijezda i pridruženi poremećaji uslijed eksplozija supernova. Oba čimbenika mogu igrati ulogu u novo pronađenom trendu, tvrde znanstvenici.
Galaksija Mliječnog Puta možda je prošla kroz isti kaotični rast i promjenu kao i galaksije u uzorku DEEP2 prije nego što su se naselile u postojeće stanje u otprilike u isto vrijeme u kojem su se formirali Sunce i Zemlja, kažu znanstvenici iz tima. Promatrajući obrazac, astronomi sada mogu prilagoditi računalne simulacije evolucije galaksije dok ne repliciraju opažanja. Tada će se započeti lov kako bi se utvrdili fizički procesi odgovorni za trend.
Ova kozmološka simulacija prati razvoj galaksije s jednim diskom tijekom života Svemira; oko 13,5 milijardi godina. Crvene boje prikazuju stare zvijezde, mlade zvijezde pokazuju bijelu i svijetloplavu, dok distribucija plina pokazuje blijedo plavu. Računalo generiran prikaz proteže se oko 300 000 svjetlosnih godina. Simulacija, koja je radila na superračunalu Pleiades u NASA-ovom istraživačkom centru Ames u Moffett Fieldu u Kaliforniji, trajala je oko milion CPU sati. Zasluge: F. Governato i T. Quinn (Univ. Washingtona), A. Brooks (Univ. Wisconsina, Madison) i J. Wadsley (McMaster Univ.).
Članak s detaljima o nalazima bit će objavljen u listopadu 2012, The Astrophysical Journal.
Izvor: NASA
