Sarmal galaksilerin oluşumunun sırrı ortaya çıktı

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Beni en çok şaşırtan ne biliyor musun? Çevremizdeki dünyayı hafife almamız gerçeği. Hayvanlar, bitkiler, fizik yasaları ve uzay birçok insan tarafından o kadar sıradan ve sıkıcı bir şey olarak algılanır ki, periler, hayaletler, canavarlar ve büyücülük icat ederler. Katılıyorum, bu harika, çünkü varlığımızın gerçeği sihirdir.

Aynı zürafalara bakın - uzun boyunlu şeyler nasıl ortaya çıktı? Peki ya ornitorenkler, echidnas, kirpiler ve diğer tüm hayvanlar? Sanırım ne demek istediğimi anladınız. Aynı şey uzay için de geçerli. Gezegenlerin, yıldızların ve galaksilerin varlığı gerçeği bile şaşırtıcı değil mi? Ve onları inceleyebilmemiz harika değil mi? Yani, Samanyolu galaksisi (Güneşimizin ve Dünyamızın bulunduğu), sonsuz Evrenin genişliğindeki milyarlarca galaksiden biridir, ancak gözlemlenebilir Evrendeki galaksilerin çoğunun ne şekilde olduğunu ve hangi şekle sahip olduğunu bulmayı başardık. sahip olmak. Bu makalede, içinde yaşadığımız dünya hakkında inanılmaz bir şey öğreneceksiniz, yani bazı galaksiler neden spiral şeklindedir?

galaksi nedir?

Uzayda her şey yerçekimi kuvveti tarafından kontrol edilir. O olmasaydı, o zaman sonsuz genişleyenin enginliğinde - ve hatta hızlanma ile - Evrenin tek bir galaksisi olmazdı. 13,8 milyar yıl önce meydana gelen Büyük Patlama'dan sonra evren yavaş yavaş soğumaya devam ederek genişlemeye devam etti. Karanlık çağların sona ermesinden sonra - nötr gazın yoğunlaşmasıyla başlayarak - yavaş yavaş madde kümeleri oluşmaya başladı.

Karanlık Çağlar, ilk yıldızların ve kalıntı radyasyonun oluştuğu Evrenin gelişim dönemidir.

Aslında, bir galaksi madde, yıldız, gaz ve toz bulutları, karanlık madde ve gezegenlerden oluşan, kütleçekimsel olarak bağlı büyük bir sistemdir. Ayrıca, galaksideki tüm nesneler, galaksilerin tam kalbinde yer alan süper kütleli bir kara delik olan ortak kütle merkezine göre hareket eder. Garip, değil mi? Bu nedenle, bilim adamları uzayın derinliklerine bakıyorlar ve bu gizemli yer hakkında mümkün olduğunca çok şey bulmaya çalışıyorlar.

Arka plan radyasyonu (veya kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu), evreni eşit şekilde dolduran termal radyasyondur. Kalıntı radyasyonun erken Evren döneminde, yani Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra ortaya çıktığına inanılmaktadır.

Galaksiler nasıl bir şekle sahiptir?

Şaşırmış olabilirsiniz, ancak galaksilerin ayrıntılı çalışmaları 1920'lere kadar başlamamıştı. Yıldızlar ve gezegenler hiçbir zaman insanların dikkatinden mahrum kalmamış olsa da, seçkin bilim adamı Edwin Hubble, ekstragalaktik astronominin temellerini attı. Gökbilimciler tarafından gözlemlenen bulutsuların çoğunun, sayısız yıldızdan oluşan başka galaksiler olduğunun ortaya çıktığını kanıtladı. Hubble binden fazla galaksiyi inceledi ve bazılarına olan mesafeleri belirledi. Dahası, üç ana gökada tipini ilk tanımlayan Edwin Hubble'dı: sarmal, eliptik ve düzensiz. Evrenin genişliğindeki sarmal gökadaların diğerlerinden daha yaygın olduğu ortaya çıktı. Samanyolu, Andromeda galaksisi ve Üçgen galaksisi dahil galaksilerin yarısından fazlası sarmaldır. Ama neden?

Manyetik alanlar, sarmal gökadaların gizemlerini çözmenin anahtarıdır

Bilim adamları hala sarmal gökadalar ve yıldızlarla dolu zarif kollarla nasıl şekillendikleri konusunda şaşkınlar. Aslında sarmal gökadalar, evrendeki çoğu gökadanın ikonik biçimidir. Gökbilimciler nedenini anlamak için Samanyolu'ndan farklı olan sarmal gökadaları yakından izliyorlar. Bilim adamları yakın zamanda NGC 1068 olarak da bilinen M77 galaksisini kızılötesi astronomi için SOFIA stratosferik gözlemevini kullanarak gözlemlediler ve sonuçlarını yakında The Astrophysical Journal'da yayınlanacak olan yeni bir çalışmada sundular.

Manyetik alan, hareketli yüklü parçacıklar arasındaki etkileşimin gerçekleştirildiği özel bir madde türüdür.

Resmi bir basın bülteninde yer alan çalışmanın yazarlarına göre, M77 gibi sarmal gökadaların oluşumunda manyetik alanlar büyük rol oynuyor. Manyetik alanlar görünmezdir, ancak galaksilerin evrimini etkileyebilir. Bugün bilim adamları, yerçekimi kuvvetinin galaktik yapıları nasıl etkilediğini oldukça iyi anlıyorlar, ancak bu süreçlerde manyetik alanların rolü henüz görülmedi.

M77, Dünya'dan yaklaşık 47 milyon ışıkyılı uzaklıkta bir sarmal gökadadır. Araştırmacılar, M77'nin Samanyolu'nun merkezindeki kara delik olan Yay A*'dan iki kat daha büyük bir süper kütleli kara delik içeren aktif bir galaktik çekirdeğe sahip olduğu sonucuna vardılar. M77, Samanyolu'ndan daha büyüktür: yarıçapı yaklaşık 85.000 ışıkyılı ve Samanyolu'nun yarıçapı yaklaşık 53.000'dir. Ancak, M77 galaksisinde yaklaşık 300 milyar yıldız varken, Samanyolu'nda yaklaşık 250 milyardan 400'e kadar. M77'nin sarmal kolları, yıldız patlamaları adı verilen yoğun yıldız oluşum bölgeleriyle doludur. Manyetik alan çizgileri, sıradan bir teleskopla görülemese de, spiral kolları yakından takip eder. Neyse ki, SOFIA bunu yapabilir ve astronomların manyetik alanların varlığının, sarmal gökadaların kollarının nasıl şekillendiğini açıklayan yaygın olarak kabul edilen bir teoriyi desteklediğini bilmelerini sağlar. Buna "yoğunluk dalgası teorisi" denir.

Yoğunluk dalgası teorisi, 1960'larda sarmal gökadaların sarmal yapısını açıklamak için önerildi. Bu teoriye göre, sarmal gökadaların kolları maddi oluşumlar değil, esasen trafik sıkışıklığına benzeyen artan yoğunluğa sahip alanlardır.

Yani, galaktik kollar, yoğunluk dalgalarının kendilerinin görünen kısmıdır ve yıldızlar onların içine ve dışına hareket eder. Dolayısıyla sarmal gökadaların kolları, öyle görünseler de, yıldızlardan oluşan kalıcı yapılar değildir. SOFIA ile yapılan gözlemler, manyetik alan çizgilerinin 24.000 ışıkyılı uzaklıkta M77 galaksisinin tüm kolu boyunca uzandığını göstermiştir. Elde edilen sonuçlara göre, galaksinin spiral şeklini oluşturmaya yardımcı olan yerçekimi kuvvetleri, manyetik alanları sıkıştırarak, yoğunluk dalgaları teorisini doğrulamaktadır. Saf uzay çılgınlığı, değil mi?

Bununla birlikte, bu çalışma yalnızca bir sarmal gökada ile ilgilidir, bu nedenle gökbilimcilerin önlerinde hala çok iş var. Manyetik alan çizgilerinin, yanlış olanlar da dahil olmak üzere diğer galaksilerin yapısında nasıl bir rol oynayabileceği bilinmiyor, ancak çok sayıda soruya rağmen, içinde yaşadığımız dünya hakkında zaten çok şey öğrendik ve bu bilgi sadece merak uyandırıyor..