Za jasnej noci môžete na nočnej oblohe rozoznať skupinu Mliečnej dráhy. Po tisícročia to astronómovia sledovali s úžasom a pomaly si uvedomovali, že naše Slnko bolo v galaxii iba jednou z miliárd hviezd. Postupom času, keď sa zlepšovali naše nástroje a metódy, sme si uvedomili, že samotná Mliečna dráha bola len jednou z miliárd galaxií, ktoré tvoria vesmír.
Vďaka objavu relativity a rýchlosti svetla sme tiež pochopili, že keď sa pozeráme do vesmíru, pozeráme sa tiež späť v čase. Keď vidíme objekt vzdialený 1 miliardu svetelných rokov, vidíme tiež, ako tento objekt vyzeral pred 1 miliardou rokov. Tento efekt „časového stroja“ umožnil astronómom študovať, ako sa objavili galaxie (t. J. Galaktický vývoj).
Proces, v ktorom sa galaxie tvoria a vyvíjajú, sa vyznačuje stabilným rastom v čase, ktorý sa začal krátko po Veľkom tresku. Tento proces a prípadný osud galaxií zostávajú predmetom intenzívnej fascinácie a stále sú plné jeho záhad.
Formácia galaxie:
Súčasný vedecký konsenzus je taký, že všetka hmota vo vesmíre bola vytvorená približne pred 13,8 miliardami rokov počas udalosti známej ako Veľký tresk. V tom čase bola všetka hmota zhutnená do veľmi malej gule s nekonečnou hustotou a intenzívnym teplom, ktoré sa nazýva Singularity. Zrazu sa singularita začala rozširovať a vesmír, ako ho poznáme, začal.
Po rýchlom rozšírení a ochladení bola distribúcia všetkej hmoty takmer rovnomerná. V priebehu niekoľkých miliárd rokov, ktoré nasledovali, sa mierne hustejšie oblasti vesmíru začali navzájom gravitačne priťahovať. Preto rástli ešte hustejšie a tvorili oblaky plynu a veľké zhluky hmoty.
Tieto zhluky sa stali prvotnými galaxiami, pretože oblaky plynného vodíka v proto-galaxiách prešli gravitačným zrútením, aby sa stali prvými hviezdami. Niektoré z týchto skorých objektov boli malé a stali sa malými trpasličími galaxiami, zatiaľ čo iné boli oveľa väčšie a stali sa známymi špirálovitými tvarmi, ako je naša naša Mliečna dráha.
Galaktické fúzie:
Po vytvorení sa tieto galaxie vyvinuli spolu do väčších galaktických štruktúr nazývaných skupiny, zhluky a superklastre. V priebehu času boli galaxie navzájom priťahované silou svojej gravitácie a zrážali sa spolu v sérii fúzií. Výsledok týchto fúzií závisí od množstva galaxií v kolízii.
Malé galaxie sú roztrhané väčšími galaxiami a pripočítané k hmotnosti väčších galaxií. Naša naša Mliečna dráha nedávno pohltila niekoľko trpasličích galaxií a zmenila ich na prúdy hviezd, ktoré obiehajú okolo galaktického jadra. Keď sa však spoja veľké galaxie podobnej veľkosti, stanú sa obrovskými eliptickými galaxiami.
Keď k tomu dôjde, jemná špirálna štruktúra sa stratí a zlúčené galaxie sa stanú veľkými a eliptickými. Eliptické galaxie sú niektoré z najväčších pozorovaných galaxií. Ďalším dôsledkom týchto fúzií je to, že supermasívne čierne diery (SMBH) v ich centrách sa ešte zväčšujú.
Nie všetky zlúčenia povedú k eliptickým galaxiám. Výsledkom všetkých fúzií je zmena štruktúry zlúčených galaxií. Napríklad sa predpokladá, že Mliečna dráha prežíva menšiu fúziu s blízkymi Magellanovými mračnami; av posledných rokoch sa zistilo, že sa trpaslová galaxia Canis Major zlúčila s našou vlastnou.
Hoci fúzie sa považujú za násilné udalosti, neočakáva sa, že by došlo ku skutočným zrážkam medzi hviezdnymi systémami, vzhľadom na veľké vzdialenosti medzi hviezdami. Zlúčenia však môžu viesť k gravitačným rázovým vlnám, ktoré sú schopné spustiť tvorbu nových hviezd. Predpokladá sa, že k tomu dôjde, keď sa naša vlastná galaxia Mliečna dráha spojí s galaxiou Andromeda približne za 4 miliardy rokov.
Galaktická smrť:
Nakoniec galaxie prestávajú tvoriť hviezdy, keď vyčerpajú zásobu studeného plynu a prachu. Keď dôjde dodávka, tvorba hviezd sa spomalí v priebehu miliárd rokov, až kým sa úplne nezastaví. Prebiehajúce fúzie však zabezpečia, aby sa čerstvé hviezdy, plyn a prach ukladali do starších galaxií, čím sa predlžuje ich životnosť.
V súčasnosti sa verí, že naša galaxia spotrebovala väčšinu svojho vodíka a tvorba hviezd sa bude spomaľovať, až kým nebude vyčerpaná dodávka. Hviezdy ako naše Slnko môžu trvať iba 10 miliárd rokov; ale najmenší, najchladnejší červený trpaslík môže trvať niekoľko biliónov rokov. Avšak vďaka prítomnosti trpasličích galaxií a našej hroziacej fúzii s Andromedou mohla naša galaxia existovať ešte dlhšie.
Všetky galaxie v tejto blízkosti vesmíru sa však nakoniec navzájom gravitačne spoja a zlúčia do obrovskej eliptickej galaxie. Astronómovia videli príklady takýchto druhov „fosílnych galaxií“, z ktorých dobrým je Messier 49 - superhmotná eliptická galaxia.
Tieto galaxie vyčerpali všetky svoje zásoby plynu tvoriaceho hviezdy a všetko, čo zostalo, sú dlhšie trvajúce hviezdy. Nakoniec, v priebehu dlhých časov, budú tieto hviezdy vymrštené jedna po druhej, až kým nebude celá teplota v pozadí vesmíru.
Keď sa naša galaxia zlúči s Andromedou a spojí sa so všetkými ostatnými blízkymi galaxiami v miestnej skupine, môžeme očakávať, že aj táto podstúpi podobný osud. A tak sa vývoj galaxií odohrával už miliardy rokov a bude sa to diať aj v dohľadnej budúcnosti.
Napísali sme veľa článkov o galaxiách pre časopis Space. Tu je Čo je Mliečna dráha? Ako sa vytvorila forma Mliečnej dráhy?
Ak by ste chceli viac informácií o galaxiách, pozrite sa na Hubblesite's News Releases o Galaxiech a na vedeckej stránke NASA o galaxiách.
Zaznamenali sme tiež epizódu Obsadenia astronómie o galaxiách - Episode 97: Galaxies.
zdroj:
- Katedra astronómie Cornellskej univerzity - formácia a vývoj
- Wikipedia - Tvorba a vývoj galaxií
- SKA - Ako sa vyvíjajú galaxie?
