Obrovská špirála plynového prachu a hviezd Messier 101 preklenuje 170 000 svetelných rokov a obsahuje viac ako bilión hviezd. Kredit: NASA / ESA Hubble
Predpokladalo sa, že špirálovité galaxie, ktoré boli obdivuhodné, dosiahli ich súčasný stav pred miliardami rokov. Štúdia stoviek galaxií však rozčuľuje tento názor, ktorý odhaľuje, že špirálové galaxie, ako je galaxia Andromeda a naša vlastná Mliečna dráha, sa naďalej menia.
"Astronómovia sa domnievali, že diskové galaxie v blízkom vesmíre sa asi pred 8 miliardami rokov usadili do svojej súčasnej podoby, od tej doby sa to trochu nezmenilo," uviedla Susan Kassinová, astronómka v Goddardovom vesmírnom letovom centre NASA v Greenbelte, USA. vedecký pracovník v tlačovej správe. "Trend, ktorý sme pozorovali, ukazuje naopak, že galaxie sa v tomto časovom období neustále menia."
Štúdia 544 hviezdicových galaxií pozorovaných pozemským teleskopom Keck a Hubbleov vesmírny teleskop ukazuje, že diskové galaxie, ako je naša galaxia Mliečna dráha, neočakávane dosiahli svoj súčasný stav dlho potom, čo sa zastavila veľká časť hviezdnej formácie vesmíru. Kredit: NASA Goddard Space Flight Center
Astronómovia použili dvojitý 10 metrov zemný viazač W.M. Hvezdáreň Keck na vrchole sopky Mauna Kea na Havaji a Hubbleov vesmírny teleskop agentúry NASA študujú 544 galaxií tvoriacich hviezdy. V ďalekej dobe sú galaxie veľmi odlišné, hovoria astronómovia, s náhodnými a neusporiadanými pohybmi. Bližšie k dnešnému dňu vyzerajú galaxie tvoriace hviezdy ako usporiadané diskové systémy. Rotácia v týchto galaxiách prevýši ďalšie vnútorné, náhodné pohyby. Tieto galaxie sa postupne usadzujú na dobre vychovaných diskoch, pričom najmasívnejšie galaxie vždy vykazujú vyššiu organizáciu.
Tento graf ukazuje zlomky usadených diskových galaxií v štyroch časových úsekoch, z ktorých každá je dlhá asi 3 miliardy rokov. Neustále sa posúva smerom k vyšším percentám usadených galaxií bližšie k súčasnosti. Najrozsiahlejšie galaxie sú v danom čase najusporiadanejšie. Vzdialenejšie a menej masívne galaxie v priemere vykazujú viac dezorganizované vnútorné pohyby, pričom plyn sa pohybuje vo viacerých smeroch a pomalšie rýchlosti rotácie. Kredit: NASA Goddard Space Flight Center
Odber vzoriek študovaných galaxií z prieskumu Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2) Redshift sa pohyboval od 2 do 8 miliárd svetelných rokov od Zeme s hmotnosťou od 0,3 do 100 percent hmotnosti našej vlastnej Mliečnej dráhy. Vedci skúmali všetky galaxie v tomto časovom rozmedzí s emisnými čiarami dostatočne jasnými, aby určili vnútorné pohyby. Vedci sa zamerali na emisné vedenia, ktoré sú charakteristicky emitované plynom v galaxii. Emisné čiary nielen informujú vedcov o prvkoch, ktoré tvoria galaxie, ale aj červené posunutie emisných čiar obsahuje informácie o vnútorných pohyboch a vzdialenosti.
„Predchádzajúce štúdie odstránili galaxie, ktoré nevyzerali ako správne usporiadané rotujúce disky, ktoré sú v súčasnosti v časopise Space Magazine bežné,“ uviedol spoluautor Benjamin Weiner, astronóm na Arizonskej univerzite v Tucsonu. „Tým, že ich zanedbali, skúmali iba tie vzácne galaxie vo vzdialenom vesmíre, ktoré sa správajú dobre, a dospeli k záveru, že sa galaxie nezmenili.“
Za posledných 8 miliárd rokov sa zlúčenie veľkých a malých galaxií znížilo. Rovnako tak celková miera tvorby hviezd a pridružených rozrušení spôsobených výbuchmi supernov. Vedci tvrdia, že v novo nájdenom trende môžu hrať úlohu oba faktory.
Galaxia Mliečna dráha pravdepodobne prešla rovnakým chaotickým rastom a zmenou ako galaxie vo vzorke DEEP2 predtým, ako sa usadili do svojho súčasného stavu približne v rovnakom čase, ako sa formovali Slnko a Zem. Pozorovaním vzoru môžu astronómovia teraz upravovať počítačové simulácie evolúcie galaxií, až kým neopakujú pozorovania. Potom bude poľovačka určená na určenie fyzických procesov zodpovedných za tento trend.
Táto kozmologická simulácia sleduje vývoj jednej diskovej galaxie počas celého života vesmíru; asi 13,5 miliárd rokov. Červené farby ukazujú staré hviezdy, mladé hviezdy sú biele a jasne modré, zatiaľ čo distribúcia plynu je bledomodrá. Počítačom generovaný pohľad trvá asi 300 000 svetelných rokov. Simulácia bežiaca na superpočítači Pleiades vo výskumnom stredisku Ames vo výskumnom centre Ames v Moffett Field v Kalifornii trvala približne 1 milión hodín CPU. Kredit: F. Governato a T. Quinn (Univ. Washington), A. Brooks (Univ. Of Wisconsin, Madison) a J. Wadsley (McMaster Univ.).
Príspevok s podrobnosťami o výsledkoch bude uverejnený v Astrofyzikálnom časopise 20. októbra 2012.
Zdroj: NASA
