Για πρώτη φορά, δύο αστρονόμοι έχουν εξηγήσει την ποικιλία των σχημάτων των γαλαξιών που βλέπουμε στο σύμπαν. Οι Andrew Benson από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) και Nick Devereux από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, παρακολούθησαν την εξέλιξη των γαλαξιών για πάνω από δεκατρία δισεκατομμύρια χρόνια, από τις αρχές του Σύμπαντος μέχρι σήμερα.
Τα αποτελέσματά τους εμφανίζονται στο περιοδικό Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Οι γαλαξίες (ή Νήσοι του Σύμπαντος) είναι τεράστιες συλλογές από αστέρια, πλανήτες, αέριο και σκόνη που απαρτίζουν τα περισσότερα από τα ορατά στοιχεία του σύμπαντος. Οι μικρότεροι έχουν μερικά εκατομμύρια και οι μεγαλύτεροι ακόμα και τρισεκατομμύρια αστέρια.
Μια εικόνα που δείχνει την ακολουθία του Hubble. Αριστερά είναι οι ελλειπτικοί γαλαξίες, με τα σχήματά τους να κυμαίνονται από τα σφαιρικά (Ε0) έως τα επιμήκη (Ε7). Ο τύπος S0 είναι κάτι το ενδιάμεσο μεταξύ ελλειπτικών και σπειροειδών γαλαξιών. Η πάνω δεξιά γραμμή των αντικειμένων εκτείνονται από το σχήμα Sa (σφικτές σπείρες) έως το Sc (χαλαρές σπείρες). Η κάτω γραμμή δεξιά δείχνει τους σπειροειδείς με μπάρα που κυμαίνονται από τον τύπο SBa (σφικτές περιελίξεις) έως τον τύπο με χαλαρές περιελίξεις SBc.
Ο Αμερικανός αστρονόμος Edwin Hubble ήταν ο πρώτος που έκανε μια ταξινόμηση των γαλαξιών στη δεκαετία του 1930, γι αυτό και από τότε είναι γνωστή ως η Ακολουθία Hubble. Υπάρχουν τρεις βασικές μορφές: η σπειροειδής, όπου οι σπείρες ή βραχίονες ανοίγουν σαν βεντάλια από μια μικρή κεντρική διόγκωση από υλικό. Η σπειροειδής με μπάρα όπου οι βραχίονες ξεκινούν από μια μεγαλύτερη μπάρα υλικού και η ελλειπτική, όπου τα αστέρια του γαλαξία κατανέμονται περισσότερα ομοιόμορφα σε ένα εξόγκωμα δίχως σπείρες ή δίσκο. Για σύγκριση, ο γαλαξίας που ζούμε, ή Γαλαξίας, έχει διακόσιες έως τετρακόσιες χιλιάδες εκατομμύρια αστέρια και χαρακτηρίζεται ως σπειροειδής με μπάρα.
Αριστερά: Αυτή η εικόνα από μια προσομοίωση σε υπερυπολογιστές αφορά την εξέλιξη του Κόσμου και παρουσιάζει ένα κύβο του χώρου, διαστάσεων 280 εκατομμυρίων ετών φωτός. Σε αυτή τη φάση, το σύμπαν είναι 13,4 δισεκατομμυρίων ετών (το παρόν). Τα φωτεινά σημεία αντιστοιχούν στις υψηλές συγκεντρώσεις της σκοτεινής ύλης , οι οποίες συνδέονται με τις περιοχές του σχηματισμού των γαλαξιών. Η προσομοίωση δείχνει πώς η σκοτεινή ύλη έπαιξε ένα ρόλο στον σχηματισμό των σμηνών των γαλαξιών.
Η εξήγηση της Ακολουθίας Hubble είναι πολύπλοκη. Τα διάφορα είδη σαφώς προκύπτουν από διαφορετικές εξελικτικές πορείες, αλλά μέχρι τώρα καμιά λεπτομερής εξήγηση δεν έχει δοθεί από τους επιστήμονες.
Οι Benson και Devereux συνδύασαν στοιχεία στην υπέρυθρη περιοχή του φάσματος της έρευνας Two Micron All Sky Survey (2mass) με το εξελιγμένο GALFORM υπολογιστικό μοντέλο τους για να αναπαράγουν την εξελικτική ιστορία του Κόσμου, για πάνω από δεκατρία δισεκατομμύρια χρόνια. Προς έκπληξή τους, οι υπολογισμοί τους δεν περιλαμβάνουν μόνο τα διάφορα σχήματα των γαλαξιών αλλά και τους σχετικούς τους αριθμούς.
"Μείναμε εντελώς έκπληκτοι που το μοντέλο μας προβλέπει τόσο την αφθονία όσο και την ποικιλία των τύπων των γαλαξιών με τόση ακρίβεια", δήλωσε ο Devereux. «Πραγματικά ενισχύει την εμπιστοσύνη μου στο μοντέλο», πρόσθεσε ο Benson.
Το μοντέλο των αστρονόμων ποστηρίζεται και από το μοντέλο Lambda Cold Dark Matter (Μοντέλο Λάμδα της Ψυχρής Σκοτεινής Ύλης) του Σύμπαντος. Εδώ το «λάμδα» είναι η μυστηριώδης «σκοτεινή ενέργεια», που πιστεύεται ότι αποτελεί το 72% του σύμπαντος, με την ψυχρή σκοτεινή ύλη να αποτελεί το άλλο 23%. Και μόνο το 4% του σύμπαντος αποτελείται από τη γνωστή ορατή ή «βαρυονική ύλη» από την οποία αποτελούνται τα αστέρια και πλανήτες και οι γαλαξίες.
Οι γαλαξίες πιστεύεται ότι είναι ενσωματωμένοι μέσα σε ένα πολύ μεγάλο φωτοστέφανο ή άλως από σκοτεινή ύλη και οι Benson και Devereux πιστεύουν πως αυτή η άλως είναι ζωτικής σημασίας για την εξέλιξή τους. Το μοντέλο τους προτείνει ότι ο αριθμός των συγχωνεύσεων μεταξύ αυτών των φωτοστέφανων και των γαλαξιών τους οδηγεί στο τελικό αποτέλεσμα – οι ελλειπτικοί γαλαξίες σχηματίζονται μετά από πολλαπλές συγχωνεύσεις. αν και οι γαλαξίες τύπου δίσκου δεν έχουν καμία συγχώνευση. Ο Γαλαξίας μας με σπείρες και με μια κεντρική ράβδο από την οποία ξεκινούν οι βραχίονες δείχνει ότι έχει δει μια σύνθετη εξελικτική ιστορία, με μερικές μόνο μικρές συγκρούσεις και τουλάχιστον ένα επεισόδιο, όπου ο εσωτερικός δίσκος του κατέρρευσε για να φτιαχτεί η μεγάλη κεντρική ράβδος.
"Αυτά τα νέα πορίσματα θέτουν μια σαφή κατεύθυνση για την μελλοντική έρευνα. Στόχος μας τώρα είναι να συγκριθούν οι προβλέψεων των μοντέλων μας με τις παρατηρήσεις των πιο μακρινών γαλαξιών που έχουμε δει σε φωτογραφίες, που έχουν ληφθεί με το Hubble αλλά και εκείνων που σύντομα θα δούμε με τον διάδοχο του Hubble, το James Webb Space Telescope (JWST), " συμπληρώνει ο Devereux.
Πηγή: ScienceDaily
Δείτε και τα σχετικά άρθρα
2. Οι μυστικές ζωές των γαλαξιών αποκαλύπτονται από τα διαστημικά τηλεσκόπια
3. Πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες;
Leave a Comment