Μετατροπή νεαρών σπειροειδών σε ελλειπτικούς γαλαξίες

Πηγή: SPACE, 18 Νοεμβρίου 2007

Η ανακάλυψη των 'εφηβικών' γαλαξιών προσφέρει στους επιστήμονες μια καλύτερη άποψη για τον τρόπο με τον οποίο οι γαλαξίες μετασχηματίζονται από προκλητικά, σπειροειδή εργοστάσια νέων άστρων σε άμορφες κατοικίες για τα παλαιά αστέρια.

Στις αρχές των δεκαετιών του 20ου αιώνα ο Edwin Hubble ανακάλυψε ότι ο Γαλαξίας δεν είναι μόνος. Ο Γαλαξίας μας είναι απλώς ένας από τους πολλούς "κόσμους νησιά" μέσα στην απεραντοσύνη του σύμπαντος, όπως τους ονόμασε ο Hubble, που 'κολυμπούν' μέσα στην απέραντη θάλασσα του διαστήματος.

Τώρα που μπορούν να μετρήσουν οι αστρονόμοι την ηλικία κάθε γαλαξία, την δραστηριότητά του σε παραγωγή νέων άστρων και άλλα σχετικά στοιχεία, συναρμολογούν τα απαραίτητα στοιχεία για να κατανοήσουν ότι οι γαλαξίες αυξάνονται βαθμιαία όπως τα παιδιά, ξεκινώντας από την εφηβεία πριν φθάνουν στην ενηλικίωση τους.

Τα αποτελέσματα που δημοσιεύονται σε μια έρευνα στο περιοδικό του Astrophysical Journal προσφέρουν τις ισχυρότερες αποδείξεις μέχρι τώρα για αυτήν την άποψη, που λέγεται θεωρία ανατροφής, στην οποία οι κομψές σπείρες (νέοι γαλαξίες) και οι ελλειπτικοί σαν μια σταγόνα (παλαιοί γαλαξίες) συνδέονται εξελικτικά.

Κωδικοποίηση με τα χρώματα

Οι επιστήμονες νομίζουν εδώ και καιρό ότι οι νέοι και οι παλαιοί γαλαξίες λέγονται και  μπλε και κόκκινοι γαλαξίες, αντίστοιχα. Το χρώμα δείχνει πόσο ενεργός είναι ο γαλαξίας σε παραγωγή νέων άστρων. Τα νεώτερα αστέρια λάμπουν με υπεριώδεις ακτίνες ή με μπλε φως, και έτσι οι γαλαξίες που είναι δραστήριοι στην παραγωγή άστρων εμφανίζονται μπλε. Τα παλαιότερα αστέρια εκπέμπουν υπέρυθρο ή κόκκινο φως. Όταν γερνούν οι γαλαξίες, η "αστρική αναπαραγωγική" ικανότητά τους έχει αρχίσει να μειώνεται και έτσι το χρώμα των παλιών άστρων υπερισχύει και οι γαλαξίες φαίνονται κόκκινοι.

Περίπου οι μισοί από όλους τους γαλαξίες είναι μπλε και οι μισοί είναι κόκκινοι. Είχε υποστηριχτεί ότι οι δύο τύποι συνδέονται, με τους μπλε να εξαντλούν τα υλικά τους και μετά να ωριμάζουν σε παθητικούς κόκκινους γαλαξίες.

Εάν αυτή η θεωρία ισχύει, θα περιμένατε να δείτε και έναν πληθυσμό 'εφήβων' γαλαξιών, που να είναι ανάμεσα από το νεαρό και το παλαιό στάδιο. Η ανακάλυψη αυτών των 'εφήβων' γαλαξιών είναι εν τούτοις δύσκολη, επειδή η κοσμική αλλαγή εμφανίζεται κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.

"Η θεωρία της εξέλιξης των γαλαξιών πρόβλεψε ότι θα υπήρχαν γαλαξίες στο μεταβατικό στάδιο", λέει ο κύριος ερευνητής του δορυφορικού προγράμματος της NASA Galaxy Evolution Explorer (GALEX), Christopher Martin. "Για να βρούμε αυτούς τους γαλαξίες απαιτείται να τους δούμε στο υπεριώδες φως, επειδή αυτοί ξεχωρίζουν σε αυτό το μήκος κύματος."

Κοσμική ιστορία

Τα στοιχεία από το δορυφόρο GALEX, που προωθήθηκε το 2003, επέτρεψαν στο Martin και τους συναδέλφους του να παρατηρήσουν τους γαλαξίες στο υπεριώδες φως σε ένα διάστημα 10 δισεκατομμυρίων ετών κοσμικής ιστορίας. Η ανάλυση από τους ερευνητές δεκάδων χιλιάδων εικόνων που λήφθηκαν από το GALEX, έχει αποκαλύψει ότι οι νεαροί, σπειροειδείς γαλαξίες γίνονται πρώτα 'έφηβοι' προτού φτάσουν στη γερασμένη ελλειψοειδή μορφή.

Η εικόνα που αναδύεται τώρα από τα στοιχεία προτείνει ότι ένας σπειροειδής γαλαξίας μπορεί να συγχωνευθεί με μια άλλη σπείρα ή ίσως έναν ανώμαλο γαλαξία πριν γίνουν μερικές εκρήξεις νέων άστρων. Τελικά, ο γαλαξίας αρχίζει να μειώνει την παραγωγή νέων άστρων και μετατρέπεται στα τελευταία του χρόνια σε ελλειπτικός.

"Τα στοιχεία μας επιβεβαιώνουν ότι όλοι οι γαλαξίες αρχίζουν τη ζωή τους σχηματίζοντας νέα αστέρια", τονίζει ο Martin. "Έπειτα μέσω ενός συνδυασμού συγχωνεύσεων, εξαγωγής καυσίμων και ίσως καταστολή από μαύρες τρύπες, οι γαλαξίες σταματούν τελικά να παράγουν αστέρια."

Τα συμπεράσματα, επίσης, προτείνουν ότι κάποιοι νεαροί γαλαξίες στροβιλίζονται στα γηρατειά τους γρήγορα, ενώ άλλοι περνάνε ήρεμα στα γηρατειά τους.