O spirală uriașă de praf de gaz și stele, Messier 101 se întinde pe 170.000 de ani-lumină și conține mai mult de un trilion de stele. Credit: NASB / ESA Hubble
Grațioase în rândurile lor, s-a crezut că galaxiile spirală au ajuns la starea lor actuală, în urmă cu miliarde de ani. Un studiu al sutelor de galaxii, totuși, supără această noțiune care dezvăluie faptul că galaxiile spirală, precum Galaxia Andromeda și Calea Lactee proprie, au continuat să se schimbe.
„Astronomii au crezut că galaxiile de discuri din universul din apropiere s-au instalat în forma lor actuală cu aproximativ 8 miliarde de ani în urmă, cu puține dezvoltări suplimentare de atunci”, a spus Susan Kassin, o astronomă la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Md, și studiul cercetător principal într-un comunicat de presă. „În schimb, tendința pe care am observat-o arată contrariul, că galaxiile s-au schimbat constant în această perioadă”.
Un studiu efectuat pe 544 de galaxii formatoare de stele observate de Telescopul spațial Keck și Hubble, bazat pe Pământ, arată că galaxiile cu discuri precum Galaxia noastră Calea Lactee au ajuns în mod neașteptat la starea lor actuală, după ce o mare parte din formarea stelară a universului a încetat. Credit: Centrul de zbor al spațiului Goddard al NASA
Astronomii au folosit gemenii legați la pământ de 10 metri, W.M. Observatorul Keck din vârful vulcanului Mauna Kea din Hawaii și Telescopul spațial Hubble al NASA pentru a studia 544 galaxii care formează stele. Mai departe în timp, galaxiile tind să fie foarte diferite, spun astronomii, cu mișcări aleatorii și dezorganizate. Mai aproape de prezent, galaxiile care formează stele arată ca niște sisteme bine dispuse în formă de disc. Rotația în aceste galaxii aruncă alte mișcări interne, aleatorii. Aceste galaxii se instalează treptat în discuri bine comportate, cu cele mai masive galaxii care prezintă întotdeauna o mai mare organizare.
Acest complot prezintă fracțiunile galaxiilor de disc decontate în patru perioade de timp, fiecare aproximativ 3 miliarde de ani. Există o schimbare constantă către procente mai mari de galaxii decontate mai aproape de timpul actual. În orice moment dat, cele mai masive galaxii sunt cele mai așezate. Galaxiile mai îndepărtate și mai puțin masive prezintă în medie mișcări interne mai dezorganizate, cu gazul care se deplasează în direcții multiple și viteze de rotație mai lente. Credit: Centrul de zbor al spațiului Goddard al NASA
Prelevarea de galaxii studiate, din Studiul Redshift Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2), a fost cuprinsă între 2 miliarde și 8 miliarde de ani lumină de pe Pământ, cu mase cuprinse între 0,3% și 100% din cea a propriei noastre galaxii de pe Calea Lactee. Cercetătorii au privit toate galaxiile din acest interval de timp cu linii de emisie suficient de luminoase pentru a determina mișcări interne. Cercetătorii s-au concentrat pe liniile de emisie caracterizate de gazul din galaxie. Liniile de emisie nu numai că le spun oamenilor de știință despre elementele care alcătuiesc galaxiile, dar și deplasarea roșie a liniilor de emisie conține informații despre mișcările interne și distanță.
„Studiile anterioare au înlăturat galaxiile care nu arătau ca discurile rotative bine ordonate, acum comune în Space Magazine”, a declarat coautorul Benjamin Weiner, astronom la Universitatea din Arizona din Tucson. „Neglijându-le, aceste studii au examinat doar acele rare galaxii din universul îndepărtat care sunt bine purtate și au ajuns la concluzia că galaxiile nu s-au schimbat”.
În ultimii 8 miliarde de ani, fuziunile dintre galaxii, atât mari cât și mici, au scăzut. La fel și rata generală de formare a stelelor și perturbările asociate din cauza exploziilor de supernove. Cei doi factori pot juca un rol în tendința recent găsită, spun oamenii de știință.
Galaxia Calea Lactee s-ar putea să fi trecut prin aceeași creștere și schimbare haotică ca galaxiile din eșantionul DEEP2, înainte de a se stabili în starea sa actuală, cam în același timp în care se formau Soarele și Pământul, spun oamenii de știință ai echipei. Prin respectarea modelului, astronomi pot ajusta acum simulările computerului despre evoluția galaxiilor până când reproduc observațiile. Apoi, vânătoarea va fi pe punctul de a determina procesele fizice responsabile de tendință.
Această simulare cosmologică urmărește dezvoltarea unei galaxii cu un singur disc de-a lungul vieții Universului; aproximativ 13,5 miliarde de ani. Culorile roșii arată stele vechi, stelele tinere arată ca albul și albastrul strălucitor, în timp ce distribuția gazului apare ca un albastru pal. Vizualizarea generată de computer se întinde pe aproximativ 300.000 de ani-lumină. Simularea, care se desfășoară pe supercomputerul Pleiades de la Centrul de cercetare Ames al NASA din Moffett Field, California, a durat aproximativ 1 milion de ore de procesare pentru a fi finalizate. Credit: F. Governato și T. Quinn (Univ. Din Washington), A. Brooks (Univ. Din Wisconsin, Madison) și J. Wadsley (McMaster Univ.).
O lucrare care detaliază descoperirile va fi publicată în 20 octombrie 2012 The Astrophysical Journal.
Sursa: NASA
