Elektronika.lt
 2024 m. spalio 8 d. Projektas | Reklama | Žinokite | Klausimai | Prisidėkite | Atsiliepimai | Kontaktai
Paieška portale
EN Facebook RSS

 Kas naujo  Katalogas  Parduotuvės  Forumas  Tinklaraščiai
 Pirmas puslapisSąrašas
 NaujienosSąrašas
 StraipsniaiSąrašas
 - Elektronika, technika
 - Kompiuterija
 - Telekomunikacijos
 - Įvykiai, visuomenė
 - Pažintiniai, įdomybės
 Vaizdo siužetaiSąrašas
 Nuolaidos, akcijosSąrašas
 Produktų apžvalgosSąrašas
 Naudingi patarimaiSąrašas
 Vykdomi projektaiSąrašas
 Schemų archyvasSąrašas
 Teorija, žinynaiSąrašas
 Nuorodų katalogai
 Įvairūs siuntiniai
 Bendravimas
 Skelbimai ir pasiūlymai
 Elektronikos remontas
 Robotų kūrėjų klubas
 RTN žurnalo archyvas






 Verta paskaityti
Spalio 8 d. 20:20
Kam elektromobiliui gali reikėti vidaus degimo variklio?
Spalio 8 d. 17:45
Superkompiuteris – galingas įrenginys, galintis pasitarnauti ir moksle, ir kine
Spalio 8 d. 14:29
Ličio jonų baterijos tarp mūsų: kaip saugiai prižiūrėti namuose turimus prietaisus?
Spalio 8 d. 11:38
Kodėl elektromobiliai dažniau patenka į avarijas? (1)
Spalio 8 d. 08:35
„iOS 18“ pasiūlė ne tik lietuvių kalbą, bet ir daugiau įvairių naujovių
Spalio 7 d. 20:19
Wi-Fi 7 – ateities belaidis internetas
Spalio 7 d. 18:24
Galvojate, kad elektriniai automobiliai atsirado tik dabar? Jūs labai stipriai klystate
Spalio 7 d. 16:41
„Philips“ pristato naują verslo monitorių linijos papildymą: naujasis modelis pasiūlys viską, ko gali prireikti
Spalio 7 d. 14:50
Nykstantis internetas grasina sunaikinti mūsų istoriją: kas daroma dėl jo išsaugojimo?
Spalio 7 d. 12:37
Prie Kauno – galingiausia Baltijos šalyse saulės elektrinė virš elektromobilių įkrovimo parko su 40 įkrovimo taškų
FS25 Tractors
Farming Simulator 25 Mods, FS25 Maps, FS25 Trucks
ETS2 Mods
ETS2 Trucks, ETS2 Bus, Euro Truck Simulator 2 Mods
FS22 Tractors
Farming Simulator 22 Mods, FS22 Maps, FS25 Mods
VAT calculator
VAT number check, What is VAT, How much is VAT
LEGO
Mänguköök, mudelautod, nukuvanker
Thermal monocular
Thermal vision camera,
Night vision ar scope,
Night vision spotting scope
FS25 Mods
FS25 Harvesters, FS25 Tractors Mods, FS25 Maps Mods
Dantų protezavimas
All on 4 implantai,
Endodontija mikroskopu,
Dantų implantacija
FS25 Mods
FS25 Maps, FS25 Cheats, FS25 Install Mods
GTA 6 Weapons
GTA 6 Characters, GTA 6 Map, GTA 6 Vehicles
FS25 Mods
Farming Simulator 25 Mods
Reklama
 Straipsniai » Pažintiniai, įdomybės Dalintis | Spausdinti

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija

Publikuota: 2012-06-25 10:16
Tematika: Pažintiniai, įdomybės
Skirta: Pradedantiems
Autorius: Kastytis Zubovas
Aut. teisės: ©Technologijos.lt
Inf. šaltinis: Technologijos.lt

Mūsų kosminiai namai – Paukščių Takas – yra gana neįprasta galaktika. Dešimtį milijardų metų siekiantį gyvenimą ji nugyveno santykinai ramiai, po truputį augdama, versdama dujas žvaigždėmis ir planetomis, bent vienoje iš kurių atsirado keisti padarėliai, po daugybės amžių ėmę žiūrėti į dangų ir mąstyti apie kitas galaktikas.

 Rodyti komentarus (0)
Įvertinimas:  1 2 3 4 5 

Mūsų kosminiai namai – Paukščių Takas – yra gana neįprasta galaktika. Dešimtį milijardų metų siekiantį gyvenimą ji nugyveno santykinai ramiai, po truputį augdama, versdama dujas žvaigždėmis ir planetomis, bent vienoje iš kurių atsirado keisti padarėliai, po daugybės amžių ėmę žiūrėti į dangų ir mąstyti apie kitas galaktikas. O kitų visatos salų gyvenimai buvo labai įvairūs: audringi, kupini perversmų, sužibimų ir aprimimų. Toks banguotas galaktikų gyvenimas – šio straipsnio tema.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
Antenų galaktikos, NGC 4038 ir NGC 4039. Kadaise buvusios dvi atskiros galaktikos dabar matomos vykstančio susiliejimo metu. Susiliejimas išmeta materiją iš galaktikų, sustiprina žvaigždėdarą bei maitina juodąsias skyles galaktikų centruose. Po pusės milijardo metų iš dviejų galaktikų liks vienas, eliptinis, žvaigždžių telkinys

Pirmojoje dalyje papasakojau apie tai, iš kur galaktikos atsiranda, kaip susiformuoja pirmosios žvaigždės ir supermasyvios juodosios skylės. Taip pat pristačiau lėtą ir ramų galaktikų vystymąsi – žvaigždėdaros ciklą, galaktinius vėjus, struktūros formavimąsi. Šie procesai gali beveik nekisdami vykti milijardus metų. Tačiau kartais atsitinka taip, kad galaktikos savybės ima keistis kone akimirksniu; aišku, kosminiais masteliais – per milijonus ar dešimtis milijonų metų. Beveik visada tokie pokyčiai yra susiję su galaktikų susiliejimais, taigi pasakojimą pradėsiu nuo jų.

Mažos ir didelės galaktinės jungtuvės

Ankstyvaisiais Visatos gyvavimo milijardmečiais galaktikų susiformuoja daugybė. Tamsiosios materijos halų masė svyruoja nuo kelių dešimčių milijonų iki trilijonų Saulės masių. Ne visuose haluose susitelkia pakankamai dujų, kad pradėtų formuotis žvaigždės, bet daugelis jų virsta jaunomis galaktikomis. Jos viena kitą veikia gravitaciškai, taigi per ilgą laiką gali suartėti ir susidurti.

Galaktikų susidūrimas labai skiriasi nuo dviejų kietų kūnų (pavyzdžiui, automobilių) susidūrimo. Taip yra todėl, kad didžiąją galaktikos dalį sudaro… tuščia erdvė. Atstumai tarp žvaigždžių yra milžiniški, tamsioji materija tarpusavyje sąveikauja tik gravitaciškai, tad tik dujų telkiniai gali iš tikro „susidurti“. Dėl šios priežasties galaktikų suartėjimai ir susikirtimai yra vadinami „susiliejimais“ (angl. merger). Susiliejimai skirstomi į dvi rūšis – mažuosius (minor) ir didžiuosius (major).

Mažieji susiliejimai yra tokie, kuriuose besijungiančių galaktikų masių santykis yra gana didelis, pavyzdžiui, viena galaktika už kitą didesnė 4 kartus ar daugiau (tai yra dažniausiai naudojama riba, bet griežto apibrėžimo nėra). Tokiu atveju didesnioji galaktika „praryja“ mažesnę ir tik nežymiai „atsirūgsta“. Atsirūgimas gali pasireikšti trumpalaikiu žvaigždėdaros intensyvumo padidėjimu: pralekianti maža galaktika sukuria smūginę bangą didžiosios galaktikos dujose, o smūginės bangos paveiktos dujos gali sparčiau vėsti ir ima formuoti daugiau žvaigždžių. Efektas primena supernovų sprogimų poveikį aplinkinei tarpžvaigždinei medžiagai, tik pasireiškia šiek tiek didesniame plote, nors ir ne visoje didžiojoje galaktikoje. Praėjus daug laiko po mažojo susiliejimo, jo pėdsakai gali būti matomi kaip panašaus amžiaus žvaigždžių žiedas galaktikos diske; tokie žiedai yra aptikti įvairiose galaktikose, pavyzdžiui, Andromedoje.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
Andromeda ultravioletinėje šviesoje. Jauni žvaigždžių spiečiai čia švyti mėlynai; jų išsidėstymas žiedais aplink galaktikos centrą greičiausiai yra neypatingai seniai įvykusio mažojo susiliejimo palikimas

Mažesnės galaktikos žvaigždės taip pat nepradingsta. Dalis jų yra atplėšiamos dar gerokai iki paties susiliejimo; jos nusidriekia juostomis aplink didžiąją galaktiką ir leidžia atsekti mažosios galaktikos trajektoriją net ir tada, kai mažoji galaktika jau yra išnykusi. Aplink Paukščių Taką žinoma keletas tokių srautų, o kai kurie jų yra akivaizdžiai susiję su nykštukinėmis galaktikomis, besisukančiomis aplink mūsiškę ir tik po truputį prie jos artėjančiomis. Kitos tokios žvaigždės gali būti senų susidūrimų pėdsakai. Beje, atplėštų žvaigždžių srautą galima aptikti net ir jam nukeliavus labai toli nuo pradinės orbitos, mat mažųjų galaktikų žvaigždžių cheminės savybės skiriasi nuo didžiosios galaktikos. Aptikus grupę žvaigždžių, kurių metalingumas (t. y. cheminių elementų, sunkesnių už helį, kiekis) smarkiai skiriasi nuo aplinkos, galima įtarti, jog tai yra mažos galaktikos liekanos. Paukščių Take žinomas viena tokia grupė, atradėjos vardu pavadinta Helmi srautu.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
Galaktika NGC 5907 greičiausiai prarijo mažą palydovinę galaktiką. Vienintelis dabar matomas palydovės pėdsakas – žvaigždžių ir dujų srautai, atplėšti prieš susiliejimą, susiviję aplink didžiąją spiralinę galaktiką

Dar vienas mažojo susiliejimo poveikis – žvaigždžių didesnėje galaktikoje supurtymas. Pro šalį judanti mažesnė galaktika, ypač jos tamsiosios materijos halas, kuriam laikui pakeičia gravitacinį potencialą, kuris nulemia žvaigždžių orbitas. Šitoks pokytis gali „išmesti“ kai kurias žvaigždes iš, pavyzdžiui, apskritiminių orbitų diske į netaisyklingas orbitas, kurios sudaro centrinį telkinį. Šitaip mažieji susiliejimai gali šiek tiek paauginti didžiosios galaktikos centrinį telkinį.

Didieji susiliejimai kai kuriais atžvilgiais yra panašūs į mažuosius, tik jų efektai gerokai didesni. Kai abiejų galaktikų masės panašios, susiliejimo poveikis nebėra lokalus; priešingai, susiliejimas smarkiai paveikia abi jo dalyves ir radikaliai jas pakeičia. Gravitacinio potencialo pokytis supurto nebe dalį, o visos galaktikos žvaigždes. Jos nebegali suktis apskritiminėmis orbitomis, nes susiliejimo metu gravitacinis potencialas praranda bet kokią simetriją. Žvaigždės ima judėti netaisyklingomis trajektorijomis, kurios po truputį nusistovi į elipsinę struktūrą. Po didžiojo susiliejimo susiformavusi galaktika yra elipsinė, o nebe spiralinė.

Dujų srautai irgi yra paveikiami pasikeitusios gravitacijos bei tiesioginių susidūrimų. Jie pasiunčia smūgines bangas per visą naująją susijungusią galaktiką, sukeldami žvaigždėdaros pliūpsnius. Žvaigždžių formavimosi sparta trumpai (kelias dešimtis ar šimtus milijonų metų) gali išaugti šimtus ar net tūkstančius kartų. Aktyvios žvaigždėdaros sritys švyti infraraudonaisiais spinduliais, taigi tokios galaktikos yra matomos kaip labai ryškūs žiburiai šiame elektromagnetinių bangų diapazone; pačios ryškiausios tokios galaktikos vadinamos ULIRGais – santrumpa reiškia „Ultra-Luminous InfraRed Galaxy“ („Ypatingai šviesi infraraudonoji galaktika“).

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
ULIRG Arp 220, artimiausia mums šios klasės atstovė. Ji atsirado prieš maždaug 700 milijonų metų susiliejus dviems galaktikoms. ULIRG Arp 220 dar nenurimo svyravimai dėl gravitacijos pokyčių bei žvaigždžių formavimasis, sukeltas smūginių bangų. Mėlyni taškai yra masyvūs jaunų žvaigždžių spiečiai

Susidūrę dujų srautai gali prarasti labai daug kinetinės energijos, o jų trajektorijos – smarkiai pakisti. Šitaip didelis dujų kiekis „nuskęsta“ galaktikoje ir labai smarkiai priartėja prie jos centro. Ten dujos pasiekia supermasyvią juodąją bedugnę, o jai susiliejimai yra didžiausios kosminės puotos metas.

Puotaujantis centrinis monstras

Juodosios bedugnės nėra kosminiai „siurbliai“, ryjantys galaktikas iš vidaus. Jos tūno centre ir paaugti gali tik tada, kai pakankamai priartėja dujos arba pro šalį lekianti žvaigždė. Net ir tada akrecijos procesas neįvyksta akimirksniu – dujos (kurios gali būti ir suardytos žvaigždės liekanos) susisuka į diską, iš kurio materija į juodąją bedugnę teka lėtai, per milijonus metų. Taip yra todėl, kad praktiškai visos dujos, pakliuvusios į juodosios bedugnės įtakos zoną, nekrenta tiksliai juodosios bedugnės link, bet „taikosi“ šiek tiek pro šalį. Tai reiškia, kad jos turi nenulinį judesio kiekio momentą, o šis dydis yra tvarus (bendras jo kiekis sistemoje nekinta). Į juodąją bedugnę kiekviena dujų dalelė įkristi gali tik tada, kai praranda beveik visą judesio kiekio momentą. Akreciniame diske tai ir vyksta – arčiau centro esančios dujos perduoda judesio kiekio momentą esančiosioms toliau, taigi dalis dujų išlekia tolyn, o didžioji dalis galų gale įkrenta į juodąją bedugnę; tačiau šis procesas yra labai lėtas.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
Akrecinio disko piešinys; šie objektai, ypač prie supermasyvių juodųjų bedugnių kitose galaktikose, yra gerokai per maži, kad galėtume juos pamatyti tiesiogiai

Nepriklausomai nuo proceso lėtumo, susiliejimo metu dujos prie juodosios skylės lekia ypatingai dideliu srautu, taigi juodoji skylė jas valgyti gali tiek, kiek leidžia Edingtono limitas. Taip gausiai puotaujančios juodosios skylės apylinkės nušvinta ryškiau, nei visa likusi galaktika, ypač ultravioletinių ir energingesnių spindulių ruožuose. Tokios juodosios skylės vadinamos aktyviais galaktikų branduoliais (AGN, angl. active galactic nucleus), o patys ryškiausi šios grupės nariai – kvazarais (angl. quasar arba quasi-stellar object, QSO; pastarasis pavadinimas atėjęs iš senų laikų, kai pirmieji aptikti kvazarai atrodė taškiniai objektai, priešingai nei išskydusios galaktikos ir panašiai, kaip žvaigždės; tačiau jų spektrai buvo visiškai kitokie, nei žvaigždžių. Šiais laikais jau žinoma, kad jie yra labai tolimų galaktikų aktyvūs branduoliai, taigi kvazarai dabar apibrėžiami per šviesį, arba analogiškai centrinės juodosios skylės masę). Aktyvių galaktikų branduolių savybės ir evoliucija – labai plati sritis, kuriai aprašyti reikėtų ne vieno tokio straipsnio, kaip šis, taigi čia apsiribosiu jų poveikio aplinkinei medžiagai ir visai galaktikai pristatymu.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
Aktyvi galaktika M 81. Centrinė dalis – aktyvus branduolys – švyti daug ryškiau, nei visa likusi galaktika. Didžiąją branduolio šviesio dalį sukuria dujos, krentančios į juodąją skylę

Juodosios skylės augimas tęsiasi tol, kol aplink yra daug dujų. Atrodytų, kad jei dujos nesibaigia, tai ir juodoji skylė gali augti iki neribotai didelės masės. Tačiau taip nėra – stebėjimai rodo, jog supermasyvių juodųjų skylių masė sudaro vos kelias tūkstantąsias dalis aplinkinės galaktikos eliptinės dalies (centrinio telkinio arba visos eliptinės galaktikos) masės; taip pat juodosios skylės masė yra glaudžiai susijusi su dujų ir žvaigždžių judėjimo greičių sklaida tuose pačiuose eliptiniuose regionuose. Šios koreliacijos galbūt galėtų būti paaiškintos tuo, kad dujų, pasiekiančių juodąją skylę, kiekis yra tūkstantį kartų mažesnis už dujų, pavirstančių žvaigždėmis eliptinėje galaktikos dalyje, kiekį; toks sąryšis galėtų būti vadinamas tiesioginiu. Tačiau kiti stebėjimų rezultatai ir teoriniai modeliai visgi leidžia spręsti, jog juodųjų skylių ir jų aplinkos sąryšis yra ne tik tiesioginis, bet ir atgalinis (angl. feedback); šiuo metu dauguma astronomų sutinka, jog supermasyvių juodųjų skylių grįžtamasis ryšys yra labai svarbi sudedamoji galaktikų evoliucijos dalis.

Vienas grįžtamojo ryšio pasireiškimas yra poveikis pačiai juodajai skylei. Krintančių dujų skleidžiamos šviesos slėgis sukelia vėją, pučiantį visomis kryptimis nuo juodosios skylės. Vėjo stiprumas tiesiogiai proporcingas juodosios skylės masei. Sąveikaudamas su aplinkinėmis dujomis, vėjas gali jas nustumti tolyn ir taip sustabdyti tolesnį juodosios skylės maitinimą. Tai yra šiek tiek panašu į Edingtono limitą, minėtą pirmojoje straipsnio dalyje, bet yra ir skirtumų: šiuo atveju aplinkines dujas veikia vėjas, o ne spinduliuotės slėgis, o gaunamas rezultatas yra minimali, o ne maksimali akrecijos sparta, atitinkanti konkrečią juodosios skylės masę. Mažos juodosios skylės vėjas yra pernelyg silpnas, kad sulaikytų aplinkines dujas, krintančias galaktikos centro link; juodoji skylė augti nustoja tik tada, kai jos masė pasiekia kritinę ribą. Ši riba priklauso nuo dujų pasiskirstymo galaktikoje; apytikriai įvertinus dujų tankį, gaunamas sąryšis tarp juodosios skylės masės ir aplinkinės galaktikos savybių – pavyzdžiui, greičių sklaidos eliptinėje dalyje.

Pasiekusi šią kritinę ribą, juodoji skylė nurimsta neiškart. Aplink ją gali būti tankių dujų telkinių bei akrecinis diskas, kurių vėjas nesuardo, taigi dar kurį laiką galaktinė puota gali tęstis. Juodosios skylės vėjas, išsiveržęs iš centrinio monstro aplinkos, pasileidžia per visą galaktiką ir sukuria milžinišką smūginę bangą. Banga per šimtą milijonų metų išstumia iš galaktikos daugiau dujų, nei supernovų sprogimai per dešimtį milijardų. Taip pat, kaip ir supernovų sprogimai, juodosios skylės vėjo smūginė banga gali sukelti žvaigždėdaros pliūpsnį tankiuose dujų gumuluose. Šio žybsnio metu beveik visos galaktikoje likusios dujos paverčiamos žvaigždėmis, o vėliau žvaigždėdara sustoja. Tokios didelio masto tėkmės, greičiausiai sukeltos juodosios skylės vėjo, karts nuo karto aptinkamos aktyviose galaktikose; ateityje jų turėtų būti aptikta dar daugiau.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
M 82 arba Cigaro galaktika. Statmenai jos diskui pučia galaktinis vėjas, išmetantis dujas į tarpgalaktinę erdvę. Šiuo atveju vėjo šaltinis greičiausiai yra žvaigždžių šviesa ir supernovų sprogimai, tačiau juodųjų skylių sukuriami vėjai ir tėkmės turėtų atrodyti panašiai

Apibendrinant, juodųjų skylių poveikis galaktikoms yra tikrai reikšmingas, nepaisant to, kad šie monstrai yra visiškai mažyčiai, palyginus su galaktikos dydžiu. Besijungianti galaktika turėtų užsižiebti žvaigždėdaros ir jaunų žvaigždžių šviesa, vėliau (maždaug po šimto milijonų metų) suaktyvėja jos branduolys, o dar po panašaus laiko tarpo viskas išsijungia, ir galaktika vėl tampa ramiu objektu Visatos platybėse.

Galaktikų senatvės ramybė

Didžiojo susiliejimo metu pasikeičia galaktikos forma – spiralinių vijų pilnas diskas užleidžia vietą elipsoidui, kuris iš principo tėra peraugęs centrinis telkinys. Pro elipsoidą prabėgus juodosios skylės smūginei bangai, netrunka ateiti dar vienas pokytis: galaktika iš mėlynos pavirsta į raudoną. Objektų spalvos astronomijoje reiškia ne visai tą patį, ką kasdienėje kalboje, tačiau šiuo atveju skirtumas nėra reikšmingas. Spalvos pokytį nulemia žvaigždžių populiacijos pasikeitimas.

Galaktikose, kuriose aktyviai formuojasi naujos žvaigždės, vidutinis žvaigždžių amžius yra mažesnis. Jauna žvaigždžių grupė yra mėlynesnė, nei sena, nes pirmojoje yra daug masyvių žvaigždžių, kurios gyvena trumpai, tačiau švyti ultravioletiniais ir mėlynais spinduliais. Mažesnės masės žvaigždės gyvena ilgai, o švyti raudonais ir infraraudonais spinduliais, taigi yra raudonesnės. Grįžtant prie galaktikų, aktyvi žvaigždėdara atitinka mėlyną žvaigždžių populiaciją, kai tuo tarpu pasyviose galaktikose masyvios mėlynos žvaigždės yra seniai numirusios ir žvaigždžių šviesa yra raudona. Dauguma spiralinių galaktikų yra mėlynos, o eliptinių – raudonos. Tačiau kai kuriose eliptinėse galaktikose matomi ne per seniausiai įvykusių žvaigždėdaros pliūpsnių pėdsakai. Stebėjimų duomenys atitinka aukščiau pristatytą teorinį modelį: dujų kupinos spiralinės galaktikos susilieja ir tampa eliptinėmis bei staiga suformuoja daug žvaigždžių, o po kiek laiko praranda beveik visas likusias dujas ir paraudonuoja.

Raudonos eliptinės galaktikos gyvenimas yra dar ramesnis ir nuobodesnis, nei spiralinės. Naujos žvaigždės beveik visiškai nesiformuoja. Įdomių dinaminių struktūrų – nei spiralinių vijų, nei skersių – nėra; beveik visos žvaigždės juda netaisyklingomis triašėmis orbitomis. Juodoji skylė irgi praktiškai neauga. Vidutinė eliptinės galaktikos masė yra šiek tiek didesnė, nei vidutinė spiralinės galaktikos masė; tai neturėtų stebinti, nes dauguma eliptinių galaktikų susiformavo susijungus spiralinėms. Masyvios galaktikos po truputį „nuskęsta“ į galaktikų spiečių centrus, kur gali dar šiek tiek augti, „valgydamos“ dujas iš tarpgalaktinės erdvės.

Kartais susilieja ir eliptinės galaktikos. Jų susiliejimai yra šiek tiek kitokie, nei spiralinių. Mažas dujų kiekis neleidžia kilti žvaigždėdaros pliūpsniams, o orbitų chaotiškumas nulemia tai, kad galaktikos forma smarkiai nepasikeičia. Eliptinių galaktikų susiliejimas trunka ilgiau, nei spiralinių, nes pastarosiose esančios dujos susilieja beveik iškart ir pristabdo kitas sudedamąsias dalis – žvaigždes ir tamsiąją materiją. Eliptinių galaktikų susiliejimai dėl dujų nebuvimo kartais vadinami „sausais“ (angl. dry merger), o spiralinių – „šlapiais“ (wet merger).

Visatos amžius taip pat šį tą reiškia

Su galaktikų evoliucija kaip ir baigta. Teliko vienas aspektas, susijęs su statistiniais galaktikų „bendruomenės“ pokyčiais, senstant Visatai. Nors kiekviena galaktika vystosi panašiai, jų gyvenimai priklauso nuo masės ir aplinkos. Šios priklausomybės taip pat leidžia pasakyti šį bei tą apie Visatos ateitį.

Daugybės galaktikų, nutolusių įvairiausiais atstumais, stebėjimai leidžia susidaryti vaizdą apie tai, kaip kito jų savybės per milijardus metų nuo Didžiojo sprogimo. Na, tiksliau sakant, ne nuo paties Didžiojo sprogimo, bet nuo maždaug pusės milijardo metų po Visatos pradžios, kai jau buvo susiformavusios bent kai kurios ankstyvosios galaktikos – pačios tolimiausios, kurias šiandien galime matyti. Nuo tų senų laikų iki šių dienų galaktikos augino savo juodąsias skyles bei žvaigždžių populiacijas, kito jų spalvos ir šviesiai. Iš principo visų šių procesų priklausomybę nuo laiko galime apskaičiuoti.

Du pagrindiniai tokio skaičiavimo rezultatai rodo, jog ir žvaigždėdaros, ir juodųjų skylių akrecijos, intensyvumas didėjo maždaug pirmus 3–4 milijardus Visatos gyvavimo metų, o vėliau ėmė silpti. Tą greičiausiai nulėmė dujų kiekio galaktikose mažėjimas – ir dėl žvaigždėdaros, ir dėl juodųjų skylių vėjų, kurie dujas išpūtė toli į tarpgalaktinę erdvę. Abiejų priklausomybių panašumas yra vienas iš įrodymų, jog juodųjų skylių ir jų galaktikų evoliucija yra susijusi. Taip pat žinoma, jog panašiu metu – prieš 10–11 milijardų metų – galaktikos ėmė rausti ir blykšti. Šie pokyčiai nėra taip tiksliai išmatuoti, kaip pirmieji du, tačiau greičiausiai yra su jais susiję: mažėjant žvaigždžių, ypač jaunų ir masyvių, kiekiui, kito ir galaktikų spalva, ir šviesis.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
Žvaigždėdaros spartos tankio (žydros linijos), t.y. žvaigždėdaros spartos vidutiniame kubiniame megaparseke, ir juodųjų skylių akrecijos tankio (juodos linijos, vertės padidintos 1000 kartų) priklausomybė nuo kosmologinio raudonojo poslinkio. Raudonojo poslinkio vertė z = 1 atitinka maždaug 10 milijardų metų praeitį, z = 2–11,5 milijardų metų, didesnis raudonasis poslinkis – dar senesnius laikus. Abu procesai buvo stipriausi prieš 10–12 milijardų metų, o nuo tada po truputį lėtėjo

Kitas požymis, rodantis, jog sąlygos galaktikoms evoliucionuoti kinta, yra vadinamas „kosminiu sumažinimu“ (angl. cosmic downsizing). Jo esmė – anksčiau aktyvūs buvo didesni objektai, nei dabar. Prieš 10 milijardų metų tipiniame aktyviame galaktikos branduolyje tūnojo maždaug milijardą kartų už Saulę masyvesnė juodoji skylė, šiandien – „tik“ 10 milijonų kartų. Analogiškai ir žvaigždes aktyviai formuojančių galaktikų vidutinė masė sumažėjo nuo tų senų laikų iki šiandienos. Šio reiškinio priežasties kol kas nustatyti nepavyko. Tiesiog didesnės galaktikos, atrodo, evoliucionavo sparčiau, nei mažesnės.

Visatos vaikų gyvenimas. II dalis: gyvenimo audrų sudrumsta galaktikų evoliucija
Juodųjų skylių akrecijos kuriamo spinduliuotės tankio priklausomybė nuo raudonojo poslinkio (žr. iliustraciją aukščiau), suskirstyta pagal šiandieninę juodųjų skylių masę. Kuo masyvesnė juodoji skylė, tuo seniau ji pasiekė didžiausią aktyvumą. Šiuo metu daugiausiai akrecijos patiria ir spinduliuotės kuria supermasyvios juodosios skylės, kurių masė yra vos keletas milijonų Saulės masių

Ilgalaikės tendencijos leidžia šį tą pasakyti ir apie galaktikų ateitį. Beveik neabejotinai žvaigždėdara ir juodųjų skylių aktyvumas ir toliau lėtės, kol galų gale Visatoje nebeliks dujų. Tiesa, tai atsitiks tik po daugybės milijardų, gal net trilijono, metų. Kita ateities perspektyva – galaktikų susiliejimai kiekvieną šiandieninį spiečių pavers viena milžiniška eliptine supergalaktika. Mūsiškė Vietinė galaktikų grupė taps Paukščių Tako, Andromedos ir įvairių mažesnių galaktikų junginiu, kuris kartais vadinamas „Milkomeda“ (junginys iš Milky Way ir Andromeda). Galaktikų spiečiai tarpusavyje nesusijungs, nes dėl Visatos plėtimosi atstumai tarp jų didėja, o ne mažėja. Galų gale nakties danguje nebeliks kitų galaktikų, o tik vieni didžiuliai, paskutiniai kosminiai namai.

Vaizdo siužete: Paukščių Tako ir Andromedos galaktikos susiliejimo modeliavimas. Dvi spiralinės galaktikos tampa viena elipsine, dalis žvaigždžių išmetamos lauk. Modelyje nėra dujų, taigi ir naujų žvaigždžių užsižiebimo bei juodųjų skylių aktyvumo čia nepamatysite, tačiau apytikrį bendrą vaizdą susidaryti galima.

Pabaiga

Galaktikos yra didžiulės ir labai įdomios kosminės struktūros. Jų sandara bei tos sandaros kitimas per milijardus metų, beveik nuo pat Didžiojo sprogimo iki šiandienos ir ateityje, neduoda ramybės mokslininkams jau šimtą metų. Per tą laiką sužinojome labai daug, bet, kaip ir visada, yra dar labai daug neatsakytų klausimų. Nors jau esame susidarę bendrą vaizdą apie galaktikų evoliuciją, daugelis jo detalių kol kas neaiškios. Ateityje rasime atsakymus į vieną klausimą po kito, bet kartu iškils naujų klausimų… Galbūt prireiks permąstyti visą supratimą apie galaktikas, nors asmeniškai tuo abejoju. Bet kuriuo atveju, pamatysime, kaip čia bus. O kol kas – ačiū už dėmesį.


Technologijos.lt



Draudžiama platinti, skelbti, kopijuoti
informaciją su nurodyta autoriaus teisių žyma be redakcijos sutikimo.

Global electronic components distributor – Allicdata Electronics

Electronic component supply – „Eurodis Electronics“

LOKMITA – įvairi matavimo, testavimo, analizės ir litavimo produkcija

Full feature custom PCB prototype service

GENERAL FINANCING BANKAS

Mokslo festivalis „Erdvėlaivis Žemė

LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina

„Konstanta 42“

Technologijos.lt

Buitinė technika ir elektronika internetu žemos kainos – Zuza.lt

www.esaugumas.lt – apsaugok savo kompiuterį!

PriedaiMobiliems.lt – telefonų priedai ir aksesuarai

Draugiškas internetas


Reklama
‡ 1999–2024 © Elektronika.lt | Autoriaus teisės | Privatumo politika | Atsakomybės ribojimas | Reklama | Turinys | Kontaktai LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina Valid XHTML 1.0!
Script hook v, Openiv, Menyoo
gta5mod.net
FS25 Mods, FS25 Tractors, FS25 Maps
fs25mods.lt
Optical filters, UV optics, electro optical crystals
www.eksmaoptics.com
Reklamos paslaugos
SEO sprendimai

www.addad.lt
Elektroninių parduotuvių optimizavimas „Google“ paieškos sistemai
www.seospiders.lt
FS22 mods, Farming simulator 22 mods,
FS22 maps

fs22.com
Reklama


Reklama