Млечният път е като зомби, въпреки че продължава да се носи в пространството, той е "космически" мъртъв. Но какво различава "живата" галактика от "мъртвата" галактика? И защо умира една галактика?
Нашата съседка, галактиката Андромеда, вече е почти сигурно, че е завършила своя жизнен цикъл преди няколко милиарда години, но едва наскоро започна да показва външни признаци на своя край. Същата съдба може да има и нашият Млечен път, разказва проф. Кевин Шавински (Kevin Schawinski) за портала The Conversation.
Изследването
Изводите се основават на анализ на стари звезди, направен от френски и американски астрофизици и публикуван в изданието на Astronomy & Astrophysics. Изследователите анализират подробно данните, съдържащи се в каталога SDSS (Sloan Digital Sky Survey) като са проучени около 10 хиляди стари звезди, намиращи се в центъра на Галактиката.
Учените смятат, че нашата Галактика вече е "мъртва" и това е станало преди около 10 и 8.5 милиарда години. Тогава скоростта на образуване на нови звезди е спаднала около десет пъти, а понякога дори е спирало съвсем. По-късно процесът на появата на нови звезди е възстановен, но на много по-ниско ниво и затова се образува тънък диск. Тези събития много добре се съгласуват с най-новите наблюдения. Интересно е, че откритието не само не внесе яснота в разбирането на жизнения цикъл на галактиките, а още по-усложни представите за тези процеси.
Изследователите отбелязват, че нашите знания за процеса на образуването на звездите все още са недостатъчни. Оказва се, че растежът на галактиката може да спре, дори ако все още има запаси от газ за нови звезди. "Образуването на звездите се свежда до битка между гравитацията и други явления, като например турбуленцията" - обяснява Катрин Алатало (Katherine Alatalo), астроном, работещ в мисията "Хъбъл".
Но какво отличава "живата" галактика от "мъртвата" галактика?
Една "жива" галактика продължава да произвежда газ и съответно - нови звезди. Когато една звезда завърши жизнения си цикъл, изхвърля газове в околното пространство, които стават материал за производството на нови звезди. Този цикличен процес може да бъде прекъснат, бележейки смъртта на галактиката.
Съставянето на карта на нашата галактика Млечен път е трудна задача, защото Слънцето е част от нея. Но данните, които имаме свидетелстват, че нашата галактика е от спирален тип. (вж Извънземен разум трябва да се търси в центъра на нашата галактика).
Но как да разберем дали една галактика е жива или мъртъв? Астрофизиците смятат, че повечето живи галактики са "спирални", точно като Млечния път.
Син=млад, червен=стар
През миналия век се е смятало, че галактиките, които светят в синьо са сравнително млади, защото произвеждат по-голямо количество газ, докато червените галактики са близо до края на жизнения си цикъл. Когато галактиката умира, тя е приема елиптична форма, защото престава да произвежда газ и звезди.
Но с напредъка на технологиите, учените са забелязали, че много от червените галактики са спирални, показвайки по този начин белези и на младост, и на старост.
Вляво: спирална галактика, сияеща в синята светлина на младите звезди от продължаващото звездообразуване. Вдясно - елиптична галактика, обляна в червената светлина на старите звезди. Sloan Digital Sky Survey , CC BY-NC
Това, което установява и новото проучване - че звездообразуването в Млечния път първо е спряло, а след това е възобновено - усложнява класифицирането и на Млечния път.
Както обяснява проф. Шавински, за изясняване на несъответствието е определено ново "междинно състояние", в която галактиките са "зелени".
"Зелената долина, където галактиките отиват да умрат!"
В своята еволюция галактиките стигат до един кръстопът, място, наречено "зелена долина". Това сигурно звучи живописно, но означава положението между сините образуващи звезди галактики ("син облак" - blue cloud) и червените, пасивно развиващи се галактики ("червена последователност"- red sequence). Галактиките със "зелен" или друг междинни цветове са такива галактики, при които процесът на формиране на звезди ту се включва, ту се изключва, но в които все още продължава звездообразуването.
Малко пояснения: "Червената последователност" от звезди е част от "главната последователност". Главната последователност е кривата от една основна диаграма за астрономите (на Херцшпрунг-Ръсел), около която са разположени повечето звезди във Вселената, които са звезди от типа звезди-джуджета. Тази диаграма свързва четири параметъра на звездите цвят - звездна величина, спектър - светимост. Тази линия е ясно изразена, защото и цветът, и светимостта, зависят само от масата на звездата (с известни вариации), защото звездите от главната последователност имат еднакъв източник на енергия - термоядрена реакция на превръщане на водород в хелий - реакция, която протича през целия живот на звездите.
Произходът на термина "зелена долина" всъщност е от една лекция в Университета на Аризона за еволюцията на галактиките, на която когато говорещият е описвал галактика в диаграмата на зависимостта цвят-маса (Херцшпрунг-Ръсел), човек от публиката извиква: "Зелената долина, където галактиките отиват да умрат!" . А "Зелената долина" (Green Valley), Аризона, е пенсионерски жилещен комплекс до университетския град Тусон.
Графика на зависимостта между цвят и маса на галактиките. Сините, образуващи звезди галактики са на дъното, в синия облак. Червените, мъртви галактики са най-отгоре, в червената последователност. "Зелената долина" е преходната зона между тях. Schawinski + 14 , CC BY-ND
Учените открили, че най-бавно умират спиралните галактики, а по-бързо умират елипсоидните. Това означава, че трябва да има две коренно различни еволюционни пътеки, които водят до охлаждането на галактиките. Тези два сценария - "умирай бавно" и "умирай бързо" става ясно, че трябва да са обвързани с притока на газ, основният материал за образуване на звезди.
"Представете си една спирална галактика като нашия собствен Млечен път, която безгрижно превръща газ в звезди като в същото време притокът на нов газ продължава. После нещо се случва, нещо изключва притока на свеж газ отвън: Може би галактиката попада в масивно струпване на галактики, където горещият вътрешноклъстерен газ отрязва притока на свеж газ отвън или може би ореолът от тъмна материя около галактиката нараства толкова много, че газът, попадащ в нея, шоково се нагрява до такава висока температура, че не би могъл да се охлади за десет милиарда години. Във всеки случай, за спиралната галактика сега остава само газът, който има в своя резервоар."- обяснява проф. Кевин Шавински.
Тъй като тези резервоари може да са огромни, а превръщането на газ в звезди е много бавен процес, нашата спирална галактика може да продължи доста време да е "жива", образувайки вяло нови звезди, докато не осъзнаем, че галактиката ни изстива и е станала "зомби" заради процес, настъпил преди милиарди години.
Андромеда вече е мъртва
Изображение на "Хъбъл" на галактиката Андромеда, която също като нашия Млечен път може да е галактическо зомби. Източник: Lorenzo Comolli
Галактиката Андромеда, най-близката масивна галактика, е в "зелената долина" и вероятно е започнала спада си преди цяла вечност - тя е зомби галактика, според най-новите изследвания. Тя е мъртва, но продължава да се движи, все още произвежда звезди, но при намалена скорост в сравнение с това, което би трябвало, ако беше нормално формираща звезди галактика.
Изследването дали Млечния път е в "зелената долина" е много по-голямо предизвикателство, тъй като ние сме в Млечния път, не можем лесно да измерим свойствата на собствената ни галактика по начина, по който можем за далечните галактики. Но дори и с данните, които разполагаме, изглежда "Млечният път е на ръба, готов да падне в зелената долина. Напълно е възможно галактиката Млечен път да е зомби, умряла преди един милиард години", заключава проф. Шавински.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари