Відповідно до найбільш широко прийнятих космологічних моделей, перші галактики почали формуватися між 13 і 14 мільярдами років тому. Протягом наступних мільярдів років виникли космічні структури, про які ми всі пізнали. До них відносяться такі речі, як галактичні скупчення, надкластери і нитки, але також галактичні особливості, такі як кульові скупчення, галактичні випинання та надмасивні чорні отвори (SMBH).
Однак, як живі організми, галактики продовжують розвиватися з тих пір. Фактично, протягом свого життя галактики постійно накопичуються та викидають масу. У недавньому дослідженні міжнародна команда астрономів підрахувала швидкість припливу та відтоку матеріалу для Чумацького Шляху. Тоді добрі люди в астробітах дали це гарному розбиттю і показали, наскільки це важливо для нашого розуміння галактичної формації та еволюції.
Дослідженням було проведено астроном ESA, доктор Ендрю Дж. Фокс, і він включав членів Науково-дослідного інституту космічного телескопа (STScI), дослідницької групи «Чумацький шлях» та багатьох університетів. На основі попередніх досліджень вони вивчали швидкість, з якою газ надходить в Чумацький Шлях і виходить з навколишніх високошвидкісних хмар (HVC).
Оскільки наявність матеріалу є ключовим для формування зірок у галактиці, знаючи швидкість, з якою вона додається та втрачається, важливо зрозуміти, як розвиваються галактики з часом. І як Майкл Фолі
Відповідно до цієї моделі, найбільш масивні зірки в галактиці виробляють зоряні вітри, які виганяють матеріал з диска галактики. Коли вони йдуть наднову наприкінці свого життя, вони аналогічно виганяють більшу частину свого матеріалу. Потім цей матеріал знову надходить на диск, надаючи матеріал для формування нових зірок.
"Ці процеси в сукупності відомі як" зоряний зворотний зв'язок ", і вони відповідають за виштовхування газу з Чумацького шляху", - сказав Фолі. «Іншими словами, Чумацький Шлях не є ізольованим озером матеріалу; це резервуар, який постійно надходить і втрачає газ через гравітацію і зоряний зворотній зв'язок. "
Крім того, останні дослідження показали, що утворення зірок може бути тісно пов’язане з розміром надмасивної чорної діри (SMBH) в ядрі галактики. В основному, SMBH виділяють величезну кількість енергії, яка може нагріватися
Отже, швидкість, з якою матеріал витікає в галактику і виходить з неї, є ключовою для визначення швидкості утворення зірки. Щоб обчислити швидкість, з якою це відбувається для Чумацького Шляху, доктор Фокс та його колеги консультували дані з різних джерел. Як доктор Фокс розповів Space Magazine електронною поштою:
«Ми видобули архів. NASA та ESA підтримують добре підготовлені архіви всіх даних космічного телескопа Хаббла, і ми пройшли всі спостереження фонових квазарів, зроблених за допомогою спектрографа космічного походження (COS), чутливого спектрографа на Хаббла, який можна використовувати для аналізу ультрафіолетового світла від далекі джерела. Ми знайшли 270 таких квазарів. По-перше, ми використали ці спостереження, щоб скласти каталог швидкозмінних газових хмар, відомих як хмарності з високою швидкістю (HVC). Тоді ми розробили метод розподілу HVC на припливи та відтоки населення, використовуючи доплерівську зміну. "
Крім того, недавнє дослідження показало, що Чумацький Шлях пережив період спокою приблизно 7 мільярдів років тому - який тривав близько 2 мільярдів років. Це було наслідком ударних хвиль, які спричинили нагрівання міжзоряних газових хмар, що тимчасово призвело до припинення надходження холодного газу в нашу галактику. З часом газ охолонув і знову почав надходити, викликаючи другий виток зірки.
Переглянувши всі дані, Фокс та його колеги змогли обмежити швидкість припливу та відтоку для цієї нашої галактики:
"Порівнявши темпи надходження та відтоку газу, ми виявили надлишок припливу, що є хорошою новиною для майбутнього утворення зірок у нашій Галактиці, оскільки є багато газу, який можна перетворити на зірки та планети. Ми вимірювали близько 0,5 сонячних мас на рік притоку і 0,16 маси сонячних мас на рік відтоку, тож чистий приплив ".
Однак, як зазначав Фолі, вважається, що ГВК живуть періоди лише близько 100 мільйонів років. Як результат, не можна очікувати, що цей чистий приплив триватиме нескінченно. "Нарешті, вони ігнорують ГВК, які, як відомо, проживають у структурах (таких як Фермі-бульбашки), які не відстежують надходження або відтік газу", - додає він.
Починаючи з 2010 року, астрономам відомо про таємничі споруди, що виникають із центру нашої галактики, відомі як Бурбалки Фермі. Ці бульбашкоподібні структури поширюються на тисячі світлових років і, як вважають, є результатом того, що SMBH споживає міжзоряний газ і вириває гамма-промені.
Однак тим часом результати дають нове розуміння того, як формуються та розвиваються галактики. Він також підкріплює новий випадок, пов'язаний з "збільшенням холодних потоків", теорією, яку спочатку запропонував проф. Авішай Декель та його колеги з Єврейського університету фізики Єрусалимського Інституту Раки, щоб пояснити, як галактики виділяють газ з навколишнього простору під час їх утворення.
"Ці результати показують, що галактики на зразок Чумацького Шляху не розвиваються в а
Ще одним цікавим результатом цього дослідження є той факт, що те, що стосується нашого Чумацького Шляху, стосується також зіркових систем. Наприклад, наша Сонячна система також підлягає припливу та відтоку матеріалів у часі. Такі об'єкти, як "Оумаамуа та новітні 2I / Борисов", підтверджують, що астероїди та комети виганяють зіркові системи та регулярно їх забирають.
А як щодо газу та пилу? Чи втрачає чи набирає вагу наша Сонячна система та (за розширенням) планета Земля з часом? І що це може означати для майбутнього нашої системи та
"Насправді за супутниковими спостереженнями метеорних стежок підраховано, що приблизно 100 - 300 метричних тонн (тонн) матеріалу вражає Землю щодня. Це додає приблизно від 30 000 до 100 000 тонн на рік. Це може здатися багато, але за мільйон років це складе лише менше мільярду відсотків від загальної маси Землі ".
Однак, як він продовжує пояснювати, Земля також регулярно втрачає масу через низку процесів. Сюди входить радіоактивний розпад матеріалу в земній корі, що призводить до отримання енергії та субатомних частинок (альфа, бета
На перший погляд, це може здатися чистим втратою близько 10 000 і більше тонн щорічно. Більше того, мікробіолог / науковий комунікатор доктор Кріс Сміт і фізик Кембриджу Дейв Анселл підрахували в 2012 році, що Земля набирає 40 000 тонн пилу в рік з космосу, в той час як втрачає 90 000 в рік за рахунок атмосферних та інших процесів.
Тому можливо, що Земля стає світлішою зі швидкістю від 10 000 до 50 000 тонн на рік. Однак швидкість, з якою додають матеріал, на даний момент недостатньо обмежена, тому можливо, що ми можемо зламати навіть (хоча ймовірність того, що Земля набирає масу, здається малоймовірною). Що стосується нашої Сонячної системи, то ситуація схожа. З одного боку, міжзоряний газ і пил
З іншого боку, наше Сонце - на яке припадає 99,86% маси Сонячної системи - також з часом скидає масу. Використовуючи дані, зібрані зондом MESSENGER NASA, команда дослідників NASA та MIT зробила висновок, що Сонце втрачає масу через сонячний вітер та внутрішні процеси. За словами Запитуйте Астронома, це відбувається зі швидкістю 1.3245 x 1015 тонн на рік, хоча Сонце розширюється одночасно.
Це приголомшливе число, але оскільки Сонце має масу приблизно 1 985 × 1027 тонн. Таким чином, Сонце вже не скоро не виграє. Але як вона втрачає масу, її гравітаційний вплив на Землю та інші планети зменшиться. Однак до того часу, коли наше Сонце досягне кінця своєї основної послідовності, воно значно розшириться і може дуже добре проковтнути Меркурій, Венеру, Землю
Отже, хоча наша галактика може набирати масу в осяжному майбутньому, схоже, що наше Сонце і Земля самі потроху втрачають масу. Це не слід сприймати як погану новину, але це має наслідки в перспективі. Тим часом, це наче заохочує знати, що навіть найдавніші та наймасовіші об’єкти у Всесвіті можуть змінюватися, як живі істоти.
Ми говоримо про планети, зірки чи галактики, вони народжуються, живуть і помирають. А між ними, їм можна довірити надіти або скинути кілька кілограмів. Коло з
