Гігантська спіраль газового пилу та зірок, Мессьє 101 охоплює 170 000 світлових років і містить понад трильйон зірок. Кредит: NASA / ESA Хаббл
Витончені у своїх поворотах, як вважалося, спіральні галактики досягли свого сучасного стану мільярди років тому. Однак дослідження сотень галактик засмучує це уявлення, що показує, що спіральні галактики, як галактика Андромеда та наш власний Чумацький шлях, продовжували змінюватися.
"Астрономи вважають, що дискові галактики в сусідньому Всесвіті оселилися в їхньому теперішньому вигляді приблизно 8 мільярдів років тому, з тих пір мало розробок", - сказала Сьюзен Кассін, астроном з центру космічних польотів НАСА "Годдард" в Грінбелті, штат Міссурі. головний дослідник у прес-релізі. "Ми спостерігали тенденцію, яку ми спостерігали замість цього, протилежну, що галактики постійно змінювалися протягом цього періоду".
Дослідження 544 зіркоутворюючих галактик, що спостерігалось на космічному телескопі Кек і Хаббл, показало, що дискові галактики, як наша Галактика Чумацького Шляху, несподівано досягли свого поточного стану задовго після того, як значна частина зорі у Всесвіті припинилася. Кредит: Центр космічних польотів NASA Goddard
Астрономи використовували близнюк 10 метрів, пов'язаний із землею W.M. Обсерваторія Кек на вулкані Мауна Кеа Гаваї та космічний телескоп Хаббл НАСА для вивчення 544 зіркоутворюючих галактик. Чим далі у часі галактики мають тенденцію бути дуже різними, кажуть астрономи, випадковими та неорганізованими рухами. Ближче до сьогодення зірчасті галактики виглядають як упорядковані дископодібні системи. Обертання в цих галактиках нарікає інші внутрішні, випадкові рухи. Ці галактики поступово розселяються на добре керовані диски, причому наймасовіші галактики завжди демонструють вищу організацію.
Цей сюжет показує фракції осілих дискових галактик у чотири часові проміжки, кожна довжиною близько 3 мільярдів років. Постійний зсув у бік вищих відсотків осілих галактик ближче до теперішнього часу. У будь-який момент часу наймасштабніші галактики є найбільш заселеними. Більш віддалені і менш масивні галактики в середньому демонструють більш неорганізовані внутрішні рухи, при цьому газ рухається в декількох напрямках і менші швидкості обертання. Кредит: Центр космічних польотів NASA Goddard
Вибірка досліджуваних галактик, проведених з дослідження глибокого екстрагалактичного еволюційного зонда 2 (DEEP2) Redshift Survey, становила від 2 до 8 мільярдів світлових років від Землі з масою від 0,3 до 100 відсотків від нашої власної Галактики Чумацького Шляху. Дослідники дивилися на всі галактики цього часового діапазону, а лінії випромінювання були достатньо яскравими для визначення внутрішніх рухів. Дослідники зосередилися на лініях викидів, характерних для газу, що випромінюється в межах галактики. Лінії випромінювання не тільки розповідають вченим про елементи, що складають галактики, але й червоне зміщення ліній викидів містить інформацію про внутрішні рухи та відстань.
"Попередні дослідження видаляли галактики, які не були схожими на впорядковані обертові диски, які зараз поширені в" Космічному журналі ", - сказав співавтор Бенджамін Вайнер, астроном з університету Арізони в Таксоні. "Нехтуючи ними, ці дослідження вивчали лише ті рідкісні галактики у віддаленому Всесвіті, які добре себе поводили і дійшли висновку, що галактики не змінюються".
За останні 8 мільярдів років злиття між галактиками, як великими, так і малими, зменшилися. Так само загальна швидкість утворення зірок і пов'язані з цим зриви через вибухи наднових. Обидва фактори можуть зіграти певну роль у нововиявленій тенденції, кажуть вчені.
Галактика Чумацького Шляху, можливо, пережила той самий хаотичний ріст і зміни, що і галактики у зразку DEEP2, перш ніж оселитися в його теперішній стан приблизно приблизно в той самий час, коли формувались Сонце і Земля, кажуть вчені групи. Дотримуючись схему, астрономи тепер можуть коригувати комп’ютерне моделювання еволюції галактики, поки вони не повторюють спостереження. Тоді буде полювання, щоб визначити фізичні процеси, що відповідають за тенденцію.
Це космологічне моделювання слідує за розвитком однієї дискової галактики протягом життя Всесвіту; приблизно 13,5 мільярдів років. Червоні кольори показують старі зірки, молоді зірки демонструють як білі та яскраво-сині, тоді як розподіл газу показує як блідо-синій. Генерований комп'ютером вид охоплює близько 300 000 світлових років. Симуляція, що працювала на суперкомп'ютері Плеяди в Науково-дослідному центрі Еймса НАСА в полі Moffett, Каліфорнія, зайняла близько 1 млн. Процесорних годин. Кредит: Ф. Говернато та Т. Куїнн (Університет Вашингтона), А. Брукс (Університет Вісконсіна, Медісон) та Дж. Удслі (McMaster Univ.).
Документ, що детально описує результати, буде опублікований 20 жовтня 2012 р. The Astrophysical Journal.
Джерело: NASA
