Într-o noapte senină, puteți face trupa Căii Lactee pe cerul nopții. Timp de milenii, astronomii au privit-o cu nerabdare, ajungând încet la realizarea faptului că Soarele nostru era doar unul dintre miliardele de stele din galaxie. De-a lungul timpului, pe măsură ce instrumentele și metodele noastre s-au îmbunătățit, am realizat că însuși Calea Lactee era doar unul dintre miliarde de galaxii care alcătuiesc Universul.
Datorită descoperirii Relativității și a vitezei luminii, am înțeles, de asemenea, că atunci când privim prin spațiu, privim și înapoi în timp. Văzând un obiect la 1 miliard de ani lumină distanță, vedem și cum arăta acel obiect în urmă cu 1 miliard de ani. Acest efect „mașină a timpului” le-a permis astronomilor să studieze modul în care galaxiile au ajuns (adică evoluția galactică).
Procesul în care se formează și evoluează galaxiile se caracterizează printr-o creștere constantă în timp, care a început la scurt timp după Big Bang. Acest proces și soarta eventuală a galaxiilor rămân obiectul unei fascinații intense și este încă plin de partea sa de mistere.
Formarea galaxiei:
Consensul științific actual este că toată materia din Univers a fost creată în urmă cu aproximativ 13,8 miliarde de ani în timpul unui eveniment cunoscut sub numele de Big Bang. În acest moment, toată materia era compactată într-o bilă foarte mică, cu densitate infinită și căldură intensă, numită Singularitate. Deodată, Singularitatea a început să se extindă, iar Universul așa cum îl știm a început.
După extinderea și răcirea rapidă, toată materia a fost aproape uniformă în distribuție. De-a lungul câtorva miliarde de ani care au urmat, regiunile puțin mai dense ale Universului au început să devină gravitațional atrase unele de altele. Prin urmare, au devenit și mai densi, formând nori de gaz și aglomerații mari de materie.
Aceste aglomerații au devenit galaxii primordiale, deoarece norii de hidrogen gaz din proto-galaxii au suferit colaps gravitațional pentru a deveni primele stele. Unele dintre aceste obiecte timpurii au fost mici și au devenit galaxii pitice minuscule, în timp ce altele erau mult mai mari și au devenit formele spiralelor familiare, precum propria noastră Calea Lactee.
Fuziuni galactice:
Odată formate, aceste galaxii au evoluat împreună în structuri galactice mai mari numite grupuri, clustere și supercluzori. De-a lungul timpului, galaxiile au fost atrase unele de altele de forța gravitației lor și s-au ciocnit împreună într-o serie de fuziuni. Rezultatul acestor fuziuni depinde de masa galaxiilor din coliziune.
Galaxiile mici sunt sfărâmate de galaxii mai mari și se adaugă la masa galaxiilor mai mari. Calea noastră Lactee a devorat recent câteva galaxii pitice, transformându-le în fluxuri de stele care orbitează nucleul galactic. Dar când se reunesc galaxii mari de dimensiuni similare, ele devin galaxii gigantice eliptice.
Când se întâmplă acest lucru, structura spirală delicată se pierde, iar galaxiile contopite devin mari și eliptice. Galaxiile eliptice sunt unele dintre cele mai mari galaxii observate vreodată. O altă consecință a acestor fuziuni este că găurile negre supermasive (SMBH) din centrele lor devin și mai mari.
Nu toate fuziunile vor avea ca rezultat galaxii eliptice. Dar toate fuziunile au ca rezultat o modificare a structurii galaxiilor contopite. De exemplu, se crede că Calea Lactee se confruntă cu un eveniment minor de fuziune cu Norii Magellanici din apropiere; iar în ultimii ani s-a stabilit că galaxia piticului Canis Major s-a contopit cu a noastră.
Deși fuziunile sunt văzute ca evenimente violente, nu se așteaptă colizii reale între sistemele stelare, având în vedere distanțele vaste între stele. Cu toate acestea, fuziunile pot duce la valuri de șoc gravitaționale, care sunt capabile să declanșeze formarea de noi stele. Este ceea ce se presupune că se va întâmpla atunci când propria noastră galaxie Calea Lactee se contopește cu galaxia Andromeda în aproximativ 4 miliarde de ani.
Moartea galactică:
În cele din urmă, galaxiile încetează să mai formeze stele odată ce își epuizează furnizarea de gaz rece și praf. Pe măsură ce oferta se termină, formarea stelelor încetinește pe parcursul a miliarde de ani până când încetează în întregime. Cu toate acestea, fuziunile în curs de desfășurare vor asigura ca stelele proaspete, gazul și praful să fie depozitate în galaxiile mai vechi, prelungindu-și astfel viața.
În prezent, se crede că galaxia noastră și-a consumat cea mai mare parte din hidrogen și formarea stelelor se va încetini până la epuizarea alimentării. Stele ca Soarele nostru pot dura doar 10 miliarde de ani sau cam așa ceva; dar cei mai mici, cei mai cool pitici roșii pot dura câteva trilioane de ani. Cu toate acestea, datorită prezenței galaxiilor pitice și a imbinării noastre iminente cu Andromeda, galaxia noastră ar putea exista și mai mult timp.
Cu toate acestea, toate galaxiile din această vecinătate a Universului vor deveni în cele din urmă legate gravitațional între ele și se vor contopi într-o galaxie eliptică uriașă. Astronomii au văzut exemple de astfel de „galaxii fosile”, dintre care un bun este Messier 49 - o galaxie eliptică supermasivă.
Aceste galaxii și-au consumat toate rezervele de gaz care formează stele și tot ceea ce a mai rămas sunt stelele de lungă durată. În cele din urmă, pe perioade mari de timp, acele stele se vor trezi una după cealaltă, până când întreaga problemă va fi temperatura de fundal a Universului.
După ce galaxia noastră se contopește cu Andromeda și va continua să fuzioneze cu toate celelalte galaxii apropiate din grupul local, ne putem aștepta ca și ea să sufere o soartă similară. Și astfel, evoluția galaxiei s-a produs de-a lungul a miliarde de ani și va continua să se întâmple pentru viitorul prevăzut.
Am scris multe articole despre galaxii pentru Space Magazine. Iată ce este Calea Lactee? Cum a fost Forma Calea Lactee? Ce se întâmplă când galaxiile se ciocnesc?
Dacă doriți mai multe informații despre galaxii, consultați comunicatele de știri ale lui Hubblesite despre galaxii și aici este pagina știință NASA despre galaxii.
De asemenea, am înregistrat un episod din Astronomy Cast despre galaxii - Episodul 97: Galaxii.
surse:
- Universitatea Cornell Departamentul de astronomie - Formare și evoluție
- Wikipedia - Formarea și evoluția galaxiei
- SKA - Cum evoluează galaxiile?
