Svemirska arheologija otkriva prvu dinamičnu istoriju džinovske spiralne galaksije

Astronomi su prvi put koristili tehnike galaktičke arheologije kako bi pratili hemijski „fosilni zapis“ neke galaksije izvan Mlečnog puta.

Tim astronoma pod vođstvom harvardsko-smitsonovskog Centra za astrofiziku je prvi put upotrebio galaktičku arheologiju, proučavanje detaljnih hemijskih potpisa u dalekom svemiru, kako bi pratio istoriju galaksije izvan Mlečnog puta.

Preporučujemo

Studija demonstrira novi način rekonstruisanja evolucije dalekih galaksija i otvara novo polje astronomije, nazvano „vangalaktička arheologija“.

„Ovo je prvi put da je metoda hemijske arheologije korišćena sa takvim finim detaljima izvan naše galaksije“, kažu naučnici. „Želimo da razumemo kako smo dospeli ovde. Kako se formirao naš Mlečni put i kako smo na kraju počeli da udišemo kiseonik koji trenutno udišemo?“.

Koristeći podatke iz istraživanja TYPHOON pomoću teleskopa Irene Dupon u opservatoriji Las Kampanas, naučnici su ispitali obližnju spiralnu galaksiju NGC 1365, čiji oblik širokog diska je orijentisan tako da ga možemo videti sa Zemlje. Postigli su dovoljno oštru rezoluciju da razdvoje i prouče individualne oblake koji formiraju zvezde u galaksiji.

Kad su mlade, vrele zvezde snažno blješte u ultraljubičastom spektru, a ta intenzivna svetlost može da pobudi obližnje gasove. Svaki element, kao što je kiseonik, u gasu onda proizvodi sjajne, uske linije svetlosti.

Astronomi znaju da centri galaksija obično imaju više teških elemenata, uključujući kiseonik, dok spoljni delovi imaju manje. Obrazac kiseonika je oblikovan putem nekoliko faktora, uključujući gde i kad su se zvezde formirale i eksplodirale kao supernove, kako je gas tekao u galaksiju ili van nje, kao i prošla spajanja sa drugim galaksijama.

Mereći kako se obrasci kiseonika menjaju širom galaksije i poredeći sa najsavremenijim simulacijama galaksija u projektu Ilustris, astronomi su pratili kako je galaksija rasla i spajala se sa drugim galaksijama tokom 12 milijardi godina kosmičkog vremena. Simulacije prate kretanje gasa, formiranje zvezda, crne rupe i hemijsku evoluciju u galaksijama od vremena ubrzo nakon Velikog praska do danas.

Astronomi su pretražili simulacije oko 20.000 galaksija i pronašli jednu koja se blisko podudara sa osmotrenim svojstvima NGC 1365, iz čega su zaključili verovatnu istoriju spajanja i rasta galaksije.

Otkrili su da se centralni region NGC 1365 formirao rano u prošlosti galaksije i razvio veliku količinu kiseonika. Gas se dalje nakupljao tokom 12 milijardi godina putem sudara sa manjim patuljastim galaksijama. Gas u spoljnim spiralnim krakovima galaksije verovatno se formirao relativno kasno, tokom poslednjih nekoliko milijardi godina, a takođe potiče od gasa i zvezda iz pridružujućih patuljastih galaksija.

„Veoma je uzbudljivo videti da se naše simulacije tako blisko podudaraju sa podacima iz druge galaksije“, kažu autori. „Ova studija pokazuje da astronomski procesi koje modeliramo na kompjuterima oblikuju galaksije poput NGC 1365 tokom milijardi godina“.

Sveukupno, studija pokazuje da je NGC 1365 počela kao mala galaksija i polako rasla u džinovsku spiralu putem višestrukih spajanja sa manjim patuljastim galaksijama.

Astronomi uspostavljaju vangalaktičku arheologiju kao moćan novi pristup i alat koji demonstrira da hemijski potpisi u gasu galaksije mogu otkriti njenu istoriju.

Ova studija zaista dobro pokazuje kako možete proizvesti opservacije uz direktnu pomoć teorije. To će takođe uticati na način zajedničkog rada teoretičara i posmatrača, pošto je ovaj projekat bio 50 odsto teorije i 50 odsto posmatranja, i nije moglo da se uradi jedno bez drugog. Potrebno je i jedno i drugo da biste došli do ovih zaključaka, kažu istraživači.

Proučavajući galaksije kao što je NGC 1365, koja ima sličnosti sa Mlečnim putem, astronomi mogu steći uvid u to koliko je naša galaksija tipična ili neobična i različite puteve kojima galaksije mogu dostići svoja sadašnja stanja.

Da li se sve spiralne galaksije formiraju na sličan način? Da li postoje razlike između njihovog formiranja? Gde je sad distribuiran njihov kiseonik? Da li je naš Mlečni put drugačiji ili specijalan na bilo koji način? To su pitanja na koja želimo da odgovorimo, kažu naučnici.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)