Astronomai savo pastebėjimuose dažnai susiduria su reiškiniais, kuriuos ne tik sunku paaiškinti, bet ir tiesiog neįmanoma aprašyti. Kuo toliau žiūrime į kosmosą, tuo daugiau tokių reiškinių randame. Siūlome susipažinti su keliolika įdomiausių galaktikos reiškinių ir keistenybių, surinktų per daugelį metų kruopščiai svarstant apie kosmosą.
- „Salik.biz“
Trikampio II galaktika
Netoli Paukščių Tako krašto esanti „Triangulum II“galaktika jau stebino daugelį astronomų savo neįtikėtinai greitomis žvaigždėmis. Mūsų mažame galaktikos kaimyne yra rekordiškai nedaug jų - tik apie 1000 (pavyzdžiui, Pieno kelyje yra 100 milijardų). Tačiau didžiulė masė slypi „Triangulum II“.
Stebėdamas šią galaktiką, Keko didysis teleskopas, esantis Mauna Kea ugnikalnyje Havajuose, pastebėjo šešias žvaigždes, judančias daug greičiau, nei tikėtasi. Faktas yra tas, kad galaktika yra tokia tamsi, kad pro teleskopą buvo matomos tik šios šešios žvaigždės. Tačiau net šių žvaigždžių dėka tyrinėtojai sugebėjo apskaičiuoti Triangulio II gravitacines jėgas ir jo bendrą masę. Paaiškėjo, kad galaktika yra masyvesnė už bendrą visų jos žvaigždžių masę.
Mokslininkai nustatė, kad šioje galaktikoje yra didžiausia tamsiosios medžiagos koncentracija tarp visų prieš tai tyrinėtų galaktikų. Nepaisant to, prancūzų astronomai iš Strasbūro universiteto mano, kad tokio stipraus žvaigždžių išsibarstymo ir galaktikos neryškumo priežastis yra galaktikų, besiribojančių su Triangulum II, gravitacinių jėgų poveikis.
Tokia didelė tamsiosios medžiagos koncentracija „Triangulum II“suteikia mokslininkams tiesioginę galimybę išbandyti šią keistą medžiagą, kuri sudaro 24 procentus visos Visatos masės. Dėl to, kad šioje galaktikoje yra labai mažai žvaigždžių, ji praktiškai neskleidžia gama spinduliuotės, taigi suteikia galimybę aptikti rentgeno spindulių jėgas, atsirandančias dėl tamsiosios medžiagos sąveikos. Kadangi galaktika iš tikrųjų mirusi, šie signalai turėtų būti aiškiai užrašomi, nedaug iškraipant daugybę kosminių energijos šaltinių, esančių „gyvesnėse“vietose.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Paslaptingas galaktikos žiedas
Amerikos ir Vengrijos astronomai neseniai suklupo kosmoso struktūrą, kuri pasirodė tokia didžiulė, kad sunku patikėti jos egzistavimu. Ši struktūra pasirodė esanti galaktikų klasteris, suformavęs savotišką žiedą, besitęsiantį beveik 5 milijardus šviesmečių. Šis objektas yra toks didžiulis, kad nakties danguje optiniame diapazone jis atrodytų 70 kartų didesnis nei visas mėnulio diskas.
Astronomai sugebėjo apskaičiuoti apskaičiuotą šio kosminio žiedo dydį dėl septynių stebimų gama spinduliuotės sprogimų panašumo - vieno didžiausių sprogstamosios energijos išsiskyrimo kosmose reiškinių. Gama spinduliuotės įtrūkimai paprastai įvyksta, kai žvaigždė patenka į ypač ryškią supernovą ir tada virsta juoda skyle.
Kadangi pastebėti sprogimai buvo praktiškai tuo pačiu atstumu vienas nuo kito, astronomai padarė prielaidą, kad jie yra tos pačios kosminės megastruktūros dalis. Žinoma, neverta ir atsisakyti tikimybės. Tokio dydžio galaktikos žiedo egzistavimas prieštarauja mūsų kosmologiniams modeliams, apibūdinantiems didžiausių visatos objektų dydžio apribojimą, kuris, remiantis šiais modeliais, yra apie 1,2 milijardo šviesos metų.
Ir net jei šis žiedas egzistuoja, kodėl jis toks didelis? Atsakymo į šį klausimą dar nežino niekas. Tačiau yra pasiūlymų, kad ta pati paslaptinga tamsiosios materijos kažkodėl yra atsakingos už tokių neįtikėtino dydžio kosminių objektų sukūrimą.
Tayna galaktika
Sujungdami Hablo ir Špicerio kosminių teleskopų galią, astronomai atrado vieną iš labiausiai nutolusių objektų visatoje. Tuo pačiu metu mokslininkai mano, kad šis objektas atsirado tik 400 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Tai yra, jis taip pat yra vienas seniausių objektų Visatoje. Šis objektas yra vos matoma ir labai išblukusi galaktika, vadinama Tayna, kuri Pietų Amerikos tarmėje reiškia „pirmagimis“. Iki šiol mokslininkai atrado 22 iš šių „pirmagimių“galaktikų, kilusių netrukus po Didžiojo sprogimo.
Reikėjo dviejų geriausių žmonijos kosminių teleskopų galios, norint surasti Tayna galaktiką, ir daug pagalbos iš galaktikų klasterio MACS J0416.1-2403, esančio maždaug per keturis milijardus šviesmečių. Keturių milijardų Saulių masė ši galaktikų sankaupa pritraukia neįtikėtiną kiekį šviesos, sukurdama gravitacinį lęšį ir leisdama pamatyti Tayna, kuri iš esmės yra už jo. Džeimso Webbo teleskopas, kuris bus išsiųstas į kosmosą 2018 m., Suteiks mums geresnį vaizdą apie šią galaktiką ir pateiks daug daugiau informacijos apie šį pirmųjų visatos galaktikos objektų atstovą.
Galaktikos auklė
Astronomai nėra visiškai tikri dėl savo žinių apie tai, kaip gimsta galaktikos. Visuotinai priimta, kad galaktikos imasi visų jų susidarymui reikalingų medžiagų iš tarpgalaktinės aplinkos. Tačiau yra ir kitų prielaidų. Anot vieno iš jų, pradinis galaktikos susiformavimas įvyksta iš tankios tamsiosios medžiagos sankaupos, aplink kurias pradeda kauptis vandenilio ir kitų dujų debesys, kuriuos traukia gravitacijos jėgos. Kita teorija yra ta, kad galaktikos susidaro iš materijos iš konkretaus šaltinio. Pirmasis variantas yra per ilgas, kad jį būtų galima patikrinti remiantis stebėjimo duomenimis. Niekas niekada nežiūrėjo antrosios.
Bent jau visai neseniai. Kalifornijos technologijos instituto tyrėjai, naudodamiesi įrankiu „Cosmic Web Imager“, pritvirtintu prie Hale teleskopo Palomaro observatorijoje, atrado protogalaktikos diską (labai jauną, tik besiformuojančią galaktiką), esantį 10 milijardų šviesmečių atstumu. Jį sudaro karštos dujos, kurių tūrį padidina šaltos dujos, kurias jaunoji galaktika gauna iš vadinamojo kosminio tinklo gijų, šalia kurių formuojasi galaktika. Mokslininkai mano, kad tai yra pirmasis tiesioginis kosminio tinklo, vienijančio viską Visatoje, egzistavimo įrodymas.
Dėl nesėkmingo dviejų kvazarų išdėstymo šiame kosmoso regione, dalis vorinio tinklo, kuris tiekia dujas naujai suformuotai galaktikai, įkaista, o tai leido mokslininkams nustatyti jos buvimą.
„Didysis Magelano pasipiktinimas“
Didelis Magelano debesis (LMC) ir jo nykštukas kompanionas Mažasis Magelano debesis (MMO) yra artimiausios mūsų kaimyninės galaktikos, esančios maždaug už 160 000 ir 200 000 šviesmečių. Kaip didžiausios nykštukinės galaktikos šalia Paukščių Tako, jas galima lengvai pamatyti naktinio dangaus pietiniame pusrutulyje.
Mokslininkai pažymi, kad su LMC vyksta kažkas keisto. Tarantulos ūke, kuris yra LMC dalis, astronomai atrado tikrą žvaigždžių formavimo inkubatorių. Bet, kaip paaiškėjo, žvaigždžių čia susidaro daug mažiau, nei atrodo iš pirmo žvilgsnio.
Faktas yra tai, kad apie 5 procentai iš 5900 tirtų didelių ir labai didelių žvaigždžių, esančių LMC, nėra šios galaktikos dalis. BMO iš tikrųjų pavogė juos iš MMO. Mokslininkai priėjo prie šios išvados sužinoję, kad šios žvaigždės, palyginti su likusiomis, pasisuka priešinga kryptimi. Be to, šių žvaigždžių cheminė sudėtis visiškai nėra panaši į tą, kuri paprastai būdinga LMC žvaigždėms. Šiose žvaigždėse yra daug daugiau sunkiųjų elementų, tokių kaip geležis ir kalcis. Mokslininkai mano, kad tokį Tarantulos ūko vaisingumą lemia būtent tai, kad LMC vagia žvaigždes iš TJO. Be to, BMO nesiryžta suvalgyti dujų iš savo kosminio kaimyno. Šiuo atveju dujos įsibėgėja taip stipriai, kad „uždega“likusias dujas tarp dviejų galaktikų.
„Galaxy Hercules A“
Hercules A (3C 348) galaktikos centre yra milžiniška juodoji skylė, kurios masė yra 2,5 milijardo Saulių! Jis yra 1000 kartų masyvesnis už visą Paukščių Taką ir sukuria du milžiniškus plazmos purkštukus, uždengiančius beveik visą galaktiką, kurioje jie yra. Be to, šie plazmos srautai, trunkantys 1,5 milijono šviesmečių, užtemdo kitas galaktikas, įskaitant Pieno kelią, kurio skersmuo yra 15 kartų mažesnis. Čia rastas energijos kiekis yra labai sunkiai apibūdinamas. Radijo bangų ekvivalento centre esančios juodosios skylės išėjimo atstumas yra milijardą kartų didesnis nei mūsų Saulės.
To pakanka, kad „Hercules A“būtų vienas ryškiausių kada nors stebėtų radijo bangų šaltinių. Aukščiau esančiame paveikslėlyje rausvai raudona sija yra atominių dalelių ir magnetinių laukų plazma, pagreitinta iki reliatyvistinio greičio (beveik šviesos greičio). Didelės apimties žiedinės sankaupos palei kraštus greičiausiai rodo daugybę ankstyvų, neįtikėtinų protrūkių.
Deja, visa tai nematoma plika akimi, tai yra, tai tik menininko atvaizdas. Vaizdas buvo sukurtas remiantis optiniais duomenimis iš Hablo teleskopo „Wide Field Camera 3“, taip pat radijo teleskopo „Very Large Array“(„Super Large Antenna Array“) stebėjimais.
Senovės baltosios nykštukės
Mūsų galaktika yra labai senovės. Jis yra beveik toks pat senas kaip pati Visata. Stebėdami centrinę Paukščių Tako juostą, astronomai atrado 70 baltųjų nykštukų spiečius - tankus ir kompaktiškas žvaigždes, kurių Saulės masė (ar net daugiau), bet ne didesnė už Žemę.
Be abejo, juostoje yra dar daugiau žvaigždžių, tačiau mokslininkus domino konkreti grupė, esanti santykinai atviroje kosminių dulkių dalyje ir esanti maždaug už 25 000 šviesmečių nuo Žemės.
Dabar šios žvaigždės yra ne kas kita kaip astronominės relikvijos, tačiau, pasak mokslininkų, jos gali mums papasakoti apie tai, kaip atsirado mūsų galaktika. Manoma, kad kai kurie balti nykštukai yra vyresni nei 12 milijardų metų. Be to, mokslininkai mano, kad šie balti nykštukai buvo tarp tų žvaigždžių, kurios kažkada „pasėjo“mūsų galaktiką. Pieno kelio istorija prasidėjo nuo jų. Milijonai žvaigždžių, užbaigusių savo gyvenimo ciklą, pasekė pavyzdžiu, išsklaidydami jų materiją per 100 000 šviesmečių.
Neįtikėtinai ryški galaktika
NASA WISE kosminis teleskopas atrado ryškiausią kada nors rastą galaktiką. Jo ryškumas prilygsta daugiau nei 300 trilijonų saulės spinduliams. Aptariamos galaktikos WISE J224607.57-052635.0 fotonai turėjo nukeliauti 12,5 milijardo metų, kad paliktų mums savo žinią ir suteiktų mums supratimą, kaip visata iš tikrųjų atrodė savo gimimo aušroje.
Ši galaktika yra tokia ryški, kad sunku net menininko akimis pažvelgti į visą jos atvaizdą, kurį galima pamatyti aukščiau. Tačiau savo ryškumu ji nėra skolinga žvaigždėms. Galaktika yra tokia ryški dėl savo juodosios skylės. Jis yra toks didelis, kad net tam tikru mastu verčia suabejoti mūsų fizikos supratimu.
Mokslininkai stebisi, kad ankstyvoji visata galėjo būti tokių kosminių objektų prieglobstis. Paprastai juodosios skylės yra „ribotos“ir tam tikro laiko neužtektų, kad ji galėtų praryti visą galaktiką. Tačiau ši juodoji skylė kelis kartus sugebėjo kažkaip įveikti „savo ryškumo ribą“, kol pasiekė masę, kurią turi dabar. Ji „prisijaukino“tiek, kad dabar ji išskiria (atgaivina) didžiulį energijos kiekį, kuris tiesiogine prasme pataiko į čia esantį milžinišką dujų kokoną, kuris ilgainiui pradeda šviesti akinančia aura.
Mažytė galaktika su milžiniška juoda skyle
Ypač kompaktiška nykštukinė galaktika M60-UCD1 galėtų pakeisti mūsų supratimą apie juodąsias skyles ir nykštukinių galaktikų sampratą apskritai. Tai yra tik 300 šviesmečių, o tai sudaro tik 0,2 procento Paukščių Tako dydžio. Tačiau šioje galaktikoje yra juodoji skylė, kurios masė atitinka 21 milijoną saulės. Palyginimui, juodoji skylė Paukščių Tako centre yra daug didesnio dydžio, tačiau jos masė yra tik 4 milijonai Saulių.
Dar visai neseniai buvo manoma, kad galaktikų ir juodųjų skylių dydis yra tarpusavyje susijusios. Tačiau šis atradimas užginčijo šį modelį ir rodo, kad šių dviejų kosminių objektų dydžiai gali būti visiškai nepalyginami. Ir mokslininkai turi tam paaiškinimą.
Faktas yra tas, kad M60-UCD1 ne visada buvo nykštukinė galaktika. Jutos universiteto (JAV) astronomai mano, kad kadaise šioje galaktikoje buvo 10 milijardų žvaigždžių. Tačiau ji per arti savo didesnio galaktikos kaimyno, kuris ją iš tikrųjų apiplėšė. Dėl to galaktikoje liko tik apie 140 milijonų žvaigždžių. Tai daro „M60-UCD1“galiausiai vieną iš mažiausių galaktikų, kurios centre yra didžiulė juodoji skylė. Tačiau ta pati mokslininkų prielaida kelia kitus klausimus. Ar nykštukinės galaktikos „nepavyko“didelėse galaktikose, ar visos jos kažkokiu savo istorijos momentu pateko į savo didesnių kaimynų grobį?
„Galaxy EGS8p7“
13,2 milijono metų sena EGS8p7 galaktika yra tokia senovės, kad mes neturėtume jos pamatyti. Po Didžiojo sprogimo Visata kurį laiką buvo karšta protonų ir elektronų grupė. Po aušinimo dalelės sujungtos, kad susidarytų neutralus vandenilis. Esmė ta, kad tokiu atveju mūsų teleskopai negalėtų aptikti ankstyvosios Visatos šviesos, nes ji turėtų patirti daugybę skirtingų iškraipymų.
Po to, kai Visatoje atsirado galaktikos ir kiti energijos šaltiniai, jie pakartotinai sureguliavo dujas, išsklaidė tankią jų sankaupą ir atvėrė kelią šviesai. Tačiau šis įvykis įvyko maždaug po milijardo metų, todėl EGS8p7 yra per toli nuo mūsų, kad galėtume jį pamatyti. Ir vis dėlto astronomai kažkodėl pastebi, kad jiems pavyko sugauti galaktikos Lymano alfa liniją, kuri yra jos rūšies brūkšninis kodas. Tai pasireiškia tada, kai palyginti jauna žvaigždė pradeda skleisti ultravioletinę šviesą į aplinkines dujas, palikdama šiluminį ženklą. Šis parašas buvo aptiktas MOSFIRE spektrometru Keko observatorijoje Havajuose.
Ir vis dėlto galaktikos EGS8p7 Lymano alfa linija turėjo likti paslėpta ankstyvojo nepermatomo neutralaus vandenilio. Astronomai nėra visiškai tikri, kaip iš EGS8p7 sklindančios šviesos pavyksta pralaužti tokią kliūtį. Yra prielaida, kad vietinių žvaigždžių radiacija yra tokia galinga, kad ji reionizavo dalį visatos daug anksčiau nei kitos galaktikos.
Andromedos žiedas
Artimiausias mūsų kaimynas, Andromedos galaktika (M31), yra apsuptas milžiniško žiedo (arba halo). Pati Andromeda yra dvigubai didesnė už Paukščių Taką ir tęsiasi daugiau nei 200 000 šviesmečių. Be to, jo halo užima maždaug 2 milijonų šviesmečių erdvę. Tai veikia kaip švyturys astronomų, ieškančių čia kvazarų. Ultravioletinė šviesa, pasiekusi Hablo kosminio teleskopo mokslinius instrumentus, mokslininkams suteikė idėją, kaip toks milžiniškas dujų žiedas galėtų susidaryti aplink Andromedą.
Iš dalies pagamintas iš galaktikos dujų, žiedas yra savotiškas didžiulis materijos sandėlis būsimoms ir kylančioms žvaigždėms. Jame taip pat gausu sunkiųjų elementų, kuriuos gamina supernovos, esantys ant Andromedos sienų ir išmetami už jo ribų. Deja, pats žiedas yra nematomas žmogaus akiai, tačiau naktiniame danguje jis būtų 100 kartų didesnis už mėnulio pilnatį.