S'ha revelat el secret de la formació de les galàxies espirals

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Saps què és el que més em sorprèn? El fet que donem per fet el món que ens envolta. Els animals, les plantes, les lleis de la física i l'espai són percebuts per molta gent com una cosa tan mundana i avorrida que inventen fades, fantasmes, monstres i bruixeria. D'acord, això és increïble, perquè el fet mateix de la nostra existència és màgia.

Mireu les mateixes girafes: com van sorgir aquestes coses amb un coll llarg? I què passa amb els ornitorincs, els equidnes, els porcs espins i tots els altres animals? Crec que entens el que vull dir. El mateix passa amb l'espai. No és sorprenent el fet mateix de l'existència de planetes, estrelles i galàxies? I no és genial que els puguem estudiar? Així doncs, la Via Làctia (en la qual es troben el nostre Sol i la Terra) és una dels milers de milions de galàxies de la immensitat de l'Univers infinit, però hem aconseguit esbrinar quina forma té i quina forma la majoria de galàxies de l'Univers observable. tenir. En aquest article, aprendràs alguna cosa sorprenent sobre el món en què vivim, és a dir, per què algunes galàxies tenen forma d'espiral?

Què és una galàxia?

A l'espai, tot està controlat per la força de la gravetat. Si no fos per ella, aleshores en la immensitat de l'expansió infinita -i fins i tot amb l'acceleració- l'Univers no tindria una sola galàxia. Després del Big Bang, que es va produir fa 13.800 milions d'anys, l'univers va continuar expandint-se, refredant-se gradualment. Després del final de l'edat fosca, començant amb la condensació del gas neutre, es van començar a formar grups de matèria gradualment.

L'edat fosca és el període de desenvolupament de l'Univers durant el qual es van formar les primeres estrelles i la radiació relíquia.

De fet, una galàxia és un gran sistema gravitacionalment lligat de cúmuls de matèria, estrelles, núvols de gas i pols, matèria fosca i planetes. A més, tots els objectes de la galàxia es mouen en relació al centre de massa comú: un forat negre supermassiu situat al cor de les galàxies. Estrany, no? Per tant, els científics estan mirant a les profunditats de l'espai, intentant esbrinar el màxim possible sobre aquest lloc misteriós.

La radiació de fons (o radiació còsmica de fons de microones) és una radiació tèrmica que omple l'univers de manera uniforme. Es creu que la radiació relíquia es va originar a l'era de l'Univers primerenc, és a dir, poc després del Big Bang.

Quina forma tenen les galàxies?

Potser us sorprendrà, però els estudis detallats de les galàxies no van començar fins a la dècada de 1920. Si bé les estrelles i els planetes mai han estat privats de l'atenció humana, l'eminent científic Edwin Hubble va establir les bases de l'astronomia extragalàctica. Va demostrar que moltes de les nebuloses observades pels astrònoms van resultar ser altres galàxies compostes per innombrables estrelles. El Hubble ha estudiat més d'un miler de galàxies i ha determinat les distàncies a algunes d'elles. A més, va ser Edwin Hubble qui va identificar per primer cop tres tipus principals de galàxies: espiral, el·líptica i irregular. Va resultar que les galàxies espirals a la immensitat de l'Univers són més comunes que altres. Bé, més de la meitat de les galàxies són espirals, incloses la Via Làctia, la galàxia d'Andròmeda i la galàxia del Triangle. Però perquè?

Els camps magnètics són la clau per desvelar els misteris de les galàxies espirals

Els científics encara estan desconcertats per les galàxies espirals i com prenen forma, amb els braços elegants plens d'estrelles. De fet, les galàxies espirals són la forma icònica de la majoria de galàxies de l'univers. En un esforç per entendre per què, els astrònoms estan observant de prop les galàxies espirals que són diferents de la Via Làctia. Els científics van observar recentment la galàxia M77, també coneguda com NGC 1068, utilitzant l'observatori estratosfèric SOFIA per a l'astronomia infraroja i van presentar els seus resultats en un nou estudi, que aviat es publicarà a The Astrophysical Journal.

Un camp magnètic és un tipus especial de matèria a través del qual es duu a terme la interacció entre partícules carregades en moviment.

Segons els autors del treball en un comunicat de premsa oficial, els camps magnètics tenen un paper important en la formació de galàxies espirals com M77. Els camps magnètics són invisibles, però poden influir en l'evolució de les galàxies. Avui en dia, els científics entenen bastant bé com la força de la gravetat afecta les estructures galàctiques, però encara queda per veure el paper dels camps magnètics en aquests processos.

M77 és una galàxia espiral a uns 47 milions d'anys llum de la Terra. Els investigadors van concloure que M77 té un nucli galàctic actiu, que conté un forat negre supermassiu dues vegades més massiu que Sagitari A *, el forat negre al centre de la Via Làctia. M77 té una mida més gran que la Via Làctia: el seu radi és d'uns 85.000 anys llum i el radi de la Via Làctia és d'uns 53.000. Tanmateix, hi ha uns 300.000 milions d'estrelles a la galàxia M77, mentre que a la Via Làctia hi ha uns 300.000 milions d'estrelles. 250 mil milions fins a 400. Els braços espirals de M77 estan plens de regions de formació estel·lar intensa, anomenades erupcions estel·lars. Les línies del camp magnètic segueixen de prop els braços espirals, encara que no es poden veure amb un telescopi normal. Afortunadament, SOFIA pot fer-ho, fent que els astrònoms sàpiguen que l'existència de camps magnètics dóna suport a una teoria àmpliament difosa que explica com prenen forma els braços de les galàxies espirals. S'anomena "teoria de les ones de densitat".

La teoria de les ones de densitat es va proposar a la dècada de 1960 per explicar l'estructura espiral de les galàxies espirals. Segons aquesta teoria, els braços de les galàxies espirals no són formacions materials, sinó que són zones d'augment de densitat, que s'assemblen essencialment als embussos de trànsit.

Per tant, els braços galàctics són la part visible de les mateixes ones de densitat, i les estrelles es mouen dins i fora d'elles. Així, els braços de les galàxies espirals no són estructures permanents fetes d'estrelles, encara que ho sembli. Les observacions amb SOFIA han demostrat que les línies de camp magnètic s'estenen al llarg de tot el braç de la galàxia M77 a una distància de 24.000 anys llum. Segons els resultats obtinguts, les forces gravitatòries que van ajudar a crear la forma espiral de la galàxia comprimeixen els camps magnètics, confirmant així la teoria de les ones de densitat. Pura bogeria espacial, no?

Tanmateix, aquest estudi tracta només d'una galàxia espiral, de manera que els astrònoms encara tenen molta feina per davant. Encara es desconeix quin paper poden tenir les línies del camp magnètic en l'estructura d'altres galàxies, incloses les equivocades, però malgrat un gran nombre de preguntes, ja hem après moltes coses sobre el món en què vivim i aquest coneixement només desperta la curiositat..