gov-civil-vilareal.ptPred dvoma miliardami rokov mala naša galaxia výbuch hviezd
>Keď sa v noci pozeráte hore na oblohu - za predpokladu, že máte slušný zrak a tmavé miesto na sledovanie - vidíte tisíce hviezd. Dobrý ďalekohľad dokáže odhaliť milióny.
Odkiaľ prišli? Existujú, preto sa zdá rozumné predpokladať, že začali niekedy v minulosti. Kedy?
Toto je v astronómii aktívna otázka, ktorú nazývame galaxia Mliečna dráha história vzniku hviezd . Chceme vedieť, kedy sa hviezdy vytvorili, pretože to nám hovorí, aké boli podmienky v galaxii v minulosti. Vytvorili sa hviezdy naraz? Alebo sa to časom rozložilo? A ak áno, bolo to konštantné, alebo sa hviezdy v minulosti rodili viac -menej pomaly?
Je prekvapujúce, že je to riešiteľná otázka. V zásade to nie je také ťažké pochopiť. Napríklad vieme, že hmotné, horúce, žiarivé a modré hviezdy nežijú dlho; iba niekoľko miliónov rokov. Vieme, že galaxia je oveľa staršia - viac ako 12 - 13 miliárd rokov - takže ak teraz vidíme také modré hviezdy, teraz musí prebiehať formovanie hviezd. A my urobiť vidieť ich, tak to je.
tarotové karty pustovníka
Môžeme však získať podrobnejšie informácie. Je možné sa pozrieť na rôzne vlastnosti hviezd a zistiť, ako staré sú. To sa potom dá spracovať spätne a zistiť, koľko hviezd sa narodilo v určitom čase v minulosti. Na to potrebujete veľa hviezd, ale je to možné.
V skutočnosti je to hotové. Tiež mnohokrát, ale bol vykonaný nový výskum s údajmi z vesmírneho observatória Gaia, aby ste získali zaujímavý výsledok.
Gaia skúma oblohu, získava mimoriadne presné polohy, pohyby, farby a vzdialenosti pre viac ako miliardu hviezd v galaxii. Jedná sa o rozsiahlu databázu informácií, ktoré je možné ťažiť všetkými druhmi spôsobov a tím astronómov to použil pokúsiť sa zistiť, aká je história vzniku hviezd v Mliečnej ceste. Začali s niektorými štandardnými modelmi toho, ako sa rodia hviezdy - napríklad to vieme hviezdy s nízkou hmotnosťou ako červení trpaslíci výrazne prevyšujú počet veľmi hmotné modré hviezdy ; toto je možné kvantifikovať, aby sa vytvorilo to, čo sa nazýva počiatočná hmotnostná funkcia : Doslova matematická funkcia, ktorá opisuje rodiace sa hviezdy.
Pozreli sme sa na 15 rôznych hviezdnych charakteristík pre viac ako tri milióny hviezd a spustili počítačové modely, aby sme zistili, aké druhy historií vzniku hviezd môžu generovať druhy hviezd, aké vidíme dnes. To, čo našli, je celkom cool. Jednak je to tak dávno, keď bola galaxia mladá, a preto robila hviezdy oveľa energickejšie ako dnes. V súčasnosti je v priemere v galaxii rýchlosť formovania asi jedna hmotnosť Slnka (hmotnosť Slnka) za rok. Pred 10 miliardami rokov to bolo viac podobné 10 slnečných hmôt za rok.
Ich výsledky však časom ukazujú, že táto miera klesla. To je v súlade s pozorovaniami galaxií veľmi ďaleko. Pretože svetlo potrebuje čas na to, aby sa k nám dostalo, ak sa pozrieme na galaxiu vzdialenú 10 miliárd svetelných rokov, vidíme ju ako pred desiatimi miliardami rokov. Pri pohľade na galaxie vo všetkých rôznych vzdialenostiach si môžeme vytvoriť predstavu o tom, ako v priebehu času vytvorili hviezdy. Vo všeobecnosti pred 10 miliardami rokov väčšina galaxií, ktoré vidíme, vytáčali hviezdy, ale táto rýchlosť formovania časom kozmicky klesá.
Rýchlosť tvorby hviezd (v slnečných hmotnostiach za rok) v Mliečnej dráhe v závislosti od času na základe údajov Gaie ukazuje náraz, ktorý sa začal približne pred 5 až 6 miliardami rokov, čo naznačuje možné zlúčenie s inou galaxiou. Čiary sú matematické funkcie používané na prispôsobenie sa rôznym modelom rýchlosti tvorby hviezd (symbolov) odvodeným z pozorovaní. Kredit: Mor a kol.
Pozorovania Gaie však naznačili, že približne pred 6 až 7 miliardami rokov začala tvorba hviezd v Mliečnej ceste zvýšiť . V priebehu nasledujúcich približne štyroch miliárd rokov prešiel zo zhruba 4 slnečných hmôt za rok na viac ako 8, pričom vrcholil približne pred 2 miliardami rokov. Potom začal opäť klesať a dosiahol súčasnú hodnotu 1.
Čo mohlo spôsobiť tento nárast pôrodov hviezd? Zdá sa pravdepodobné, že sa Mliečna dráha zrazila a splynula s menšou satelitnou galaxiou. Ak by bola táto galaxia bohatá na plyn (veľa malých je), mohlo by to zvýšiť pôrodnosť; hviezdy sa rodia z plynných oblakov, takže nárast plynu môže ľahko znamenať nárast formovania hviezd.
Nezabudnite, je to veľa plynu. Tento výbuch tvorby hviezd trval miliardu rokov, čo znamená, že Mliečna dráha dostala infúziu desiatky miliárd slnečných hmôt v hodnote plynu! Takže možno to nakoniec nebola taká malá galaxia. Musela byť väčšia ako ktorákoľvek z našich súčasných satelitných galaxií.
Mliečna dráha je disková galaxia so stovkami miliárd hviezd, okolo ktorej krúžia desiatky extrémne malých galaxií. Nová štúdia ukazuje, že mnohé z týchto satelitných galaxií boli ukradnuté z inej galaxie. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)
Tento výskum je prvým prechodom k údajom; teraz sa pozerajú na viac parametrov (ako je množstvo ťažkých prvkov vo hviezdach), aby boli schopní rozlíšiť rôzne fyzikálne scenáre v galaxii, aby pochopili, prečo sa rýchlosť tvorby hviezd teraz dvakrát znížila (raz po počiatočnom vzniku galaxie a znova po tejto možnej fúzii spôsobil vrchol tvorby hviezd pred 2 miliardami rokov).
Milujem to. Žijeme vo vnútri Mliečnej dráhy, a preto je v skutočnosti ťažké študovať. Predstavte si, že ste oddelení v jednej miestnosti veľkého domu; ako by ste sa niečo dozvedeli o samotnom dome? Naša astronomická situácia je o niečo jednoduchšia, pretože môžeme odvodiť veľkosť a tvar galaxie a pozorovať/merať hviezdy a plynové oblaky v nej. Z toho, plus znalosti fyziky a toho, ako sa správajú hviezdy, sa môžeme dozvedieť veľa o našej domovskej galaxii, vrátane toho, ako sa časom vyvíjala.
Mliečna dráha je náš domov, naše susedstvo. Poznanie jeho minulosti nám hovorí viac o tom, kde žijeme a prečo je taký, aký je. Je úžasné, že to môžem urobiť!
