Kosmiczny Teleskop Hubble'a dał nam piękny obraz galaktyki spiralnej z poprzeczką NGC 7773. Jest to klasyczna tego typu galaktyka i podkreśla jasny pasek skupionych gwiazd, które zakotwiczają majestatyczne ramiona spiralne galaktyki. Zostało to zrobione za pomocą kamery Hubble'a Wide Field Camera 3 (WFC3.)
NGC 7773 znajduje się w odległości prawie 400 milionów lat świetlnych w gwiazdozbiorze Pegaza. Długo o tym wiemy. Został odkryty w 1790 roku przez Williama Herschela, człowieka dobrze znanego miłośnikom astronomii. Herschel odkrył Urana, a także wiele innych galaktyk, gromad gwiazd i mgławic.
Nazwa „galaktyka spiralna z poprzeczką” nie wymaga zbyt dużego wyjaśnienia. Galaktyki spiralne są znane każdemu dziecku w wieku szkolnym, a typ z zakresem jest prawdopodobnie tylko starszą, bardziej dojrzałą galaktyką spiralną. Jasny pasek to obszar skupionych gwiazd i narodzin gwiazd.
Młodszym galaktykom spiralnym brakuje jasnego paska pośrodku. Astronomowie są całkiem pewni, że w miarę starzenia się galaktyki spiralnej gaz formujący gwiazdy jest przyciągany do centrum, gdzie zlewa się w gwiazdy. W tym gwiezdnym żłobku młode gwiazdy są tak jasne z naszego odległego punktu obserwacyjnego, że trudno jest rozpoznać pojedyncze gwiazdy.
Galaktyki spiralne z ograniczeniami nie są rzadkie, a Hubble i inne teleskopy zobrazowały całkiem sporo z nich przez lata.
Są to piękne, inspirujące konstrukcje. Fascynujące w nich jest to, że możemy równie dobrze żyć w jednej z tych gigantycznych piękności. Wiemy, że Droga Mleczna jest galaktyką spiralną, aw latach 60. zaczęliśmy podejrzewać, że jest to spirala z poprzeczką. Następnie w 1975 r. W artykule zatytułowanym „Modele dla wewnętrznych regionów Galaktyki”, badacz W.L. Peters opracował zakrzywiony model Drogi Mlecznej, który wyjaśnił znaczące cechy spiralnych ramion galaktyki.
Ale tak naprawdę nie widzimy paska. Przynajmniej nie optycznie.
W latach 80. radioteleskopy wykryły gaz w Drodze Mlecznej, który wskazywał na istnienie baru. Następnie w latach 90. obserwacje z 2-mikronowego badania All-Sky Survey (2MASS) dodały więcej dowodów na istnienie paska. Ale jest okropnie dużo pyłu, aby spróbować przejrzeć tę część galaktyki. Astronomowie nie byli pewni, ale dowodów było coraz więcej.
Następnie w 2003 r. NASA wypuściła Spitzer Space Telescope, potężny teleskop na podczerwień, który mógł lepiej widzieć serce galaktyki niż jakikolwiek jej poprzednik. Zespół astronomów wykorzystał moc Spitzera, by zajrzeć przez pył i spojrzeć na 30 milionów gwiazd w centralnej części Drogi Mlecznej. Jest to trudne, a jeden z zaangażowanych astronomów opisał to jako próbę znalezienia granic lasu z głębi.
„To najlepszy dowód na to, że ten długi środkowy bar w naszej galaktyce jest najlepszy” - powiedział wówczas Ed Churchwell. Churchwell jest profesorem astronomii UW-Madison i starszym autorem artykułu opisującego pracę w Astrophysical Journal Letters.
Główny autor Robert Benjamin, również z University of Wisconsin, dodał: „Do tej pory jest to najlepszy dowód na długi pasek w naszej galaktyce. Trudno kłócić się z tymi danymi ”.
Znaleźli ostateczne dowody na to, że pasek jest tam i że rozciąga się dalej, niż wcześniej sądzono. Osiąga połowę odległości od centrum galaktyki do naszego Słońca, około 27 000 lat świetlnych. W czasie odkrycia Churchwell powiedział: „Jest to główny element naszej galaktyki i zasadniczo pozostał do tej pory ukryty. Fakt, że jest duży oznacza, że będzie miał duży wpływ na dynamikę wewnętrznej części naszej galaktyki ”.
Pytanie brzmi: w jaki sposób ta duża struktura wpływa na galaktykę? Jaką rolę to odgrywa?
W ramionach spiralnych, gdzie spędzamy życie zastanawiając się nad rzeczami, gwiazdy wirują wokół centrum galaktyki co kilkaset milionów lat. Ale w barze gwiazdy poruszają się po orbitach eliptycznych, które zabierają je w kierunku i od centrum galaktyki, gdzie przebywa supermasywna czarna dziura Strzelec A-gwiazda. Ponadto, podczas gdy ramiona zawierają wiele młodych i niebieskich gwiazd, pasek zawiera głównie starsze, czerwone gwiazdy.
Churchwell pomyślał, że bar jest jak ścieżka prowadząca materiał w kierunku czarnej dziury. „Ten pasek prawdopodobnie przenosi materię do centrum galaktyki i zasila czarną dziurę” - powiedział Churchwell Nowy naukowiec w 2005.
Istnieje wiele zakrzywionych spiral, więc są to stabilne struktury. W rzeczywistości około dwie trzecie wszystkich galaktyk to spirale z poprzeczką. Ale co obecność nas mówi o historii Drogi Mlecznej i przyszłości?
„Nie sądzę, aby ktokolwiek naprawdę w pełni rozumiał, jak powstają pręty”, powiedział Churchwell w 2005 roku. „Wiemy, że wydaje się, że istnieje tak wiele galaktyk z blokami, że muszą być raczej stabilne. Astronomowie muszą wymyślić jakiś model, który może wyjaśnić stabilność tych struktur. ”
Ale to był rok 2005, a teraz, prawie 15 lat później, astronomowie nauczyli się jeszcze kilku rzeczy.
Wiemy, że galaktyki spiralne stają się spiralnymi prętami w ciągu około 2 miliardów lat. Obecne myślenie mówi, że pasek rzeczywiście przenosi materiał do centrum galaktyki, pomagając napędzać tworzenie nowych gwiazd i tworząc aktywne jądro galaktyczne. Uważa się, że fala gęstości od centrum galaktyki tworzy pasek. Z biegiem czasu wywiera coraz większy wpływ na gwiazdy, tworząc samonapędzający się pasek.
Wygląda również na to, że galaktyki spiralne z poprzeczką mogą utracić pręty. Z czasem struktura pręta może ulec rozkładowi. Jego masa staje się tak wielka, że staje się niestabilna, a następnie ramiona stają się szorstkie, a nie piękne ramiona w Drodze Mlecznej.
Dowiedzieliśmy się wiele o naszej własnej galaktyce Drogi Mlecznej oraz ogólnie o morfologii i ewolucji galaktyk. Ale nadal nie wiemy dokładnie, w jaki sposób pręt, ramiona, wybrzuszenie i supermasywna czarna dziura w środku działają wspólnie, aby kształtować Drogę Mleczną.
Ale widzimy, jak w ciągu kilku krótkich dekad wiele się nauczyliśmy. Mamy nadzieję, że w ciągu następnych kilku dekad dowiemy się znacznie więcej.
Źródła:
- Informacja prasowa NASA: Dojrzała galaktyka hipnotyzuje w nowym widoku Hubble'a
- Artykuł z Hubblesite: Widok Hubble'a na galaktykę spiralną z poprzeczką NGC 1672
- Wpis w Wikipedii: Barred Spiral Galaxy
- Artykuł badawczy: JAKA JEST PRAWDZIWA FRAKCJA BARROWANYCH GALAKCJI SPIRALNYCH?
- Artykuł badawczy: Regiony okołojądrowe w galaktach spiralnych z poprzeczką II. Relacje z galaktykami-gospodarzami
- Space Magazine: Nowy wygląd Drogi Mlecznej
- Artykuł badawczy: modele dla wewnętrznych regionów Galaktyki. ja
