Tiszta éjszaka elkészítheti a Tejút zenekarát az éjszakai égbolton. Az évezredek óta a csillagászok félelemmel nézett rá, lassan felismerve, hogy a Napunk csak egy milliárd csillag a galaxisban. Idővel, ahogy javultak műszereink és módszereink, rájöttünk, hogy maga a Tejút csupán a galaxisok milliárdjainak egyike, amelyek alkotják az Univerzumot.
A relativitás és a fénysebesség felfedezésének köszönhetően azt is megértettük, hogy amikor átnézünk a térben, akkor visszatekintünk az időre. Ha 1 milliárd fényév távolságra lévő tárgyat látunk, azt is láthatjuk, hogy az objektum hogyan néz ki 1 milliárd évvel ezelőtt. Ez az „időgép” hatás lehetővé tette a csillagászoknak, hogy megvizsgálják a galaxisok kialakulását (azaz a galaktikus evolúciót).
A galaxisok kialakulásának és fejlődésének folyamatát az idővel folyamatosan növekszik, amely röviddel a Nagyroham után kezdődött. Ez a folyamat és a galaxisok végzetes sorsa továbbra is intenzíven lenyűgöződik, és továbbra is tele van rejtélyeinek megoszlásával.
Galaxis kialakulása:
A jelenlegi tudományos konszenzus az, hogy az univerzumban minden anyag körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtt jött létre egy Nagyrobbanás nevű esemény során. Ebben az időben az összes anyagot egy nagyon kicsi gömbgé tömörítették, amelynek végtelen sűrűsége és intenzív hője szingularitásnak nevezett. Hirtelen a szingularitás kibővült, és a világegyetem, ahogy tudjuk, kezdődött.
A gyorsan tágulást és lehűlést követően az összes anyag eloszlása szinte egyenletes volt. Az ezt követő több milliárd év folyamán az Univerzum kissé sűrűbb régiói gravitációs vonzódásban részesültek. Ezért még sűrűbbé váltak, gázfelhőket és nagy anyagcsomókat képezve.
Ezek a csomók elsődleges galaxisokká váltak, mivel a proto-galaxisokban lévő hidrogéngáz-felhők gravitációs összeomláson mentek keresztül, hogy első csillagokká váljanak. Ezek közül a korai tárgyak közül néhány kicsi volt és apró törpe galaxisokká váltak, míg mások sokkal nagyobbok voltak, és olyan ismert spirál alakúvá váltak, mint a saját Tejútunk.
Galaktikus egyesülések:
Miután kialakultak, ezek a galaxisok együtt fejlődtek nagyobb galaktikus struktúrákban, csoportoknak, klasztereknek és szuperklasztereknek nevezik őket. Az idő múlásával a galaxisok vonzóak voltak egymáshoz a gravitáció hatására, és összefonódtak egymással. Ezen egyesülések kimenetele a galaxisok össztömegétől függ.
A kis galaxiseket nagyobb galaxisok szakítják el, és hozzáadják a nagyobb galaxisok tömegéhez. Saját Tejútunk nemrégiben néhány törpe galaxist felöltött, csillagokká változtatva őket, amelyek a galaktikus mag körül keringnek. De amikor hasonló méretű nagy galaxisok jönnek össze, óriási elliptikus galaxisokká válnak.
Amikor ez megtörténik, a finom spirálszerkezet elveszik, és az összeolvadott galaxisok nagyobbak és elliptikusak. Az elliptikus galaxisok a legnagyobb valaha megfigyelt galaxisok. Ezen összefonódások másik következménye az, hogy a szupermasszív fekete lyukak (SMBH) azok központjában még nagyobbok lesznek.
Nem minden egyesülés fog elliptikus galaxisokat eredményezni, vegye figyelembe. De minden egyesülés megváltoztatja az összeolvadott galaxisok szerkezetét. Például úgy gondolják, hogy a Tejút kisebb fúziós eseményt tapasztal a közeli Magellán felhőkkel; és az utóbbi években megállapítást nyert, hogy a Canis Major törpe galaxis egyesült a miénkkel.
Míg az egyesüléseket erőszakos eseményeknek tekintik, a csillagok közötti hatalmas távolságokra való tekintettel nem várható valódi ütközés a csillagrendszerek között. Az egyesülések azonban gravitációs sokkhullámokat eredményezhetnek, amelyek képesek új csillagok kialakulására. Ez várhatóan, amikor a Tejút-galaxisunk körülbelül 4 milliárd év múlva összeolvad az Andromeda-galaxissal.
Galaktikus halál:
Végül a galaxisok megszüntetik a csillagok képződését, miután kimerítik a hideggáz- és porellátást. Amint az ellátás elfogy, a csillagképződés milliárd év alatt lelassul, amíg teljesen megszűnik. A folyamatban lévő egyesülések azonban biztosítják, hogy a friss csillagok, a gáz és a por lerakódjon a régebbi galaxisokban, meghosszabbítva életüket.
Jelenleg úgy gondolják, hogy galaxisunk elfogyasztotta hidrogénjének nagy részét, és a csillagképződés lelassul, amíg az ellátás kimerül. A csillagokhoz hasonló csillagok csak kb. 10 milliárd évig fennállhatnak; de a legkisebb, legmenőbb vörös törpe néhány trillió évig is eltarthat. A törpe galaxisok jelenlétének és az Andromeda-val való közelgő egyesülésünknek köszönhetően galaxisunk még hosszabb ideig is létezhetne.
Azonban az Univerzum ezen közelében található összes galaxis gravitációs kapcsolatban áll egymással, és egy óriás ellipszis alakú galaxisba egyesül. A csillagászok példákat láttak ilyen „fosszilis galaxisokra”, amelyek jó példája a Messier 49 - egy szupermasszív elliptikus galaxis.
Ezek a galaxisok felhasználták a csillagképző gázok összes tartalékát, és csak a hosszabb ideig tartó csillagok maradtak. Végül, hatalmas idő alatt ezek a csillagok egymás után pislognak, amíg az egész a világegyetem háttérszínhőmérséklete.
Miután a galaxisunk összeolvad az Andromeda-val, és folytatódik a helyi csoport többi közeli galaxisával való egyesülés, azt várhatjuk, hogy ez is hasonló sorsra kerül. Így tehát a galaxisok fejlődése több milliárd év alatt zajlott le, és a belátható jövőben is folytatni fogja.
Számos cikket írtunk a galaxisokról a Space Magazine számára. Itt van: Mi a Tejút ?, Hogyan alakult ki a Tejút ?, Mi történik, amikor a galaxisok összeomlanak? Mi történik, ha a galaxisok meghalnak ?, Új centrifugálás a galaktikus evolúcióról, és a szuperszámítógép tanulmányozza a Galaxis evolúcióját,
Ha további információt szeretne a galaxisokról, tekintse meg a Hubblesite hírközleményeit a galaxisokról, és itt találja a NASA Tudományos oldalát a galaxisokról.
Feljegyeztünk egy csillagászművész egy epizódját a galaxisokról is - Episode 97: Galaxies.
Forrás:
- A Cornell Egyetemi Csillagászat Tanszék - kialakulás és evolúció
- Wikipedia - Galaxis kialakulása és evolúciója
- SKA - Hogyan alakulnak a galaxisok?
