Hemmeligheden bag dannelsen af spiralgalakser er blevet afsløret

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Ved du, hvad der overrasker mig mest? Det faktum, at vi tager verden omkring os for givet. Dyr, planter, fysikkens og rummets love bliver af mange mennesker opfattet som noget så hverdagsagtigt og kedeligt, at de opfinder feer, spøgelser, monstre og hekseri. Enig, dette er fantastisk, fordi selve kendsgerningen af vores eksistens er magi.

Se på de samme giraffer - hvordan opstod sådanne ting med en lang hals? Og hvad med næbdyr, echidnas, pindsvin og alle andre dyr? Jeg tror du forstår hvad jeg mener. Det samme gælder pladsen. Er selve kendsgerningen om eksistensen af planeter, stjerner og galakser ikke fantastisk? Og er det ikke fantastisk, at vi kan studere dem? Så Mælkevejsgalaksen (hvor vores Sol og Jord er placeret) er en af de milliarder af galakser i det uendelige univers, men det lykkedes os at finde ud af, hvilken form den har, og hvilken form de fleste galakser i det observerbare univers har. I denne artikel vil du lære noget fantastisk om den verden, vi lever i, nemlig hvorfor er nogle galakser spiralformede?

Hvad er en galakse?

I rummet er alt styret af tyngdekraften. Hvis ikke for hende, ville universet ikke have en eneste galakse i det uendeligt ekspanderende - og endda med acceleration - i det store omfang. Efter Big Bang, som fandt sted for 13,8 milliarder år siden, fortsatte universet med at udvide sig og gradvist afkøles. Efter afslutningen af den mørke middelalder - begyndende med kondenseringen af neutral gas - begyndte der gradvist at danne sig klumper af stof.

Den mørke middelalder er universets udviklingsperiode, hvor de første stjerner og relikviestråling blev dannet.

Faktisk er en galakse et stort gravitationsbundet system af klynger af stof, stjerner, skyer af gas og støv, mørkt stof og planeter. Desuden bevæger alle objekter i galaksen sig i forhold til det fælles massecenter - et supermassivt sort hul placeret i hjertet af galakser. Mærkeligt, ikke? Derfor kigger videnskabsmænd ind i rummets dybder og prøver at finde ud af så meget som muligt om dette mystiske sted.

Baggrundsstråling (eller kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling) er termisk stråling, der fylder universet jævnt. Det menes, at relikviestrålingen opstod i det tidlige univers, det vil sige kort efter Big Bang

Hvilken form har galakser?

Du kan blive overrasket, men detaljerede undersøgelser af galakser begyndte først i 1920'erne. Mens stjerner og planeter aldrig er blevet frataget menneskelig opmærksomhed, lagde den eminente videnskabsmand Edwin Hubble grundlaget for ekstragalaktisk astronomi. Han beviste, at mange af de stjernetåger, som astronomer observerede, viste sig at være andre galakser sammensat af utallige stjerner. Hubble har studeret over tusind galakser og bestemt afstandene til nogle af dem. Desuden var det Edwin Hubble, der først identificerede tre hovedtyper af galakser: spiral, elliptisk og uregelmæssig. Det viste sig, at spiralgalakser i universets vidder er mere almindelige end andre. Nå, mere end halvdelen af galakserne er spiralformede, inklusive Mælkevejen, Andromeda-galaksen og Trekantgalaksen. Men hvorfor?

Magnetiske felter er nøglen til at opklare spiralgalaksernes mysterier

Forskere er stadig forvirrede over spiralgalakser, og hvordan de tager form, med yndefulde arme fulde af stjerner. Faktisk er spiralgalakser den ikoniske form for de fleste galakser i universet. I et forsøg på at forstå hvorfor, ser astronomer nøje på spiralgalakser, der er forskellige fra Mælkevejen. Forskere observerede for nylig galaksen M77, også kendt som NGC 1068, ved hjælp af SOFIA stratosfæriske observatorium til infrarød astronomi og præsenterede deres resultater i en ny undersøgelse, som snart vil blive offentliggjort i The Astrophysical Journal.

Et magnetfelt er en speciel type stof, hvorigennem interaktionen mellem bevægelige ladede partikler udføres.

Ifølge forfatterne til værket i en officiel pressemeddelelse spiller magnetfelter en stor rolle i dannelsen af spiralgalakser som M77. Magnetiske felter er usynlige, men kan påvirke udviklingen af galakser. I dag forstår videnskabsmænd ganske godt, hvordan tyngdekraften påvirker galaktiske strukturer, men magnetfelternes rolle i disse processer mangler at blive set.

M77 er en spiralgalakse omkring 47 millioner lysår fra Jorden. Forskerne konkluderede, at M77 har en aktiv galaktisk kerne, som indeholder et supermassivt sort hul dobbelt så massivt som Skytten A*, det sorte hul i midten af Mælkevejen. M77 er større i størrelse end Mælkevejen: dens radius er omkring 85.000 lysår, og Mælkevejens radius er omkring 53.000. Der er dog omkring 300 milliarder stjerner i M77-galaksen, mens der i Mælkevejen er ca. 250 milliarder op til 400. M77's spiralarme er fyldt med områder med intens stjernedannelse, kaldet stjerneudbrud. De magnetiske feltlinjer følger tæt spiralarmene, selvom de ikke kan ses med et almindeligt teleskop. Heldigvis kan SOFIA gøre dette, hvilket får astronomer til at vide, at eksistensen af magnetiske felter understøtter en udbredt teori, der forklarer, hvordan spiralgalaksernes arme tager form. Det kaldes "densitetsbølgeteori".

Tæthedsbølgeteori blev foreslået i 1960'erne for at forklare spiralstrukturen af spiralgalakser. Ifølge denne teori er spiralgalaksernes arme ikke materielle formationer, men er områder med øget tæthed, der i det væsentlige ligner trafikpropper.

Så de galaktiske arme er den synlige del af selve tæthedsbølgerne, og stjernerne bevæger sig ind og ud af dem. Spiralgalaksernes arme er således ikke permanente strukturer lavet af stjerner, selvom de ser sådan ud. Observationer med SOFIA har vist, at magnetfeltlinjer strækker sig langs hele M77-galaksens arm i en afstand af 24.000 lysår. Ifølge de opnåede resultater komprimerer gravitationskræfterne, der var med til at skabe galaksens spiralform, så at sige de magnetiske felter og bekræfter derved teorien om tæthedsbølger. Ren rumvanvid, ikke?

Denne undersøgelse omhandler dog kun én spiralgalakse, så astronomerne har stadig meget arbejde foran sig. Det er stadig uvist, hvilken rolle magnetfeltlinjerne kan spille i strukturen af andre galakser, inklusive de forkerte, men på trods af et stort antal spørgsmål har vi allerede lært meget om den verden, vi lever i, og denne viden vækker kun nysgerrighed.