Mokslininkai atkuria galaktikos istoriją
Astronomai pasiekė reikšmingą proveržį, atskleidę galaktikos gyvenimo istoriją, esančią toli už mūsų Paukščių Tako, naudodami jos cheminę sudėtį. Pirmą kartą mokslininkams pavyko atkurti visą galaktikos istoriją už Paukščių Tako ribų pasitelkiant cheminių užuominų analizę. Analizuojant deguonį per NGC 1365 ir lyginant jį su simuliacijomis, buvo atsektas jo augimas per 12 milijardų metų. Šie atradimai parodo, kaip jos branduolys susiformavo anksti, o išorinės sritys buvo suformuotos per pakartotinius susijungimus. Šis naujas požiūris gali pakeisti astronomų tyrimų metodus galaktikų evoliucijoje.
Cheminės archeologijos metodas
Astronomų komanda, vadovaujama Harvardo ir Smithsonian astrofizikos centro, pasiekė naują atradimą naudodama galaktinę archeologiją, siekiant atskleisti galaktikos praeitį už Paukščių Tako ribų. Šis metodas nagrinėja detalius cheminių parašų duomenis kosmose, kad atskleistų, kaip galaktikos formuojasi ir evoliucionuoja laikui bėgant.
Tyrimas, paskelbtas žurnale „Nature Astronomy“, pristato naują būdą, kaip tyrinėti tolimų galaktikų vystymąsi ir sukuria naują sritį, vadinamą „ekstragalaktine archeologija“.
„Tai pirmas kartas, kai cheminės archeologijos metodas buvo panaudotas su tokiu detalumu už mūsų pačių galaktikos ribų“, – sako Lisa Kewley, pagrindinė autorė, Harvardo profesorė ir Astrofizikos centro direktorė. „Mes norime suprasti, kaip atsidūrėme čia. Kaip susiformavo mūsų Paukščių Takas ir kaip mes pradėjome kvėpuoti deguonį, kuriuo kvėpuojame dabar?“
NGC 1365 kartografavimas naudojant cheminius užuominus
Norint atlikti tyrimą, mokslininkai naudojo TYPHOON tyrimo duomenis, surinktus su Irénée du Pont teleskopu Las Campanas observatorijoje. Jie sutelkė dėmesį į NGC 1365, artimą spiralę galaktiką, kurios plati disko plokštuma nukreipta į Žemę, suteikdama aiškų vaizdą. Tai leido mokslininkams detaliai išanalizuoti atskiras sritis, kuriose aktyviai formuojasi žvaigždės.
Jaunos, karštos žvaigždės skleidžia intensyvią ultravioletinę spinduliuotę, kuri sužadina netoliese esančias dujas. Kai tai įvyksta, tokie elementai kaip deguonis sukuria aiškias, siauras šviesos linijas, kurias galima išmatuoti.
12 milijardų metų galaktikos evoliucijos pėdsakai
Atkartojant, kaip deguonies lygiai keičiasi per NGC 1365 ir lyginant šiuos stebėjimus su pažangiomis Illustris projekto simuliacijomis, komanda atkūrė, kaip galaktika vystėsi per 12 milijardų metų. Šios simuliacijos stebi dujų judėjimą, žvaigždžių formavimąsi, juodųjų skylių veiklą ir cheminius pokyčius nuo Didžiojo sprogimo iki šių dienų.
Jie ištyrė apie 20 000 simuliuotų galaktikų ir nustatė, kad viena iš jų atitinka NGC 1365. Šis palyginimas leido jiems susidaryti galaktikos augimo ir susijungimų istoriją.
Jų išvados rodo, kad centrinis regionas susiformavo anksti ir greitai praturtėjo deguonimi. Tuo tarpu išorinės sritys palaipsniui formavosi per milijardus metų per pakartotinius susijungimus su mažesnėmis nykštukinėmis galaktikomis. Išorinės spiralės rankos greičiausiai susiformavo neseniai ir buvo kurstomos dujomis ir žvaigždėmis, atneštomis šių sąveikų metu.
Naujas įrankis galaktikų formavimosi supratimui
Apskritai rezultatai rodo, kad NGC 1365 pradžioje buvo palyginti maža galaktika, kuri palaipsniui išaugo į didžiulę spiralę per daugybinius susijungimus su mažesniais kaimynais.
Kewley teigia, kad darbas pabrėžia, kaip galaktikos dujų cheminiai parašo gali būti naudojami jos praeičiai atskleisti, nustatant ekstragalaktinę archeologiją kaip galingą naują požiūrį.
„Šis tyrimas puikiai parodo, kaip galite gauti stebėjimus, kurie tiesiogiai remiasi teorija“, – sakė ji. „Manau, kad tai taip pat paveiks, kaip mes dirbame kartu kaip teoretikai ir stebėtojai, nes šis projektas buvo 50 procentų teorija ir 50 procentų stebėjimai, ir jūs negalėjote padaryti vieno be kito. Jums reikia abiejų, kad pasiektumėte šias išvadas.“
Ką tai reiškia Paukščių Takui
Tyrinėdami tokias galaktikas kaip NGC 1365, kurios turi panašumų su Paukščių Taku, astronomai gali nustatyti, ar mūsų pačių galaktikos istorija yra tipiška ar neįprasta, ir geriau suprasti skirtingus kelius, kuriais galaktikos gali eiti evoliucionuodamos.
„Ar visos spiralės galaktikos formuojasi panašiai?“ – paklausė Kewley. „Ar yra skirtumų tarp jų formavimosi? Kur dabar yra pasiskirstęs jų deguonis? Ar mūsų Paukščių Takas yra kuo nors kitoks ar unikalus? Tai yra klausimai, į kuriuos norime atsakyti.“
