Die geheim van die vorming van spiraalsterrestelsels is onthul

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Weet jy wat my die meeste verras? Die feit dat ons die wêreld om ons as vanselfsprekend aanvaar. Diere, plante, die wette van fisika en ruimte word deur baie mense as iets so alledaags en vervelig ervaar dat hulle feetjies, spoke, monsters en heksery uitdink. Stem saam, dit is wonderlik, want die feit van ons bestaan is magie.

Kyk na dieselfde kameelperde - hoe het sulke goed met 'n lang nek ontstaan? En wat van platypuse, echidnas, ystervarke en alle ander diere? Ek dink jy verstaan wat ek bedoel. Dieselfde geld vir ruimte. Is die feit van die bestaan van planete, sterre en sterrestelsels nie wonderlik nie? En is dit nie wonderlik dat ons hulle kan bestudeer nie? Dus, die Melkweg-sterrestelsel (waarin ons Son en Aarde geleë is) is een van die miljarde sterrestelsels in die uitgestrektheid van die oneindige heelal, maar ons het daarin geslaag om uit te vind watter vorm dit is en watter vorm die meeste sterrestelsels in die waarneembare heelal het. In hierdie artikel sal jy iets wonderliks leer oor die wêreld waarin ons leef, naamlik hoekom is sommige sterrestelsels spiraalvormig?

Wat is 'n sterrestelsel?

In die ruimte word alles deur die swaartekrag beheer. As dit nie vir haar was nie, sou die Heelal in die uitgestrektheid van die oneindig uitbreidende - en selfs met versnelling - nie 'n enkele sterrestelsel hê nie. Ná die Oerknal, wat 13,8 miljard jaar gelede plaasgevind het, het die heelal voortgegaan om uit te brei en geleidelik afgekoel. Na die einde van die donker eeue - begin met die kondensasie van neutrale gas - het klompe materie geleidelik begin vorm.

Die Donker Eeue is die tydperk van ontwikkeling van die Heelal waartydens die eerste sterre en oorblyfselstraling gevorm is.

Trouens, 'n sterrestelsel is 'n groot gravitasiegebonde stelsel van trosse materie, sterre, gas- en stofwolke, donker materie en planete. Boonop beweeg alle voorwerpe in die sterrestelsel relatief tot die gemeenskaplike massamiddelpunt - 'n supermassiewe swart gat wat in die hart van sterrestelsels geleë is. Vreemd, is dit nie? Daarom loer wetenskaplikes in die dieptes van die ruimte en probeer soveel as moontlik oor hierdie geheimsinnige plek uitvind.

Agtergrondstraling (of kosmiese mikrogolfagtergrondstraling) is termiese straling wat die heelal eweredig vul. Daar word geglo dat die oorblyfselstraling ontstaan het in die era van die vroeë heelal, dit wil sê kort na die Oerknal

Watter vorm is sterrestelsels?

Jy mag dalk verbaas wees, maar gedetailleerde studies van sterrestelsels het eers in die 1920's begin. Terwyl die sterre en planete nog nooit van menslike aandag ontneem is nie, het die vooraanstaande wetenskaplike Edwin Hubble die grondslag vir ekstragalaktiese sterrekunde gelê. Hy het bewys dat baie van die newels wat deur sterrekundiges waargeneem is, ander sterrestelsels was wat uit ontelbare sterre bestaan het. Hubble het meer as 'n duisend sterrestelsels bestudeer en die afstande na sommige van hulle bepaal. Boonop was dit Edwin Hubble wat die eerste keer drie hooftipes sterrestelsels geïdentifiseer het: spiraalvormig, ellipties en onreëlmatig. Dit het geblyk dat spiraalsterrestelsels in die uitgestrektheid van die heelal meer algemeen is as ander. Wel, meer as die helfte van die sterrestelsels is spiraalvormig, insluitend die Melkweg, die Andromeda-sterrestelsel en die Driehoek-sterrestelsel. Maar hoekom?

Magnetiese velde is die sleutel om die raaisels van spiraalsterrestelsels te ontrafel

Wetenskaplikes is steeds verstom oor spiraalsterrestelsels en hoe hulle vorm aanneem, met grasieuse arms vol sterre. Trouens, spiraalsterrestelsels is die ikoniese vorm van die meeste sterrestelsels in die heelal. In 'n poging om te verstaan hoekom, hou sterrekundiges spiraalsterrestelsels fyn dop wat verskil van die Melkweg. Wetenskaplikes het onlangs die sterrestelsel M77, ook bekend as NGC 1068, waargeneem deur die SOFIA stratosferiese sterrewag vir infrarooi sterrekunde te gebruik en hul resultate in 'n nuwe studie aangebied, wat binnekort in The Astrophysical Journal gepubliseer sal word.

'n Magneetveld is 'n spesiale soort materie waardeur die interaksie tussen bewegende gelaaide deeltjies uitgevoer word.

Volgens die skrywers van die werk in’n amptelike persverklaring speel magnetiese velde’n groot rol in die vorming van spiraalsterrestelsels soos M77. Magnetiese velde is onsigbaar, maar kan die evolusie van sterrestelsels beïnvloed. Vandag verstaan wetenskaplikes nogal goed hoe die swaartekrag galaktiese strukture beïnvloed, maar die rol van magnetiese velde in hierdie prosesse moet nog gesien word.

M77 is 'n spiraalstelsel sowat 47 miljoen ligjare van die aarde af. Die navorsers het tot die gevolgtrekking gekom dat M77 'n aktiewe galaktiese kern het, wat 'n supermassiewe swart gat bevat wat twee keer so massief is as Boogskutter A *, die swart gat in die middel van die Melkweg. M77 is groter in grootte as die Melkweg: sy radius is ongeveer 85 000 ligjare, en die radius van die Melkweg is ongeveer 53 000. Daar is egter ongeveer 300 miljard sterre in die M77-sterrestelsel, terwyl daar in die Melkweg ongeveer 250 miljard tot 400. Die spiraalarms van M77 is gevul met streke van intense stervorming, wat sterfakkels genoem word. Die magneetveldlyne volg die spiraalarms nou, hoewel dit nie met 'n gewone teleskoop gesien kan word nie. Gelukkig kan SOFIA dit doen, wat sterrekundiges laat weet dat die bestaan van magnetiese velde 'n wydverspreide teorie ondersteun wat verduidelik hoe die arms van spiraalsterrestelsels vorm aanneem. Dit word "digtheidgolfteorie" genoem.

Digtheidgolfteorie is in die 1960's voorgestel om die spiraalstruktuur van spiraalsterrestelsels te verduidelik. Volgens hierdie teorie is die arms van spiraalsterrestelsels nie materiële formasies nie, maar is dit gebiede met verhoogde digtheid, wat in wese na verkeersknope lyk.

Dus, die galaktiese arms is die sigbare deel van die digtheidsgolwe self, en die sterre beweeg in en uit hulle. Die arms van spiraalsterrestelsels is dus nie permanente strukture wat van sterre gemaak is nie, hoewel hulle so lyk. Waarnemings met SOFIA het getoon dat magnetiese veldlyne langs die hele arm van die M77-sterrestelsel op 'n afstand van 24 000 ligjare strek. Volgens die resultate wat verkry is, druk die gravitasiekragte wat gehelp het om die spiraalvorm van die sterrestelsel te skep, as 't ware die magnetiese velde saam en bevestig sodoende die teorie van digtheidsgolwe. Pure ruimte-waansin, is dit nie?

Hierdie studie handel egter oor net een spiraalsterrestelsel, so sterrekundiges het nog baie werk voor hulle. Dit bly onbekend watter rol die magneetveldlyne in die struktuur van ander sterrestelsels kan speel, insluitend die verkeerdes, maar ten spyte van 'n groot aantal vrae, het ons reeds baie geleer oor die wêreld waarin ons leef en hierdie kennis prikkel net nuuskierigheid.