Podle nejuznávanějších kosmologických modelů se první galaxie začaly tvořit před 13 až 14 miliardami let. V průběhu příštích miliard let se objevily kosmické struktury, které jsme všichni poznali. Patří sem věci, jako jsou klastry galaxií, superklastry a vlákna, ale také galaktické rysy, jako jsou kulovité shluky, galaktické boule a Supermassive Black Holes (SMBH).
Stejně jako živé organismy se však galaxie od té doby stále vyvíjejí. Ve skutečnosti se galaxie v průběhu svých životů neustále hromadí a vypuzují hmotu. V nedávné studii vypočítal mezinárodní tým astronomů míru přílivu a odtoku materiálu pro Mléčnou dráhu. Pak ti dobří lidé v astrobitech dali dobrý rozbor a ukázali, jak důležité je to pro naše chápání galaktické formace a evoluce.
Studii vedl astronom ESA ESA Andrew J. Fox a zahrnuli členy výzkumné skupiny Space Telescope Science Institute (STScI) z Mléčné dráhy Halo Research Research Group a několika univerzit. Na základě předchozích studií zkoumali rychlost, jakou plyn proudí dovnitř a ven z Mléčné dráhy z okolních vysokorychlostních mraků (HVC).
Protože dostupnost materiálu je klíčem ke vzniku hvězd v galaxii, znalost rychlosti, jakou je přidáván a ztracen, je důležitá pro pochopení toho, jak se galaxie vyvíjejí v průběhu času. A jako Michael Foley z
Podle tohoto modelu vytvářejí nejmasivnější hvězdy v galaxii hvězdné větry, které vytlačují materiál z galaxie. Když se blíží ke konci svých životů supernova, podobně vyhnají většinu svého materiálu. Tento materiál se potom časem vrací zpět na disk a poskytuje materiál pro vznik nových hvězd.
"Tyto procesy jsou souhrnně známé jako" hvězdná zpětná vazba "a jsou zodpovědné za vytlačování plynu zpět z Mléčné dráhy," řekl Foley. „Jinými slovy, Mléčná dráha není izolované jezero materiálu; je to nádrž, která neustále získává a ztrácí plyn v důsledku gravitace a hvězdné zpětné vazby. “
Nedávné studie navíc ukázaly, že tvorba hvězd může úzce souviset s velikostí supermasivní černé díry (SMBH) v jádru galaxie. V podstatě, SMBHs vydaly obrovské množství energie, která se může zahřívat
Rychlost proudění materiálu dovnitř a ven z galaxie je tedy klíčem k určení rychlosti tvorby hvězd. Pro výpočet míry, v jaké se to děje u Mléčné dráhy, Dr. Fox a jeho kolegové konzultovali data z více zdrojů. Jak Dr. Fox řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
"Těžili jsme archiv." NASA a ESA udržují dobře kurátorské archivy všech dat z Hubbleova kosmického dalekohledu a my jsme prošli všemi pozorováními kvasarů na pozadí pořízených pomocí kosmického Origins Spectrograph (COS), citlivého spektrografu na Hubble, který lze použít k analýze ultrafialového záření z vzdálené zdroje. Našli jsme 270 takových kvasarů. Nejprve jsme pomocí těchto pozorování vytvořili katalog rychle se pohybujících plynových mraků známých jako vysokorychlostní mraky (HVC). Pak jsme vymysleli metodu rozdělení HVC na inflowing a outflowing populace pomocí Dopplerova posunu. “
Nedávná studie navíc ukázala, že Mléčná dráha zažila spící období zhruba před 7 miliardami let - které trvalo asi 2 miliardy let. Byl to výsledek rázových vln, které způsobily zahřátí mezihvězdných plynových mraků, což dočasně způsobilo zastavení toku studeného plynu do naší galaxie. V průběhu času se plyn ochladil a začal znovu proudit dovnitř, čímž spustil druhé kolo tvorby hvězd.
Po prohlédnutí všech dat mohli Fox a jeho kolegové omezit rychlost přílivu a odlivu této naší galaxie:
"Po porovnání rychlosti přítoku a odtoku plynu jsme našli přebytek přítoku, což je dobrá zpráva pro budoucí formování hvězd v naší Galaxii, protože existuje spousta plynu, který lze přeměnit na hvězdy a planety. Měřili jsme asi 0,5 solárních hmot za rok přítoku a 0,16 solárních hmot za rok odtoku, takže existuje čistý příliv. “
Jak však naznačil Foley, věří se, že HVC žijí po dobu přibližně 100 milionů let. V důsledku toho nelze očekávat, že tento čistý příliv bude trvat donekonečna. "Nakonec ignorují HVC, o nichž je známo, že sídlí ve strukturách (jako jsou Fermi Bubbles), které nesledují proudící nebo odtokový plyn," dodává.
Od roku 2010 si astronomové uvědomují tajemné struktury vznikající ze středu naší galaxie známé jako Fermi Bubbles. Tyto struktury podobné bublinám se prodlužují po tisíce světelných let a jsou považovány za výsledek mezihvězdného plynu SMBH a vyzařování paprsků gama.
Mezitím však výsledky poskytují nový pohled na to, jak se galaxie formují a vyvíjejí. Posiluje také nový případ vytvořený pro „narůstání studeného toku“, teorii původně navrženou profesorem Avishai Dekelem a kolegy z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě, Fyzikálním institutem Racah, aby vysvětlil, jak galaxie během svého formování vylučují plyn z okolního prostoru.
„Tyto výsledky ukazují, že galaxie, jako je Mléčná dráha, se nevyvíjejí v a
Další zajímavou cestou z této studie je skutečnost, že to, co platí pro naši Mléčnou dráhu, platí také pro hvězdné systémy. Například naše sluneční soustava je také v průběhu času vystavena přílivu a odtoku materiálu. Předměty jako ‘Oumuamua a novější 2I / Borisov potvrzují, že asteroidy a komety jsou vyhazovány z hvězdných systémů a pravidelně je nabírají ostatní.
Ale co plyn a prach? Ztrácí se naše sluneční soustava a (podle rozšíření) planeta Země postupem času? A co by to mohlo znamenat pro budoucnost našeho systému a
„Ve skutečnosti ze satelitních pozorování meteorických stezek se odhaduje, že každý den dopadne na Zemi asi 100 - 300 metrických tun (tun) materiálu. To přispívá k asi 30 000 až 100 000 tunám ročně. To by se mohlo zdát jako hodně, ale za milion let by to činilo méně než miliardtinu procenta celkové hmotnosti Země. “
Jak však vysvětluje, Země také pravidelně ztrácí hmotu prostřednictvím řady procesů. Patří mezi ně radioaktivní rozpad materiálu v zemské kůře, který vede k energii a subatomovým částicím (alfa, beta)
Na povrchu by to vypadalo jako čistá ztráta asi 10 000 nebo více tun ročně. Navíc, mikrobiolog / vědecký komunikátor Dr. Chris Smith a fyzik Cambridge Dave Ansell odhadli v roce 2012, že Země získá z vesmíru ročně 40 000 tun prachu, zatímco atmosférickými a jinými procesy ztrácí 90 000 ročně.
Je tedy možné, že se Země bude lehčí rychlostí 10 000 až 50 000 tun ročně. Rychlost přidávání materiálu však není v tomto bodě dobře omezena, takže je možné, že bychom se mohli zlomit dokonce (i když možnost, že Země získává hmotu, se zdá nepravděpodobná). Pokud jde o naši sluneční soustavu, situace je podobná. Na jedné straně mezihvězdný plyn a prach
Na druhé straně naše Slunce, které představuje 99,86% hmotnosti Sluneční soustavy, také časem zbavuje hmoty. Na základě dat shromážděných sondou MESSENGER NASA tým vědců NASA a MIT dospěl k závěru, že Slunce ztrácí hmotu v důsledku slunečního větru a vnitřních procesů. Podle Ask Astronomer se to děje rychlostí 1,3245 x 1015 tun ročně, i když se Slunce rozšiřuje současně.
To je ohromující číslo, ale protože Slunce má hmotnost asi 1,9885 × 1027 tun. Slunce tak brzy nezanikne. Ale jak to ztrácí masu, jeho gravitační vliv na Zemi a ostatní planety se sníží. Než však naše Slunce dosáhne konce své hlavní posloupnosti, výrazně se rozšíří a může velmi dobře polykat Merkur, Venuši, Zemi
Takže zatímco naše galaxie může v dohledné budoucnosti nabývat hmotu, vypadá to, že naše Slunce a Země samotná pomalu ztrácí hmotu. To by nemělo být vnímáno jako špatná zpráva, ale má to důsledky z dlouhodobého hlediska. Mezitím je povzbuzující vědět, že i ty nejstarší a nejmasivnější předměty ve vesmíru se mění jako živé bytosti.
Ať už mluvíme o planetách, hvězdách nebo galaxiích, rodí se, žijí a umírají. A mezi tím jim může být důvěra v to, že si obléknou nebo ztratí pár kilo. Kruh
