Obří spirála plynového prachu a hvězd Messier 101 překlenuje 170 000 světelných let a obsahuje více než bilion hvězd. Kredit: NASA / ESA Hubble
Předpokládalo se, že spirálové galaxie, které byly ve svých obratech v pořádku, dosáhly svého současného stavu před miliardami let. Studie stovek galaxií však rozruší názor, který odhaluje, že spirálové galaxie, jako je galaxie Andromeda a naše vlastní Mléčná dráha, se neustále změnily.
"Astronomové se domnívali, že diskové galaxie v blízkém vesmíru se usadily do své současné podoby asi před 8 miliardami let, od té doby se jen málo rozšířily," řekla Susan Kassin, astronomka v Goddardově vesmírném letovém centru NASA v Greenbeltu, MD a studie vedoucí výzkumník v tiskové zprávě. "Trend, který jsme pozorovali, ukazuje naopak, že galaxie se v tomto časovém období neustále mění."
Studie 544 hvězdotvorných galaxií pozorovaných pozemským Keckem a Hubbleovým vesmírným dalekohledem ukazuje, že diskové galaxie, jako je naše Galaxie Mléčná dráha, neočekávaně dosáhly svého současného stavu dlouho poté, co mnoho vesmírných hvězdných formací skončilo. Kredit: NASA Goddard Space Flight Center
Astronomové použili dvojče 10 metrů uzemněné W.M. Hvězdárna Keck na vrcholu sopky Mauna Kea na Havaji a Hubbleův kosmický dalekohled NASA studují 544 hvězdotvorných galaxií. Dál v čase, galaxie bývají velmi odlišné, říkají astronomové, s náhodnými a neuspořádanými pohyby. Galaxie vytvářející hvězdy se blíží současnosti, vypadají jako dobře uspořádané systémy ve tvaru disku. Rotace v těchto galaxiích trumfne další vnitřní, náhodné pohyby. Tyto galaxie se postupně usazují na dobře chovaných discích, přičemž nejmasivnější galaxie vždy vykazují vyšší organizaci.
Tento graf ukazuje zlomky usazených diskových galaxií ve čtyřech časových rozpětích, z nichž každá je dlouhá asi 3 miliardy let. Stále dochází k posunu směrem k vyšším procentům usazených galaxií blíže k dnešní době. V kterémkoli daném okamžiku jsou nejmasovější galaxie nejosídlenější. Vzdálenější a méně masivní galaxie v průměru vykazují více narušené vnitřní pohyby, přičemž plyn se pohybuje v několika směrech a pomalejší rychlosti rotace. Kredit: NASA Goddard Space Flight Center
Odběr vzorků studovaných galaxií z průzkumu Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2) Redshift Survey se pohyboval od 2 miliard do 8 miliard světelných let od Země s hmotností mezi 0,3 až 100 procenty naší vlastní Mléčné dráhy. Vědci se podívali na všechny galaxie v tomto časovém rozmezí s emisními čarami dostatečně jasnými, aby určili vnitřní pohyby. Vědci se zaměřili na emisní vedení charakteristicky emitované plynem v galaxii. Emisní linie nejen vědcům říkají o prvcích, které tvoří galaxie, ale také červené posunutí emisních linií obsahuje informace o vnitřních pohybech a vzdálenosti.
"Předchozí studie odstranily galaxie, které nevypadaly jako dobře uspořádané rotující disky, které jsou dnes ve Vesmírném časopise běžné," uvedl spoluautor Benjamin Weiner, astronom na Arizonské univerzitě v Tucsonu. "Jejich zanedbáním tyto studie zkoumaly pouze ty vzácné galaxie ve vzdáleném vesmíru, které se dobře chovají, a dospěly k závěru, že se galaxie nezměnily."
V posledních 8 miliardách let došlo ke snížení fúzí mezi velkými i malými galaxiemi. Stejně tak celková míra formování hvězd a související narušení v důsledku explozí supernov. Oba faktory mohou hrát roli v nově objeveném trendu, říkají vědci.
Galaxie Mléčná dráha možná prošla stejným chaotickým růstem a změnou jako galaxie ve vzorku DEEP2, než se usadily do svého současného stavu přibližně ve stejnou dobu, kdy se formovaly Slunce a Země, říkají vědci týmu. Pozorováním vzoru mohou astronomové nyní upravovat počítačové simulace evoluce galaxií, dokud neopakují pozorování. Poté bude lov určen k určení fyzických procesů zodpovědných za tento trend.
Tato kosmologická simulace sleduje vývoj galaxie s jediným diskem po celý život vesmíru; asi 13,5 miliardy let. Červené barvy ukazují staré hvězdy, mladé hvězdy jsou bílé a jasně modré, zatímco distribuce plynu je bledě modrá. Počítačem generovaný pohled zahrnuje asi 300 000 světelných let. Simulace běžící na superpočítači Pleiades ve výzkumném středisku Ames Research Center společnosti NASA v Moffett Field v Kalifornii trvala asi 1 milion hodin CPU. Kredit: F. Governato a T. Quinn (Univ. Of Washington), A. Brooks (Univ. Of Wisconsin, Madison) a J. Wadsley (McMaster Univ.).
Příspěvek s podrobnostmi bude zveřejněn v The Astrophysical Journal 20. října 2012.
Zdroj: NASA
