Galaktika
5 (100%) 1 vote

Galaktika

Astrofizikai, stebėdami tolimas visatos galaktikas, nutolusias milijardus šviesmečių nuo žemės, per pastaruosius metus aptiko nemažai tamsiosios energijos egzistavimo įrodymų. Tarptautinė mokslininkų grupė pasinaudojo Hubble teleskopo duomenimis, norėdama aptikti tamsiosios energijos pėdsakų mūsų galaktikos ribose.

Pagal gautus duomenis superkompiuteris pateikė tokį Visatos vaizdą: milijardai galaktikų, tarsi iškilusios salos tamsiosios energijos vandenyne, pasakė Fabio Governato, Vašingtono universiteto profesorius.

1929 metais astronomas Edwin Hubble įrodė, kad galaktikos tolsta viena nuo kitos, o tai patvirtino Didžiojo sprogimo teoriją, tačiau 1999 m kosmologai pateikė ir kitą teoriją, kuri paaiškino kodėl galaktikų greitis vis didėja – pagal šią teoriją tai lemia tamsiosios energijos jėgos.

1997 metais Fabio Governato sukūrė kompiuterinį modelį, imituojantį Visatos evoliuciją nuo Didžiojo sprogimo iki šių laikų, bet nustatė, kad šis modelis negali imituoti tolygaus galaktikų plėtimosi, koks buvo pastebėtas Paukščių take. Tačiau, įvedus juodosios energijos jėgas, modelio rezultatai pradėjo gana tiksliai atitikti stebėjimų duomenis.

Mokslininkų nuomone, tai gali įrodyti kad tamsioji energija yra gerokai arčiau nei jos buvo ieškota ir galbūt galaktikos iš tiesų yra supamos juodosios energijos jūros.

Eureka Alert

Superkompiuterio sukurtas Visatos dalies pjūvis: šviesūs taškai – tai galaktikos tarp materijos skaidulų, ir visa tai gaubia tamsiosios materijos jūra. Nuotr: James Wadsley, McMaster University, Hamilton, Ontario.

Saulės sistema, kurios centre spindi Saulė, yra nedidelė dalelė maždaug 200 milijardų žvaigždžių jungiančios sistemos, vadinamos Galaktika. Saulė nėra nei itin šviesi, nei labai silpna žvaigždė. Saulė, be abejonės, senesnė už Žemę. Galaktika tikriausiai yra dar senesnė, nors konkrečių žinių apie jos ankstyvąją istoriją neturima. Galaktika yra plokščia sistema. Žiūrint iš skirtingų erdvės taškų, mūsų Galaktika atrodytų nevienodai. Jei būtų žiūrima iš šono, ji būtų panaši į diską su branduoliu viduryje. Žiūrint į Galaktiką kampu, disko forma išliktų, bet matytųsi plačiai išskleistos spiralinės vijos.

VISATA IR ŽMOGAUS SIEKIAI IŠSIAIŠKINTI JOS PASLAPTIS

Daugelį amžių astronomijos atradimai skatino žmogaus vaizduotę. Ypač sunku buvo atsisakyti plokščios Žemės įvaizdžio ir patikėti, kad ji – rutulys, kurį galima apiplaukti. Iš tiesų, tiesioginių Žemės rutuliškumo įrodymų galima gauti tik mūsų laikais, stebint Žemę vizualiai arba fotografuojant iš aukštai skrendančių lėktuvų ir dirbtinių palydovų. Mintis, kad Žemė nėra visatos centras, ypač jaudino žmonių protus XVI- XVIII a. Jau Aristotelis IV a. pr. m. e. ir K. Ptolemėjas II a. tvirtino, kad Žemė yra dangaus kūnų sistemos centras. Pagal Ptolemėjo pasaulio modelį kiekviena planeta judėjo mažu apskritimu (epiciklu), o jo centras didesne orbita (deferentu) skriejo aplink Žemę. 14 amžių astronomai pripažino tik šią teoriją.

Kai prieš 500 metų M. Kopernikas įrodė, jog Žemė skrieja aplink Saulę, M. Liuteris pareiškė: „Šitas kvailys nori visą astronomijos mokslą apversti aukštyn kojomis. Bet, kaip skelbia Biblija, kaip tik Saulei, o ne Žemei Jėzus liepė sustoti“. 1508 m. Kopernikas savo komentaruose rašė: „įspūdis, kad juda Saulė, atsiranda ne dėl jos, o dėl Žemės judėjimo“. Jo heliocentrinė sistema, 1543 m. aprašyta garsiame veikale „Apie dangaus sferų sukimąsi“, tapo lemtinga žmonijos minties raidos pakopa.

Koperniko teorija nukėlė Žemę nuo jos nejudamo sosto Saulės sistemos centre. Išrastas ir tobulinamas teleskopas kelis vėlesnius šimtmečius skatino žmogų domėtis žvaigždėmis, įdomu, kad beveik 4 amžius po Koperniko teorijos pripažinimo Saulė ir Saulės sistema buvo laikomos žvaigždžių visatos centru. Lemtingas buvo dešimtmetis po 1918 m., kai astronomija galutinai sugriovė žmogaus požiūrį į savo vietą visatoje. Tie metai – tai revoliucinės pažangos laikotarpis, per kurį buvo suprasta ne tik Paukščių Tako – mūsų Galaktikos, bet ir dar didesnio masto kosmoso sandara. Tai tapo įmanoma, atradus būdą, kaip matuoti labai toli nuo Saulės sistemos esančių aigždžių atstumus. Palyginti artimų žvaigždžių stumus XIX a. astronomai matavo trigonometriniu būdu – iš priešingų Žemės orbitos aplink Saulę taškų buvo registruojamas šviesulio poslinkis silpnų žvaigžių fone. Tačiau, net atsiradus fotografijai, šiuo metodu buvo galima išmatuoti ne didesnius kaip 100 šviesmečių atstumus. Iki amžiaus pabaigos buvo išmatuoti kelių tūkstančių žvaigždžių atstumai. 1912 m. Hnrieta Levit (1868-1921), dirbdama Harvardo observatorijoje, atrado cefeidžių regimojo ryškio ir jo kitimo periodo sąryšį, Harlas Šaplis (1885 – 1972m.) jį sukalibravo absoliutiniais ryškiais. Tai leido matuoti gerokai didesnius atstumus, ir įvyko permainų, padėjusių daug tiksliau suvokti visatos struktūrą.

Šaplis, tyręs kamuolinių žvaigždžių spiečių cefeides, iki 1918 m. išmatavo 25 iš 100 tuomet žinomų spiečių atstumus ir atrado, kad jie yra labai toli nuo Saulės – per 15 000-100 000 šviesmečių. Be to, jis pastebėjo, kad spiečiai danguje pasiskirstę netolygiai – trečdalis jų susibūrę
aplink žvaigždžių telkinį Šaulio žvaigždyne. Dėl to Šaplis priėjo išvados, kad Saulė yra toli nuo Paukščių Tako centro. Jo darbai galutinai paneigė šimtmečius gyvavusią egocentrinę žmogaus vietos visatoje sampratą. 100 milijardų Paukščių Tako žvaigždžių nėra išsidėsčiusios simetriškai aplink mus, neva esančius jų sistemos centre, o susibūrusios į plokščią 100 000 šviesmečių skersmens diską. Saulė maždaug 30 000 šviesmečių nutolusi nuo šio disko entro. Radijo astronomai, tyrę neutraliojo vandenio 21 cm ilgio bangos spinduliavimą, nupiešė Galaktikos spiralinės sandaros vaizdą. Kita vertus, jų gauti duomenys iškėlė daug naujų problemų. Nustatyta, kad Galaktika kartu su vijomis sukasi kaip klampus kyštis. Galaktikos centrą Saulės sistema vieną kartą ipskrieja per 220 milijonų metų; jei ji būtų dešimt kartų arčiau jo, apsisukimo periodas būtų tik 28 milijonai metų. Žinoma, kad visos Galaktikos masė lygi 2-1011 Saulės masių, ir tik apie 2% Galaktikos medžiagos yra dujos ir dulkės. Beveik 99% jų masės sudaro vandenilio dujos, bet netolygus jų pasiskirstymas ir neseniai atrasti sudėtingų molekulių (tarp jų vandens ir kitų) maži kiekiai kelia naujų klausimų ir idėjų.

Vienas įdomiausių Galaktikos sandaros ypatumų yra tas, kad jos centrinės srities didžiausią masės dalį sudaro senos raudonos žvaigždės – 2000 šviesmečių spinduliu dujoms tenka tik 1% suminės masės. Spiralinėse vijose, kurių vienoje yra Saulė, santykis visai kitoks: čia vyrauja jaunos žydros žvaigždės. O dujos sudaro apie 20% masės. Kol kas neaišku, kas sąlygoja šį skirtumą.

Tikimasi, kad spiralinių vijų dujų telkinių stebėjimai padės nustatyti, kaip juose susidaro naujos žvaigždės. Ypač svarbūs radijo astronomų duomenys, gauti labai trumpų bangų radijo teleskopais. Neutraliojo vandenilio atomai spinduliuoja 21 cm bangos ilgio spektro liniją, įvairios molekulės taip pat palieka spektre savo žymių, bet dar visai neseniai niekas nė nebandė šių molekulių ieškoti tarpžvaigždinėje erdvėje. 1963 m. kosmose buvo atrastas hidroksilas (OH), po 1969 m. per 3 metus atrastos dar 25 tarpžvaigždinės molekulės. Jų atrandama vis daugiau. Atsirado naujas mokslas – kosmochemija. Jis yra hipotezės, kad kosmose gali susidaryti cheminiai elementai, organiniai junginiai ir pasklisti visatos platybėse, mokslinis pagrindas.

Šaplio kamuolinių žvaigždžių spiečių tyrimai, taip smarkiai pakeitę sampratą apie Paukščių Taką ir iškėlę daug sudėtingų, iki šiol neišspręstų problemų, buvo vienas iš dviejų svarbiausių astronomijos atradimų, padarytų iškart po Pirmojo pasaulinio karo. Tuo metu pradėjo veikti Maunt Vilsono observatorijos 254 cm skersmens teleskopas. Šiuo instrumentu Edvinas Hablis (1889 – 1953) pirmąkart parodė, kad visata neapsiriboja Paukščių Tako galaktika. Šimtą metų spėliota, kad kai kurie migloti dangaus objektai gali būti atskiros, ne Paukščių Tako žvaigždžių sistemos. Čia dar kartą pravertė atstumų matavimo pagal cefeides metodas. 1926 m. Hablis paskelbė duomenis apie 400 žvaigždžių sistemų, kuriose jis matavo cefeidžių spindesio kitimą. Mokslininkas įrodė, kad šios žvaigždžių sistemos labai toli nuo Paukščių Tako, jog jos yra užgalaktinės. Šis Hablio įrodymas – vienas svarbiausių astronomijos įvykių.

Ne mažiau svarbūs buvo jo paskelbti stebėjimų rezultatai, teigiantys kad žvaigždžių sistemų atstumai susiję su jų spektro linijų poslinkiu į raudonąją spektro dalį. Aiškindamas raudonąjį poslinkį Doplerio reiškiniu, Hablis nustatė, kad galaktikų tolimo greitis proporcingas jų atstumui, o tai reiškia, jog visata plečiasi. Gautais rezultatais Hablis įrodė, kad Maunt Vilsono observatorijos 254 cm skersmens teleskopu įmanoma stebėti iki 140 milijonų šviesmečių atstumu. Tokio spindulio sferoje telpa 2 milijonai užgalaktinių žvaigždžių sistemų, o jų tolimo greitis yra ties 3000 km/s riba. Anglijos ir Australijos Saiding Springo observatorijos (Naujasis P. Velsas, Australija) 390 cm skersmens teleskopu gauti duomenys apie žvaigždžių sistemas, kurios 5 ryškiais silpnesnės negu silpniausi Hablio stebėti objektai (duomenys paskelbti 1975 m.). Stebima apie 100 milijonų užgalaktinių objektų, bet, jei pavyktų tirti l ryškiu silpnesnius objektus, jų padaugėtų 2-3 kartus.

Hablis užgalaktinius ūkus suskirstė į dvi grupes. Penktadali jo tirtų objektų sudarė sferinės ir elipsinės galaktikos, kurių sandara įžiūrima menkai arba išvis neįžiūrima. Atmetės netaisyklinguosius objektus, visus likusius Hablis priskyrė prie spiralinių galaktikų. Jis manė, kad galaktikos evoliucionuoja nuo elipsinių į spiralines. Jo evoliucine seka suabejota, nustačius, kad elipsinėse galaktikose vyrauja senos, o spiralinių galaktikų vijose telkiasi jaunos žvaigždės. Po 1950 m. radijo teleskopais padaryti atradimai galutinai paneigė Hablio teigtą seką.

Nauja astronomijos era prasidėjo 1951 m., kai stiprus radijo bangų šaltinis Gulbės žvaigždyne buvo sutapatintas su neįprastu (pekuliariu) objektu nuotraukoje, darytoje Maunt Palomaro observatorijos 508 cm skersmens teleskopu. Šio objekto spektro linijų raudonasis poslinkis rodė, kad iki jo yra 700 milijonų šviesmečių, o dvigubas jo atvaizdas kėlė mintį, kad tai dvi susiduriančios galaktikos. Greitai
atrasta daugiau tokių objektų, pavadintų radijo galaktikomis. Suvokus, kokius milžiniškus energijos kiekius jos spinduliuoja, susidūrimo idėjos buvo atsisakyta. Daugelis radijo galaktikų abipus optinio vaizdo turi du ryškius stiprius radijo spinduliavimo centrus. Tai verčia manyti, kad galaktikos branduolyje vyksta smarkūs ardomieji procesai. Stiprus radijo spinduliavimas padėjo identifikuoti radijo šaltinius su vis toliau ir toliau esančiais optiniais objektais. 1959 m. pasiekta reikšmingų rezultatų – Jaučiaganio žvaigždyne radijo ir optiniame diapazone sutapatinta galaktika, kurios tolimo greitis siekė 40% šviesos greičio, o ji pati buvo už 4500 milijonų šviesmečių.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 1708 žodžiai iš 5580 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.