Упродовж тисячоліть астрономи дивилися на небо з трепетом, повільно наближаючись до усвідомлення того, що наше Сонце - всього лише одна з мільярдів зірок в Чумацькому шляху.
У ясну ніч ви можете спостерігати за смугою Чумацького Шляху в небі. Упродовж тисячоліть астрономи дивилися на нього з трепетом, повільно наближаючись до усвідомлення того, що наше Сонце - всього лише одна з мільярдів зірок в Галактиці. З плином часу поліпшувалися наші інструменти і методи, і ми прийшли до розуміння, що сам Чумацький Шлях всього лише одна з мільярдів галактик, складових Всесвіт.
Завдяки теорії відносності і відкриттю швидкості світла ми також зрозуміли, що, коли ми дивимося крізь простір, ми дивимося назад в часі. Побачивши об'єкт в один мільярд світлових років від нас, ми знаємо, що так він виглядав мільярд років тому. Ефект машини часу дозволив астрономам вивчити еволюцію галактик.
Процес формування і розвитку галактик залишається предметом інтенсивного уваги і як і раніше приховує частку таємниць.
формування галактик
Поточний науковий консенсус полягає в тому, що вся матерія у Всесвіті була створена приблизно 13,8 мільярда років тому під час події, відомого як Великий Вибух. Спочатку вся матерія була стиснута в дуже маленький кульку з нескінченної щільністю і величезною температурою, званий сингулярностью. Раптом сингулярність почала розширюватися. Так почалася Всесвіт.
Після швидкого розширення і охолодження вся речовина була майже однорідно розподілено. Протягом декількох мільярдів років щільніші ділянки Всесвіту стали гравітаційно притягатися один до одного. Тому вони стали щільніше, утворивши газові хмари і великі згустки матерії.
Хмари газоподібного водню всередині протогалактик зазнали гравітаційний колапс, щоб стати першими зірками. Деякі з цих ранніх об'єктів були крихітними карликовими галактиками, в той час як інші прийняли звичну спіральну форму, як і наш Чумацький Шлях.
галактичні злиття
Одного разу сформувавшись, ці галактики розвивалися в більш великі галактичні структури, які називаються групами, скупченнями і надскупченнями. З плином часу, галактики притягувалися один до одного силою тяжіння і об'єднувалися. Результат цих злиттів залежав від маси зіткнулися галактик.
Малі галактики поглинаються великими сусідами, збільшуючи їх масу. Так Чумацький Шлях недавно з'їв кілька карликових галактик, перетворивши їх в потоки зірок, які обертаються навколо галактичного ядра. Але галактики східного розміру об'єднуються і стають гігантськими еліптичними галактиками.
Коли це відбувається, тонкі спіральні структури зникають. Еліптичні галактики є одними з найбільших зіркових об'єднань. Ще одним наслідком цих злиттів є те, що надмасивні чорні діри в їх центрах стають ще більше.
Хоча не всі злиття призводять до еліптичних структур, всі вони значно змінюють будову об'єднаної галактики.
Під час злиття реальні зіткнення зоряних систем малоймовірні, враховуючи величезні відстані між світилами. Однак, злиття може привести до гравітаційних ударних хвиль, які здатні спровокувати утворення нових зірок. Це те, що за прогнозами відбудеться, коли Чумацький Шлях зіллється з галактикою Андромеди через 4 мільярди років.
смерть галактик
В кінцевому рахунку в галактиках перестають формуватися зірки, коли виснажується запас холодного газу та пилу. Зореутворення сповільнюється протягом мільярдів років, поки повністю не припиниться. Однак, що продовжуються злиття гарантують, що всі нові і нові зірки, газ і пил осідають в старих галактиках, тим самим продовжуючи їх життя.
В даний час вважається, що наша Галактика має майже повний запас водню, і формування зірок продовжиться, поки він виснажується. Зірки, подібні до Сонця, можуть проіснувати близько 10 мільярдів років, але найменші червоні карлики зможуть жити кілька трильйонів років. Завдяки наявності карликових галактик і майбутнього злиття з Андромеда Чумацький Шлях зможе існувати ще довше.
У підсумку все галактики у Всесвіті згодом стають гравітаційно пов'язаними один з одним і об'єднуються в гігантські еліптичні галактики. Астрономи зустрічали подібні «копалини», хорошим прикладом яких є Messier 49, надмасивна еліптична галактика.
Ці галактики вже використовували всі свої запаси газу для зореутворення, і все, що у них залишилося, це невеликі довгоживучі зірки. Зрештою, зірки згаснуть одна за одною.
Після того, як наша Галактика зіллється з Андромеда, вона продовжить свій шлях, щоб злитися з усіма іншими прилеглими галактиками в Місцевої групі. Ми можемо очікувати, що цю сверхгалактікі спіткає та ж доля. Так, еволюція галактик відбувається протягом мільярдів років і продовжиться в доступному для огляду майбутньому.