Pažvelgę į naktinį dangų ne iš ryškaus miesto, galime pamatyti akinantį žvaigždžių ir galaktikų rinkinį. Nors dujos sudaro mažiau nei 1% visos visatos materijos, „būtent dujos skatina galaktikos evoliuciją, o ne atvirkščiai“, - sako Feliksas „Jay“ Lockmanas iš Nacionalinės radijo astronomijos observatorijos (NRAO).
Naudodamas radijo teleskopus ir apklausas, tokias kaip „Green Bank“ teleskopas (GBT) Vakarų Virdžinijoje, „Atacama Large Millimeter / submillimeter Array“ (ALMA) ir „Arecibo Legacy Fast ALFA“ (ALFALFA) tyrimas, „Lockman“ ir kiti astronomai sužinojo daugiau apie vaidmenį dujų susidarant galaktikoms. Jie pristatė savo rezultatus kasmetiniame Amerikos mokslo pažangos asociacijos (AAAS) susitikime San Chosė mieste.
Nors mes puikiai matome savo Paukščių Tako dalį ir galime pasakyti, kad jo struktūra yra disko pavidalas - tai yra jo pavadinimo kilmė, juk tyrinėti, kaip susiformavo galaktika, nėra taip paprasta. Lockmanas situaciją apibūdino analogiškai: jei bandytumėte suprasti, kaip buvo pastatytas jūsų namas, neišeinant iš jo, jūs žiūrėtumėte ir klausytumėtės visame name, o jūs žiūrėtumėte pro langą ir sužinotumėte, ką galite iš savo kaimynų namų. Andromeda yra didžiausias Paukščių Tako kaimynas, ir jie abu turi „palydovines“ galaktikas, keliaujančias aplink jas, kai kurios iš jų, atrodo, turi dujų.
Be to, Lockmanas ir jo kolegos rado dujų debesis tarp Andromedos ir vieno iš jo palydovų Triangulumo, kurie gali būti „kuro šaltinis ateities žvaigždžių formavimui“ galaktikoms. Kaip dramatišką didelio greičio debesų pavyzdį, Lockmanas pateikė naujus Smito debesies GBT vaizdus, kuriuos pirmą kartą atrado 1963 m. Nyderlandų studentas. Smito Debesis yra naujokas Paukščių Take ir galėtų tiekti pakankamai dujų, kad susidarytų milijonas žvaigždžių ir saulės sistemos. Remdamiesi greičiu ir trajektorija, „mes pagalvojame, kad po kelių milijonų metų, splash!“ nes ji susiduria su mūsų galaktika.
Kitas NRAO mokslininkas Kartikas Shetas tęsė astronomų dabartinių žinių apie disko ir spiralinių galaktikų surinkimą aprašymą, kurių pavyzdžiai yra Pieno kelias ir Andromeda. Spiralinėse galaktikose paprastai yra daug dujų debesų, formuojančių naujas žvaigždes, kurios dažnai vadinamos žvaigždžių darželiais, o dabar ALMA yra „fantastiškas teleskopas, esantis 16 500 pėdų aukštyje“, Shethtas ir jo kolegos juos detaliau nagrinėja.
Visų pirma, Sheth pristatė naujai paskelbtus Adam Leroy rezultatus žurnale Astrofizinis žurnalas, kur jie tiria žvaigždes formuojančius debesis netoliese esančios žvaigždžių kupinos galaktikos, skulptoriaus, širdyje, norėdami išsiaiškinti, „kaip dujos pavertė žvaigždėmis fiziką“. Skulptorius ir kiti žvaigždžių sprogimai formuoja žvaigždes maždaug 1000 kartų greičiau nei tipiškos spiralinės galaktikos, tokios kaip Pieno kelias. „Tik su ALMA mes galime iš tikrųjų atlikti tokius stebėjimus“ objektų, esančių už mūsų galaktikos ribų. Palyginę dešimties debesies debesų koncentraciją ir pasiskirstymą Skulptūroje, jie nustatė, kad debesys yra masyvesni, dešimt kartų tankesni ir turbulentiškesni nei panašūs debesys tipiškesnėse galaktikose. Dėl šių žvaigždžių darželių tankio jie gali daug efektyviau sudaryti žvaigždes.
Kiti AAAS susitikimo astronomai, tokie kaip Claudia Scarlata (Minesotos universitetas) ir Ericas Wilcotsas (Viskonsino universitetas), pateikė didesnio masto vaizdą, kaip spiralinės galaktikos susiduria viena su kita, sudarydamos masyvesnes elipsės formos galaktikas. Paprastai šios galaktikos atrodo senesnės ir nustojo formuoti žvaigždes, tačiau jos gali augti „susiliedamos“ su gretima galaktika savo grupėje. „Aš tvirtinsiu, kad dauguma galaktikų transformacijų vyksta grupėmis“, - sako Wilcotsas. Straipsnyje, paremtame ALFALFA duomenimis, paskelbtais žurnale Astronomijos žurnalas, Kelley Hessas ir Wilcotsas randa galaktikų, kuriose gausu dujų, pasiskirstančių daugiausia grupių pakraščiuose, todėl šios sistemos linkusios augti iš vidaus.
Susijusiame numeryje tiek Priyamvada Natarajan (Jeilio universitetas), tiek Scarlata aptarė, kaip atrodo, kad masyvių juodųjų skylių evoliucija galaktikų centruose yra susijusi su visa galaktika, kai astronomai seka jas nuo „lopšio iki pilnametystės“. “ Visų pirma, Natarajanas paaiškino, kaip brandžios galaktikų juodosios skylės gali pašildyti dujas galaktikoje ir paskatinti dujų nutekėjimą, tokiu būdu užkertant kelią žvaigždžių formavimui galaktikoje.
Galiausiai astronomai tikisi daug daugiau artėjančių pažangiausių dujų galaktikų tyrimų. Ximena Fernández (Kolumbijos universitetas) aprašė COSMOS HI didelį ekstragalaktikos tyrimą (CHILES) vandenilio dujomis galaktikose su labai dideliu masyvu. Jie iki šiol baigė bandomąją apklausą, kurioje jie gavo tolimiausią iki šiol aptiktą galaktiką, kurioje yra dujų. Jie planuoja ieškoti dar tolimesnės praeities nei ankstesni tyrimai, tikėdamiesi aptikti dujas 300 galaktikų, esančių nuo 5 milijardų šviesmečių atstumo - 250 kartų toliau nei galaktika, kurią stebėjo Leroy.
Fernández taip pat aprašė „MeerKAT“, radioteleskopą, statomą Pietų Afrikoje, ir „Deep Investigation of Neutral Gas Origins“ (DINGO) Australijoje, kurie abu bus 2020 m. Kvadratinių kilometrų masyvo pirmtakai. Šie nauji teleskopai padidins astronomų vis sudėtingesnį vaizdą apie galaktikų susidarymą ir evoliuciją.
