Žemė, Saulės sistema, Paukščių Takas. Ar jie laikui bėgant tampa masyvesni?

Pin
Send
Share
Send

Pagal plačiausiai priimtus kosmologinius modelius, pirmosios galaktikos pradėjo formuotis prieš 13–14 milijardų metų. Per ateinančius milijardus metų atsirado kosminės struktūros, su kuriomis mes visi susipažinome. Tai apima tokius dalykus kaip galaktikų klasteriai, superklasteriai ir gijos, bet taip pat galaktikos ypatybės, pavyzdžiui, rutuliniai spiečiai, galaktikos išsikišimai ir supermasyvios juodosios skylės (SMBH).

Tačiau, kaip ir gyvieji organizmai, galaktikos nuo to laiko vystėsi toliau. Tiesą sakant, per visą savo gyvenimą galaktikos visą laiką kaupiasi ir išstumia masę. Neseniai atliktame tyrime tarptautinė astronomų komanda apskaičiavo, koks yra Pieno kelio medžiagų srautas ir srautas. Tuomet geri astrobitų žmonės ją gerai suskaidė ir parodė, koks tai yra mūsų supratimas apie galaktikų susidarymą ir evoliuciją.

Tyrimui vadovavo ESA astronomas dr. Andrew J. Foxas. Tyrime dalyvavo Kosminio teleskopo mokslo instituto (STScI) Paukščių Tako halo tyrimų grupės ir daugelio universitetų nariai. Remdamiesi ankstesniais tyrimais, jie ištyrė, kokiu greičiu iš aplinkinių didelio greičio debesų (HVC) dujų srautas patenka į Paukščių kelią ir iš jo.

Medžiagos prieinamumas yra pagrindinis dalykas formuojant žvaigždes galaktikoje, norint suprasti, kaip laikui bėgant vystosi galaktikos, svarbu žinoti, kokiu greičiu ji pridedama ir prarandama. Kaip Michaelas Foley iš astrobitaiApibendrinant, apibūdinant medžiagos pridėjimo į galaktikas greitis yra labai svarbus norint suprasti šio „galaktikos fontano“ modelio detales.

Pagal šį modelį masyviausios žvaigždės galaktikoje sukuria žvaigždžių vėjus, kurie išstumia medžiagą iš galaktikos disko. Kai jie pereina prie supernovos gyvenimo pabaigos pabaigoje, jie panašiai išstumia didžiąją dalį savo medžiagos. Vėliau ši medžiaga vėl patenka į diską ir gauna medžiagą naujoms žvaigždėms susiformuoti.

„Šie procesai yra bendrai žinomi kaip„ žvaigždžių grįžtamasis ryšys “ir yra atsakingi už dujų išstūmimą iš Paukščių Tako“, - sakė Foley. „Kitaip tariant, Pieno kelias nėra izoliuotas medžiagos ežeras; Tai yra rezervuaras, kuris nuolat gauna ir praranda dujas dėl gravitacijos ir žvaigždžių grįžtamojo ryšio. “

Be to, naujausi tyrimai parodė, kad žvaigždžių formavimasis gali būti glaudžiai susijęs su supermasyviosios juodosios skylės (SMBH) dydžiu galaktikos šerdyje. Iš esmės, SMBH išskiria didžiulį energijos kiekį, kuris gali įkaisti dujos ir dulkes supančią šerdį, neleidžiančią jai veiksmingai susiburti ir patirti gravitacinį griūtį, kad susidarytų naujos žvaigždės.

Žvaigždžių susidarymo greičiui nustatyti svarbiausia yra medžiagos srautas į galaktiką ir iš jos. Norėdami apskaičiuoti, kokiu greičiu tai atsitinka Paukščių Takui, daktaras Foxas ir jo kolegos pasinaudojo duomenimis iš įvairių šaltinių. Kaip Dr. Fox pasakojo „Space Magazine“ el. Paštu:

„Mes iškasėme archyvą. NASA ir ESA tvarko gerai kuruojamus visų Hablo kosminio teleskopo duomenų archyvus, ir mes apžiūrėjome visus fono kvazarų stebėjimus, paimtus naudojant „Cosmic Origins Spectrograph“ (COS) - jautrų Hablo spektrografą, kurį galima panaudoti ultravioletinės šviesos iš tolimi šaltiniai. Mes radome 270 tokių kvazarų. Pirmiausia mes panaudojome šiuos stebėjimus greitai judančių dujų debesų, žinomų kaip didelio greičio debesys (HVC), katalogui. Tada mes sukūrėme metodą, kaip HVC suskaidyti į įtekančias ir ištekančias populiacijas, pasinaudojant Doplerio pamaina. “

Be to, neseniai atliktas tyrimas parodė, kad Paukščių Takas neveikė maždaug prieš 7 milijardus metų - maždaug 2 milijardus metų. Tai įvyko dėl smūgio bangų, sukėlusių tarpžvaigždinių dujų debesų kaitinimą, dėl kurio laikinai sustojo šaltų dujų srautas į mūsų galaktiką. Laikui bėgant, dujos atvėso ir vėl pradėjo tekėti, sukeldamos antrą žvaigždžių formavimo etapą.

Peržiūrėjęs visus duomenis, Foksas ir jo kolegos sugebėjo suvaržyti šios mūsų galaktikos įplaukos ir ištekėjimo greitį:

„Palyginę įtekančio ir ištekančio dujų srautą, mes nustatėme, kad srautas yra perteklinis, o tai yra gera žinia būsimoms žvaigždžių formoms mūsų Galaktikoje, nes yra daugybė dujų, kurias galima paversti žvaigždėmis ir planetomis. Mes išmatuojome apie 0,5 saulės masės per metus įtekėjimo ir 0,16 saulės masės per metus ištekėjimo, taigi yra grynasis srautas “.

Tačiau, kaip nurodė Foley, manoma, kad HVC gyvena maždaug maždaug 100 milijonų metų. Todėl negalima tikėtis, kad šis grynasis srautas tęsis neribotą laiką. „Galiausiai jie nekreipia dėmesio į HVC, kurie, kaip žinoma, gyvena tokiose struktūrose (tokiose kaip„ Fermi Bubbles “), kurios neatskleidžia įtekančių ar ištekančių dujų“, - priduria jis.

Nuo 2010 m. Astronomai žino apie paslaptingas struktūras, kylančias iš mūsų galaktikos centro, žinomo kaip „Fermi Bubbles“. Šios burbuliukus primenančios struktūros tęsiasi tūkstančius šviesmečių ir yra manoma, kad jos atsiranda dėl to, kad SMBH vartoja tarpžvaigždines dujas ir pjauna gama spindulius.

Tačiau kol kas rezultatai suteikia naujos informacijos apie tai, kaip formuojasi ir vystosi galaktikos. Tai taip pat palaiko naują „šalto srauto kaupimosi“ atvejį, teoriją, kurią iš pradžių pasiūlė prof. Avishai Dekel ir kolegos iš Jeruzalės hebrajų universiteto Jeruzalės Racah fizikos instituto, kad paaiškintų, kaip galaktikos išskiria dujas iš aplinkinės erdvės jų susidarymo metu.

Šie rezultatai rodo, kad tokios galaktikos kaip Pieno kelias ne evoliucionuoja a pusiausvyros būsena“, - apibendrino daktaras. „Vietoj to jie epizodiškai susikaupia ir praranda dujas. Tai yra strėlės ir sprogimo ciklas: kai įeina dujos, gali susidaryti daugiau žvaigždžių, tačiau jei patenka per daug dujų, tai gali sužadinti žvaigždės sprogimą, kad jis išpūstų visas likusias dujas ir išjungtų žvaigždžių susidarymą. Taigi pusiausvyra tarp įtekėjimo ir nutekėjimo reguliuoja žvaigždės susidarymo laipsnį. Nauji mūsų rezultatai padeda paaiškinti šį procesą. “

Kitas įdomus šio tyrimo pavyzdys yra tai, kad tai, kas taikoma mūsų Paukščių Takui, taikoma ir žvaigždžių sistemoms. Pavyzdžiui, laikui bėgant mūsų saulės sistemai taip pat gali tekti ir tekėti. Objektai, tokie kaip „Oumuamua“ ir naujesni „2I“ / „Borisov“, patvirtina, kad asteroidai ir kometos yra išmetami iš žvaigždžių sistemų ir yra reguliariai šaudomi kitų.

O kaip dujos ir dulkės? Ar laikui bėgant mūsų Saulės sistema ir (plačiau) Žemės planeta praranda ar priauga svorio? Ir ką tai galėtų reikšti mūsų sistemos ateičiai ir namai planeta? Pavyzdžiui, astrofizikas ir autorius Brianas Koberleinas pastarojo klausimo tema 2015 m. Kaip pavyzdį naudodamas tuometinį „Gemini“ meteorų dušą, jis parašė:

„Tiesą sakant, iš palydovinių meteorų pėdsakų stebėjimų apskaičiuota, kad kiekvieną dieną į Žemę trenkia apie 100–300 tonų (tonų) medžiagos. Tai sudaro apie 30 000–100 000 tonų per metus. Tai gali atrodyti labai daug, bet per milijoną metų tai sudarytų tik mažiau nei milijardinę procentą visos žemės masės procento. “

Tačiau, kaip jis aiškina, Žemė taip pat reguliariai praranda masę, vykdydama daugybę procesų. Tai apima žemės plutos medžiagos radioaktyvų irimą, kuris sukelia energiją ir subatomines daleles (alfa, beta ir gama spinduliai) palieka mūsų planetą. Sekundė yra atmosferos nuostoliai, kai dujos, tokios kaip vandenilis ir helis, bus prarastos erdvėje. Visi šie nuostoliai sudaro apie 110 000 tonų per metusear.

Paviršiuje tai atrodytų kaip apie 10 000 ar daugiau tonų grynieji nuostoliai per metus. Be to, mikrobiologas / mokslo komunikatorius dr. Chrisas Smithas ir Kembridžo fizikas Dave'as Anselis 2012 m. Apskaičiavo, kad Žemė per metus iš kosmoso gauna 40 000 tonų dulkių, o atmosferos ir kitų procesų metu praranda 90 000 tonų.

Taigi gali būti, kad Žemė tampa lengvesnė nuo 10 000 iki 50 000 tonų per metus. Tačiau medžiagos įdėjimo greitis šiuo metu nėra pakankamai suvaržytas, todėl gali būti, kad mes sulaužysime pusiausvyrą (nors mažai tikėtina, kad Žemė gaus masę). Kalbant apie mūsų Saulės sistemą, situacija yra panaši. Viena vertus, tarpžvaigždinės dujos ir dulkės teka per visą laiką.

Kita vertus, mūsų Saulė, kuri sudaro 99,86% Saulės sistemos masės, laikui bėgant taip pat plinta. Naudodama NASA zondo MESSENGER surinktus duomenis, NASA ir MIT tyrėjų komanda padarė išvadą, kad Saulė praranda masę dėl saulės vėjo ir vidaus procesų. Pasak „Ask a Astronomer“, tai vyksta 1,3245 ​​x 10 greičiu15 tonų per metus, nors Saulė tuo pačiu metu plečiasi.

Tai stulbinantis skaičius, bet kadangi Saulės masė yra apie 1,9885 × 1027 tonų. Taigi Saulė netrukus nemirks. Bet praradus masę, jos gravitacinė įtaka Žemei ir kitoms planetoms sumažės. Tačiau kai mūsų Saulė pasieks savo pagrindinės sekos pabaigą, ji labai išsiplės ir galėtų labai gerai praryti gyvsidabrį, Venerą, Žemę ir net Marsas visiškai.

Taigi, kol mūsų galaktika artimiausioje ateityje gali priaugti masės, panašu, kad mūsų Saulė ir pati Žemė pamažu praranda masę. Tai neturėtų būti laikoma bloga žinia, tačiau ilgainiui tai turi reikšmės. Tuo tarpu tai tarsi skatina žinoti, kad net ir patys seniausi ir masiškiausi objektai Visatoje gali keistis kaip gyvi padarai.

Nesvarbu, ar mes kalbame apie planetas, žvaigždes ar galaktikas, jie gimsta, gyvena ir miršta. Tarp jų galima patikėti, kad uždėsite arba numesite keletą svarų. Apskritimas gyvenimas, grojo kosminiu mastu!

Pin
Send
Share
Send