Izvor Rimske ceste

Dolgo časa je veljalo, da se je Rimska cesta oblikovala postopoma. Leta 1962 sta Olin Eggen, Donald Linden-Bell in Allan Senedzh predlagala hipotezo, ki je postala znana kot model ELS (poimenovana po začetnih črkah njihovih priimkov). Po njenem mnenju se je na mestu Rimske ceste počasi obračal homogeni plin. Podobna je bila krogli, ki je dosegla približno 300 tisoč svetlobnih let, pretežno iz vodika in helija. Pod vplivom gravitacije se je protogalaksija skrčila in postala ravna; medtem ko se je njegova rotacija znatno pospešila.

Ta model že skoraj dve desetletji ustreza znanstvenikom. Vendar so nova opazovanja pokazala, da se Rimska cesta ne more pojaviti na način, ki so ga predpisovali teoretiki.

Po tem modelu se najprej oblikuje halo, nato pa galaktični disk. Vendar pa so na disku tudi zelo stare zvezde, na primer rdeči velikan Arcturus, katerega starost je več kot deset milijard let, ali številni beli pritlikavi iste starosti..

Tako v galaktičnem disku kot v halo so odkrili globularne jate, ki so mlajši, kot to dopušča model ELS. Očitno jih naša galaksija pozneje absorbira.

Mnoge zvezde v halo se vrtijo v drugačni smeri kot Rimska cesta. Morda so bili tudi nekdaj zunaj galaksije, potem pa so bili vlečeni v to "zvezdo vrtinčenje" - kot naključni plavalec v vrtincu..

Leta 1978 sta Leonard Searle in Robert Zinn predlagala svoj model oblikovanja Rimske ceste. Označen je bil kot "model SZ". Zdaj je zgodovina galaksije veliko bolj zapletena. Do nedavnega je bila njena mladost, po mnenju astronomov, opisana kot preprosto po mnenju fizikov - gibanje naravnost naprej. Mehanika tega, kar se je dogajalo, je bila jasno vidna: obstajal je homogen oblak; vseboval je le enakomerno razliti plin. Teoretiki niso nič zapleteni zaradi svoje prisotnosti..

Zdaj, namesto enega velikega oblaka v vizijah znanstvenikov, se je naenkrat pojavilo nekaj majhnih, domišljijsko razpršenih oblakov. Med njimi so bile zvezde; vendar so bili le v halo. V notranjosti halo je vse divjalo: oblaki so se trčili; plinske mase smo mešali in kompaktirali. Sčasoma se iz te zmesi tvori galaktični disk. V njej so se začele pojavljati nove zvezde. Vendar je bil ta model kasneje kritiziran.

Bilo je nemogoče razumeti, kaj povezuje halo in galaktični disk. Ta zgoščeni disk in redka zvezdna ovojnica okoli njega imata malo skupnega. Že potem, ko sta Searle in Zinn sestavila svoj model, se je izkazalo, da se halo vrti preveč počasi, da bi tvoril galaktični disk. Glede na porazdelitev kemijskih elementov je slednji nastal iz proto-galaktičnega plina. Nazadnje je bil trenutek gibanja diska desetkrat višji od halo.

Vsa skrivnost je, da oba modela vsebujejo zrno resnice. Težava je v tem, da so preveč preprosti in enostranski. Zdi se, da sta oba odlomka istega recepta, po katerem je nastala Rimska cesta. Eggen in njegovi kolegi so prebrali nekaj vrstic iz tega recepta, Searle in Zinn sta prebrala nekaj drugih. Zato poskušamo znova predstaviti zgodovino naše galaksije, zdaj in takrat opazimo znane, nekoč prebrane črte.

Tako se je vse začelo kmalu po Velikem poku. "Danes se domneva, da so nihanja gostote temne snovi povzročila nastanek prvih struktur - tako imenovanih temnih halov. Zaradi sile teže te strukture niso razpadle," je povedal nemški astronom Andreas Burkert, avtor novega rojstva Galaxy..

Temni orehi so postali klice - jedra prihodnjih galaksij. Plin, ki se nabira okoli njih pod vplivom gravitacije. Prišlo je do enotnega kolapsa, kot ga opisuje njegov model ELS. Že 500-1000 milijonov let po Velikem poku so plinski grozdi, ki obkrožajo temne orehe, postali "inkubatorji" zvezd. Tukaj so nastale majhne proto-galaksije, prve kroglaste kopice so se pojavile v gostih plinov, ker so se zvezde rodile več sto krat pogosteje kot kjerkoli drugje. Protogalaksije so se spopadale in se med seboj združevale - tako so nastale velike galaksije, vključno z našo Rimsko cesto. Danes je obdana s temno snovjo in halo, ki ga sestavljajo posamezne zvezde in njihove kroglaste kopice, te ruševine vesolja, katerih starost presega 12 milijard let..

V protogalaksijah je bilo veliko zelo velikih zvezd. Manj kot nekaj deset milijonov let, saj je večina od njih eksplodirala. Te eksplozije so obogatile plinske oblake s težkimi kemijskimi elementi. Zato se v galaktičnem disku niso rodile takšne zvezde kot v halo - vsebovale so na stotine krat več kovin. Poleg tega so te eksplozije povzročile močne galaktične vrtince, ki so segreli plin in ga pometli iz meja protogalaksij. Prišlo je do ločitve plinskih mas in temne snovi. To je bila najpomembnejša faza oblikovanja galaksij, ki je ni bila upoštevana v nobenem modelu.

Medtem pa se temni orehi vedno bolj srečujejo med seboj. V tem primeru so bile protogalaksije raztegnjene ali razpadle. O teh katastrofah spominjajo verige zvezd, ki so se ohranile v haloju Rimske ceste iz časa »mladosti«. Če preučite njihovo lokacijo, lahko ocenite dogodke, ki so se zgodili v tistem obdobju. Postopoma je iz teh zvezd nastala velika krogla - halo, ki ga vidimo. Kot je hladno notranjost prodrla v oblake plina. Njihov trenutek zagona se je ohranil, tako da se niso skrčili na eno samo točko, temveč so oblikovali vrteči se disk. Vse to se je zgodilo pred več kot 12 milijardami let. Zdaj se plin stisne, kot je opisano v modelu ELS..

V tem času se oblikuje "izboklina" Rimske ceste - njen srednji del spominja na elipsoid. Odprtina je sestavljena iz zelo starih zvezd. Očitno je nastala na sotočju največjih proto-galaksij, ki so najdlje zadrževale plinske oblake. Med njimi so bile nevtronske zvezde in drobne črne luknje - relikvije eksplozij supernov. Združili so se med seboj in hkrati absorbirali plinske tokove. Morda se je tako rodila velika črna luknja, ki je zdaj v središču naše galaksije..

Zgodovina Rimske ceste je precej bolj kaotična kot prej. Naša domača galaksija, impresivna celo s kozmičnimi standardi, je nastala po vrsti stavk in združitev - po vrsti kozmičnih katastrof. Danes lahko najdete sledove starih dogodkov..

Na primer, vse zvezde Rimske ceste ne obračajo okoli galaktičnega središča. Očitno je, da je naša galaksija v milijardah let svojega obstoja »pogoltnila« kar nekaj popotnikov. Starost vsake desete zvezde v galaktičnem halu je manj kot 10 milijard let. Do takrat se je že oblikovala Rimska cesta. Morda so to ostanki nekoč ujetih pritlikavih galaksij. Skupina britanskih znanstvenikov z Astronomskega inštituta (Cambridge), ki jo vodi Gerard Gilmore, je izračunala, da je Rimska cesta očitno pogoltnila od 40 do 60 karinastih palac galaksij..

Poleg tega Rimska cesta privablja ogromne mase plina. Tako so leta 1958 nizozemski astronomi opazili veliko majhnih točk v halo. Dejansko se je izkazalo, da so plinski oblaki, ki so večinoma sestavljali vodikovi atomi in so hiteli proti galaktičnemu disku..

Naša galaksija v prihodnosti ne bo ublažila apetita. Očitno bo pogoltnila pritlične galaksije, ki so nam najbližje - Fornax, Karina in morda Sextant, in se nato združile v meglico Andromeda. Okoli Rimske ceste - ta nenasiten "zvezdni kanibal" - bo še bolj zapuščen.