Ang aming Milky Way galaxy ba ay isang zombie?

Tingnan ang mas malaki. | Milky Way sa paglipas ng Morocco, ni Besancon Arnaud. Bisitahin ang kanyang website.

Tingnan ang mas malaki.| Milky Way sa paglipas ng Morocco, ni Besancon Arnaud.Bisitahin ang kanyang website.


NiKevin Schawinski,Swiss Federal Institute of Technology Zurich

Tulad ng isang zombie, ang Milky Way galaxy ay maaaring patay na ngunit patuloy pa rin ito sa pagtuloy. Ang aming kapitbahay na galactic na si Andromeda ay halos tiyak na nag-expire ng ilang bilyong taon na ang nakakaraan, ngunit kamakailan lamang ay nagsimulang magpakita ng mga palabas na palatandaan ng pagkamatay nito.


Ang mga galaxy ay tila 'maaaring mapahamak' - iyon ay, huminto sa paggawa ng gas sa mga bagong bituin - sa pamamagitan ng dalawang magkakaibang mga landas, na hinihimok ng iba't ibang mga proseso. Ang mga galaxy tulad ng Milky Way at Andromeda ay ginagawa ito nang napakabagal sa loob ng bilyun-bilyong taon.

Paano at bakit 'pinapatay' ng mga galaksi ang kanilang pagbuo ng bituin at binago ang kanilang morpolohiya, o hugis, ay isa sa mga malalaking katanungan sa extragalactic astrophysics. Maaari na tayong nasa gilid ng maipagsama kung paano ito nangyayari. At bahagi ng pasasalamat ay napupunta sa mga siyentipikong mamamayan na nagsuklay sa milyun-milyong mga galactic na imahe upang mauri ang kung ano ang naroon.

Maaari bang ang isang kalawakan (tulad ng NGC 3810 sa kasong ito) ay may isang klasikong istraktura ng spiral at patay na rin? Kredito sa imahe: ESA / Hubble at NASA, CC BY

Maaari bang ang isang kalawakan (tulad ng NGC 3810 sa kasong ito) ay may isang klasikong istraktura ng spiral at patay na rin? Kredito sa imahe: ESA / Hubble at NASA, CC BY

Lumalaki ang mga galaxy sa pamamagitan ng paggawa ng mga bagong bituin




Ang mga Galaxies ay mga sistemang dinamiko na patuloy na nagtipon ng gas at binabago ang ilan dito sa mga bituin.

Tulad ng mga tao, ang mga galaxy ay nangangailangan ng pagkain. Sa kaso ng mga galaxy, ang 'pagkain' na iyon ay isang supply ng sariwang hydrogen gas mula sa cosmic web, mga filament at halos ng madilim na bagay na bumubuo sa pinakamalaking mga istraktura sa uniberso. Tulad ng gas na itolumalamig at nahuhulog sa madilim na bagay na halos, ito ay naging isang disk na pagkatapos ay maaaring cool na kahit na sa karagdagang at kalaunan fragment sa mga bituin.

Tulad ng edad ng mga bituin at pagkamatay, maaari nilang ibalik ang ilan sa mga gas na iyon pabalik sa kalawakan alinman sa pamamagitan ng mga hangin mula sa mga bituin o sa pamamagitan ngpagpunta supernova. Tulad ng napakalaking mga bituin na namamatay sa mga nasabing pagsabog, pinainit nila ang gas sa paligid nila at pinipigilan ang paglamig nang napakabilis. Ibinibigay nila ang tinatawag ng mga astronomo na 'puna': ang pagbuo ng bituin sa mga kalawakan ay samakatuwid isang proseso na kinokontrol ng sarili. Ang init mula sa namamatay na mga bituin ay nangangahulugang ang cosmic gas ay hindi cool sa mga bagong bituin bilang kaagad, na sa huli ay naglalagay ng preno sa kung gaano karaming mga bagong bituin ang maaaring mabuo.

Karamihan sa mga galaksiyang bumubuo ng bituin ay disk-o hugis-spiral, tulad ng ating Milky Way.


Kaliwa: isang spiral galaxy na nagliliyab sa asul na ilaw ng mga batang bituin mula sa patuloy na pagbuo ng bituin; kanan: isang elliptical galaxy na naligo sa pulang ilaw ng mga lumang bituin. Kredito sa imahe: Sloan Digital Sky Survey

Kaliwa: isang spiral galaxy na nagliliyab sa asul na ilaw ng mga batang bituin mula sa patuloy na pagbuo ng bituin; kanan: isang elliptical galaxy na naligo sa pulang ilaw ng mga lumang bituin. Kredito sa imahe:Sloan Digital Sky Survey

Ngunit may isa pang uri ng kalawakan na may ibang-iba na hugis, o morpolohiya, sa astronomer-parlance. Ang mga napakalaking elliptical galaxies na ito ay may posibilidad na magmukhang spheroidal o hugis ng football. Hindi sila gaanong aktibo - nawala ang kanilang supply ng gas at sa gayon ay tumigil sa pagbuo ng mga bagong bituin. Ang kanilang mga bituin ay lumipat sa higit pang mga hindi nakaayos na mga orbit, na binibigyan sila ng kanilang mas malaki, bilugan na hugis.

Ang mga elliptical galaxies na ito ay magkakaiba sa dalawang pangunahing paraan: hindi na sila bumubuo ng mga bituin at mayroon silang magkakaibang hugis. Isang bagay na malamang na dramatikong nangyari sa kanila upang makabuo ng mga malalalim na pagbabago. Ano?

Blue = bata at pula = matanda?


Ang pangunahing paghati ng mga kalawakan sa mga bituin na galaw na nagbubuo ng mga bituin na nagliliyab sa asul na ilaw ng napakalaking, bata at maikling buhay na mga bituin, sa isang banda, at mga quiescent elliptical na naligo sa mainit na ningning ng mga sinaunang low-mass star, sa kabilang banda, bumalik sa mga maagang survey ng kalawakan noong ika-20 siglo.

Ngunit, isang beses modernong mga survey tulad ng Sloan Digital Sky Survey (SDSS) nagsimulang magtala ng daan-daang libong mga kalawakan, nagsimulang umusbong ang mga bagay na hindi lubos na akma sa dalawang malawak na kategorya.

Ang isang makabuluhang bilang ng mga pula, quiescent galaxies ay hindi elliptical ang hugis sa lahat, ngunit mananatili ng halos isang hugis ng disk. Sa paanuman, ang mga kalawakan na ito ay tumigil sa pagbubuo ng mga bituin nang hindi dramatikong binabago ang kanilang istraktura.

Sa parehong oras, ang mga asul na elliptical galaxies ay nagsimulang lumitaw. Ang kanilang istraktura ay katulad ng 'pula at patay' na mga elliptical, ngunit lumiwanag sila sa maliwanag na asul na ilaw ng mga batang bituin, na nagpapahiwatig na ang pagbuo ng bituin ay patuloy pa rin sa kanila.

Paano gumagana ang dalawang oddballs na ito - ang mga pulang spiral at ang mga asul na elliptical - magkasya sa aming larawan ng ebolusyon ng kalawakan?

Pinapayagan ng Galaxy Zoo ang mga siyentipikong mamamayan na uriin ang mga kalawakan.

Pinapayagan ng Galaxy Zoo ang mga siyentipikong mamamayan na uriin ang mga kalawakan.


Ipadala ang mga siyentipikong mamamayan

Bilang isang nagtapos na mag-aaral sa Oxford, naghahanap ako ng ilan sa mga oddball galaxy na ito. Partikular akong interesado sa mga asul na elliptical at anumang mga pahiwatig na nilalaman nila tungkol sa pagbuo ng mga elliptical galaxies sa pangkalahatan.

Sa isang punto, ginugol ko ang isang buong linggo na dumaan sa halos 50,000 mga kalawakan mula sa SDSS ng mata, dahil wala sa mga magagamit na mga algorithm para sa pag-uuri ng hugis ng galaxy ay kasing ganda ng kailangan ko. Natagpuan ko ang ilang mga asul na elliptical, ngunit ang halaga ng pag-uuri ng lahat ng humigit-kumulang isang milyong mga kalawakan sa SDSS na may mga mata ng tao ay mabilis na naging maliwanag. Siyempre, hindi posible ang pagdaan ng isang milyong mga galaxy.

Makalipas ang maikling panahon, isang pangkat ng mga nakikipagtulungan at ako ang naglunsadgalaxyzoo.orgat inanyayahan ang mga miyembro ng publiko - mamamayan ng siyentipiko - na lumahok sa pagsasaliksik sa astrophysics. Kapag nag-log on ka sa Galaxy Zoo, ipapakita sa iyo ang isang imahe ng isang kalawakan at isang hanay ng mga pindutan na naaayon sa posibleng pag-uuri, at isang tutorial upang matulungan kang makilala ang iba't ibang mga klase.

Sa oras na tumigil kami sa pag-record ng mga pag-uuri mula sa isang isang-milyong katao, ang bawat isa sa isang milyong mga kalawakan sa Galaxy Zoo ay nauri nang higit sa 70 beses, binibigyan akomaaasahang, pag-uuri ng tao ng hugis ng galaxy, kabilang ang isang sukat ng kawalan ng katiyakan. Sumang-ayon ba ang 65 sa 70 mamamayan na siyentipiko na ang kalawakan na ito ay isang elliptical? Mabuti! Kung wala man lang kasunduan, impormasyon din iyan.

Ang pag-tap sa epekto ng 'karunungan ng karamihan' na isinama sa walang kapantay na kakayahan ng tao para sa pagkilala sa pattern ay nakatulong sa pag-uuri sa isang milyong mga kalawakan at nahukay ang marami sa mga hindi gaanong karaniwang mga asul na elliptical at pulang spiral upang pag-aralan natin.

Ang galaxy color-mass diagram. Ang mga asul at galaw na bumubuo ng bituin ay nasa ilalim, sa asul na ulap. Ang mga pula, quiescent galaxy ay nasa tuktok, sa pulang pagkakasunud-sunod. Ang

Ang galaxy color-mass diagram. Ang mga asul at galaw na bumubuo ng bituin ay nasa ilalim, sa asul na ulap. Ang mga pula, quiescent galaxy ay nasa tuktok, sa pulang pagkakasunud-sunod. Ang 'berdeng lambak' ay ang zone ng paglipat sa pagitan. Kredito sa imahe: Schawinski + 14


Hindi namamalayang nakatira sa berdeng lambak?

Ang mga sangang daan ng ebolusyon ng kalawakan ay isang lugar na tinawag na 'berdeng lambak. ' Maaari itong tunog napakaganda, ngunit tumutukoy sa populasyon sa pagitan ng mga asul na galaw na bumubuo ng bituin (ang 'asul na ulap') at ang pula, passively na umuunlad na mga kalawakan (ang 'pulang pagkakasunud-sunod'). Ang mga galaxy na may 'berde' o mga intermediate na kulay ay dapat na ang mga kalawakan kung saan ang proseso ng pagbuo ng bituin ay nasa proseso ng pag-patay, ngunit mayroon pa ring ilang patuloy na pagbuo ng bituin - na nagpapahiwatig na ang proseso ay nagsara lamang ng ilang sandali nakaraan, marahil ng ilang daang milyong taon .

Bilang isang usisero sa isang tabi, ang pinagmulan ng term na 'berdeng lambak' ay maaaring bumalik sa isang pahayag na ibinigay sa University of Arizona tungkol sa ebolusyon ng kalawakan kung saan, nang inilarawan ng tagapagsalita ang diagram ng kulay ng kulay ng kalawakan, isang miyembro ng madla ang tumawag. : 'Ang berdeng lambak, kung saan pupunta ang mga kalawakan upang mamatay!' Ang Green Valley, Arizona, ay isang pamayanan ng pagreretiro sa labas lamang ng bayan ng unibersidad, Tucson.

Para sa aming proyekto, ang talagang kapanapanabik na sandali ay dumating nang tingnan namin angrate kung saan namamatay ang iba`t ibang mga kalawakan. Natagpuan namin ang mga mabagal na namamatay ay ang mga spiral at ang mabilis na namamatay ay ang mga elliptical. Dapat mayroong dalawang panimulang pagkakaiba-iba ng mga pathway ng evolutionary na humahantong sa pagsusubo sa mga kalawakan. Nang tuklasin namin ang dalawang senaryong ito - dahan-dahang namamatay, at mabilis na namamatay - naging malinaw na ang dalawang mga daanan na ito ay kailangang maiugnay sa suplay ng gas na nagpapalakas ng pagbuo ng bituin sa una.

Mag-isip ng isang spiral galaxy tulad ng ating sariling Milky Way na masayang nagko-convert ng gas sa mga bituin habang patuloy na dumadaloy ang bagong gas. Pagkatapos ay may isang bagay na nangyayari na patayin ang supply ng sariwang labas na gas: marahil ang kalawakan ay nahulog sa isang napakalaking kumpol ng mga kalawakan kung saan ang mainit na intra-cluster pinuputol ng gas ang sariwang gas mula sa labas, o marahil ang madilim na butas ng kalawakan ay lumago nang labis na ang gas na nahulog dito ay nagulat na nag-init sa isang mataas na temperatura na hindi ito maaaring lumamig sa loob ng edad ng sansinukob. Sa anumang kaso, ang spiral galaxy ay naiwan na may lamang gas na mayroon sa reservoir nito.

Dahil ang mga reservoir na ito ay maaaring maging napakalubha, at ang pag-convert ng gas sa mga bituin ay napakabagal ng proseso, ang aming spiral galaxy ay maaaring magpatuloy nang medyo habang naghahanap ng 'buhay' na may mga bagong bituin, habang ang aktwal na rate ng pagbuo ng bituin ay tumanggi sa loob ng maraming bilyong taon . Ang kabagalan ng glacial ng paggamit ng natitirang reservoir ng gas ay nangangahulugang sa oras na napagtanto natin na ang isang kalawakan ay nasa tanggihan ng terminal, ang 'sandali ng pag-trigger' ay naganap bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas.

Isang imahe ng Hubble ng bahagi ng Andromeda galaxy, na tulad ng aming Milky Way ay maaaring isang galactic zombie. Kredito sa imahe: NASA, ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams at L.C. Johnson (University of Washington), ang koponan ng PHAT, at R. Gendler

Isang imahe ng Hubble ng bahagi ng Andromeda galaxy, na tulad ng aming Milky Way ay maaaring isang galactic zombie. Kredito sa imahe:NASA, ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams at L.C. Johnson (University of Washington), ang koponan ng PHAT, at R. Gendler

Ang Andromeda galaxy, ang aming pinakamalapit na napakalaking spiral galaxy, ay nasa berdeng lambak at malamang na nagsimula ang pagbagsak nito noong nakaraang taon: ito ay isang zombie galaxy, ayon sa aming pinakabagong pagsasaliksik. Patay na ito, ngunit patuloy na gumagalaw, gumagawa pa rin ng mga bituin, ngunit sa isang pinababang rate kumpara sa kung ano ang dapat kung ito ay isang normal na galaxy na bumubuo pa rin ng bituin. Ang pag-ehersisyo kung ang Milky Way ay nasa berdeng lambak - sa proseso ng pag-shut down - ay mas mahirap, dahil nasa Milky Way tayo at hindi madaling masukatang mga pinagsamang katangianang paraan na magagawa natin para sa malalayong mga kalawakan.

Kahit na may mas hindi sigurado na data, mukhang nasa gilid lang ang Milky Way, handa nang mag-tumble sa berdeng lambak. Ganap na posible na ang Milky Way galaxy ay isang zombie, na namatay noong isang bilyong taon na ang nakalilipas.

Ang Pakikipag-usap & Apos; src = & apos; img / science-wire / 86 / ay-aming-milky-way-galaxy-zombie.gif

Kevin Schawinski, Katulong na Propesor ng Galaxy & Black Hole Astrophysics,Swiss Federal Institute of Technology Zurich

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish noongAng pag-uusap. Basahin angorihinal na artikulo.

Nag-e-enjoy sa ForVM? Mag-sign up para sa aming libreng pang-araw-araw na newsletter ngayon!