Tähtitieteilijät kohtaavat havainnoissaan usein ilmiöitä, joita on paitsi vaikea selittää, myös yksinkertaisesti mahdotonta kuvata. Mitä pidemmälle katsomme avaruuteen, sitä enemmän löydämme tällaisia ilmiöitä. Suosittelemme, että tutustut tusinaan mielenkiintoisimmista galaktisista ilmiöistä ja kummallisuuksista, jotka on kerätty vuosien huolellisen avaruuden miettimisen aikana.
Triangulum II -galaksi
Linnunradan reunan lähellä sijaitseva Triangulum II -galaksi on jo hämmästyttänyt monia tähtitieteilijöitä uskomattoman nopeilla tähdillä. Pienessä galaktisessa naapurissamme on ennätyksellisen pieni määrä niitä - vain noin 1000 (Linnunradalla on esimerkiksi 100 miljardia). Triangulum II: ssa on kuitenkin valtava massa.
Havaijilla Mauna Kea -tulivuorella sijaitseva Keck-teleskooppi havaitsi tätä galaksia havainnoidessaan kuutta tähteä liikkuvaa paljon nopeammin kuin odotettiin. Tosiasia on, että galaksi on niin pimeä, että vain nämä kuusi tähteä olivat näkyvissä kaukoputken läpi. Jopa näiden tähtien ansiosta tutkijat pystyivät kuitenkin laskemaan Triangulum II: n painovoimat ja sen kokonaismassan. Kävi ilmi, että galaksi on massiivisempi kuin kaikkien tähtensä yhdistetty massa.
Tutkijat ovat havainneet, että tässä galaksissa on korkein tumman aineen pitoisuus kaikkien aiemmin tutkittujen galaksien joukossa. Strasbourgin yliopiston ranskalaiset tähtitieteilijät uskovat kuitenkin, että syy tähtien voimakkaaseen sirontaan ja galaksin himmeyteen on Triangulum II: n vieressä olevien galaksien painovoimien vaikutus.
Tällainen korkea pimeän aineen pitoisuus Triangulum II: ssa antaa tutkijoille suoran mahdollisuuden yrittää tutkia tätä outoa ainetta, jonka osuus maailmankaikkeuden kokonaismassasta on 24 prosenttia. Johtuen siitä, että tämä galaksi sisältää hyvin vähän tähtiä, se ei tuota käytännössä lainkaan gammasäteilyä, mikä antaa mahdollisuuden havaita röntgensäteilyvoimat pimeän aineen vuorovaikutuksesta. Koska galaksi on käytännöllisesti katsoen kuollut, nämä signaalit tulisi tallentaa selkeästi, vain vähän tai ei ollenkaan vääristymiä "vilkkaammilla" alueilla sijaitsevien kosmisten energialähteiden joukosta.
Mainosvideo:
Salaperäinen galaktinen rengas
Amerikkalaiset ja unkarilaiset tähtitieteilijät törmäsivät äskettäin avaruusrakenteeseen, joka osoittautui niin valtavaksi, että sen olemassaoloon on vaikea uskoa. Tämä rakenne osoittautui galaksijoukoksi, joka muodosti eräänlaisen renkaan, joka ulottuu melkein 5 miljardia valovuotta. Tämä esine on niin valtava, että yötaivaalla optisella alueella se näyttäisi 70 kertaa suuremmalta kuin kuun koko levy.
Tähtitieteilijät pystyivät laskemaan tämän kosmisen renkaan arvioidun koon johtuen seitsemän havaitun gammasäteilyn purskeen samankaltaisuudesta - yksi suurimmista ilmiöistä räjähtävän energian vapautumisessa avaruudessa. Gammasäteily puhkeaa tyypillisesti, kun tähti muuttuu erittäin kirkkaaksi supernovaksi ja muuttuu sitten mustaksi aukoksi.
Koska havaitut purskeet olivat käytännössä samalla etäisyydellä toisistaan, tähtitieteilijät olettivat, että ne olivat osa samaa kosmistä megarakennetta. Tietysti ei myöskään ole syytä hylätä sattuman todennäköisyyttä. Tämän kokoisen galaktisen renkaan olemassaolo on ristiriidassa kosmologisten malliemme kanssa, jotka kuvaavat universumin suurimpien esineiden kokorajoitusta, joka on näiden mallien mukaan noin 1,2 miljardia valovuotta.
Ja vaikka tämä rengas olisi olemassa, miksi se on niin iso? Kukaan ei vielä tiedä vastausta tähän kysymykseen. On kuitenkin ehdotuksia, että sama salaperäinen pimeä aine on jotenkin vastuussa tällaisten uskomattoman kokoisten avaruusobjektien luomisesta.
Tayna Galaxy
Yhdistämällä Hubble- ja Spitzer-avaruusteleskooppien voiman tähtitieteilijät ovat löytäneet yhden maailmankaikkeuden kaukaisimmista kohteista. Samaan aikaan tutkijat uskovat, että tämä esine ilmestyi vasta 400 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Toisin sanoen se on myös yksi maailmankaikkeuden vanhimmista esineistä. Tämä esine on tuskin havaittavissa oleva ja erittäin haalistunut galaksi nimeltä Tayna, joka tarkoittaa eteläamerikkalaisessa murteessa "esikoista". Toistaiseksi tutkijat ovat löytäneet 22 näistä "ensisyntyisistä" galakseista, jotka ovat peräisin pian Suuren räjähdyksen jälkeen.
Taynan galaksin löytäminen vaati kahden ihmiskunnan parhaan avaruusteleskoopin voiman, ja paljon apua noin neljän miljardin valovuoden päässä sijaitsevasta galaksiryhmästä MACS J0416.1-2403. Neljän miljardin aurinkomassan ansiosta tämä galaksijoukko vetää sisään uskomattoman määrän valoa, mikä luo gravitaatiolinssin ja antaa näkymän Taynalle, joka on olennaisesti sen takana. James Webb -teleskooppi, joka lähetetään avaruuteen vuonna 2018, antaa meille paremman kuvan tästä galaksista ja tarjoaa paljon yksityiskohtaisempaa tietoa tästä maailmankaikkeuden ensimmäisten galaktisten esineiden edustajasta.
Galaktinen lastenhoitaja
Tähtitieteilijät eivät ole täysin varmoja tietämyksestään siitä, miten galaksit syntyvät. On yleisesti hyväksyttyä, että galaksit ottavat kaikki niiden muodostamiseksi tarvittavat aineet galaktien välisestä ympäristöstä. On kuitenkin olemassa muita oletuksia. Yhden heistä mukaan galaksin alkumuodostus tapahtuu pimeän aineen tiheästä kerääntymisestä, jonka ympärille vedyn ja muiden kaasujen pilvet alkavat kerääntyä painovoimien houkuttamana. Toinen teoria on, että galaksit muodostuvat tietystä lähteestä peräisin olevasta aineesta. Ensimmäinen vaihtoehto on liian pitkä todennettavaksi havainnointitiedoista. Kukaan ei koskaan nähnyt toista.
Ainakin viime aikoihin asti. Kalifornian teknillisen instituutin tutkijat ovat havainneet Palomarin observatorion Hale-teleskooppiin asennetun Cosmic Web Imager -instrumentin löytäneen protogalaktisen levyn (hyvin nuori, vasta muodostuva galaksi), joka sijaitsee 10 miljardin valovuoden päässä. Se koostuu kuumasta kaasusta, jonka tilavuutta lisää kylmä kaasu, jonka nuori galaksi saa ns. Kosmisen verkon hehkulangasta, jonka viereen galaksi muodostuu. Tutkijat uskovat, että tämä on ensimmäinen suora todiste kosmisen verkon olemassaolosta, joka yhdistää kaiken maailmankaikkeudessa.
Kahden kvasaarin sijoittamisen tahattomasti tälle avaruusalueelle osa hämähäkinverkosta, joka syöttää kaasua vasta muodostuneeseen galaksiin, on antanut tutkijoille mahdollisuuden määrittää sen läsnäolo.
Suuri Magellanin suuttumus
Suuri Magellanic Cloud (LMC) ja sen kääpiökumppani, Small Magellanic Cloud (MMO), ovat lähimmät naapurigalaksimme, jotka sijaitsevat noin 160 000 ja 200 000 valovuoden päässä. Suurimpina Linnunradan lähellä olevina kääpiögalakseina ne voidaan helposti nähdä yötaivaan eteläisellä pallonpuoliskolla.
Tutkijat huomauttavat, että LMC: n kanssa tapahtuu jotain outoa. Tarantulasumussa, joka on osa LMC: tä, tähtitieteilijät ovat löytäneet todellisen tähtien muodostumisen inkubaattorin. Mutta kuten kävi ilmi, täällä muodostuu paljon vähemmän tähtiä kuin ensi silmäyksellä näyttää.
Tosiasia on, että noin 5 prosenttia 5900 tutkitusta suuresta ja erittäin suuresta tähdestä, jotka sijaitsevat LMC: ssä, eivät kuulu tähän galaksiin. BMO varasti ne IMO: sta. Tutkijat tulivat tähän johtopäätökseen havaittuaan, että nämä tähdet kääntyvät päinvastaiseen suuntaan verrattuna muihin. Lisäksi näiden tähtien kemiallinen koostumus ei ole lainkaan samanlainen kuin yleensä LMC-tähdille. Nämä tähdet sisältävät paljon enemmän raskaita alkuaineita, kuten rautaa ja kalsiumia. Tutkijat uskovat, että tällainen Tarantulasumun hedelmällisyys johtuu juuri siitä, että LMC varastaa tähtiä IMO: lta. Lisäksi BMO ei epäröi syödä kaasua avaruusnaapuriltaan. Tällöin kaasu kiihtyy niin voimakkaasti, että se "sytyttää" jäännöskaasut kahden galaksin välillä.
Galaxy Hercules A
Galaksin keskellä Hercules A (3C 348) on jättimäinen musta aukko, jonka massa on 2,5 miljardia aurinkoa! Se on 1000 kertaa massiivisempi kuin Linnunradan musta aukko ja tuottaa kaksi jättimäistä plasmasuihkua, joka tummentaa käytännöllisesti katsoen koko galaksin, jossa ne sijaitsevat. Lisäksi venyttämällä 1,5 miljoonaa valovuotta nämä plasmavirrat peittävät muut galaksit, mukaan lukien Linnunrata, jonka halkaisija on 15 kertaa pienempi. Täältä löydettyä energiamäärää on hyvin vaikea kuvata. Keskellä olevan mustan aukon ulostulo, joka vastaa radioaaltoja, on miljardi kertaa suurempi kuin aurinkomme.
Tämä riittää tekemään Herculesista yhden kirkkaimmista koskaan havaituista radioaaltojen lähteistä. Yllä olevan kuvan vaaleanpunainen-punainen säde on plasma, jossa on atomihiukkasia ja magneettikenttiä kiihdytetty relativistisiin nopeuksiin (melkein valon nopeuteen). Suuret pallomaiset klusterit reunojen varrella osoittavat todennäköisesti monia varhaisia, uskomattomia purkauksia.
Valitettavasti kaikki tämä on paljaalla silmällä näkymätöntä, eli se on vain taiteilijan esitys. Kuva luotiin Hubble-teleskoopin laajakuvakameran 3 optisten tietojen sekä erittäin suuren radion kaukoputken (Super Large Antenna Array) havaintojen perusteella.
Linnunradan muinaiset valkoiset kääpiöt
Galaksimme on hyvin ikivanha. Se on melkein yhtä vanha kuin itse maailmankaikkeus. Tähtitieteilijät ovat havainneet Linnunradan keskipalkkia ja löytäneet 70 valkoista kääpiötä - tiheitä ja pienikokoisia tähtiä, joiden massa on aurinkoa (tai jopa enemmän), mutta ei suurempaa kuin maa.
Tietysti baarissa on paljon enemmän tähtiä, mutta tutkijat olivat kiinnostuneita tietystä ryhmästä, joka sijaitsi suhteellisen avoimessa kosmisen pölyn päässä ja joka sijaitsi noin 25000 valovuoden päässä Maasta.
Nämä tähdet eivät ole muuta kuin tähtitieteellisiä pyhäinjäännöksiä, mutta tutkijoiden mukaan ne voivat kuitenkin kertoa meille, kuinka galaksimme ilmestyi. Joidenkin valkoisten kääpiöiden uskotaan olevan yli 12 miljardia vuotta vanhoja. Lisäksi tutkijat ajattelevat, että nämä valkoiset kääpiöt olivat niiden tähtien joukossa, jotka kerran "kylvivät" galaksimme. Linnunradan historia alkoi heistä. Miljoonat elinkaarensa päättyneet tähdet ovat seuranneet esimerkkiä ja hajottaneet aineensa 100 000 valovuoden päässä.
Uskomattoman kirkas galaksi
NASAn WISE-avaruusteleskooppi on löytänyt kirkkaimman koskaan löydetyn galaksin. Sen kirkkaus vastaa yli 300 biljoonan auringon aurinkoa. Kyseisen galaksin WISE J224607.57-052635.0 fotonien piti matkustaa 12,5 miljardia vuotta jättääkseen meille viestinsä ja antaakseen meille käsityksen miltä universumi näytti syntymänsä aamunkoitteessa.
Tämä galaksi on niin kirkas, että sen koko kuvaa on vaikea edes tarkastella taiteilijan näkökulmasta, mikä näkyy yllä. Kirkkaus ei kuitenkaan ole lainkaan tähtien ansiota. Galaksi on niin kirkas mustan aukonsa vuoksi. Se on niin massiivinen, että se jopa kyseenalaistaa ymmärryksemme fysiikasta jossain määrin.
Tutkijat ovat yllättyneitä siitä, että varhaisuniversumi olisi voinut olla paratiisi tällaisille avaruusobjekteille. Yleensä mustia aukkoja on rajoitettu niiden "ahmaudessa", eikä kulunut aika olisi ollut riittävää, jotta se nielaisi koko galaksin. Tämä musta aukko pystyi kuitenkin jotenkin voittamaan "ahneuden rajan" useita kertoja, kunnes se saavutti sen massan, jolla sillä on nyt. Hän on”ahminut itsensä” niin paljon, että nyt hän vapauttaa (regurgitoi) valtavan määrän energiaa, joka kirjaimellisesti osuu täällä sijaitsevaan jättiläiseen kaasukokoukseen, joka lopulta alkaa valaista häikäisevällä auralla.
Pieni galaksi, jossa on jättiläinen musta aukko
Ultrakompakti kääpiögalaksia M60-UCD1 voisi muuttaa käsitystämme mustista aukoista ja kääpiögalaksien käsitteestä yleensä. Se on vain 300 valovuotta, mikä on vain 0,2 prosenttia Linnunradan koosta. Tässä galaksissa on kuitenkin musta aukko, jonka massa vastaa 21 miljoonaa aurinkoa. Vertailun vuoksi Linnunradan keskellä oleva musta aukko on kooltaan paljon suurempi, mutta sen massa on vain 4 miljoonaa aurinkoa.
Viime aikoihin asti uskottiin, että galaksien koko ja mustien aukkojen koko liittyvät toisiinsa. Tämä löytö kuitenkin haastoi tämän mallin ja viittaa siihen, että näiden kahden avaruusobjektin koot voivat olla täysin suhteettomia. Ja tutkijoilla on selitys tälle.
Tosiasia on, että M60-UCD1 ei aina ollut kääpiögalaksia. Utahin yliopiston (USA) tähtitieteilijät uskovat, että tässä galaksissa asui kerran 10 miljardia tähteä. Hän pääsi kuitenkin liian lähelle suurempaa galaktista naapuriaan, joka todella ryösti hänet. Tämän seurauksena galaksissa on jäljellä vain noin 140 miljoonaa tähteä. Tämä tekee M60-UCD1: stä lopulta pienimmän galaksin, jonka keskellä on massiivinen musta aukko. Tämä sama tutkijoiden oletus herättää kuitenkin muita kysymyksiä. Ovatko kääpiögalaksit "epäonnistuneita" suuria galakseja vai ovatko he kaikki joutuneet suurempien naapureidensa uhriksi jossakin historiansa vaiheessa?
Galaxy EGS8p7
13,2 miljardia vuotta vanha galaksi EGS8p7 on niin ikivanha, että meidän ei pitäisi nähdä sitä. Suuren räjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus oli jonkin aikaa kuuma protonien ja elektronien joukko. Jäähtymisen jälkeen partikkelit muodostivat neutraalin vedyn. Tärkeintä on, että tässä tapauksessa kaukoputkemme eivät pystyisi havaitsemaan maailmankaikkeuden varhaisvaloa, koska sen pitäisi käydä läpi monia erilaisia vääristymiä.
Kun galaksit ja muut energialähteet ilmestyivät maailmankaikkeuteen, ne ionisoivat kaasun uudelleen, hajottivat sen tiheän kerääntymisen ja avasivat tien valolle. Tämä tapahtuma tapahtui kuitenkin jo noin miljardi vuotta myöhemmin, joten EGS8p7 on liian kaukana meistä, jotta voimme nähdä sen. Tähtitieteilijät huomauttavat kuitenkin jotenkin, että he pystyivät saamaan galaksin Lyman-alfa-linjan, joka on eräänlainen sen viivakoodi. Se ilmenee, kun suhteellisen nuori tähti alkaa lähettää ultraviolettivaloa ympäröivään kaasuun, jättäen jälkeensä lämpösignaalin. Tämän allekirjoituksen havaitsi MOSFIRE-spektrometri Keckin observatoriossa Havaijilla.
Ja silti, galaksin EGS8p7 Lyman-alfa-linjan olisi pitänyt jäädä piiloon varhaisen läpinäkymättömän neutraalin vedyn vaikutuksesta. Tähtitieteilijät eivät ole täysin varmoja siitä, kuinka EGS8p7: n valo onnistuu murtautumaan tällaisen esteen läpi. On oletettu, että paikallisten tähtien säteily on niin voimakasta, että se ionisoi osan maailmankaikkeudesta paljon aikaisemmin kuin muut galaksit.
Bonus: Ring Andromeda
Lähin naapurimme, Andromedan galaksi (M31), ympäröi jättiläinen rengas (tai halo). Andromeda itsessään on kaksinkertainen Linnunradan kokoinen ja kestää yli 200 000 valovuotta. Lisäksi sen halo vie noin 2 miljoonan valovuoden tilan. Se toimii majakana tähtitieteilijöille, jotka etsivät täältä kvasaareja. Hubble-avaruusteleskoopin tieteellisiin instrumentteihin saapunut ultraviolettivalo antoi tutkijoille ajatuksen siitä, kuinka tällainen jättiläinen kaasurengas voisi muodostua Andromedan ympärille.
Osittain galaktisesta kaasusta valmistettu rengas on eräänlainen valtava ainevarasto tuleville ja nouseville tähdille. Siinä on myös runsaasti supernovien muodostamia raskaita alkuaineita, jotka sijaitsevat Andromedan rajoilla ja poistuvat sen rajojen ulkopuolella. Valitettavasti rengas itsessään ei ole näkyvä ihmissilmälle, mutta yötaivaalla se olisi 100 kertaa täysikuun halkaisija.
Nikolay Khizhnyak