Wyniki komputerowej symulacji oddziaływania Drogi Mlecznej z galaktyką karłowatą w Strzelcu pokazały, że spiralna struktura naszej galaktyki mogła powstać w wyniku zderzeń tych dwóch zbiorowisk gwiazd.

Nie jest niczym nowym, że zderzenia galaktyki Sagittarius (nazywanej tak od gwiazdozbioru, w kierunku którego ją obserwujemy) z Drogą Mleczną miały miejsce w przeszłości, jednak dotychczasowe badania skupiały się głównie ich wpływie na galaktykę karłowatą. Niedawno wykonana symulacja, której wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie “Nature”, skupiała się na tym, co się działo z Drogą Mleczną.

Astronomowie uważają, że galaktyki karłowate składają się głównie z hipotetycznej ciemnej materii – o jej istnieniu wnioskujemy z ruchów gwiazd i galaktyk, których nie potrafimy wyjaśnić bez dodatkowej, nieświecącej materii. Początkowo obiekty te posiadały jeszcze większe ilości ciemnej materii, jednak jej większość została odarta w wyniku oddziaływań pływowych z macierzystą galaktyką. Saggitarius dwukrotnie przeszedł przez naszą galaktykę w ciągu ostatnich dwóch miliardów lat: 1,9 oraz 0,9 miliarda lat temu, tracą od 80 do 90 procent swojej ciemnej materii, której początkowo było 100 razy więcej niż gwiazd.

Gdy galaktyki zderzają się galaktyki podobnych rozmiarów, siły pływowe powodują, że gwiazdy i materia z obydwu rozciąga się w gigantyczne pętle. W przypadku Sagittariusa, one rosły pochłaniając kolejne gwiazdy i były stopniowo pociągane na zewnątrz przez obrót Drogi Mlecznej. Ciemna materia przyczyniła się do powstania niestabilności w dysku Drogi Mlecznej. Były one wzmacniane i przyczyniły się do powstania ramion spiralnych i skojarzonych z nimi pierścieniowych struktur na peryferiach naszej galaktyki. Gdyby nie posiadała w ogóle ciemnej materii, jej wpływ na naszą galaktykę byłby pomijalny.

Struktura spiralna zaczęła się formować krótko po pierwszym zderzeniu, na ostateczny efekt przyszło jednak czekać około miliard lat. Drugie zderzenie nie było tak gwałtowne, jednak obserwujemy obecnie słabszą, drugorzędną strukturę spiralną. W ciągu następnych 10 milionów lat Sagittarius przejdzie przez południowy kraniec dysku Drogi Mlecznej. Ponieważ jednak stracił on zdecydowaną większość ciemnej materii i gwiazd, jej wpływ na naszą Galaktykę będzie niewielki.

Autor publikacji podejrzewa, że duża część galaktyk spiralnych w niedalekim Wszechświecie została znacząco zaburzona przez małe galaktyki satelitarne w procesie ich łączenia się z galaktyką macierzystą, co spowodowało powstanie spiralnej struktury. Dopiero jednak dalsza praca pozwoli nam odpowiadać na pytania, czy konkretna galaktyka spiralna była pod wpływem innych, czy też ewoluowała w izolacji. Dalsze badanie związków Drogi Mlecznej i galaktyki w Strzelcu powinno ułatwić dawanie odpowiedzi.

Na stronie internetowej autora publikacji można obejrzeć dwa filmiki przedstawiające symulację. Na pierwszym z nich widzimy galaktykę karłowatą obiegającą macierzystą galaktykę gdzie kolorami oznaczono stopnień związania grawitacyjnego. Po pierwszym przejściu satelity przez perycentrum pojawia się struktura spiralna. Na drugim filmiku kolorami oznaczono jasność powierzchniową obydwu obiektów, a orbita galaktyki karłowatej jest ustawiona wzdłuż kierunku patrzenia.

Autor

Grzegorz Gajda

Komentarze

  1. Hiskiasz    

    Czy wyniki tych badań uwzględniają “Density wave theory” (DWT)? — Jak wyniki opisanych w artykule badań mają się teorii wyjaśniającej istnienie galaktyk spiralnych w oparciu o zasadę “DWT”? Obecnie DWT to chyba jedyna teoria wyjaśniająca TRWAŁE istnienie ramion w galaktykach spiralnych mimo wykonania wielu obrotów wokoło własnej osi przez te galaktyki (czy faktycznie wyjaśnia to inna sprawa). I teraz czy ramiona we wszystkich galaktykach spiralnych jakie znamy powstały w wyniku zderzenia np. galaktyk eliptycznych z innymi galaktykami, czy też są jakieś inne alternatywne sposoby powstawania galaktyk spiralnych?

    Jeśli teraz (załóżmy) to jedyny sposób powstawania galaktyk spiralnych, to oznaczałoby to, że zderzenie byłoby rodzajem włącznika (jak to się odbywa?) mechanizmu DWT, który następnie pozwałałby na dalsze stabilne trwanie ramion. Biorąc teraz pod uwagę ilość galaktyk spiralnych musimy mówić o sporym zbiegu okoliczności, że w przypadku każdej z tych galaktyk akurat zaistniało takie a nie inne skonfigurowanie z inną galaktyką, które umożliwiło powstanie ramion. Czy ktoś policzył prawdopodobieństwo zaistnienia takiego układu i jak takie obliczenia mają się do obserwowanej liczby galaktyk spiralnych?

    Jeszcze jedna rzecz. Kiedy patrzę na film z podanej w artykule strony autora tego artykułu w Nature to widać, że galaktyka po powstaniu w niej ramion spiralnych obraca się inaczej niż wyjaśnia to DWT. Tyle że w tym przypadku te ramiona powinny się już po kilku obrotach owinąć wokoło jądra i zaniknąć. Przy drugim zderzeniu nie powinno już ich być. Pytam o to wszystko, bo mi się to nieco niespójne wydaje.

Komentarze są zablokowane.