100-річну таємницю, яка оточує природу “зміни форми” деяких галактик, було розгадано, виявивши в процесі, що наша галактика Чумацький Шлях не завжди мала свій звичний спіральний вигляд. Астроном Алістер Грем використовував старі та нові спостереження, щоб показати, як відбувається еволюція галактик від однієї форми до іншої — процес, відомий як видоутворення галактик. Дослідження показує, що зіткнення та подальше злиття між галактиками є формою «природного відбору», який керує процесом космічної еволюції.
Це означає, що історія космічного насильства Чумацького Шляху не є унікальною для нашої рідної галактики. І це не закінчилося. «Це виживає найпристосованіший», — сказав Грем у заяві. «Астрономія тепер має нову анатомічну послідовність і, нарешті, еволюційну послідовність, у якій видоутворення галактик відбувається через неминуче поєднання галактик, кероване гравітацією».
Галактики мають різні форми. Деякі, як-от Чумацький Шлях, складаються з рукавів добре впорядкованих зірок, що обертаються у формі спіралі навколо центрального зосередження або «опуклості» зоряних тіл. Інші галактики, такі як Мессьє 87 (M87), складаються з еліпса мільярдів зірок, які хаотично дзижчать навколо невпорядкованої центральної концентрації.
З 1920-х років астрономи класифікували галактики на основі послідовності різноманітної анатомії галактик, яка називається «послідовністю Хаббла». Спіральні галактики, такі як наша, розташовані на одному кінці цієї послідовності, а еліптичні галактики, такі як M87, — на іншому. Між цими двома галактиками долають витягнуті сферичні галактики без спіральних рукавів, які називаються лінзоподібними галактиками.
Але чого досі не вистачало цій широко використовуваній системі, так це еволюційних шляхів, які пов’язують одну форму галактики з іншою.
Переформатування галактичної еволюції
Щоб розрізати еволюційні шляхи в послідовності Хаббла, Грем подивився на 100 галактик поблизу Чумацького Шляху на зображеннях оптичного світла, зібраних космічним телескопом Хаббла, і порівняв їх з інфрачервоними зображеннями космічного телескопа Спітцер. Це дозволило йому порівняти масу всіх зірок у кожній галактиці з масою їхніх центральних надмасивних чорних дір.
Це показало існування двох різних типів лінзоподібних галактик, що перемикаються: одна версія є старою та позбавлена пилу, а інша – молода та багата пилом.
Коли бідні на пил галактики накопичують газ, пил та іншу речовину, диск, який оточує їхню центральну область, порушується, при цьому руйнування створює спіральний візерунок, що випромінюється з їхніх сердець. Це створює спіральні рукави, які є надщільними обертовими областями, які утворюють згустки газу під час обертання, викликаючи колапс і утворення зірок.
Багаті пилом лінзоподібні галактики, з іншого боку, утворюються, коли спіральні галактики стикаються та зливаються. На це вказує той факт, що спіральні галактики мають невеликий центральний сфероїд із розширеними спіральними рукавами зірок, газу та пилу. Молоді та запорошені лінзоподібні галактики мають помітно більш помітні сфероїди та чорні діри, ніж спіральні галактики та бідні пилом лінзоподібні галактики.
Несподіваним результатом цього є висновок про те, що спіральні галактики, такі як Чумацький Шлях, насправді знаходяться між пиловими та бідними пиловими лінзоподібними галактиками в послідовності Хаббла.
«Все стало на свої місця, коли було визнано, що лінзоподібні галактики не є єдиним сполучним населенням, яким їх зображували довгий час», — пояснив Грем. «Це перемальовує нашу улюблену послідовність галактик, і, що важливо, тепер ми бачимо еволюційні шляхи через послідовність одруження галактик або те, що бізнес може називати поглинаннями та злиттями».