Cand privim in sus pe cerul noptii, mai ales in timpul verii, putem vedea o banda de lumina formata din stele mai mult sau mai putin luminoase. Aceasta banda de lumina este galaxia noastra, Calea Lactee. Soarele nostru este doar una din cele aproximativ 200 de miliarde de stele din Calea Lactee, care la randul ei este doar una din miliardele de galaxii din univers. O galaxie este un sistem urias de stele, gaz (in special hidrogen), praf si materie neagra, care orbiteaza in jurul unui centru comun si sunt tinute impreuna de catre gravitatie. Galaxiile pot fi gasite in multe forme si dimensiuni. Stim ca galaxiile sunt foarte batrane si ca s-au format la inceputul evolutiei universului. Totusi, formarea unei galaxii si evolutia galaxiilor in forme atat de diferite au ramas un mister.
Atunci cand astronomii privesc in cele mai indepartate regiuni ale universului cu ajutorul unor telescoape puternice, acestia pot vedea miriade de galaxii. Galaxiile se afla departe una de cealalta si continua sa se indeparteze pe masura ce universul se extinde. In plus, galaxiile sunt organizate in grupuri mari si alte structuri, care ar putea avea implicatii importante pentru structura generala, formarea si soarta universului. Unele galaxii, numite galaxii active, emit cantitati uriase de energie sub forma de radiatii. Acestea pot avea structuri exotice, cum ar fi gauri negre supermasive in centrele lor. Galaxiile active reprezinta un domeniu important al cercetarilor astronomice. In acest articol vom afla mai multe despre cum se formeaza si cum evolueaza galaxiile.
La inceputuri
Nu prea stim exact cum s-au format galaxiile si cum au ajuns sa aiba formele pe care le au astazi, insa exista cateva teorii legate de originile si evolutia lor. La scurt timp dupa Big Bang, acum 14 miliarde de ani, prabusirea norilor de gaze si praf ar fi putut duce la formarea galaxiilor. Interactiunile dintre galaxii, in special coliziunile, joaca un rol important in evolutia lor. Sa ne uitam putin la perioada de formare a galaxiilor.
Observatiile lui Edwin Hubble, si ulterior legea lui Hubble, au condus la ideea ca universul se extinde. Putem estima varsta universului bazandu-ne pe rata de expansiune. Deoarece unele galaxii se afla la miliarde de ani lumina distanta de noi, putem discerne ca ele s-au format destul de curand dupa Big Bang (cu cat te uiti mai adanc in spatiu, cu atat poti privi mai departe in timp). Majoritatea galaxiilor s-au format devreme, insa datele furnizate de telescopul GALEX (Galaxy Explorer) indica faptul ca unele galaxii noi s-au format relativ recent – in ultimele cateva miliarde de ani. Cele mai multe teorii despre universul timpuriu fac doua presupuneri, si anume:
1. Acesta era umplut cu hidrogen si heliu.
2. Unele zone erau ceva mai dense decat altele.
Bazandu-se pe aceste doua ipoteze, astronomii cred ca zonele mai dense au incetinit usor expansiunea, permitand gazului sa se acumuleze in mici nori protogalactici. In acesti nori, gravitatia a facut ca praful si gazul sa se prabuseasca si sa formeze stele. Aceste stele au ars repede si au devenit clustere globulare, insa gravitatia a continuat sa prabuseasca norii. Pe masura ce norii s-au prabusit, acestia au format discuri rotative. Aceste discuri rotative au atras si mai mult gaz si praf cu ajutorul gravitatiei si au format discuri galactice. Inauntrul discurilor galactice s-au format noi stele. Ceea ce a ramas la periferia norului original au fost clusterele globulare si nimbul compus din gaz, praf si materie neagra.
Diferente intre galaxii
Doi factori din acest proces ar putea explica diferentele dintre galaxiile eliptice si cele spirala. Acesti factori sunt:
• Momentul unghiular (gradul de rotire) – norii protogalactici cu un moment unghiular mai mare s-ar fi putut invarti mai repede si ar fi putut forma discuri spiralate. Norii care s-au invartit mai incet ar fi putut forma galaxiile eliptice.
• Racirea – norii protogalactici de inalta densitate s-au racit mai repede, utilizand tot gazul si praful in timpul formarii stelelor si nelasand nimic pentru formarea unui disc galactic (de aceea galaxiile eliptice nu au discuri). Norii protogalactici cu densitate redusa s-au racit mai lent, pastrand gaz si praf pentru formarea discurilor (este cazul galaxiilor in spirala).
Galaxiile nu actioneaza singure. Distantele dintre galaxii par a fi mari intr-adevar, insa diametrele galaxiilor sunt deasemenea mari. In comparatie cu stelele, galaxiile sunt relativ apropiate una de cealalta. Acestea pot interactiona si, mai important, se pot ciocni. Atunci cand galaxiile se ciocnesc, de fapt, ele trec una prin alta – stelele din interiorul lor nu se ciocnesc intre ele datorita distantelor interstelare enorme. Insa, coliziunile au tendinta de a denatura forma unei galaxii. Modelele pe calculator arata ca, daca doua galaxii spirala se ciocnesc, acestea pot deveni galaxii eliptice. De aici putem deduce faptul ca, galaxiile spirala nu au fost niciodata implicate in coliziuni.
Oamenii de stiinta estimeaza ca aproximativ jumatate din galaxiile existente in univers au fost implicate intr-un fel de coliziune. Interactiunile gravitationale dintre galaxiile care se ciocnesc pot provoca mai multe lucruri: noi valuri de formare a stelelor, supernove, prabusirea stelelor care formeaza gauri negre sau gauri negre supermasive in centrul galaxiilor active. La fel ca si in cazul altor obiecte din univers, oamenii de stiinta mai au multe de aflat si descifrat cand vine vorba de galaxii. Universul este vast si mai sunt inca multe mistere de descoperit.
