АСТРОНОМИЈА - ГАЛАКСИИ II ДЕЛ

Космолоџиски Телескоп  Атакама

Космолоџиски Телескоп  Атакама (АКТ) ни овозможува да зумираме во непрецизните детали на некои делови од небото. Исто така можеме да го проучуваме напредокот на растот на структурите, каде што стрктурите се работи како галаксиите и кластери на галаксиите со добра скала на детали. АКТ не детектира видлива светлина. Тој детектира космички микробранови од времето кога вселената била стара само неколку стотици илјади години. Телескопот не само што детектира рани галаксии, туку и гледа како тие растат. Ние сме во можност да го прифатиме напредокот на формирањето на галаксиите и кластерите на галаксиите. Можеме да ги видиме отпечатоците од сите галаксии кои пораснале во времето кога универзумот бил стар само неколку стотици илјади години до сега. АКТ им помогнал на астрономите да разберат како галаксиите еволуирале скоро од почетокот на самото време.

   Сега можеме да почнеме да го одговараме прашањето за тоа како изгледале галаксиите кога биле млади ? Како се споредуваат со денешните галаксии ? Како пораснале ? Астрономите гледаат како се развиваат галаксиите од групи на ѕвезди, во колаж на систем кој што го гледаме денес. Тековното разбирање на астрономите е тоа што ѕведите од кластери, кои што ги градат галаксиите, кои што се градат во кластерите на галаксиите, кои што се градат  во супер-кластери на галаксиите се најголемите структури кои што денес може да се видат во универзумот. Раните галаксии биле хаос - гроздови од ѕведи, гас и прашина. Но денеска галаскиите изгледаат средени. Како несредените галаксии се трансформираат во прекрасни  спирали. Одговорот е гравитација. Гравитацијата ги обликува галаксиите и ја контролира нивната иднина. Постои незамисливо моќен и неверојатно деструктивен извор на гравитација во срцето на повеќето галаксии, а така и еден во самиот центар на нашиот Млечен Пат. Галаксиите потојат повеќе од 12 милијарди години. Знаеме дека овие огромни империи од ѕвезди сепојавуваат во различни големини и форми, од спирали, па се до огромни топки од ѕвезди. Но сеуште има многу работи кои што не ги знаеме за галаксиите. Како галаксиите дошле до формата во која што се наоѓаат сега ? Дали спиралните галаксии отсекогаш биле спирални ? Одговорот е речиси сигурно не. Многу младите галаксии се неуредни и хаотични, односно тие претставуваат куп од гас, ѕвезди и прашина. Подоцна, преку милијарди години тие прераснуваат во уредни, организирани структури, како галаксијата Вирпол... или нашиот Млечен Пат. Нашиот Млечен Пат започнал не како една мала галаксија туку како повеќе мали галаксии. Тоа што е сега нашиот Млечен Пат, еднаш биле многу мали структури, неправилни обликувани објекти кои што почнале да се обликуваат. Она нешто што ги повлекува малите структури заедно е гравитација. Постепено ги повлеува ѕвездуте навнатре. Тие почнуваат да се вртат се побрзо и побрзо и се израмнуваат во облик на диск. Ѕведите и гасот се збришани во огромни спирални раце. Овој процес бил повторуван милијарди пати низ универзумот. Секоја од овие галаксии изгледа различно, но тие имаат само едно заедничко нешто - сите орбитираат околу нешто во нивниот центар. Со години, научниците се прашувале што е тоа што може да биде довлно силно за да го промени однесувањето на една галаксија. Подоцна го пронашле одговорот - црна дупка. Но не било каков вид на црна дупка, туку супер масивна црна дупка. Првата трага што го одобрувала постоењето на супер масивни црни дупки, било тоа што во срцето на некои галаксии

имало огромни износи на енергија кои излегувале од центарот на една галаксија.   

Тоа што може да се види на сликата е супер масивна црна дупка во центарот на некоја галаксија, која испушта матерај околу неа. Супер масивната црна дупка ги јаде гасот и ѕвездите кои што се во нејзина близина.Црните дупки понекогаш јадат премногу брзо,па поради тоа, подоцна тие го исплукуваат се она што го изеле назад во вслената во вид на чиста енергија.Ова е наречено квазар. Кога научните ќе видат квазар во некоја галаксија, знаат дека таму има супер масивна црна дупка. Но што е со нашата галаксија ? Во неа неможе да се види квазар. Дали тоа значи дека нема масивна црна дупка во неа ? Андреа Гез и нејиниот тим ги поминале последните 15 години обидувајќи се да откријат. Клучот до откривањето дека во нашата галаксија сепак постои супер масивна црна дупка бил начинот на кој се движат ѕвездите. Ѕвездите се движат поради гравитацијата, исто како што планетите орбитираат околу сонцето. Но ѕвездите кои се најблису до центарот на нашата галаскија, се сокриени од облаци од прашина. Гез го употребила гигантсиот телескоп Кек (Keck) кој што се наоѓа на Хаваите и кој ќе може да гледа низ облаците. Тоа што го видела било чудно и брутално место. Се е многу поекстремно во центарот на нашата галсксија. Таму работите се движат премногу брзо. Се е ветровито, се е насилно... тоа е како ниту едно друго место во нашата галаксија. Гез и нејзината екипа почнале да набљудуваат неколку ѕвезди кои што орбитираат во близина на центарот. Задачата била да се направи филм од ѕвездите во близина на центарот, а за тоа требало трпение, поради тоа што прво се цртало  слика, па после уште една и на крај се гледало како се движат. Сликите од орбитирачките ѕвезди откриле нешто неверојатно. Тие се движеле со неколку милиони милји на час. Кога ја добиле втората слика, тоа било највозбудливата точка во тој експеримент, бидејќи им било јасно дека ѕвездите таму се движат толку брзо што хипотезата за супер масивната црна дупка морала да биде точна. И на крај испаднала точна. Гез и нејзиниот тим го следеле движењето на ѕвездите и покажале околу што орбитираат тие. Има само едно нешто кое што е доволно силно што ги тера ѕвездите брзо да орбитираат е супер масивна црна дупка. Гравитацијата на супер масивната црна дупка ги тера ѕвездите да се движат забрзано во нејзина близина, а елипсовидната траекторија на ѕвездите е доказ дека во центарот на нашата галаксија има супер масивна црна дупка.Големината на црната дупка во центарот на Млечниот Пат е огромна - 15 милиони милји долга. Прашањето е дали нашата планета е во опасност? Планетата земја не е во опасност од тоа да биде проголтана од оваа супер масивна црна дупка, поради тоа што таа е доволно далеку за да може да предизвика некаква опасност. Вслушност, Земјата е оддалечена 25 илјади светлосни години од оваа црна дупка. Тоа се многу трилиони милји растојание. Земјата е безбедна - за сега. Супер масивните црни дупки може да бидат извор на големи количини на гравитација, но сеапк тие немаат доволно моќ за да ги задржат галаксиите заедно. Всушност, според законите на физиката галаксиите би требало да одлетаат.  Па зошто не е можно да се случи баш тоа ? Поради тоа што во вселената има нешто што е многу помоќно од супер масивна црна дупка. Тоа нешто, неможе да биде видено и е практично невознможно да се детектира. Наречено е темна материја и е насекаде. Астрономите откриле дека супер масивните црни дупки живеат во срцето на галаксиите и ги влечат ѕвездите со неверојатни брзини, но не се доволно силни да ги држат сите ѕведи заедно во гигантски галаксии. Па, што е тоа што ги држи заедно ? Се било мистерија, се додека еден научник дошол до идејата дека тука се работело нешто непознато. Назад во 1930-тите, швајцарскиот астроном Фриц Звики (Fritz Zwicky) се запрашал зошто галаксиите стоеле заедно во групи. Според неговите пресметки, тие не генерирале доволно гравитација, па би требало да одлетаат далеку едни од други. Фриц велел дека мора да има нешто што ги држи галаксиите во едно место, нешто што никој го немал детектирано претходно и никој не би помисли дека би можело да постои нешто толку моќно.. и според тоа му дал име - темна материја. Најнапред од се тој бил во право и сите негови пресметки биле точни. Ако, тоа што Фриц го нарекол темна материја, ги држи галаксиите заедно во групи, тогаш, можеби тоа исто така држи индивидуални галаксии заедно. За да откријат, научниците изградиле виртуелни галаксии во компјутерите со виртуелни ѕвезди и виртуелна гравитација. Тие направиле симулација каде што ставале многу честички во орбита на рамен диск, кој што бил баш како слики од нашата галаксија. Научниците очекувале да добијат совршено добра галаксија и гледале да видат дали има спирала. Но тие секогаш одлетувале. Немало доволно гравитција во галаксијата за да ги држи заедно. Затоа, Острикер (Ostriker) додал екстра гравитација, од виртуелна темна материја. Тоа било како природно нешто за да се проба и подоцна го решило проблемот, едноставно го поправило.Гравитацијата од темната материја ги држела галаксиите заедно. Темната материја се однесува како еден вид на заштитен скелет за галаксиите кој ги држи заедно и во место и ги спречува од распаѓање.Сега научниците истражуваат околу тоа дека темната материја не само што ги држи галаксиите заедно, туку можно е да биде и причината за нивниот живот. Тие мислат дека темната материја е создадена од Биг - Бенг. Подоцна таа почнала да се таложи. Тие талози од темна материја на крајот станале јадра, односно семињата на нашата галаксија. Но научниците суште немаат идеа што точно претставува темната материја. Темната материја е многу чудна бидејќи неможеме да разбереме што точно е таа. Сигурно не е направена од истиот материјал од кои што сме ние направени. Ние неможеме да допреме, неможеме да ја почувствуваме.. но сепак таа најверојатно е насекаде околу нас. Тоа е како посебен вид на материјал кој може да помине точно низ нас, во спротивно не би постоеле. Ние луѓето може не знаеме многу за темната материја, но универзумот е целосно пополнет со неа. Без нејзе универзумот не би функционирал на начинот на кој функционира денес. Но сепак универзумот функционира, па можеби темната материја навистина постои... Чудно нешто детектирано во вселената, не директно, но со набљудување на она што и го прави на светлината. Ова се сведува на процес наречен гравитационо искривување, кое ни помага во детектирање на присуството на темната материја. Процесот се состои во фактот дека кога светлината од некоја далечна галаксија патува кон нас, ако истата помине покрај голема количина на темна материја нејзината патека ќе биде искривена од присуството на темната материја со помош на гравитационата сила. Кога телескопот Хабл ќе погледне во длабочината на вселената некои галаксии изгледаат изобличено и истегнато што е последица на присуството на темната материја која  го менува нивниот изглед. Тоа  е како да гледаме низ сад од златна риба. Сега е јасно дека темната материја е состојка од големо значење за универзумот. Таа претставува почеток на целокупниот настанок на земјата. Присутна е од почетокот на време и влијае на се и насекаде. Таа го активира раѓањето на галаксиите и ги држи заедно. Неможеме да ја видиме ниту пак да ја детектираме но сепак темната материја е господар на универзумот.

Галаксиите изгледаат осамени, но тоа е вистина, тие се одалечени една од друга трилиони милји. Всушност тие живеат во групи наречени кластери. Овие кластери на галаксии се поврзани помеѓу себе во суперкластери кои содржат десетици илјадници галаксии. Па каде е тука местото на нашата галаксија Млечниот Пат? Ако ја погледнеме големата слика сфаќаме дека нашата галаксија е дел од локална група на галаксии каде што Млечниот Пат и Андромеда галаксијата се најголемите галаксии во оваа локална група на галаксии. Но ако се погледне подалеку тогаш може да се види дека Млечниот Пат е дел од Вирго суперкластер од галаксии.

Научниците со помош на телескопот ЕсДиЕсЕс (SDSS во Ново Мексико) ја обележуваат - мапираат целокупната структура на универумот и позицијата на кластерите и суперкластерите од галаксии.

Намената на овој телескоп е да ја игради првата 3Д мапа на ноќното небо, процес со кој се идентификува точната положба на десетици милиони галаксии.

Мапата ни прикажува работи кои не сме ги виделе претходно. Таа прикажува галаксии во кластери и суперкластери, како и фактот дека овие суперкластери се поврзани во структури наречени филаменти. SDSS телескопот пронајде една таква структура која е долга 1,4 милиони светлосни години.

Истата е наречена Големиот Ѕид Слоун (Great Sloan Wall) и е најголема пронајдена структура во историјата на науката. SDSS телескопот ја прикажува географијата на галаксиите, но научниците отишле уште подалеку. Тие го креирале целиот универзум во суперкомпјутер. Во суперкомпјутерот не можете да ги видите индивидуалните галаксии, ниту кластерите од галаксии, но тоа што можете да го видите се суперкластерите, поврани во филаменти во голема космичка мрежа која што наликува на сунѓер.

Секој од филаментите е дом на милиони кластери од галаксии, поврзани помеѓу себе  со темната материја. Во сликата погоре темната материја свети заедно со филаментите. Темната материја одредува каде во универзумот ќе се формираат галаксиите. Кога ќе погледнеме кон галаксиите можеме да заклучиме дека тие не се расфрлени произволно во универзумот, туку тие тежнеат да формираат помали групи кои ја рефлектираат дистрибуцијата на темната материја. Темната материја е лепакот  кој ја држи заедно целата суперструктура на универзумот. Таа ги врзува галаксиите во кластери а кластерите во суперкластери. Сите тие заедно се поврзани во мрежа од филаменти. Без темната материја целата структура на универзумот би се распаднала. Ова е големата слика на универзумот. Истиот претставува огромна космичка мрежа. И скриена длабоко во еден од овие филаменти е галаксијата Млечниот Пат. Нејзиното постоење е околу 12 милјарди години. Но во иднината таа ќе биде уништена во гигантски судир.

Галаксиите се огромни кралства составени од звезди. Некои се во вид на огромни гигантски топки, други имаат форма на комплексни спирали. Вистината е дека тие никогаш не престануваат да се менуваат. Можеби нам нашата галаксија Млечниот Пат ни изгледа статична и дека е на ова место одсекогаш, но тоа не е точно. Нашата галаксија е динамично место. Нејзината природа се менувала со текот на времето. Галаксиите не само што се менуваат туку и се движат, а понекогаш и се судираат една со друга.  А кога тоа ќе се случи тогаш едната од галаксиите ќе биде проголтана од страна на другата галаксија.

На пример галаксијата NGC 2207 изгледа како огромна двојно-спирална галаксија но во суштина тоа е судир на две галаксии. Судирот ќе се одвива милиони години и на крајот двете галаксии ќе постанат една. Судири како овој во универзумот се случуваат често. Нашата галаксија Млечниот Пат не е исклучок од ова правило. Таа настанала на истиот начин при судири со помали галаксии  и тоа можеме да го видиме кај мали струи од звезди кои останале сами при ваквите судири на соединување и кои ја формирале галаксијата Млечниот Пат. Но, ова не е ништо во споредба со тоа што предстои. Галаксијата Млечен Пат во иднината ќе се судри со галаксијата Андромеда, а тоа е лоша вест за галаксијата Млечен Пат. Нашата галаксија и се приближува на галаксијата Андромеда со брина од четвртина милион милји во еден час, што значи дека за 5-6 милјарди години ќе настане крај на галаксијата Млечен Пат. Двете галаксии ќе навлезат во процес наречен танц на смртта.  Кога галаксиите ќе се судрат меѓу себе облаци од гас и прашина се расфрлени во сите правци наоколу. Гравитацијата од галаксиите кои се спојуваат ги поместува звездите од нивните орбити и ги расфрла во длабочините на космичкиот простор. На компјутерската симулација зачудувачко е тоа дека звездите од двете галаксии не се судираат бидеќи истите се доволно одалечени една од друга односно се разминуваат. Веројатноста да една звезда од едната галаксија се судри со звезда од другата галаксија е приближно 0. Како и да е, гасот и прашината помеѓу звездите ќе започне да се вжештува. На крајот истиот ќе се запали и галаксиите во судар ќе светат во жешко-бела боја.

И двете галаксии какви што ги познаваме денес ќе престанат да постојат и ќе се роди нова галаксија Милкомеда. Оваа новоформирана галаксија ќе биде голема елипсоидна галаксија без какви и да било додатоци или облик на спирала. Прашање кое тука се поставува е што тоа значи за планетата Земја. Планетата земја може или да биде исфрлена во надворешниот простор или да заврши во средината(стомакот) на оваа новоформирана галаксија. Звездите и планетите ќе бидат расфрлени насекаде ни просторот така што тоа би можело да значи крај за планетата Земја.  Галаксиите насекаде низ универумот ќе продолжат да се судираат но ова време на галактички канибализам ќе помине бидејќи на крајот постои уште поголема и подеструктивна сила во универумот, сила која ништо не може да ја сопре и која ќе ги насочи галаксиите во спротивен правец една од друга растегнувајќи се и сешто, се додека универзумот не се распадне.

Галаксиите се дом на звезди, соларни системи, планети и месечини. Се што е од значение се случува во галаксиите. Галаксиите се крвниот тек на универзумот. Вистината е дека галаксиите се деликатна структура која се одржува со помош на темната материја. Денес научниците пронајдоа уште една сила која е присутна во универзумот. Таа се нарекува темна енергија. Темната енергија има спротивен ефект од тој на темната материја. Наместо да ги држи галаксиите, таа ги одалечува една од друга. Темната енергија која е пронајдена во последната декада е доминантна работа во универзумот и претставува голема мистерија. Не постои ниту најмала идеја зошто е таа присутна. Не се знае ниту од што е направена. Знаеме дека постои но не знаеме што е и што работи. Во иднината научниците предвидуваат дека темната енергија ќе ја добие космичката битка со темната материја и таа победа ќе ги тера галаксиите да се оддалечуваат една од друга. Темната енергија ќе ги уништи галаксиите. Таа ќе ги натера галаксиите да се оддалечуваат една од друга се подалеку се додека не станат невидливи. Галаксиите ќе станат осамени бастиони во длабокиот свемир. Но тоа нема да се случи во скоро време туку за трилион години. Без галаксиите не би постоел животот. Човештвото има среќа бидејќи нашиот сончев систем се родил во вистинскиот дел од нашата галаксија. Кога би биле поблиску или подалеку од центарот на нашата галаксија ние не би постоеле. Во центарот на галаксијата животот би бил екстремно насилен. На пример кога нашиот сончев систем би бил поблиску до центарот на нашата галаксија радијацијата би била толку голема што ние не би постоеле, но исто така кога би биле подалеку од центарот тоа исто така би било лошо за нашиот сончев систем бидејќи во тоа подрачје нема доволно звезди што повторно би значело дека ние можеби воопшто не би постоеле. Со други зборови ние се наоѓаме во зона која не е ни преблиску ниту предалеку туку во вистинскиот дел од нашата галаксија кој може да содржи милиони звезди. Значи постои веројатност да постојат и други сончеви системи кои можат да подржуваат живот во нашата галаксија. И ако нашата галаксија има зона која поддржува постоење на живот тогаш тоа може да го има и во другите галаксии.

Се повеќе и повеќе научните истражувања се насочуваат кон галаксиите. Тие го содржат клучот на функционирање на универзумот. Галаксиите се раѓаат, развиваат, судираат и на крајот умираат. Галаксиите се суперзвезди на научниот свет. Ние сме среќни бидејќи галаксијата Млечен Пат ни ги обезбедува вистинските услови за наше живеење и опстојување. Нашата судбина е врзана за нашата галаксија и сите останати галаксии. Тие не имаат создадено, не обликуваат и нашата иднина е во нивни раце.

изработила: Марија Илиевска VIIIв 

ОУ “Димитар Миладинов” - Скопје