I følge de mest aksepterte kosmologiske modellene begynte de første galaksene å danne seg for mellom 13 og 14 milliarder år siden. I løpet av de neste milliarder årene dukket de kosmiske strukturene vi alle har kjent på. Disse inkluderer ting som galakse klynger, superklynger og filamenter, men også galaktiske funksjoner som kuleklynger, galaktiske bukker og Supermassive Black Holes (SMBHs).
I likhet med levende organismer har galakser imidlertid fortsatt å utvikle seg siden den gang. Faktisk, i løpet av levetiden, anskaffer galakser massen hele tiden. I en fersk studie beregnet et internasjonalt team av astronomer hastigheten på innstrømning og utstrømning av materiale til Melkeveien. Da ga de gode menneskene ved astrobitter det et godt sammenbrudd og viste hvor relevant det er for vår forståelse av galaktisk dannelse og evolusjon.
Studien ble ledet av ESA-astronomen Dr. Andrew J. Fox og inkluderte medlemmer fra Space Telescope Science Institute (STScI) The Milky Way Halo Research Group, og flere universiteter. Basert på tidligere studier undersøkte de hastigheten som gassen strømmer inn og ut av Melkeveien fra omgivende skyer med høy hastighet (HVC).
Siden tilgjengeligheten av materiale er nøkkelen til stjernedannelse i en galakse, er det viktig å forstå hastigheten som den blir lagt til og mistet for å forstå hvordan galakser utvikler seg over tid. Og som Michael Foley av
I samsvar med denne modellen produserer de mest massive stjernene i en galakse stjernevind som driver materiale ut av galakskiven. Når de går supernova nær slutten av levetiden, driver de på samme måte mesteparten av materialet ut. Dette materialet strømmer deretter tilbake til disken over tid, og gir materiale for nye stjerner å danne.
"Disse prosessene er samlet kjent som 'stjerners tilbakemelding', og de er ansvarlige for å skyve gass ut av Melkeveien," sa Foley. ”Med andre ord, Melkeveien er ikke en isolert innsjø av materiale; det er et reservoar som stadig vinner og mister bensin på grunn av tyngdekraft og stjerners tilbakemelding.
I tillegg har nyere studier vist at stjernedannelse kan være nært knyttet til størrelsen på Supermassive Black Hole (SMBH) i en galakas kjerne. I utgangspunktet legger SMBHs ut en enorm mengde energi som kan varme opp
Som sådan er hastigheten som materiale strømmer inn og ut av en galakse nøkkelen til å bestemme hastigheten på stjernedannelse. For å beregne hastigheten som dette skjer for Melkeveien, konsulterte Dr. Fox og hans kolleger data fra flere kilder. Som Dr. Fox fortalte Space Magazine via e-post:
”Vi gruvde arkivet. NASA og ESA opprettholder godt kuraterte arkiver med alle Hubble-romteleskopdataene, og vi gikk gjennom alle observasjonene av bakgrunnskvasarer tatt med Cosmic Origins Spectrograph (COS), en sensitiv spektrografikk på Hubble som kan brukes til å analysere det ultrafiolette lyset fra fjerne kilder. Vi fant 270 slike kvasarer. Først brukte vi disse observasjonene til å lage en katalog med raskt bevegelige gassskyer kjent som høyhastighetsskyer (HVC). Så utviklet vi en metode for å splitte HVC-ene i innstrømmende og utstrømmende bestander ved å benytte Doppler-skiftet.
I tillegg viste en fersk studie at Melkeveien opplevde en sovende periode for omtrent 7 milliarder år siden - som varte i omtrent 2 milliarder år. Dette var et resultat av sjokkbølger som fikk interstellare gassskyer til å bli oppvarmet, noe som midlertidig fikk strømmen av kald gass til vår galakse å stoppe. Over tid avkjølte gassen seg og begynte å strømme inn igjen, og utløste en andre runde med stjernedannelse.
Etter å ha sett på alle dataene, var Fox og kollegene i stand til å sette begrensninger for innstrømningshastigheten og utstrømningen for denne galaksen av oss:
Etter å ha sammenlignet hastighetene for innstrømning og utstrømmende gass, fant vi et overskudd av tilsig, noe som er gode nyheter for fremtidig stjernedannelse i vår Galaxy, siden det er rikelig med gass som kan konverteres til stjerner og planeter. Vi målte omtrent 0,5 solmasser per år med tilstrømning og 0,16 solmasser per år med utstrømning, så det er en netto tilstrømning. "
Imidlertid antas HVC-er som Foley antydet å leve i perioder på bare rundt 100 millioner år eller så. Som et resultat kan ikke dette netto tilstrømningen forventes å vare på ubestemt tid. Til slutt ignorerer de HVC-er som er kjent for å ligge i strukturer (for eksempel Fermi-boblene) som ikke sporer den innstrømmende eller utstrømmende gassen, legger han til.
Siden 2010 har astronomer vært klar over de mystiske strukturer som dukker opp fra sentrum av vår galakse kjent som Fermi Bubbles. Disse boble-lignende strukturene strekker seg over tusenvis av lysår og antas å være et resultat av SMBHs forbrukende interstellar gass og rygging ut gammastråler.
I mellomtiden gir imidlertid resultatene ny innsikt i hvordan galakser dannes og utvikler seg. Det styrker også den nye saken som ble laget for "kald strømningsakskresjon", en teori som opprinnelig ble foreslått av prof. Avishai Dekel og kolleger fra Det hebraiske universitetet i Jerusalems Racah Institute of Physics for å forklare hvordan galakser anskaffer gass fra det omkringliggende rommet under dannelsen.
“Disse resultatene viser at galakser som Melkeveien ikke utvikler seg til a
En annen interessant takeaway fra denne studien er det faktum at det som gjelder vår Melkevei, også gjelder stjernersystemer. For eksempel er vårt solsystem også underlagt tilstrømning og utstrømning av materiale over tid. Gjenstander som ‘Oumuamua og den nyere 2I / Borisov bekrefter at asteroider og kometer blir kastet ut av stjernesystemer og scoopet opp av andre regelmessig.
Men hva med gass og støv? Er det vårt solsystem og (i forlengelse) planetjord som går ned eller går opp i vekt over tid? Og hva kan dette bety for fremtiden til systemet vårt og
"Faktisk fra satellittobservasjoner av meteorstier er det anslått at omtrent 100 - 300 tonn (tonn) materiale treffer Jorden hver dag. Det tilsvarer rundt 30.000 til 100.000 tonn per år. Det kan virke som mye, men over en million år vil det bare utgjøre mindre enn en milliarddel av en prosent av jordas totale masse. "
Imidlertid, mens han fortsetter med å forklare, mister også Jorden masse regelmessig gjennom en rekke prosesser. Disse inkluderer radioaktivt forfall av materiale i jordskorpen, noe som fører til energi og subatomære partikler (alfa, beta
På overflaten vil dette virke som et nettotap på rundt 10.000 eller flere tonn årlig. Dessuten estimerte mikrobiolog / vitenskapskommunikator Dr. Chris Smith og fysiolog fra Cambridge Dave Ansell i 2012 at Jorden henter 40 000 tonn støv i året fra verdensrommet, mens den mister 90 000 i året gjennom atmosfæriske og andre prosesser.
Så det kan være mulig at Jorden blir lettere med en hastighet på 10.000 til 50.000 tonn i året. Hastigheten som materialet tilsettes er imidlertid ikke godt begrenset på dette tidspunktet, så det er mulig at vi kan bryte jevn (selv om muligheten for at Jorden får masse virker usannsynlig). Når det gjelder solsystemet vårt, er situasjonen lik. En på den ene siden, interstellar gass og støv
På den annen side kaster også vår sol - som utgjør 99,86% av solsystemets masse - over tid. Ved hjelp av data samlet av NASAs MESSENGER-sonde konkluderte et team med forskere fra NASA og MIT at solen taper masse på grunn av solvind og interiørprosesser. I følge Ask an Astronom, skjer dette med en hastighet på 1,3245 x 1015 tonn i året, selv om solen utvider seg samtidig.
Det er et svimlende tall, men siden solen har en masse på omtrent 1,9885 × 1027 tonn. Så solen kommer ikke til å blinke ut når som helst. Men når den mister masse, vil dens gravitasjonspåvirkning på Jorden og de andre planetene avta. Når vår sol når slutten av hovedsekvensen, vil den imidlertid utvide seg betydelig og kan godt svelge kvikksølv, Venus, jord
Så mens galaksen vår kanskje får masse i overskuelig fremtid, ser det ut som at sola og jorden vår sakte mister massen. Dette skal ikke sees på som dårlige nyheter, men det har konsekvenser i det lange løp. I mellomtiden er det slags oppmuntrende å vite at selv de eldste og mest massive gjenstandene i universet kan endres som levende skapninger.
Enten vi snakker om planeter, stjerner eller galakser, de er født, de lever og de dør. Og i mellom kan de stole på at de legger på seg eller mister noen kilo. Sirkelen av
