Posmatranje neba i sjajnih objekata na njegovom prostranstvu oduvek je pričinjavalo zadovoljstvo ljudima, inspirisalo mnoge priče, pružalo pomoć izgubljenim mornarima, a neke čak nateralo na ozbiljno razmišljanje o svom poreklu. Zahvaljujući njihovoj radoznalosti i željom za znanjem, proučavanje nebeskih tela se vremenom razvilo u ozbiljnu i važnu naučnu oblast koja nam danas nudi odgovore na mnoga velika pitanja.
Ipak, svaki odgovor nosi sa sobom nova pitanja, glad za opširnijim i detaljnijim informacijama o nama nedostižnoj beskonačnosti koja nikada neće biti obuzdana. Sa svakim novim korakom shvatamo koliko smo zapravo daleko od konačnog saznanja, koliko smo mali naspram upravljačkih sila svemira.
Iako ne možemo da upravljamo vremenom i oblikujemo prostor, i dalje imamo mogućnost da uz malo truda otkrivamo nove deliće beskonačne slagalice koja nas okružuje. Ta lepota koju razotkrivamo iz godine u godinu biće tema ove rubrike, gde će se obrađivati interesantni fenomeni, kako u našem zvezdanom komšiluku, tako i na većoj skali.
Sve što je ikada otkriveno i napravljeno na Zemlji, od najvećih zgrada i planina do najsitnijih čestica prašine, samo su sitne tačkice na malenoj planeti, jednoj od milijardu drugih u ogromnim mehanizmima koje nazivamo galaksijama. Ovo malo mesto, iako jedinstveno po svom položaju i uslovima, nema nikakav uticaj na gigante u svemiru, na šta nam stalno ukazuje njihova neverovatna priroda.
Slika: Fotografiju poznatu pod imenom “Pale blue dot” napravila je letelica Vojadžer 1 na svom putu ka rubu Sunčevog sistema. Prikazuje Zemlju kao sitnu tačkicu u gornjem delu slike, gde se slučajno našla po sredini raspršenog zraka svetlosti. (NASA/JPL-Caltech)
Naš dom, koji se neprestano kreće zajedno sa galaksijom Mlečni put, za 4 milijardi godina doživeće pravi spektakl. Naučnici tvrde da će se u nekon trenutku susedna galaksija Andromeda sudariti sa njom i formirati džinovsku eliptičnu galaksiju. Iako bi Sunce u tom periodu potpuno spržilo Zemljinu površinu, ako ljudska civilizacija uspe da preživi van svoje matične planete, za nju nebi bilo mnogo promena. Noćno nebo bilo bi bogatije za trilion novih zvezda iz galaksije Andromeda, a spajanje koje bi trajalo milijardama godina nebi imalo značajan uticaj na život unutar Sunčevog sistema.
Međutim, sudari galaksija, iako fascinantni, nisu tako redak fenomen i predstavljaju jedan od načina formiranja velikih galaksija u svemiru i njihove evolucije.
Formiranje galaksija
Naučnici su uspeli da simuliraju formiranje prvih galaksija i došli do zaključka da su verovatno nastale tek nekoliko stotina miliona godina nakon Velikog Praska. Smatra se da su nastale od gasa koji su se izdvajali u celine u ranom svemiru. Obuhvatale su i prve zvezde koje su u to vreme nastale od vodonika i helijuma kada je temperatura postala dovoljno visoka za nuklearnu fuziju. Te gomile gasa su se sudarale i spajale, što je dovelo do formiranja spiralnih krakova na obodima galaksija.
Informacije o najranijem razvoju galaksija dobijamo posmatranjem nekih od njih. Svetlosti sa tih galaksija je bilo potrebno preko 10 milijardi godina da stigne do Zemlje. U tu svrhu koriste se gravitaciona sočiva jer su najstarije galaksije vrlo udaljene, blede i sakrivene iza drugih galaksija.
Slika: Koristeći galaktičko jato Abell 383 kao gravitaciono sočivo, astronomi su otkrili galaksiju toliko daleko od nas da je vidimo onakvu kakva je bila 950 miliona godina nakon Velikog Praska! Na slici se vidi kao tačkica sa obe strane galaktičkog jata. (NASA, ESA, J. Richard (CRAL), J.-P. Kneib (LAM), Marc Postman (STScI))
Galaksije koje su tada nastale po obliku su bile spiralne, mada nisu imale mnogo sličnosti sa današnjim galaksijama. Razvijale su se na različite načine, a ni danas nije potpuno jasno šta je sve doprinelo promenama forme. Ono što zasigurno znamo je da veliki uticaj na oblik i rasprostranjenost pojedinih tipova galaksija imaju interakcije sa drugim galaksijama.
Mnoge velike eliptične galaksije koje postoje danas su upravo nastale spajanjem manjih galaksija. Sa druge strane, za spiralne galaksije koje danas postoje zasigurno znamo da nisu nastale spajanjem, niti su bile u interakciji sa drugim galaksijama. Pri bliskim susretima, gravitaciono privlačenje menja oblik galaksija, pa u tom slučaju, spiralne galaksije ne bi mogle da zadrže svoj specifičan oblik.
Slika: Spajanje spiralne galaksije M51 sa manjom galaksijom. (X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech)
Udaljenost i susreti galaksija
Procenjeno je da postoji više od nekoliko stotina milijardi galaksija u svemiru. Njihova međusobna rastojanja su ogromna, ali su takođe ogromni i njihovi prečnici. Ako uzmemo u obzir to što se većina galaksija nalazi u grupama ili jatima koja sadrže veliki broj galaksija na malom prostoru, njihov sudar je ponekad neizbežan.
Uzmimo kao primer dve galaksije iz lokalne grupe, Mlečni put i Andromedu. Kako znamo da je prečnik naše galaksije 100 000 svetlosnih godina, a Andromedin otprilike dva puta veći, možemo reći da je njihova međusobna udaljenost samo 25 puta veća od njih samih. To ne ostavlja mnogo slobodnog prostora između.
Slika: Galaksija Andromeda (NASA/MSFC/Meteoroid Environment Office/Bill Cooke)
Međusobne interakcije su često rezultat njihovog bliskog susreta, pri kojem veća galaksija privuče manju. Kod nekih malih galaksija se čak dešava da budu potpuno progutane od strane velike galaksije. Upravo to se dešava sa našim Mlečnim Putem koji sadrži ostatke nekoliko malih galaksija uhvaćenih u prošlosti. Predviđa se da će i u narednih nekoliko milijardi godina privući i razoriti još mnogo drugih galaksija.
Posledice interakcija
Pokazano je da galaksije imaju uticaj jedna na drugu čak Iako ne dođe do sudara.
Kod bliskih susreta dve galaksije, sila gravitacije kojom međusobno deluju može da izazove promenu njihovih oblika. A ako dođe do interakcije i galaksije nemaju dovoljnu brzinu da se oslobode gravitacionog privlačenja i nastave kretanje, njihovo spajanje može da traje i do 2 milijarde godina. Ovi sudari su osim na oblik uticali i na promenu veličine galaksija tokom godina, pa su tako galaksije sada uglavnom mnogo veće, neke od njih čak pri kraju svoje evolucije.
Slika: Par galaksija poznat kao UGC 2369 koje se približavaju jedna drugoj I u tom procesu menjaju svoj oblik. Između njih je jasno vidljiv oblak gasa i prašine koji ih povezuje. (ESA/Hubble I NASA, A. Evans)
Šta se dešava sa zvezdama? Suprotno onome što se očekuje od magičnog sudara milijardi zvezda, najčešće ne dolazi do fizičkog kontakta između zvezda u interagujućim galaksijama. Rastojanja između njih su toliko velika da su takvi sudari gotovo nemogući. Ipak, događa se da neke zvezde budu izbačene iz novonastale galaksije.
Za razliku od zvezda, oblaci gasa iz interagujućih galaksija se međusobno sudaraju i sabijaju, što dovodi do gravitacionog kolapsa i formiranja novih zvezda. Milijarde zvezda stvorenih ovom prilikom su od samog početka toliko masivne da se gase ubrzo nakon sudara, a od njih ostanu samo crveni patuljci. Novonastala galaksija doživljava kratak vrhunac pre nego ostane bez svog sjaja zauvek.
Slika: Par interagujućih galaksija Arp 273 (NASA, ESA I Hubble Heritage Team)
Za formiranje zvezda galaksija je potrošila svo svoje gorivo i upravo to dovodi do ubrzanog starenja. Najmlađe i najtoplije zvezde svoj kraj doživljavaju kao supernove, a jedino što ostaje su starije i hladnije zvezde na kraju svog životnog ciklusa. Nedostatak gasa je razlog zašto ogromne eliptične galaksije koje su rezultat sudara imaju vrlo malo aktivnih zvezda, za razliku od spiralnih. Ovo se smatra jednom od završnih faza evolucije galaksija.
Slika: Četiri primera interagujućih galaksija uslikanih u različitim stazama procesa spajanja. Gornji red fotografija prikazuje parove pronađene u različitim oblastima posmatranog dela neba, dok su u donjem redu uvećane slike. (NASA, ESA, J. Lotz, M. Davis i A. Koekemoer)
Naše znanje o ponašanju galaksija i njihovim evolutivnim fazama je ipak nepotpuno i zahteva još mnogo istraživanja. Dok naučnici širom sveta rade na otkrivanju novih informacija, kreativci koriste dostupne podatke za vizuelizaciju ovih neverovatnih pojava. Oni igraju bitnu ulogu u razumevanju pojava koje se dešavaju na većoj skali, a koje bi inače bile teško razumljive široj publici. Zato ovom prilikom prilažem neke od njihovih dela koja uverljivo prikazuju nasilne sudare galaksija:
https://www.youtube.com/watch?v=4disyKG7XtU