Nem minden galaxis épül fel egyformán. Egyesek látványos, szikrázó spirálként tekeregnek, mások apró, homályos pacák, furcsa gyűrűk, vagy csillagok halvány halmazai.
Az, hogy a galaxisok hogyan válnak olyanná, amilyenné, egyelőre rejtély, de egy új kutatás most mégis megpróbál válaszokat adni. Egy ausztrál tudóscsoport neurális hálózat segítségével feltárta, hogy a jól strukturált spirálgalaxisok hogyan változnak át homályos, jellegtelen, lencseszerű és elliptikus galaxisokká.
A kutatás különösen egy eddig megmagyarázatlan furcsa jelenségre, a morfológia-sűrűség kapcsolatra világít rá: a magányos galaxisok, mint például a Tejútrendszer, nagyobb valószínűséggel spirálok, míg a halmazokban lévő galaxisok inkább lencse- vagy ellipszis alakúak.
Ez is érdekelhet: Észlelhetjük a földönkívüliek gravitációs hullámait egy új módszer segítségével
A galaxisok spirálkarjai nagyon törékenyek, és ahogy a galaxishalmazok nagyobb sűrűsége felé haladunk, a spirálgalaxisok kezdik elveszíteni a gázukat. Ez a gázveszteség azt eredményezi, hogy ledobják a spirálkarjukat, és lencse alakúvá válnak
− mondja Joel Pfeffer csillagász, a Nyugat-Ausztráliai Egyetem Nemzetközi Rádiócsillagászati Kutatóközpont (ICRAR) csomópontjának munkatársa.
A munkához az EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments) nevű projektet használták, egy kifinomult szimulációt, amelyet a galaxisok kialakulásának és fejlődésének jobb megértésére terveztek. Olyan laboratóriumként használják, amelyben olyan változásokat figyelhetnek meg, amelyek valós időben túl sokáig tartanak.
Ha tovább olvasnál: A csillagászok kiszúrták a valaha volt legnagyobb galaxist
A kutatók betanítottak egy algoritmust a galaxisok alak alapján történő felismerésére, és ráeresztették a szimulációra. Az algoritmus percenként 20 ezer galaxist azonosított, ami jelentősen csökkentette azt az időt, ami a szimulációban a galaxisok osztályozásához kellett volna. Az EAGLE pontosan rekonstruálta a valós Univerzumban megfigyelhető morfológia-sűrűség kapcsolatot.
EAGLES Simulation showcases how galaxies could change their shape from ICRAR on Vimeo.
A tudósok így megfigyelhették azokat az evolúciós utakat, amelyek bizonyos galaxistípusok dominanciájához vezetnek a különböző környezetekben. Nagy sűrűségű környezetben a gravitációs kölcsönhatások és a galaxisok közötti ütközések megváltoztatják a spirálgalaxisok alakját, és nagyobb számú lencsés és elliptikus galaxist eredményeznek.
A neurális hálózat a tér kisebb sűrűségű régióiban is azonosított homályosabb galaxisokat. A szimuláció kimutatta, hogy ezek akkor keletkeznek, amikor olyan galaxisok egyesülnek, amelyek középpontjában szupermasszív fekete lyuk található. Az aktívan táplálkozó fekete lyuk körüli szélsőséges térből származó erőteljes szelek és sugárzás átrobbantja a galaxist, eltávolítva a körülötte lévő intergalaktikus gázt, ezzel korlátozva a spirálkarok újraképződésének képességét.
A kutatók szerint ezek a mechanizmusok mind összhangban vannak a galaxisok időbeli változásáról szóló korábbi elméletekkel, és a galaktikus kölcsönhatás és evolúció nagyobb képébe illeszkednek.
Forrás: Science Alert