Омилҳое, ки ба шакли галактикаҳо таъсир мерасонанд
Галактикаҳо "шаҳрҳо"-и азими коинот мебошанд, ки миллиардҳо то триллион ситораҳо, газ, чанги байниситораӣ ва моддаи торикии ноаёнро дар бар мегиранд, ки тавассути ҷозиба таъсири қавӣ мерасонанд. Агар мо ба аксҳои галактикаҳо нигоҳ кунем, мебинем, ки онҳо шаклҳои гуногун доранд: баъзеҳо дискҳои зебо печида (спиралҳо), дигарон мудаввар ё байзашакл бе сохтори равшани даст (эллиптикӣ) ва дигарон "бетартиб" (ғайримунтазам) ба назар мерасанд. Савол дар он аст, ки чаро галактикаҳо шаклҳои гуногун доранд? Ҷавоб дар омезиши омилҳои физикаи кайҳонӣ, ки дар тӯли миллиардҳо сол фаъолият мекунанд, ҷойгир аст. Инҳо омилҳои асосие мебошанд, ки ба шакли галактика таъсир мерасонанд.
1. Қувваи ҷозиба ва массаи умумӣ
Қувваи ҷозиба «меъмори» асосии галактикаҳо мебошад. Массаи умумӣ — массаи якҷояи ситорагон , газ, чанг ва моддаи торик — муайян мекунад, ки галактика то чӣ андоза метавонад ҷузъҳои худро мустаҳкам ба ҳам пайваст кунад. Галактикаҳои хеле бузург одатан ҷозибаи қавӣ доранд, ки сохтори дохилии онҳоро устувортар мегардонад, аммо онҳо инчунин ба рӯйдодҳои муҳим, ба монанди якҷояшавӣ бо дигар галактикаҳо, бештар осебпазиранд.
Масса инчунин ба зичии модда таъсир мерасонад. Агар модда дар марказ мутамарказ бошад, галактика метавонад як барҷастагии марказии намоён дошта бошад. Баръакс, агар тақсимоти масса асосан дар диск бошад, галактикаи спиралӣ метавонад "лоғар" бо дастҳои намоён ба назар расад.
2. Материяи торик ва шакли гало
Қисми зиёди массаи галактика дар асл дар дохили ҳалои материаи торик, ки онро иҳота кардааст, ҷойгир аст. Гарчанде ки он рӯшноӣ намебарорад, материаи торик "чаҳорчӯбаи ҷозиба"-ро ташкил медиҳад, ки таҳаввулоти галактикаро роҳнамоӣ мекунад. Шакл ва консентратсияи ҳалои материаи торик ба инҳо таъсир мерасонад:
– Суръати гардиши ситорагон ва газ дар масофаҳои гуногун аз марказ.
– Устувории диски галактикӣ (новобаста аз он ки он ба осонӣ дастҳои спиралӣ ташкил медиҳад ё ба осонӣ халалдор мешавад).
– Эҳтимолияти мавҷуд будани як сатр (сохтори сатр) дар маркази галактика.
Агар галои материяи торик «ғафстар» ё асимметрӣ бошад, галактика метавонад ҳангоми ҳамкорӣ бо ҳамсоягони кайҳонии худ ба осонӣ таҳриф шавад.
3. Импулси кунҷӣ ва гардиш
Яке аз муҳимтарин фарқиятҳо байни галактикаҳои спиралӣ ва эллиптикӣ гардиш аст. Вақте ки абрҳои бузурги газ дар коиноти ибтидоӣ таҳти таъсири қувваи ҷозиба фурӯ мерафтанд, онҳо қариб ҳамеша чархиши ночиз (импулси кунҷӣ) доштанд. Ин чархиш бо фишурдани абр суръат мегирифт - мисли он ки яхмолакбоз дастонашро ба дарун мекашид, то тезтар чарх занад.
– Галактикаҳои спиралӣ одатан гардиши қавӣ доранд, ки аз ин рӯ мавод сохтори дискро ташкил медиҳад.
– Галактикаҳои эллиптикӣ бештар аз ҳаракати тасодуфии ситораҳояшон, на аз гардиши мунтазам, бартарӣ доранд, аз ин рӯ шакли онҳо бештар "варақмонанд" ба монанди тӯб ё байзашакл аст.
Андозаи импулси кунҷӣ ва тарзи "тақсим"-и он байни ҷузъҳои галактика омилҳои калидӣ дар муайян кардани он мебошанд, ки оё галактика спирали мунтазам ё эллиптикии ҳамвор хоҳад буд.
4. Таркиби газ ва фаъолияти ташаккули ситораҳо
Газ ашёи хом барои пайдоиши ситораҳо мебошад. Галактикаҳои бой аз газ одатан ситораҳоро фаъолона ташкил медиҳанд ва аксар вақт сохторҳои дискӣ ва бозуҳои спиралии гуногун доранд. Бозуҳои спиралӣ на танҳо "хатҳои ситораҳо", балки минтақаҳои мавҷҳои фишурдашуда мебошанд, ки газро фишурда, пайдоиши ситораҳои навро таъмин мекунанд.
Баръакс, галактикаҳои аз газ камбағал майл доранд, ки "кӯҳнатар" ва ғайрифаъолтар бошанд - ташаккули ситораҳои онҳо суст шудааст ё қатъ шудааст. Бисёре аз галактикаҳои эллиптикӣ ба ин категория дохил мешаванд; онҳо аз ҷониби ситораҳои кӯҳна ва сурхранг бартарӣ доранд ва гази хунуки кофӣ надоранд, ки дастаҳои намоёни спиралӣ ташкил кунанд.
5. Бархӯрдҳо ва якҷояшавии галактикаҳо
Таъсири мутақобилаи байни галактикаҳо омили муҳимест, ки аксар вақт шакли галактикаҳоро ба таври амиқ тағйир медиҳад. Дар коинот галактикаҳо кам танҳо вуҷуд доранд; бисёре аз онҳо дар кластерҳо ё гурӯҳҳо мавҷуданд, ки эҳтимолияти вохӯрӣ бо онҳоро хеле зиёд мекунад.
– Якҷояшавии калон (ду галактикаи андозаи якхела) метавонад сохтори диски спиралиро вайрон кунад ва галактикаҳои эллиптикиро ба вуҷуд орад. Ин бархӯрдҳо мадори ситораҳоро халалдор мекунанд ва гардиши мунтазами онҳоро ба ҳаракати тасодуфӣ табдил медиҳанд.
– Якҷояшавии хурд (галактикаҳои калон, ки галактикаҳои хурдро «мехӯранд») метавонанд дискро ғафс кунанд, ҳалқаҳои ситоравӣ ташкил диҳанд ё боиси пайдоиши сутунҳо ва ҳалқаҳо шаванд.
Аломатҳои галактикаҳое, ки якҷояшавиро аз сар гузаронидаанд, думҳои мадд , шаклҳои асимметрӣ ё ҷараёнҳои дарозшудаи ситораҳоро дар бар мегиранд.
6. Муҳити кайҳонӣ: кластерҳо, гурӯҳҳо ва майдонҳо
Муҳити зисте, ки галактика дар он зиндагӣ мекунад, шакли онро ба таври назаррас муайян мекунад. Галактикаҳо дар кластерҳои зич аксар вақт фишорро аз гази гарми байнигалактикӣ (муҳити дохили кластер) эҳсос мекунанд. Равандҳо ба монанди тозакунии фишори ram метавонанд газро аз галактикаҳои зудҳаракат дар дохили кластер "кашанд" ва онҳоро аз маводи хом барои ташаккули ситораҳо маҳрум кунанд. Дар натиҷа, галактикаҳо метавонанд аз спиралҳои кабуди фаъол ба спиралҳои ғайрифаъолтар табдил ёбанд, ки намуди зоҳирии ҳамвортар доранд.
Дар айни замон, галактикаҳо дар минтақаҳои оромтар (майдонӣ) майл доранд, ки гази худро муддати дарозтар нигоҳ доранд ва аксар вақт шакли спиралӣ доранд. Азбаски халалдоршавии беруна камтар аст, сохтори диск метавонад миллиардҳо сол боқӣ монад.
7. Фикру мулоҳизаҳо аз сӯрохиҳои сиёҳи фавқуттабиӣ ва фавқуттабиӣ
Дар маркази бисёр галактикаҳо сӯрохи сиёҳи азимҷусса ҷойгир аст. Вақте ки он аз газ "ғизо мегирад", фаъолияти ҳастаии галактикӣ (AGN) метавонад миқдори зиёди энергияро дар шакли радиатсия ва ҷараёнҳои зарраҳо раҳо кунад. Ин энергия метавонад газро гарм кунад ё берун кунад ва ташаккули ситораҳоро боздорад. Падидаи монанд дар миқёси хурдтар тавассути супернова, таркишҳои ситораҳои азим, ки энергияро ба муҳити байниситоравӣ ворид мекунанд, рух медиҳад.
Ин бозханд ба шакли галактика ба таври ғайримустақим таъсир мерасонад: ҳангоми ихроҷ ё гарм кардани газ, диск метавонад камтар «гулобӣ» шавад, то ки бозуҳои спиралӣ заиф шаванд ва галактика оҳиста-оҳиста ба марҳилаи ғайрифаъолтар ҳаракат кунад.
8. Ноустувории дохилӣ: ғафсшавии чӯбҳо, ҳалқаҳо ва дискҳо
Шакли галактикаҳо на танҳо аз омилҳои беруна таъсир мегирад. Дар дохил, галактикаҳо метавонанд ноустувории ҷозибаро аз сар гузаронанд, ки сохторҳои хосро ба вуҷуд меорад:
– Сутунҳо: Бисёре аз галактикаҳои спиралӣ сохтори сутуни марказӣ доранд. Сутунҳо метавонанд газро ба самти марказ «ҷараён» диҳанд, ки боиси пайдоиши ситораҳо ё пур шудани сӯрохи сиёҳи азим мегардад.
– Ҳалқаҳо: дар натиҷаи резонанси гардишӣ ё дар натиҷаи таъсири мутақобилаи ҷозиба ба вуҷуд омадаанд.
– Ғафсшавии диск: метавонад аз сабаби ноустувории такрории ночиз ё гармшавии динамикӣ ба амал ояд, ки ҳангоми аз паҳлӯ дидан галактикаро "фарбеҳтар" менамояд.
Ин ноустуворӣ намуди зоҳирии галактикаҳоро бо мурури замон тағйир медиҳанд, ҳатто бе бархӯрдҳои калон.
9. Таърихи ташаккул ва синну соли галактикаҳо
Шакли галактика "сабти" таърихи он аст. Галактикаҳое, ки зуд ташаккул ёфтаанд, бисёр якҷояшавии барвақтро аз сар гузаронидаанд ё газро барвақт аз даст додаанд, эҳтимоли бештари табдил ёфтан ба эллиптикҳо доранд. Баръакс, галактикаҳое, ки сусттар рушд кардаанд ва таъминоти устувори газро нигоҳ медоранд, эҳтимоли бештари табдил ёфтан ба спиралҳо доранд. Синну соли аҳолии ситораҳо низ як нишона аст: спиралҳо аксар вақт омехтаи ситораҳои ҷавон ва кӯҳнаро дар бар мегиранд, дар ҳоле ки эллиптикҳо аз ҷониби ситораҳои кӯҳнатар бартарӣ доранд.
Хулоса
Шакли галактика "сарнавишти" пешакӣ муайяншуда нест, балки натиҷаи эволютсияи тӯлонӣ аст, ки аз ҷониби қувваи ҷозиба, гардиш, миқдори газ, моддаи торик, таъсири мутақобила бо дигар галактикаҳо ва ҳатто шароити муҳити кайҳонӣ таъсир гирифтааст. Галактикаҳои спиралии зебо, эллиптикҳои ҳамвор ва галактикаҳои номунтазами хаотик ҳама вариантҳои як раванди физикӣ мебошанд, ки танҳо аз рӯи траекторияҳои таърихии худ фарқ мекунанд. Дарки ин омилҳо ба мо кӯмак мекунад, ки галактикаҳоро на танҳо ҳамчун объектҳои зебо дар осмон, балки ҳамчун системаҳои динамикӣ, ки дар саҳнаи бузурги коинот доимо тағйир меёбанд, рушд мекунанд ва мутобиқ мешаванд, бубинем.
