Nisu sve galaksije izgrađene jednako.
Postoje spektakularne, svetlucave spirale sa gracioznim krakovima koji se elegantno uvijaju u svemir. Postoje male, nejasne mrlje. Postoje čudni prstenovi sa šupljim centrima ili difuzne, nejasne kolekcije zvezda koje jedva da liče na galaksiju.
Misterija je kako galaksije postaju takve kakve rade. Ali nova istraživanja su dala neke odgovore.
Koristeći neuronsku mrežu, tim australijskih naučnika otkrio je kako se dobro struktuirane spiralne galaksije pretvaraju u nejasne, sočivaste i eliptične galaksije bez osobina bez strukture kraka o kojoj bi se moglo govoriti.
Konkretno, istraživanje baca svetlo na prethodno neobjašnjiv čudan fenomen poznat kao odnos morfologije i gustine: usamljene galaksije koje vise same po sebi, poput Mlečnog puta, verovatnije su spiralne, dok su galaksije u jatima obično lentikularne ili eliptične. .
„Otkrili smo da se dešava nekoliko različitih stvari kada se skupi mnogo galaksija“, kaže astronom Joel Pfeffer sa čvora Univerziteta Zapadne Australije Međunarodnog centra za istraživanje radio-astronomije (ICRAR).
„Spiralni krakovi na galaksijama su tako krhki, i kako idete ka većim gustinama u jatama galaksija, spiralne galaksije počinju da gube gas. Ovaj gubitak gasa dovodi do toga da ‘ispuštaju’ svoje spiralne krakove, pretvarajući se u oblik sočiva. Drugi uzrok je spajanje galaksija, koje može videti kako se dve ili više spiralnih galaksija sudaraju zajedno da formiraju jednu veliku eliptičnu galaksiju nakon toga.“
U radu je korišćen projekat pod nazivom Evolucija i sklapanje galaksija i njihovog okruženja (EAGLE), sofisticirana simulacija dizajnirana da unapredi razumevanje formiranja i evolucije galaksija.
Pošto EAGLE blisko odgovara zapažanjima, naučnici su uvereni da tačno odražava stvarnu evoluciju Univerzuma. Oni ga koriste kao laboratoriju u kojoj mogu da posmatraju promene koje, u realnom vremenu, zahtevaju predugo da bi bile posmatrane na delu.
Istraživači su obučili algoritam da prepozna galaksije na osnovu njihovih oblika i puste ga na simulaciju. Algoritam je identifikovao 20.000 galaksija u minuti, što je znatno smanjilo vreme koje bi bilo potrebno da se klasifikuju u simulaciji. Otkrili su da EAGLE tačno rekonstruiše odnos morfologije i gustine koji se vidi u stvarnom Univerzumu.
Naučnici bi tada mogli da posmatraju evolucione puteve koji vode do dominacije određenih tipova galaksija u različitim okruženjima. U okruženjima velike gustine, gravitacione interakcije i sudari između galaksija menjaju oblike spiralnih galaksija kako bi proizveli veći broj sočivastih i eliptičnih galaksija.
Neuronska mreža je takođe identifikovala povremene nejasnije galaksije u oblastima svemira niže gustine. Simulacija je pokazala da se to dešava kada se galaksije sa supermasivnom crnom rupom u njihovim centrima spoje. Ovo samo po sebi nije dovoljno da se promeni oblik galaksije jer se u okruženjima niske gustine spiralni krakovi mogu ponovo formirati.
U ovim slučajevima, supermasivne crne rupe igraju ključnu ulogu. Kada se spoje, formiraju aktivno galaktičko jezgro koje pruža ono što je poznato kao povratna informacija. Snažni vetrovi i radijacija iz ekstremnog svemira oko crne rupe koja se aktivno hrani eksplodira kroz galaksiju, uklanjajući međugalaktički gas koji bi inače napunio galaktički gas i ograničavajući njegovu sposobnost da ponovo formira spiralne krakove.
Istraživači kažu da su svi ovi mehanizmi u skladu sa prethodnim teorijama o tome kako se galaksije menjaju tokom vremena, pridružujući im se u širu sliku galaktičke interakcije i evolucije.
„Bilo je mnogo predloga tokom vremena“, kaže Pfefer. „Ali ovo je prvi rad koji je zaista spojio sve delove slagalice.“
