Загадка Всесвіту: чи виникають у космосі нові галактики чи це вже неможливо
Якщо говорити про те, чи з'являються у Всесвіті нові галактики, то можна сказати одночасно і так, і ні.
Вважається, що всі галактики є дуже старими. Наприклад, вік Чумацького Шляху оцінюється в 13,6 млрд років, тобто наша галактика виникла через 200 млн років після народження Всесвіту. Але астрономам за допомогою космічного телескопа Вебб вдалося побачити навіть найперші галактики в космосі в момент їх формування. Але чи народжуються нові галактики сьогодні? Це цікаве запитання, на яке можна відповісти і так, і ні, пише Space.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Галактиками є великі скупчення зірок, міжзоряного газу та темної матерії. Галактики мають різну форму та розміри і зазвичай відстань між ними становить у середньому 1 млн світлових років. Іноді галактики знаходяться в галактичних скупченнях, іноді окремо. При цьому одні галактики розташовані ближче одна до одної, а інші — далі. При цьому відомо, що великі галактики поглинають дрібніших сусідів.
Як з'явилися галактики?
Галактики виникли в ранньому Всесвіті внаслідок поступового процесу, який почався ще в першу секунду після Великого вибуху. У цей час виникли крихітні ділянки матерії, які мали більшу щільність, ніж навколишній космос. Потім вони зростали протягом сотень мільйонів років. Спочатку ці ділянки були скупченнями темної матерії, але потім притягли до себе і звичайну матерію. Так виникли протогалактики, які поглинали дедалі більше газу, зростали і стали тими галактики, які ми бачимо сьогодні.
Виходячи з цього можна сказати, що зараз жодних нових галактик у Всесвіті не з'являється. Адже початкові згустки темної матерії вже ніколи не виникнуть, як це було відразу після Великого вибуху. У сучасному Всесвіті більше немає протогалактик і більше немає газових хмар, які могли б створити нову галактику.
Початок галактики можна визначити по-іншому
Але це лише один зі способів визначити початок галактики. Початком життя галактики можна вважати також появу перших зірок. Тобто існує різниця між просто галактикою і тією, яка заселена зірками.
Якщо говорити про процес появи нових зірок, то він є безперервним і триває навіть у сучасному Всесвіті. Останніми роками астрономи досягли детального розуміння міри, званої функцією зоряних мас. Вона показує, скільки зірок спалахує в кожній галактиці або скільки маси зірок знаходиться в кожній галактиці в різні епохи у Всесвіті.
Зірки займають лише крихітний відсоток маси галактики, а решту маси займає темна матерія і міжзоряний газ. Але зірки роблять галактику такою, якою вона є, і їх набагато легше спостерігати, ніж будь-який інший компонент галактики.
Астрономи нещодавно виявили, що функція мас зірок зростає в усіх напрямках. Це означає, що маленьких галактик, середніх галактик і великих галактик стало більше, ніж було мільярди років тому.
Нові маленькі галактики виникають не внаслідок появи протогалактик. Це вже наявні скупчення матерії, в яких тільки починається процес появи нових зірок. З іншого боку, більші галактики розвиваються переважно за рахунок злиття з меншими галактиками.
Виходячи з цього можна сказати, що нові галактики продовжують з'являтися, оскільки в них спалахують зірки. Хоча цей процес не дуже ефективний. Більша частина газу всередині галактики ніколи не перетвориться на зірки, і це може тривати протягом дуже тривалих періодів часу.
Процес не триватиме вічно
Проте астрономи вважають, що нові зірки не будуть з'являтися вічно. Проблема в тому, що Всесвіт не тільки розширюється, а й робить це з прискоренням завдяки темній енергії.
У міру того, як Всесвіт старіє, матерії стає дедалі важче і важче об'єднуватися, щоб створити нові галактики і стимулювати процес появи нових зірок.
Насправді пік зореутворення минув мільярди років тому. Хоча нові галактики продовжують загорятися новими зірками, швидкість їхньої появи сповільнюється. З кожним роком з'являється все менше і менше нових галактик.
Вважається, що ще кілька сотень мільярдів років виникатимуть нові зірки, а потім цей процес поступово закінчиться.
Як уже писав Фокус, фізики вважають, що у Всесвіті можуть існувати об'єкти, які переміщаються з надсвітловою швидкістю, і при цьому вони узгоджуються зі спеціальною теорією відносності Ейнштейна.