Tiskane izdaje
Galaksije se v kozmičnem času očitno starajo podobno kakor ljudje: iz začetnih majhnih rastejo v večje, močne in bolj produktivne, nato pa se začno krčiti, vse bolj jim zmanjkuje energije, dokler nazadnje ne shirajo in odmrejo. A sodeč po raziskavi, predstavljeni na letošnjem srečanju Ameriškega astronomskega združenja (AAS) v Seattlu, obstaja več kot samo en način smrti galaksij. Še bolj nenavadno pa je, da nekatere med njimi očitno – ne ostanejo mrtve.
Drugače kot pri ljudeh je v življenjskem ciklu galaksij pogosta gonilna sila kanibalizem. Gravitacija manjše galaksije vleče skupaj in jih združuje v večje. In takšne večje galaksije – med njimi tudi naša Rimska cesta – vztrajno goltajo manjše, ki jim prečkajo pot.
Takšne nasilne združitve vplivajo tako na zdravje kot na videz galaksije. Na višku življenjske moči so podobne Rimski cesti: velikanski spirali številnih mladih zvezd, ki se jim vztrajno pridružujejo nove. Na lepem pa kot da jih nekaj »izklopi« – in spremenijo se v okroglaste kepe, polne starih zvezd.
A kako se zgodi ta sprememba? se sprašujejo astrologi. Je bliskovita kakor v pustolovskem filmu, ko se raziskovalec spremeni v prah, kakor hitro naredi nekaj požirkov iz svetega grala – ali je morda, nasprotno, tako počasna, da se niti galaksija sama ne zaveda, da umira?
Za najverjetnejšega povzročitelja procesa staranja galaksij so dolgo veljale prav omenjene združitve: dve spiralni, s plinom bogati galaksiji trčita in ustvarita novo, v kateri pa zvezde niso več urejene v elegantno strukturo. Astronomi takšnim mladim spiralnim galaksijam rečejo »modre«, ker so mlade zvezde pač pogosto modro obarvane, starim kepastim galaksijam pa »rdeče in mrtve«, ker so stare zvezde rdeče ali rdečkaste.
Vmesnega območja, v katerem modra galaksija prehaja v rdečo, se je sčasoma oprijel vzdevek zelena dolina (glej veliko fotografijo-grafiko) – delno zato, ker je zelena barva energijsko pač uvrščena med modro in rdečo, pa čeprav same zvezde v tej »dolini« niso zeleno obarvane.
Zelena dolina
»V resnici v tej 'zeleni dolini' vlada velika zmešnjava,« je za revijo New Scientist povedal astronom dr. Daniel McIntosh z univerze v Missouriju. »V njej namreč potekajo številni na moč različni procesi. Nas pa zanima, kako natanko ti procesi privedejo do naše prevladujoče predstave, da galaksije sčasoma postajajo vse bolj rdeče in bolj mrtve.«
Znanstveniki so si gotovi o vsaj eni značilnosti »zelenih« zvezd: vsem zmanjkuje plina. Odgovor na vprašanje, zakaj je tako, je mogoče iskati tudi z opazovanjem črnih lukenj v središču tovrstnih galaksij. Kadar črna luknja aktivno požira snov, občasno »podre kupček« – iz nje bruhnejo siloviti vetrovi in velikanski radijski curki, ki iz galaksije preženejo plin. Astronomi so že pred leti ugotovili, da so galaksije z aktivnimi črnimi luknjami praviloma nagnetene prav v »zeleni dolini«.
»Nekaj let smo si zato govorili, no, zdaj vemo, to dokazuje vse!« pojasnjuje dr. Kevin Schawinski s Švicarskega zveznega tehnološkega inštituta ETH v Zürichu, ustanovitelj zanimivega projekta Galaktični živalski vrt. Toda sam je razmeroma kmalu ugotovil, da galaksiji za spremenjeno razporeditev zvezd v resnici ni treba preiti iz spiralne v kepasto. Z uporabo podatkov Galaktičnega živalskega vrta je odkril dva načina prehoda galaksij skozi »zeleno dolino«:
• hitro ugasnitev in
• počasno umiranje.
Galaksije, ki umrejo hitro, verjetno dobijo pospešek iz osrednje črne luknje. Delovna skupina dr. Schawinskega je z radijskim teleskopom na Nizozemskem opazovala štiri galaksije v zeleni dolini; njihove barve so pričale o tem, da se med seboj malce razlikujejo, zato so jih lahko na kozmični časovni lestvici razporedili od najmlajših do najstarejših.
Na srečanju AAS v Seattlu je dr. Schawinski tako lahko predstavil vrsto radijskoteleskopskih posnetkov, iz katerih je razvidno, da plin iz hitro odmirajoče galaksije uhaja le približno milijon let – kar je razmeroma kratek čas za galaksijo. Pri eni takšnih so odkrili tudi sledove izbruhov iz osrednje črne luknje, ki se povsem ujemajo z izbruhanimi oblaki plina.
»Črna luknja zdaj očitno miruje, toda izbruhi na posnetkih so očitna posledica njene pretekle aktivnosti,« pojasnjuje dr. Schawinski. To sicer ni neposreden dokaz, da je prav črna luknja iz galaksije izgnala plin, se pa takšna možnost zdi verjetna.
Počasno potovanje skozi zeleno dolino je bolj zapleteno. Včasih galaksiji kratko malo zmanjka plina – ali pa preide v stanje, ko so njeni plini prevroči, da bi se lahko združevali v nove zvezde. Galaksija sicer obdrži mladostno spiralno obliko, toda rojevanje novih zvezd počasi – merjeno v milijardah let – očitno zamira.
»Temu pojavu rečemo galaksije zombiji,« pojasnjuje dr. Schawinski. »V resnici so že mrtve, vendar tega očitno še ne vedo in kar vztrajajo.« Takšna zombijevska galaksija je morda tudi Rimska cesta, čeprav je to znotraj nje težko z gotovostjo reči. Vsekakor pa je takšna galaksija zombi po prepričanju dr. Schawinskega naša sosednja galaksija Andromeda.
Poslednji izdihljaji
Obstajajo pa tudi galaksije, ki ne ustrezajo nobenemu od opisanih načinov tranzicije. Doktorica Katherine Alatalo s Kalifornijskega tehnološkega inštituta je s sodelavci že leta 2011 odkrila galaksijo NGC 1266, ki je tako po obliki kot barvi videti stara, hkrati pa vsebuje veliko vodika in molekularnega kisika, kar ponavadi priča o rojevanju zvezd. Poleg tega NGC 1266 kaže znamenja, da iz njene osrednje črne luknje uhaja plin.
»Česa podobnega pri galaksijah zunaj naše še nismo opazili,« poudarja dr. Alatalo. »Proučevana galaksija je v nenavadnem stanju tranzicije, ki sicer ni zelo očitna, toda galaksija je nesporno stara.«
Profesorica domneva, da so galaksijo NGC 1266 odkrili, ko je bila že tako rekoč na smrtni postelji – v tako imenovanem salonu zadnje priložnosti, ko ji je končni udarec zadalo trčenje z manjšo galaksijo. Ta silovita združitev je plin potisnila proti sredini galaksije, kjer ga je črna luknja začela tako hitro izmetavati, da gravitacija ni več mogla povzročati nastajanja novih zvezd.
Odtlej je dr. Alatalo odkrila še več drugih galaksij v podobnem stanju. »Rekla bi, da smo jih odkrili na pragu smrti,« je slikovito poročala v Seattlu. »Spominjajo namreč na igralce v filmih, ki nas, že povsem prerešetani s kroglami, še zadnjič pogledajo, preden se zgrudijo.«
Toda celo takšne »rdeče in mrtve« galaksije ne umrejo vselej. Ko pogoltnejo manjšo, s plinom bogato galaksijo, jih ta okrepi z mladimi zvezdami, kar v nekaterih primerih lahko celo sproži novo rojevanje zvezd. Z drugimi besedami, takšna galaksija je kakor vstala od mrtvih. »Rdeča in mrtva galaksija lahko začasno vstopi v 'zeleno dolino', nato pa iz nje spet izstopi,« proces pojasnjuje dr. McIntosh.
Skrivnostna rast po smrti
Na srečanju Ameriškega astronomskega združenja pa je dr. Sirio Belli s Kalifornijskega tehnološkega inštituta postregel še z enim osupljivim podatkom: predstavil je dokaze, da nekatere galaksije rastejo celo še potem, ko so že nehale ustvarjati nove zvezde. In ker so mrtve galaksije v lokalnem vesolju očitno večje kakor tiste v bolj oddaljenem, zgodnejšem vesolju, to po prepričanju dr. Bellija lahko pomeni dvoje: bodisi so bližnje mrtve galaksije umrle nedavno in so zato imele več časa za rast, preden so se dokončno izklopile, bodisi so rasle celo po tistem, ko so že nehale rojevati nove zvezde, morda po trčenju in združitvi z drugo galaksijo.
Dr. Belli je sklenil ugotoviti, katera možnost je verjetnejša. Z novim spektrografom na Keckovem teleskopu na Havajih, ki mu je omogočil vpogled v še bolj oddaljen vesoljski čas, je določil starost oddaljenih mrtvih galaksij, s Hubblovim vesoljskim teleskopom pa je izmeril njihovo fizično velikost.
In ugotovil je, da so mlajše galaksije večje, torej so imele pred smrtjo več časa za rast. A s tem je lahko pojasnil le približno polovico vseh opazovanih galaktičnih »rasti po smrti«. Sploh ker je ugotovil, da je bila večina rasti v zgodnjem vesolju prehitrih, da bi jih bilo mogoče pojasniti z združitvami. Prava narava takšnih galaksij je zato še naprej zavita v skrivnost.
K sreči je vsaj prihodnost Rimske ceste malce bolj jasna. Najsi smo tudi mi živi zombiji ali ne, Rimska cesta je vsekakor na poti, da čez približno štiri milijarde let trči s sosednjo Andromedo. Zato nam opazovanje in proučevanje razdejanja drugih galaksij v vesolju lahko pomaga ugotoviti, kakšna vesoljska usoda čaka našo galaksijo in s tem nas same.
