Galaksije se ne razvijajo po eni sami, vnaprej določeni poti. Nova raziskava kaže, da lahko ista galaksija – glede na značilnosti svojega najbližjega soseda – kaže dva povsem različna evolucijska izida. Do tega sklepa je prišel profesor Woong-bae Zee z Univerze Sejong, rezultate pa je objavil v reviji The Astrophysical Journal.
V vesolju je veliko tako imenovanih parov galaksij – sistemov, v katerih sta dve galaksiji gravitacijsko vezani in se dolgoročno neizogibno približujeta združitvi. Takšni sistemi niso izjema, temveč pravilo; tudi Mlečno cesto v daljni prihodnosti čaka trk z galaksijo Andromeda. Doslej so astronomi večinoma ugotavljali, da galaksije v parih kažejo povečano nastajanje zvezd, saj gravitacijske motnje in dotok plina ob interakcijah ustvarjajo ugodne razmere za rojstvo novih zvezd.
A Zeejeva raziskava kaže, da ta slika ni popolna. Na potek nastajanja zvezd ne vpliva zgolj bližina druge galaksije, temveč tudi notranja zgradba same galaksije – predvsem prisotnost in lastnosti osrednje prečke.
Osrednja prečka kot regulator nastajanja zvezd
Osrednje prečke so podolgovate strukture iz zvezd in plina, ki se raztezajo skozi središča številnih spiralnih galaksij. Tudi Mlečna cesta ima takšno prečko, dolgo približno 27.000 svetlobnih let. Dolga leta so jih obravnavali kot učinkovite „kanale“, po katerih plin iz zunanjega diska teče proti središču galaksije in tam sproža intenzivno nastajanje zvezd.
Hkrati pa so opazovanja nakazovala tudi nasproten učinek: močna prečka lahko plin hitro izčrpa, kar galaksijo potisne v fazo, ko novih zvezd skoraj ne tvori več. Zaradi teh nasprotujočih si rezultatov dolgo ni bilo jasno, ali prečke zvezdotvorno dejavnost na koncu spodbujajo ali zavirajo.
Ključna vloga sosednje galaksije
Zeejeva študija prvič pokaže, da odgovor ni enoznačen, saj je odločilna lastnost sosednje galaksije. Raziskovalci so uporabili podatke iz projekta DESI, ki z visoko ločljivostjo kartira galaksije po vesolju. Izbrali so približno 4000 primerov, kjer je prečkasta galaksija del galaktičnega para, nato pa pare razvrstili glede na stopnjo nastajanja zvezd v spremljevalni galaksiji.
Analiza je razkrila dva jasno ločena režima. Če je sosednja galaksija bogata s plinom in v njej poteka intenzivno nastajanje zvezd, se z daljšanjem in krepitvijo prečke v osrednji galaksiji povečuje tudi njena lastna zvezdotvorna dejavnost. Prečka v tem primeru učinkovito posreduje dotok plina in deluje kot spodbujevalec rasti.
Povsem drugačna slika se pokaže, kadar je sosednja galaksija plinsko revna in z nizko stopnjo nastajanja zvezd. V takšnih parih daljša prečka v osrednji galaksiji vodi v hitrejšo porabo razpoložljivega plina in posledično v zaviranje nastajanja novih zvezd.
Dva obraza iste galaksije
Rezultati pojasnjujejo, zakaj se prejšnje študije niso mogle poenotiti glede vloge osrednjih prečk. Isti mehanizem lahko v enem okolju deluje spodbujevalno, v drugem pa zaviralno. Kot je pojasnil Zee, je „občutek, kot da bi imeli galaksijo Schrödingerjevega mačka: obstajata dve možni poti evolucije, vendar o tem, katera se bo uresničila, odloča lastnosti sosednje galaksije, s katero je v interakciji“.
Študija s tem odpira nov pogled na evolucijo galaksij in kaže, da njihove usode ne krojijo le notranji procesi, temveč tudi širši kozmični kontekst, v katerem se nahajajo.
[Foto: Unsplash/Guillermo Ferla]
