Dlaczego gwiazdy nie są równomiernie rozmieszczone na niebie?
W bezchmurną noc większość ludzi bez trudu potrafi wskazać rozpoznawalne układy gwiazd, na przykład Pas Oriona czy Wielki Wóz. Ale dlaczego te gwiazdy wydają się być bezładnie skupione, a nie nie są równomiernie rozmieszczone na nocnym niebie? „Mamy do czynienia z pewną strukturą, w tym sensie, że rozmieszczenie gwiazd nie jest całkowicie przypadkowe, ale stworzenie całkowicie jednorodnego nieba byłoby czymś naprawdę wyjątkowym”, mówi Reinout van Weeren, adiunkt w Uniwersytet w Lejdzie(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Na przykład w lesie drzewa wcale nie są rozmieszczone równomiernie.”
Wszechświat podzielony na skupiska
Przyczyną, dla której gwiazdy nie są równomiernie rozmieszczone, jest zasadniczo grawitacja. Grupuje ona materię w gęste skupiska, takie jak gromady gwiazd i galaktyki. W miarę rozszerzania się Wszechświata galaktyki coraz bardziej oddalały się od siebie, a między nimi powstawały ogromne puste przestrzenie. Dlatego nasz Wszechświat złożony z oddzielnych skupisk a nie jest tworem, w którym materia jest równomiernie rozłożona. „W lesie rosną różne gatunki drzew różnej wielkości”, dodaje van Weeren. „Tak samo jest w przypadku nocnego nieba. Niektóre gwiazdy są jaśniejsze od innych, a poza tym mogą znajdować się blisko lub daleko; a oba te czynniki wpływają na to, jak je widzimy”. Ważną rolę pełni też miejsce, jakie zajmujemy we Wszechświecie. Naszą galaktykę, Drogę Mleczną, możemy porównać do „miasta”, w którym żyje około 100 miliardów gwiazd. Nie znajdujemy się jednak blisko centrum, lecz na obrzeżach tego miasta. „Jeśli spojrzymy w określonym kierunku, w stronę centrum naszej galaktyki, zobaczymy o wiele więcej gwiazd, niż gdybyśmy patrzyli w przeciwnym kierunku”, zauważa van Weeren. „Patrząc w kierunku centrum, możemy nawet zobaczyć pas miliardów nakładających się na siebie gwiazd”.
Spiralna Droga Mleczna
Z pewnego oddalenia widzimy, że nasza skromna gwiazda, Słońce, leży w jednym ze spiralnych ramion Drogi Mlecznej. Wyróżniamy dwa główne rodzaje galaktyk – galaktyki spiralne, takie jak nasza, i mniej ciekawe galaktyki eliptyczne, które przypominają piłki do rugby. Są też galaktyki nieregularne, które nie pasują do żadnego z tych dwóch typów”, wyjaśnia. „Obecnie sądzimy, że galaktyki spiralne powstały jako pierwsze i mogą ewoluować w galaktyki eliptyczne, powstające w wyniku łączenia się galaktyk”. Naukowcy uważają, że galaktyki podobne do naszej powstały w wyniku zapadania się obłoków gazu, gdzie wzajemne oddziaływanie obrotu galaktyki i sił grawitacji doprowadziło do powstania ramion spiralnych. Ich zdaniem prawdopodobnie Droga Mleczna zderzy się z galaktyką Andromedy w ciągu 10 miliardów lat. „Najpierw spowoduje to powstawanie ogromnej liczby gwiazd”, mówi van Weeren. „Potem jednak cały gaz ulegnie wyczerpani i być może staniemy się galaktyką eliptyczną, w której nie będą powstawać żadne nowe gwiazdy”.
Badanie gromad galaktyk
Jeśli oddalimy się jeszcze bardziej, zobaczymy podobny układ w większej skali – skupisko setek tysięcy galaktyk i obłoków gazu. Właśnie te zagadnienia były głównym przedmiotem realizowanego przez van Weerena i finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) projektu ClusterWeb. „Okazuje się, że gromady galaktyk złożone są niemal wyłącznie z galaktyk eliptycznych”, dodaje. „Teraz musimy dowiedzieć się, z czego to wynika i jakie procesy zachodzą w tych gromadach”. Jednym z najważniejszych obszarów zainteresowania jest oddziaływanie gorącego gazu, który wyrywa materię z galaktyk, gdy te przez niego przechodzą. „Obecnie badamy ten mechanizm”, mówi. „Mógłby on nam wiele powiedzieć o tym, jak ewoluują galaktyki i jaki wpływa na nie otoczenie”. Dowiedz się więcej o badaniach Reinouta van Weerena: Shining new light on large cosmic structures
