חוקרים מבקשים להבין כיצד אזורים של 'רשת קוסמית' משפיעים על התנהגות הגלקסיות

30 בינואר 2024 (חדשות Nanowerk) חוקרים מאוניברסיטת קנזס מקווים להבין טוב יותר את המנגנונים המורכבים מאחורי האבולוציה של הגלקסיות, הנעות דרך "רשת קוסמית" של סביבות שונות במהלך חייהן. גרגורי רודניק, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה ב-KU, מוביל צוות שזכה לאחרונה במענק של 375,000 דולר מהקרן הלאומית למדע כדי לחקור "תכולת גז ותכונות היווצרות כוכבים של גלקסיות" המשתנות בהתאם לאן הן נעות דרך הגלקסיות. קוֹסמוֹס. "המטרה העיקרית של הפרויקט הזה היא להבין את ההשפעה של גורמים סביבתיים על השינוי של גלקסיות", אמר רודניק. "ביקום, גלקסיות מפוזרות בהתפלגות לא אחידה המאופיינת בצפיפות משתנות. הגלקסיות הללו מתקבצות לצבירים גדולים, הכוללים מאות עד אלפי גלקסיות, כמו גם קבוצות קטנות יותר, המורכבות מעשרות עד מאות גלקסיות." בנוסף, גלקסיות יכולות להיות חלק ממבנים חוטים מוארכים או שהן יכולות להתגורר במצב מבודד באזורים בצפיפות נמוכה יותר של היקום, אמר. הדמיית מחשב של איך נראים הגז והכוכבים בצביר גלקסיות, המדגישה כיצד צבירי גלקסיות משובצים ברשת קוסמית של חוטים. בתמונות הצבע, עוצמת וצבע התמונה מייצגים את הצפיפות והטמפרטורה של הגז. דמויות אלו מציגות הגדלות עוקבות אל גלקסיה המוטבעת בחוט. בכיוון נגד כיוון השעון מלמעלה מימין, פסי קנה המידה מייצגים אורכים של 3.3 מיליון שנות אור, 3.3 מיליון שנות אור, 330 אלף שנות אור, 33 אלף שנות אור. התמונה מימין למטה מציגה את הכוכבים בגלקסיות בצביר המדומה הזה, כאשר סרגל הקנה מידה מתאים ל-330 אלף שנות אור. תוכנית WISESize תשתמש בתצפיות כדי למדוד את ההתפלגות המרחבית של גזים וכוכבים בגלקסיות כשהם נעים דרך הרשת הקוסמית החודרת ליקום הסמוך. על ידי השוואה לסימולציות כמו אלו המוצגות כאן, רודניק ושותפי פעולה יוכלו לקבוע כיצד הרשת הקוסמית משנה גלקסיות. (תמונה: Yannick Bahé) המאמצים הקודמים התמקדו בעיקר בהשוואת גלקסיות בצבירים וקבוצות לאלו באזורי הצפיפות הנמוכה ביותר של היקום, המכונים "השדה". מחקרים אלה הזניחו את הכביש המהיר של חוטים המחברים את האזורים הצפופים ביותר. הצוות של רודניק ישקול את הטווח הדינמי המלא של הצפיפות ביקום על ידי התמקדות באופן שבו הגלקסיות מגיבות לסביבה בחוטים המתעלים אותן לעבר קבוצות גלקסיות ואל צבירי גלקסיות, ומשנים את התפתחות הגלקסיות לאורך הדרך. "גלקסיות עוקבות אחר נתיב לתוך חוטים אלה, חוות סביבה צפופה בפעם הראשונה לפני שהן מתקדמות לקבוצות וצבירים", אמר רודניק. "חקר גלקסיות בחוטים מאפשר לנו לבחון את המפגשים הראשוניים של גלקסיות עם סביבות צפופות. רוב הגלקסיות הנכנסות ל'מרכזים עירוניים' של צבירים עושות זאת לאורך ה'כבישים העל' הללו, כאשר רק מספר מינימלי נוקט בדרכים כפריות שמביאות אותן אל הצבירים והקבוצות מבלי לקיים אינטראקציה רבה עם סביבתן. בעוד חוטים דומים לכבישים מהירים בין-מדינתיים, המסלולים הפחות מטיילים אלה לאזורים צפופים דומים לאנלוגיה של נסיעה בכבישים כפריים בקנזס כדי לגשת לגבולות העיר. גלקסיות יכולות להתקיים בחוטים או להיות בקבוצות השוכנות בחוטים כמו חרוזים על חוט. ואכן, רוב הגלקסיות ביקום קיימות בתוך קבוצות. לכן, עם המחקר שלנו נקבל בו זמנית תובנות הן לגבי הופעת ההשפעות הסביבתיות על גלקסיות והן לגבי האופן שבו הגלקסיות מתנהגות באזורים שבהם הן נמצאות לרוב, חוטים וקבוצות". מוקד מחקר מרכזי יהיה כיצד תנאים בתוך חוטים, שדות, קבוצות וצבירי גלקסיות אלה משנים את "מחזור הבריון" של גזים בתוך ומסביב לגלקסיות. כל שכונה קוסמית משנה את אופן ההתנהגות של הגז בגלקסיות ובסביבתה ואף יכולה להשפיע על הגז המולקולרי הצפוף ביותר שממנו נוצרים כוכבים. שיבושים במחזור הבריון הזה יכולים אפוא להגביר או לעכב ייצור כוכבים חדשים. לאחרונה, דו"ח פדרלי של הקהילה האסטרונומית לקביעת יעדי מחקר אסטרונומיים עבור שנות ה-2020 - סקר Astro2020 Decadal - כינה את הבנת מחזור הבריון כנושא מדעי מרכזי לעשור הקרוב. "החלל בין הגלקסיות מכיל גז. אכן, רוב האטומים ביקום נמצאים בגז הזה, והגז הזה יכול להצטבר אל הגלקסיות", אמר רודניק. "הגז הבין-גלקטי הזה עובר טרנספורמציה לכוכבים, אם כי היעילות של תהליך זה נמוכה יחסית, כאשר רק אחוז קטן תורם להיווצרות כוכבים. הרוב מגורש בצורה של רוחות גדולות. חלק מהרוחות הללו יוצאות לחלל, המכונות זרימות, בעוד שאחרות ממוחזרות וחוזרות. מחזור מתמשך זה של הצטברות, מיחזור וזרימות מכונה מחזור הבריון. ניתן להמשיג גלקסיות כמנועי עיבוד באריונים, השואבים גז מהמדיום הבין-גלקטי וממירים חלק ממנו לכוכבים. כוכבים, בתורם, הופכים לסופרנובה, ומייצרים יסודות כבדים יותר. חלק מהגז מועף החוצה לחלל, ויוצר מזרקה גלקטית שבסופו של דבר נופלת בחזרה לגלקסיה". עם זאת, אמר רודניק כאשר גלקסיות נתקלות בסביבה צפופה, הן יכולות לחוות לחץ הנגרם על ידי מעברן דרך הגז שמסביב ולחץ זה יכול בתורו לשבש את מחזור הבריון על ידי סילוק אקטיבי של גז מהגלקסיה או על ידי מניעת עתידה מהגלקסיה. אספקת גז. ואכן, במרכזי צבירים, גלקסיות יכולות למצוא את כוח ייצור הכוכבים שלהן נכבה כאשר אספקת הגז שלהן מוסרת. "ההפרעה משפיעה על קליטה והוצאת גז על ידי גלקסיות, מה שמוביל לשינויים בתהליכי היווצרות הכוכבים שלהן", אמר. "למרות שעשויה להיות עלייה זמנית בהיווצרות כוכבים, כמעט בכל המקרים, היא מביאה בסופו של דבר לירידה בהיווצרות כוכבים." משתפי הפעולה של רודניק ב-KU יכללו סטודנטים לתארים מתקדמים כמו קים קונגר, שעבודתם סייעה לעצב את הצעת המענק, יחד עם חוקרים לתואר ראשון. החוקרת המשותפת שלו רוז פין, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה במכללת סיינה, תעסיק ותכשיר גם סטודנטים. החוקרים ישתמשו במערכי נתונים אסטרונומיים כמו DESI Legacy Survey, WISE ו-GALEX הדמיה של כ-14,000 גלקסיות. תצפיות חדשות נוספות יבוצעו על ידי צוות בשני הקמפוסים באמצעות טלסקופ 0.7 מ' Planewave של סיינה כדי לקבל הדמיה חדשה של גלקסיות המצוידות במסנן מותאם אישית שיירכש באמצעות המענק.  

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64545.php