Przejdź do treści

Galaxy Zoo: podważono klasyczną klasyfikację galaktyk Hubble'a

Widelec Hubble'a

Setki tysięcy wolontariuszy pomogło w dużej mierze podważyć klasyczną ideę klasyfikacji galaktyk. Pomogły w tym dane i badania bazujące na projekcie Galaxy Zoo.

Nowe rezultaty badań, już opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Monthly Notices w Royal Astronomical Society, wykorzystują wyniki klasyfikacji dla ponad 6000 galaktyk i ujawniają, że w tej dużej i kompletnej próbce nie znaleziono „dobrze znanych” korelacji między ich cechami.

Prawie 100 lat temu astronom Edwin Hubble badał galaktyki spiralne, które w tym czasie intensywnie obserwował. Ostatecznie opracował model służący do klasyfikacji galaktyk według ich typów i kształtów. Znany jest on jako „Widelec Hubble’a” - ze względu na swój kształt. Model ten uwzględnia dwie główne cechy galaktyk: rozmiar ich centralnego obszaru (tzw. zgrubienia centralnego) oraz to, jak mocno nawinięte są ich ramiona spiralne.

Model Hubble'a wkrótce stał się słynną i miarodajną metodą klasyfikacji galaktyk spiralnych. Do dziś jest powszechnie spotykany w podręcznikach astronomicznych. Jego kluczową obserwacją było to, że galaktyki z większymi zgrubieniami centralnymi mają zwykle bardziej nawinięte ramiona spiralne, co zdaje się świadczyć na korzyść pewnego modelu formowania się ramion spiralnych, związanego z falami gęstości.

Teraz jednak nowe wyniki uzyskane z udziałem Galaxy Zoo nie potwierdzają żadnej istotnej korelacji pomiędzy rozmiarami zgrubień centralnych galaktyk a tym, jak ciasno nawinięte są ich ramiona spiralne. A to sugeruje, że większość galaktyk spiralnych niekoniecznie jednak jest efektem występowania statycznej fali gęstości.

- Ten negatywny wynik był wielką niespodzianką, ponieważ [spodziewana] korelacja jest omawiana w zasadzie we wszystkich podręcznikach astronomicznych i stanowi podstawę klasyfikacji galaktyk stworzonej przez Hubble'a. - wyjaśnia naukowiec projektu Galaxy Zoo i pierwszy autor nowej pracy, profesor Karen Masters z Haverford College w USA.

Pamiętajmy, że Hubble był nieco ograniczony przez ówczesną technologię - mógł jedynie obserwować najjaśniejsze pobliskie galaktyki. Nowa praca opiera się natomiast na próbce 15 razy większej i pochodzącej z ambitnego projektu Galaxy Zoo, w której to przede wszystkim różni przedstawiciele społeczeństwa - krótko mówiąc, zwykli ludzie - po stosownym przeszkoleniu oceniają i klasyfikują obrazy galaktyk wykonane przez współczesne teleskopy z całego świata, identyfikując kluczowe cechy, które pomagają później naukowcom analizować te dane bardziej szczegółowo.

Istnieje kilka możliwych mechanizmów formowania się ramion spiralnych w galaktykach. Jednym z najbardziej popularnych jest model fali gęstości - idea zakładająca, że ramiona nie są strukturami stałymi, ale są wywoływane zmarszczkami w gęstości materiału w dysku galaktyki. Gwiazdy dostają się do tych fal oraz opuszczają je w miarę swego ruchu obrotowego wokół środka galaktyki.

Nowsze modele sugerują jednak, że przynajmniej niektóre ramiona spiralne mogą być prawdziwymi strukturami, a nie tylko falami czy zmarszczkami. Mogą one składać się ze zbiorów gwiazd związanych ze sobą grawitacyjnie i fizycznie obracających się w galaktykach jako całość. To dynamiczne wytłumaczenie procesu formowania ramion spiralnych jest mniej więcej w zgodzie z najnowocześniejszymi wynikami modelowania komputerowego dla galaktyk.

Tajemnica formowania się struktur spiralnych jest wciąż badana, ale zdaniem Brooke Simmons z projektu Galaxy Zoo najnowsze dane i wyniki badań rzucają na nią całkiem nowe światło. - Wyniki te pokazują, że ponad 170 lat po tym, gdy po raz pierwszy zaobserwowano strukturę spiralną w galaktykach, wciąż nie w pełni rozumiemy proces jej powstawania - dodaje.

M101

Na zdjęciu: Struktura spiralna Galaktyki Wiatraczek (Messier 101) zaobserwowana przez Teleskop Hubble’a.
Źródło: NASA, ESA, CXC, SSC, STScI

Galaxy Zoo to wspólna inicjatywa współpracy pomiędzy naukowcami z uniwersytetów w Lancaster, Portsmouth, Nottingham i Oksfordzie w Wielkiej Brytanii oraz w Haverford College, Adler Planetarium i uniwersytetów Alabama i Minnesota w Stanach Zjednoczonych. Działa od 2007 roku. Galaxy Zoo jest częścią platformy Zooniverse.org.


Czytaj więcej:

Źródło: Royal Astronomical Society/Department of Physics and Astronomy, Haverford College, PA, USA

Na zdjęciu powyżej: “Widelec Hubble'a” zilustrowany obrazami pobliskich galaktyk z przeglądu Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Źródło: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey