טלסקופ החלל האבל העניק לנו תמונה יפהפיה של הגלקסיה הספירלית המסורגת NGC 7773. זוהי גלקסיה קלאסית מסוג זה, ומדגישה את הבר הכהה של כוכבים מרוכזים העוגן את זרועות הספירלה המפוארות של הגלקסיה. זה נלכד במצלמת 3 של סוס העבודה של האבל (WFC3).
NGC 7773 נמצא במרחק של כמעט 400 מיליון שנות אור מכיוון קבוצת הכוכבים פגסוס. ידענו על זה הרבה זמן. הוא התגלה בשנת 1790 על ידי ויליאם הרשל, בחור מוכר לחובבי האסטרונומיה. הרשל גילה את אורנוס, כמו גם גלקסיות רבות אחרות, אשכולות כוכבים וערפיליות.
השם 'גלקסיה ספירלית חסומה' אינו דורש הסבר רב מדי. גלקסיות ספירליות מוכרות לכל ילד מבית הספר, והסוג המסורג הוא כנראה רק גלקסיה ספירלית מבוגרת ובוגרת יותר. הבר המואר הוא אזור של כוכבים מרוכזים ולידת כוכבים.
גלקסיות ספירלה צעירות יותר חסרות את המוט הבהיר במרכז. האסטרונומים די בטוחים שככל שגלקסיה ספירלית מתבגרת, נמשך גז היוצר כוכבים לכיוון המרכז, שם הוא מתלכד לכוכבים. בחדר הילדים הכוכב ההוא, כוכבים צעירים כל כך בהירים מנקודת התצפית הרחוקה שלנו, עד שקשה להבחין בכוכבים בודדים.
גלקסיות ספירליות מסורגות אינן נדירות, והאבל וטלסקופים אחרים צילמו לא מעט כאלה במהלך השנים.
אלה מבנים יפים ומעוררי השראה. מה שמרתק בהן הוא שאנחנו עשויים מאוד לחיות בתוך אחת מהיפות הענקיות האלה. אנו יודעים כי שביל החלב הוא גלקסיה ספירלית, ובשנות השישים התחלנו לחשוד שזו ספירלה מסורגת. ואז בשנת 1975, במאמר שכותרתו "מודלים לאזורים הפנימיים של הגלקסיה", חוקר W.L. פיטרס פיתח מודל ספיראלי מסורג של שביל החלב שהסביר מאפיינים בולטים בזרועות הספירלה של הגלקסיה.
אבל אנחנו לא ממש יכולים לראות את הרף. לפחות לא אופטית.
בשנות השמונים גילו טלסקופים רדיו גז בדרך החלב שרמז על קיומו של הבר. ואז בשנות התשעים, תצפיות של סקר All-Sky 2-Micron All-Sky (2MASS) הוסיפו ראיות נוספות לבר. אבל יש המון אבק נורא לנסות לראות את החלק הזה של הגלקסיה. אסטרונומים לא היו בטוחים, אך העדויות גברו.
ואז בשנת 2003, השיקה נאס"א את טלסקופ החלל שפיצר, טלסקופ אינפרא אדום עוצמתי שיכול היה לראות ללב הגלקסיה טוב יותר מכל קודמיו. צוות אסטרונומים השתמש בכוחו של שפיצר כדי להביט בעפר ולהסתכל על 30 מיליון כוכבים באזור שביל החלב. קשה לעשות זאת, ואחד האסטרונומים המעורבים תיאר זאת כמי שמנסה למצוא את גבולות היער עמוק בתוכו.
"זו העדויות הטובות ביותר אי פעם לבר המרכזי הארוך הזה בגלקסיה שלנו," אמר אז אד צ'רצוול. צ'רצ'וול הוא פרופסור לאוניברסיטת UW מדיסון לאסטרונומיה ומחבר בכיר למאמר שתיאר את היצירה במכתבי כתב העת Astrophysical.
הסופר הראשי רוברט בנג'מין, אף הוא מאוניברסיטת ויסקונסין, הוסיף, "עד היום זו העדות הטובה ביותר למוט ארוך בגלקסיה שלנו. קשה להתווכח עם הנתונים האלה. "
הם מצאו ראיות מוחלטות לכך שהסרגל נמצא שם, וכי הוא נמתח רחוק יותר ממה שחשבו בעבר. הוא מגיע למחצית המרחק ממרכז הגלקסיה לשמש שלנו, בערך 27,000 שנות אור. בזמן הגילוי אמר צ'רצ'וול, "זהו מרכיב עיקרי בגלקסיה שלנו וביסודו נותר חבוי עד כה. העובדה שהיא גדולה פירושה שהיא תשפיע משמעותית על הדינמיקה של החלק הפנימי של הגלקסיה שלנו. "
השאלה היא, כיצד משפיע המבנה הגדול הזה על הגלקסיה? איזה תפקיד הוא ממלא?
בזרועות הספירליות, בהן אנו מבלים את חיינו בתהיות על דברים, הכוכבים מסתובבים סביב המרכז הגלקטי כל כמה מאות מיליוני שנים. אך בבר, הכוכבים נודדים על מסלולי סגלגל המובילים אותם לעבר והחוצה מהמרכז הגלקטי, שם שוכן הכוכב A-קשת החור העל-מסיבי. כמו כן, בעוד שהזרועות מכילות הרבה כוכבים צעירים וכחולים, המוט מכיל בעיקר כוכבים ישנים ואדומים.
צ'רצ'וול חשב שהמוט הוא כמו שביל הנושא חומר לעבר החור השחור. "הבר הזה כנראה אכן מכניס חומר למרכז הגלקסיה ומזין את החור השחור", אמר צ'רצ'וול מדען חדש ב 2005.
יש המון ספירלות מסורגות, כך שהן מבנים יציבים. למעשה, כשני שליש מכל הגלקסיות הן ספירלות מסורגות. אבל מה נוכחותו של אחד מספר לנו על ההיסטוריה של שביל החלב והעתיד?
"אני לא חושב שמישהו באמת מבין לגמרי כיצד נוצרים סורגים," אמר צ'רצ'וול בשנת 2005. "מה שאנחנו כן יודעים הוא שנראה שיש כל כך הרבה גלקסיות מסורגות שהם חייבים להיות די יציבים. אסטרונומים צריכים להמציא איזה מודל שיכול להסביר את היציבות של מבנים אלה. "
אבל זה היה 2005, וכעת, כמעט 15 שנה אחרי, אסטרונומים למדו עוד כמה דברים.
אנו יודעים כי גלקסיות ספירליות הופכות לספירלות מסורגות במהלך כשני מיליארד שנים. החשיבה הנוכחית אומרת שהמוט אכן מעביר חומר למרכז הגלקסיה, עוזר לתדלק יצירת כוכבים חדשים ויצירת גרעין גלקטי פעיל. נהוג לחשוב שגל צפיפות ממרכז הגלקסיה יוצר את המוט. עם הזמן זה משפיע על כוכבים רחוק יותר ויותר ויוצר את הרף שמנציח את עצמו.
נראה גם שגלקסיות ספירלה מסורגות יכולות לאבד את סורגיהן. עם הזמן, מבנה הבר יכול להתפרק. המסה הזו הופכת להיות כל כך גדולה שהיא הופכת לא יציבה, ואז הזרועות הופכות להיות מגושמות במראה שלהן, ולא את הזרועות היפות בדרך החלב.
למדנו רבות על גלקסיית שביל החלב שלנו, ועל המורפולוגיה והתפתחות הגלקסיות בכלל. אך עדיין איננו מדויקים כיצד המוט, הזרועות, הבליטה והחור השחור העל-מסיבי במרכז כולם עובדים יחד כדי לעצב את שביל החלב.
אבל אנו יכולים לראות כיצד בכמה עשורים קצרים למדנו המון. יש לקוות שבעשורים הבאים נלמד הרבה יותר.
מקורות:
- הודעה לעיתונות של נאס"א: גלקסיה בוגרת מהפנטת בתצוגה החדשה של האבל
- מאמר Hubblesite: השקפתו של האבל על גלקסיית הספירלה הגלומה NGC 1672
- כניסה לוויקיפדיה: גלקסי ספירלה חסומה
- נייר מחקר: מהו השבר האמיתי של גלקסיות רוח ספיריות?
- נייר מחקר: אזורים מוחיים בגלקסיות ספירליות מסורגות II. יחסים לגלקסיות מארחות
- מגזין החלל: מבט חדש בשביל החלב
- נייר מחקר: מודלים לאזורים הפנימיים של הגלקסיה. אני
