Astronomowie odkryli tysiące nieznanych wcześniej galaktyk wykazujących niezwykłe „struktury polarne” – zasadniczo formacje gwiazd lub pyłu, które rozciągają się prostopadle do głównej płaszczyzny galaktycznej, przypominając krynoliny z epoki wiktoriańskiej. Odkrycie to, oparte na danych z Instrumentu Spektroskopowego Ciemnej Energii (DESI) i Kosmicznego Teleskopu Euclid, radykalnie zwiększa znaną populację tych galaktyk i otwiera nowe możliwości badania powstawania i ewolucji galaktyk.
Odkrycie i skala zjawiska
Astronomowie obserwują te dziwaczne galaktyki od dziesięcioleci, ale szczegółowe badania dotyczące ich rzadkości były ograniczone. Od 2024 r. skatalogowano zaledwie kilkaset galaktyk o strukturze polarnej. Jednakże niedawna analiza danych DESI zidentyfikowała około 3000 potencjalnych nowych kandydatów, co wykładniczo zwiększało znaną liczbę.
Naukowcy szacują obecnie, że około 2% wszystkich masywnych galaktyk w pobliskim Wszechświecie ma takie struktury. Oznacza to, że są one znacznie częstsze, niż wcześniej sądzono. Nowo zaobserwowane galaktyki rozciągają się na ogromne odległości kosmiczne, a światło z najodleglejszej galaktyki dociera do Ziemi po 7,8 miliardach lat. Dane z teleskopu Euclid rozciągają próbkę na ponad 11 miliardów lat temu, umożliwiając naukowcom badanie ewolucji tych struktur w czasie kosmicznym.
Co powoduje te „krynoliny”?
Istnienie struktur polarnych nie jest przypadkowe. Galaktyki bez zewnętrznych zakłóceń w naturalny sposób obracają się w tej samej płaszczyźnie ze względu na zachowanie momentu pędu. Struktury polarne wskazują na przeszłe zderzenie lub połączenie z inną galaktyką, gdzie materia została zmuszona do zajęcia orbity prostopadłej do pierwotnego dysku.
Struktury te przybierają różne formy: niektóre to strumienie gwiazd, inne przypominają aureole lub wybrzuszenia. Niezależnie od tego wszystkie wskazują na burzliwą historię kosmiczną. Struktury te powstały w wyniku zakłócenia pierwotnego układu przez inną galaktykę, zmuszając gwiazdy i gaz do poruszania się po niezwykłych orbitach.
Dlaczego to jest ważne?
Galaktyki o strukturze polarnej stanowią cenne laboratoria do badania ewolucji galaktyk. Chociaż nie wszystkie galaktyki wykazują takie formacje, wiele z nich ulega fuzji lub akrecji. Badając ten podzbiór galaktyk z wyraźnymi strukturalnymi dowodami kolizji, astronomowie mogą zyskać szerszą wiedzę na temat wzrostu i zmian galaktyk na przestrzeni miliardów lat.
„Nie każda galaktyka będzie miała strukturę polarną” – wyjaśnia astronom Jacob Gerrett, „ale wiele galaktyk przeszło akrecję lub fuzję, dzięki czemu możemy lepiej badać je jako całość, wykorzystując ten niewielki podzbiór galaktyk o strukturze polarnej”.
Droga Mleczna może również posiadać słabe struktury polarne, choć potwierdzenie tego pozostaje wyzwaniem. Obfitość tych struktur sugeruje, że zderzenia galaktyczne zdarzają się częściej, niż wcześniej sądzono, zmieniając układ Wszechświata w sposób, który dopiero zaczynamy rozumieć.
Odkrycie podkreśla dynamiczną i często chaotyczną naturę ewolucji galaktyk i zapewnia astronomom nowe narzędzie do odkrywania tajemnic historii kosmosu.
