सिम्युलेशन्स सूचित करतात की आकाशगंगेने आपली डिस्क पलटी

आपल्या आकाशगंगेबद्दलच्या एका जुन्या कोड्याला हिंसक उत्तर असू शकते

दूरून पाहिल्यावर मिल्की वेची रचना परिचित वाटते: तारे, वायू आणि धुळीने भरलेली एक तेजस्वी सर्पिल डिस्क. पण खगोलशास्त्रज्ञ जितके जवळून पाहतात, तितकी ही आकाशगंगा तिचा स्तरित आणि अशांत इतिहास उलगडत जाते. एक दीर्घकाळ प्रलंबित असलेले कोडे म्हणजे मिल्की वेमध्ये इतक्या वेगळ्या पद्धतीने वागणाऱ्या दोन डिस्क संरचना का आहेत. तिच्या पातळ डिस्कमध्ये बहुतांश तरुण तारे आहेत आणि ती लोक सहसा सर्पिल आकाशगंगांशी जोडतात त्या सुबद्ध पद्धतीने फिरते. तिची जाड डिस्क, ज्यात वृद्ध तारे आहेत, खूपच हळू फिरते. बर्मिंगहॅममध्ये रॉयल अ‍ॅस्ट्रोनॉमिकल सोसायटीच्या नॅशनल अ‍ॅस्ट्रॉनॉमी मीटिंगमध्ये सादर केलेल्या नव्या संशोधनाचा युक्तिवाद आहे की एक प्राचीन वैश्विक पलटाव याचे स्पष्टीकरण देऊ शकतो.

दिलेल्या अहवालानुसार, हे काम डरहॅम विद्यापीठातील किरिल बात्राकोव्ह यांनी नेतृत्व केले आणि त्यात ऑरिगा सिम्युलेशन्सचा वापर करण्यात आला, जे आकाशगंगा कशा तयार होतात याचा अभ्यास करण्यासाठी तयार केलेल्या कॉस्मॉलॉजिकल झूम सिम्युलेशन्सचा संच आहे. हे सिम्युलेशन्स बिग बँगनंतर थोड्याच वेळात आकाशगंगांच्या वाढीचे मॉडेल करतात आणि गुरुत्वाकर्षण, डार्क मॅटर, कृष्णविवरं आणि सुपरनोव्हा यांसारख्या प्रमुख घटकांचा विचार करतात. संभाव्य उत्क्रांतीच्या इतिहासांची तुलना करून, संशोधकांनी निष्कर्ष काढला की भूतकाळातील एक मोठे विलीनीकरण अब्जावधी वर्षांपूर्वी मिल्की वेच्या डिस्कची दिशा पलटवू शकले असते, आणि त्यामुळे आज खगोलशास्त्रज्ञ पाहतात त्या विसंगत फिरण्याच्या पॅटर्न्स मागे राहिले असते.

हा निष्कर्ष लक्षवेधी आहे, कारण तो आजच्या काळातील एका संरचनात्मक विसंगतीला मिल्की वेच्या विलीनीकरणाच्या इतिहासाशी जोडतो, जो ब्रह्मांडीय काळात आकाशगंगा वाढण्याचा आणि बदलण्याचा एक मुख्य मार्ग आहे. खगोलशास्त्रज्ञांना आधीच माहीत आहे की आकाशगंगा वारंवार विलीनीकरण करतात आणि परस्परसंवाद करतात. विश्वभरातील निरीक्षणे जवळच्या भेटींपासून पूर्णतः गिळंकृत होण्यापर्यंत अनेक टप्प्यांची उदाहरणे दाखवतात. मिल्की वे स्वतःही त्या इतिहासाच्या खुणा घेऊन आहे. तरीही, अधिक तपशीलवार सर्वेक्षणे असूनही, त्या खुणांना सुसंगत कालरेषेत रूपांतरित करणे कठीणच राहते. अशा प्रकारचे संशोधन महत्त्वाचे आहे कारण आपली आकाशगंगा एकाच वेळी गुंतागुंतीची आणि असामान्यपणे अभ्यासयोग्य आहे: आपण तिच्या आत राहतो, त्यामुळे तिला संपूर्णपणे पाहणे कठीण होते, पण सूक्ष्म तपशिलात अभ्यास करणे सोपे होते.

गाया ने मिल्की वेच्या दोन डिस्कांबद्दल काय उघड केले

या कोड्याची आधुनिक आवृत्ती युरोपियन स्पेस एजन्सीच्या Gaia मोहिमेतील डेटामुळे अधिक स्पष्ट झाली, ज्याने मिल्की वेतील अब्जावधी ताऱ्यांचे निरीक्षण केले. Gaia ने दाखवले की जाड डिस्क पातळ डिस्कपेक्षा खूपच हळू फिरते. हे आश्चर्यकारक आहे, कारण दोन्ही घटक एकाच आकाशगंगेचा भाग आहेत, तरीही त्यांच्यात अगदी वेगळे कक्षीय वर्तन जपले जाते. स्रोत मजकुरात जाड डिस्कमध्ये वृद्ध, धातू-गरीब तारे असल्याचे वर्णन आहे, जे अधिक विकेंद्रित, अव्यवस्थित कक्षा अनुसरतात, तर पातळ डिस्कमध्ये तरुण तारे आहेत आणि ती परिचित सर्पिल रचना बनवते.

त्या फरकांनी बराच काळ विलीनीकरण-चालित उत्पत्तीचे संकेत दिले आहेत. जाड डिस्कमधील तारे अनेकदा इतर आकाशगंगांशी झालेल्या प्राचीन परस्परसंवादांचे पुरावे म्हणून समजले जातात, ज्यात इतरत्र तयार होऊन नंतर मिल्की वेने आत्मसात केलेले तारेही समाविष्ट आहेत. पण नेमके त्या विलीनीकरणांनी सध्याच्या फिरण्याच्या पॅटर्नमध्ये कसे रूपांतर केले, हे स्पष्ट करणे कठीण राहिले आहे. हळू फिरणारी जाड डिस्क ही केवळ सजावटीची गोष्ट नाही. ती आकाशगंगा कशी स्थिरावली, कशी ढवळून निघाली, आणि अब्जावधी वर्षांमध्ये पुन्हा कशी संघटित झाली याचा संकेत आहे.

नव्या सिम्युलेशन-आधारित स्पष्टीकरणानुसार, मोठ्या विलीनीकरणाने केवळ तारे जोडले नाहीत. त्याने कदाचित गॅलॅक्टिक डिस्कलाच पुन्हा अभिमुख केले. त्या परिस्थितीत, आत येणारी आकाशगंगा किंवा विलीनीकरण घटना इतकी शक्तिशाली होती की तिने मिल्की वेच्या संरचनेची मांडणी बदलली, आणि जुन्या तारकाजनसंख्येच्या तुलनेत डिस्क प्रत्यक्षात पलटली. त्यानंतर तरुण पातळ डिस्क नव्या अभिमुखतेत तयार झाली किंवा पुन्हा तयार झाली, तर जुनी जाड डिस्क आधीच्या मांडणीचे आणि दोन्हीमधील हिंसक संक्रमणाचे पुरावे जपून राहिली.

इथे सिम्युलेशन्स का महत्त्वाची आहेत

खगोलशास्त्रज्ञ आकाशगंगांवर प्रयोग करू शकत नाहीत, त्यामुळे प्रस्तावित इतिहास आज दिसणाऱ्या संरचना वास्तवात निर्माण करू शकतो का, हे तपासण्यासाठी सिम्युलेशन्स हा काही मोजक्या मार्गांपैकी एक आहे. ऑरिगा सूट या प्रकारच्या समस्येसाठी विशेष उपयुक्त आहे, कारण ती दीर्घ ब्रह्मांडीय काळात आकाशगंगा निर्मितीचा मागोवा घेते आणि आकाशगांकीय उत्क्रांती घडवणाऱ्या अनेक भौतिक प्रक्रियांचा समावेश करते. मात्र त्यामुळे कोणतेही एकच सिम्युलेशन मिल्की वेच्या भूतकाळाची थेट पुनरावृत्ती ठरत नाही. ते जे देते, ते म्हणजे भौतिकशास्त्रावर आधारित संभाव्य इतिहासांचा संच, ज्यांची निरीक्षणांशी तुलना करता येते.

या प्रकरणात, नव्या कामाचे आकर्षण असे की ते एका विशिष्ट निरीक्षित तथ्याला, म्हणजे जाड डिस्कच्या मंद फिरण्याला, भूतकाळातील एका विशिष्ट घटनेशी, म्हणजे आकाशगंगेची दिशा बदलणाऱ्या मोठ्या विलीनीकरणाशी, जोडते. हे स्पष्टीकरण संकल्पनात्मकदृष्ट्या देखील मितव्ययी आहे. पातळ आणि जाड डिस्कला केवळ सैलपणे संबंधित घटक मानण्याऐवजी, ते त्यांना त्याच आकाशगंगेच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांच्या नोंदी म्हणून मांडते, विघातक पुनर्रचनेपूर्वी आणि नंतरच्या.

ही कल्पना खगोलशास्त्रातील व्यापक प्रवाहाशी सुसंगत आहे, जिथे मिल्की वेला आता शांत, हळूहळू विकसित होणारी सर्पिल आकाशगंगा न मानता, वारंवार होणाऱ्या परस्परसंवादांनी घडवलेली प्रणाली म्हणून पाहिले जाते. आकाशगंगेचा हेलो, तारकीय प्रवाह, आणि रासायनिकदृष्ट्या वेगळी लोकसंख्या आधीच संचयाच्या माध्यमातून झालेल्या निर्मितीची कहाणी सांगतात. डिस्क फ्लीप आणखी एक नाट्यमय अध्याय जोडेल, जो आज दिसणाऱ्या सुबद्ध डिस्कशी विसंगतपणे हालचाल करणारे काही अतिप्राचीन तारे का आहेत, हे समजावून सांगण्यास मदत करेल.

आपल्या स्वतःच्या आकाशगंगेचा चांगला इतिहास व्यापक महत्त्वाचा आहे

हे संशोधन लक्ष वेधून घेते कारण मिल्की वे हे आकाशगंगा निर्मितीचे महत्त्वाचे चाचणी-क्षेत्र आहे. दिलेल्या स्रोतामध्ये बात्राकोव्ह यांचे उद्धरण आहे की आपण मिल्की वेच्या आत राहतो, त्यामुळे खगोलशास्त्रज्ञ तिचा अभ्यास इतर कोणत्याही आकाशगंगेपेक्षा अधिक तपशीलाने करू शकतात, म्हणूनच ती व्यापक समजेसाठी केंद्रस्थानी आहे. दोन-डिस्क समस्येसारख्या कोड्यांचे निराकरण याचमुळे खरोखर महत्त्वाचे ठरते. उत्तर केवळ स्थानिक गॅलॅक्टिक पुरातत्त्वाविषयी नाही. ते वैज्ञानिक इतरत्र सर्पिल आकाशगंगांचे अर्थ लावतात त्यावर पुन्हा परिणाम करते.

जर विलीनीकरणांनी डिस्क पलटवून दीर्घकाळ टिकणाऱ्या गतिशील खुणा मागे सोडल्या, तर खगोलशास्त्रज्ञ इतर प्रणालींमध्येही तत्सम नमुने शोधू शकतील. त्यामुळे आकाशगंगांनी कधी साथीदारांना गिळले, त्यानंतर त्यांनी किती लवकर सुबद्ध डिस्क पुन्हा उभारल्या, आणि अशा नाट्यमय पुनःअभिमुखीकरण घटना प्रत्यक्षात किती सामान्य आहेत, याची पुनर्रचना अधिक चांगली होऊ शकेल. ते विलीनीकरणांची भूमिका तारकाजनसंख्या, धातुकता उतार, आणि हेलो संरचना घडवण्यातही अधिक स्पष्ट करू शकेल.

सध्या, हे नवे काम एका प्रमुख खगोलशास्त्रीय बैठकीत सादर केलेले सिम्युलेशन-आधारित स्पष्टीकरण आहे, मिल्की वेच्या इतिहासावरील अंतिम शब्द नाही. पण ते एका जिद्दी समस्येसाठी एक प्रभावी चौकट देते. आकाशगंगेची जाड डिस्क बऱ्याच काळापासून प्राचीन व्यत्ययांचा संग्रह वाटत आली आहे. नव्या विश्लेषणानुसार तो व्यत्यय पूर्वी वाटले त्यापेक्षा आणखी खोल असू शकतो: फक्त जुने तारे हलवणारी टक्कर नव्हे, तर आकाशगंगेची स्वतःची दिशा बदलणारी घटना.

हेच या निष्कर्षाला इतके थक्क करणारे बनवते. रात्रीचे आकाश अनेकदा शाश्वततेचा आभास देते. पण मिल्की वेची खोल कथा उलथापालथ, निर्मिती, आणि पुनर्प्राप्तीची आहे. जर हे स्पष्टीकरण टिकून राहिले, तर आपल्या आजूबाजूची आकाशगंगा कधीकाळी एका प्राचीन विलीनीकरणामुळे एका बाजूला कलंडली असावी आणि मग आपण आज ओळखतो त्या सर्पिल घरात पुन्हा उभारली गेली असावी.

हा लेख Universe Today मधील वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.