news

รังสีคอสมิคเริ่มฉีกแยกกาแลคซีดาวเทียมทางช้างเผือก

รังสีคอสมิก เป็นอนุภาคที่มีประจุขนาดเล็กซึ่งเร่งความเร็วเกือบเป็นแสงผ่านเหตุการณ์รุนแรงที่สุดในเอกภพ ด้วยตัวของมันเองมันไม่ได้น่ากลัวนัก แต่ในจำนวนที่มากพอที่พวกมันจะสามารถทำลายล้างกาแลคซีทั้งหมดได้

ทีมนักวิจัยเพิ่งเปิดตัวการจำลองของ เมฆแมกเจลแลนใหญ่ (LMC) – กาแลคซีดาวเทียมของทางช้างเผือก – และพบว่ารังสีคอสมิคจากเหตุการณ์ดาวกระจายเริ่มแยกออกจากกัน สำหรับตอนนี้ต้องขอบคุณ LMC ที่ดูเหมือนจะอยู่ด้วยกัน

หัวในเมฆ

กาแลคซีทางช้างเผือก ของเราเป็นโฮสต์ของกาแลคซีดาวเทียมขนาดเล็กหลายสิบดวง ที่ใหญ่ที่สุดคือ LMC และ Small Magellanic Cloud พวกเขาได้รับชื่อจากเฟอร์ดินานด์มาเจลลัน; แม้ว่ากาแลคซีทั้งสองนี้จะเป็นที่รู้จักกันในหมู่นักดูดาวในซีกโลกใต้มานานนับพันปี แต่ชาวยุโรปก็คุ้นเคยกับพวกมันมากขึ้นหลังจากบันทึกรายละเอียดหลังจากการเดินทางรอบโลกที่โด่งดังของมาเจลลัน

แม้ว่ามันจะปรากฏอย่างใหญ่โตบนท้องฟ้า – มากกว่าความกว้างของดวงจันทร์ถึง 20 เท่า แต่ LMC อยู่ห่างจากเราประมาณ 160,000 ปีแสง ด้วยมวลประมาณ 10 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์และเส้นผ่านศูนย์กลาง 14,000 ปีแสงมันเป็นกาแลคซีที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ในกลุ่มท้องถิ่นของเรา LMC ปัจจุบันโคจรรอบทางช้างเผือกพร้อมกับพี่น้องเมฆแมเจลแลนเล็ก ๆ ของมันค่อยๆวนเข้าด้านในอย่างช้าๆ ในประมาณ 2.5 พันล้านปีที่ผ่านมา LMC จะ ไปถึงกาแลคซีของเราในที่สุด และดอกไม้ไฟที่แท้จริงจะเริ่มขึ้นในเวลานั้น

แต่ LMC สามารถสร้างการก่อตัวดาวฤกษ์ที่น่าสนใจก่อนที่การชนกันของดาวยักษ์หลายพันล้านปีนับจากนี้ นอกเหนือจากการโคจรรอบทางช้างเผือกมันยังโคจรรอบเมฆแมเจลแลนเล็ก ๆ และปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงระหว่างดาวทั้งสองสามารถกระตุ้นให้เกิดการก่อตัวดาวฤกษ์ที่รุนแรงรอบดวงอาทิตย์ก่อนที่มันจะตกลงมาอีกครั้ง

การปรุงอาหารด้วยรังสีคอสมิก

การก่อตัวดาวฤกษ์ที่รุนแรงรอบนี้เกิดขึ้นทุกๆสองร้อยล้านปีและเมื่อใดก็ตามที่มีการก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่ขึ้นจะมีดาวมวลสูงจำนวนมากเป็นพิเศษ ดาวเหล่านี้ใช้ชีวิตอย่างรวดเร็วเผาผลาญเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปีก่อนเกิดการระเบิดจากการระเบิดของ ซุปเปอร์โนวาเหตุการณ์ ที่ทรงพลังและมีพลังที่สุดในจักรวาลที่รู้จัก

หนึ่งในผลพลอยได้จากการใช้ความรุนแรงนี้คือการผลิตรังสีคอสมิกอนุภาคที่มีประจุขนาดเล็กเร่งความเร็วจนเกือบถึงความเร็วของแสง รังสีคอสมิคจะส่งผ่านและพุ่งผ่านเอกภพอย่างต่อเนื่องกระโดดข้ามหลายพันล้านปีแสงเพื่อสร้างความหายนะไม่ว่าพวกเขาจะลงจอดที่ใด

และ จากการจำลองล่าสุดที่ส่งไปยัง Astrophysical Journal รังสีคอสมิกมากมายที่เกิดขึ้นในช่วงการก่อตัวดาวฤกษ์ในอดีตพยายามที่จะทำเพราะไม่มีเทอมที่ดีกว่านี้ระเบิด LMC

ปัญหาเกี่ยวกับรังสีคอสมิคเป็นพลังงานจลน์ของพวกมัน ถึงแม้ว่าพวกมันจะมีขนาดเล็ก แต่ก็มีความเร็วที่น่าหัวเราะนั่นหมายความว่าพวกเขาสามารถบรรจุของจริงได้ และถ้าคุณเป็นเพียงกลุ่มเมฆก๊าซสุ่มที่แขวนอยู่ใน LMC ให้นึกถึงธุรกิจของคุณและไม่รบกวนใครการโจมตีของรังสีคอสมิกสามารถทำลายวันของคุณได้ รังสีคอสมิคชนโมเลกุลของเมฆก๊าซซึ่งจะส่งพลังงานจลน์บางส่วนและทำให้ก๊าซร้อนขึ้นทีละคน

ตอนนี้ร้อนขึ้นมากก๊าซไม่ได้สนใจที่จะอยู่ใน LMC – หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งว่าแรงโน้มถ่วงของ LMC นั้นไม่แข็งแรงพอที่จะยึดติดกับแก๊สของตัวเองหลังจาก การก่อตัว ดาวฤกษ์และซุปเปอร์โนวารอบนี้ และก๊าซร้อนก็พยายามทิ้ง
Magellanic การสตรีมแบบสด

แต่ไม่เร็วนัก นักวิจัยตรวจสอบแบบจำลองของพวกเขาเพื่อดูว่าก๊าซร้อนที่ปล่อยออกมาและหลุดจาก LMC ไกลแค่ไหนสามารถหนีออกจาก กาแลคซี บ้านได้ เพื่อศึกษาสิ่งนี้นักวิจัยได้ศึกษาพฤติกรรมเลียนแบบของสิ่งที่เรียกว่า Magellanic Stream ซึ่งเป็นร่องรอยของก๊าซบางและร้อนที่ล้อมรอบทางช้างเผือกเกือบทั้งหมดซึ่งไหลเวียนของวัสดุที่พุ่งออกมาจากเมฆเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อน

และนักวิจัยพบความประหลาดใจ: แม้ว่ารังสีคอสมิกจะทำให้ก๊าซร้อนขึ้นใน LMC แต่ก๊าซยังคงอยู่ภายใน

เหตุผลสำหรับความขัดแย้งที่เห็นได้ชัดนี้คือการปฐมนิเทศของ LMC เมื่อมันตกลงไปสู่ทางช้างเผือก สำหรับพันล้านปีที่ผ่านมาหรือมากกว่านั้นมันมุ่งหน้ามาที่เราโดยตรงไม่มีการระงับและเผชิญหน้า เนื่องจากการวางแนวนี้ในขณะที่ LMC แหวกว่ายผ่านก๊าซฮาโลรอบ ๆ ทางช้างเผือกความดันจากก๊าซสามารถทำได้ชั่วคราว – ปิดฝาปิดสิ่งต่าง ๆ

ดังนั้นแม้ว่า LMC ต้องการที่จะปล่อยก๊าซออกมาเพียงเล็กน้อย แต่กาแล็กซีเล็ก ๆ ในท้องกาแล็กซีทางช้างเผือกก็ป้องกันไม่ให้มันหลุดรอดออกมาได้ อย่างน้อยก็ตอนนี้. ในที่สุดแรงดันหน่วยความจำจะคลายลงทำให้ก๊าซร้อนไหลออกจาก LMC และปล่อยให้มันทะลักเข้าสู่กระแสที่อยู่ด้านหลัง

และด้วยเหตุผลเบื้องหลังการมีอยู่ของกระแสนั้นนักวิจัยสงสัยว่ามันเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงระหว่างเมฆสองก้อนมากกว่าผลกระทบใด ๆ ของรังสีคอสมิก

สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือ: เมื่อพูดถึงเมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่ในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้าจะน่าสนใจมาก