# **Cum se formează structurile „pene” ale galaxiilor spirală și ce rol îndeplinește gravitația?**
Galaxiile precum Calea Lactee nu se evidențiază doar prin brațele lor spiralate, ci și prin existența unor structuri dense denumite „pene”, unde se creează noi stele. Astronomii au fost mult timp confuzi în legătură cu modul în care galaxiile spirală dezvoltă „pene”, dar un studiu recent sugerează că răspunsul ar putea fi surprinzător de simplu: gravitația.
## **Penele – structuri esențiale, dar discrete în procesul de formare a stelelor**
De mai bine de o sută de ani, astronomii au fost fascinați de frumusețea și complexitatea galaxiilor spirală. Cele mai mari dintre acestea, numite „galaxii spirală de mare stil”, pot avea mai multe brațe clar definite ce se extind pe zeci de mii de ani-lumină. Totuși, observațiile efectuate cu Telescopul Spațial Hubble și Telescopul Spațial James Webb (JWST) au scos la iveală structuri mai mici care „decorează” aceste brațe spiralate: penele.
Penele sunt filamente dense de materie situate în apropierea brațelor principale. Aceste structuri au lungimi de câteva mii de ani-lumină și sunt extrem de compacte, reprezentând locuri intense de formare stelară. În interiorul lor, cercetătorii au identificat regiuni bogate în hidrogen neutru și roiuri de stele tinere, ceea ce indică faptul că acestea joacă un rol crucial în evoluția galactică.
La început, s-a crezut că penele sunt un fenomen rar, observabil doar în cele mai mari galaxii spirală. Însă, observațiile recente sugerează că aproape toate galaxiile spirală, inclusiv Calea Lactee, dispun de aceste formațiuni. Rămâne întrebarea: cum apar ele?
## **Cum se formează penele galactice?**
De-a lungul anilor, oamenii de știință au avansat diverse mecanisme complexe pentru a explica formarea penelor. Printre aceste ipoteze se numără:
– **Explozia supernovelor**, care ar putea genera perturbări turbulente în gazul din brațele spiralate, favorizând modularea filamentelor dense.
– **Câmpurile magnetice galactice**, care s-ar putea răsuci și compacta, facilitând astfel generarea penelor.
– **Interacțiunile cu alte galaxii**, care ar putea provoca instabilități ce conduc la formarea acestor structuri.
Totuși, un nou studiu recent, publicat în *Astronomy & Astrophysics* și disponibil pe serverul arXiv, sugerează că doar gravitația ar putea fi suficientă pentru a explica apariția penelor.
## **Gravitația – principalul motor al formării penelor galactice**
Pentru a explora această ipoteză, cercetătorii au efectuat o simulare simplificată a unei galaxii spirală. Această simulare nu includea stele, supernove, câmpuri magnetice sau alte influențe externe. În schimb, modelul consta exclusiv într-un disc de gaz rotativ, lăsat să evolueze sub efectul propriei gravitații.
Rezultatul a fost surprinzător: discul de gaz s-a fragmentat spontan într-o serie de filamente dense și înguste, asemănătoare cu penele observate în realitate. Acest proces s-a desfășurat din cauza instabilităților naturale din disc, unde orice variație minoră de densitate a condus la colaps gravitațional în anumite zone. Acest colaps, combinat cu rotația gazului, a rezultat în alinierea materiei în structuri alungite – exact ceea ce observăm în studiile astronomice.
## **Implicațiile descoperirii asupra modelelor de evoluție a galaxiilor**
Această simulare nu a fost menită să reproducă exact o galaxie reală, ci doar să verifice dacă gravitația poate explica formarea penelor. Rezultatele sugerează că penele ar putea fi un efect natural al dinamicii gazului în galaxiile spirală, fără a necesita procese exotice sau perturbații externe.
