Kép jóváírása: NRAO
A csillagászok, a gömbfelhőket a híres Whirlpool-galaxisban tanulmányozva, fontos nyomokat találtak egy olyan elmélet alátámasztására, amely megmagyarázza, hogy a galaxisok látványos spirális karjai hogyan is fennállhatnak milliárd évig. A csillagászok a saját Tejútjukban hasonló gázfelhők tanulmányozására alkalmazott technikákat alkalmazták a szomszédos galaxis spirális karjában lévőkhöz, és eredményeik alátámasztják egy elméletet, amelyet először 1964-ben javasoltak.
A Whirlpool-galaxis, kb. 31 millió fényév távolságban, egy gyönyörű spirál a Canes Venatici csillagképben. M51 néven is ismert, és szinte szemtől szemben látva van a Földről, és ismeri az amatőr csillagászokat, számtalan plakátban, könyvben és folyóiratcikkben szerepel.
„Ez a galaxis nagy célt tett a spirálkarok tanulmányozására és arra, hogy miként működik a csillagképződés rajtuk keresztül” - mondta Eva Schinnerer, a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelőközpont Socorroban, NM. "Ideális volt számunkra, mert ez az egyik legközelebb eső spirál az égen" - tette hozzá.
Schinnerer együtt dolgozott Axel Weiss-szel a spanyol Millimeter Rádiós Csillagászati Intézettel (IRAM), Susanne Aalto-val a svéd Onsala Űrmegfigyelő Intézettel és Nick Scoville-vel a caltech-ról. A csillagászok bemutatták eredményeiket az Amerikai Csillagászati Társaság ülésén, Denverben (Colorado).
A tudósok az M51 spirálkarja mentén óriási gázfelhőkben szén-monoxid (CO) molekulákból származó sugárkibocsátást elemezték. A Caltech Owens Valley Radio Observatory távcsöveivel és az IRAM 30 méteres rádióteleszkópjával meg tudták határozni a felhők hőmérsékleteit és a turbulencia mértékét. Eredményeik erőteljes alátámasztást nyújtanak egy olyan elmélethez, amely szerint a „sűrűséghullámok” megmagyarázzák, hogy a spirális karok miként tudnak fennmaradni egy galaxisban anélkül, hogy annyira szorosan megcsavarták volna magukat, hogy valójában eltűnnek.
Frank Shu és C.C. által javasolt sűrűséghullám-elmélet Lin 1964-ben azt mondja, hogy a galaxis spirális mintázata egy nagyobb sűrűségű hullám vagy kompressziós hullám, amely a galaxis körül egy olyan sebességgel forog, mint a galaxis gáza és csillagai. Schinnerer és kollégái az M51 egyik spirális karjában egy régiót tanulmányozták, amely feltehetően éppen meghaladta és áthaladt a sűrűséghullámon.
Adataik azt mutatják, hogy a spirálkar hátsó szélén lévő gáz, amely a legutóbb áthaladt a sűrűséghullámon, melegebb és turbulensebb is, mint a kar elülső széleiben lévő gáz, amely már régen átjutott volna a sűrűségi hullámon. .
"Ezt várhatjuk el a sűrűséghullám-elmélettől" - mondta Schinnerer. "A korábban a sűrűséghullámon áthaladó gáznak ideje volt lehűlni és elveszíteni a járat által okozott turbulenciát" - tette hozzá.
"Eredményeink először megmutatják, hogy a sűrűséghullám hogyan működik egy felhő-felhő skálán, és hogyan elősegíti és megakadályozza a csillagok kialakulását spirálkarokban" - mondta Aalto.
A tudósok szerint a következő lépés más spirális galaxisok megnézése, hogy hasonló mintázat van-e jelen. Erre várni kell - mondta Schinnerer -, mivel a CO-molekulák rádiókibocsátása, amely információkat nyújt a hőmérsékletről és a turbulenciáról, nagyon gyenge.
„Amikor az Atacama nagy milliméter tömb (ALMA) felkapcsolódik, képes lesz kiterjeszteni az ilyen típusú vizsgálatokat más galaxisokra. Várjuk az ALMA használatát a sűrűséghullám-modell alaposabb tesztelésére ”- mondta Schinnerer. Az ALMA egy milliméteres hullámú obszervatórium, amely 64, 12 méteres átmérőjű antennát fog használni az észak-chilei Atacama sivatagban. Most fejlesztés alatt áll, az ALMA példátlan képességet biztosít a csillagászok számára az univerzum milliméter hullámhosszon történő tanulmányozására.
A Whirlpool-galaxist 1773-ban október 13-án fedezte fel a francia üstökösvadász, Charles Messier. 51-es tárgyszámként szerepeltette a most híres csillagászati tárgyak katalógusában, amely egy kis távcsőben tévesen összetéveszthető üstökösnel. 1845-ben Lord Rosse brit csillagász felfedezte a spirálszerkezetet a galaxisban. Az amatőr csillagászoknak, akik távcsöveket használnak sötét égbolton, az M51 egy showpiece tárgy.
A National Radio Astronomy Observatory a Nemzeti Tudományos Alapítvány létesítménye, amelyet az Associated Universities, Inc. együttműködési megállapodás alapján működtetnek.
Eredeti forrás: NRAO sajtóközlemény
