Körülbelül 13 millió fényév távolságban van a Canes Venatici csillagképben egy felhő. Azokra a Canes Venatici I-re koncentrálunk, amelyek csak egy kis része a Virgo Superclusternek, és éppen az Univerzum bővülésével együtt mozognak. Ebben egy galaxist látunk, amely nagyon jó okból kiemelkedik a tömegből ... nagyon kevés vagy nincs sötét anyaga. Annak a neve? Messier 94.
Amikor a nagyon tehetséges Pierre Mechain 1781. március 22-én felfedezte ezt a galaxist, két nap telt el, amíg Charles Messiernek esélye volt megerősíteni megfigyelését és katalógusba helyezni azt 94-es tárgyként. Messier megjegyzései szerint: „Köd csillag nélküli, a Szív szíve felett Károly [alpha Canum Venaticorum], a csillag párhuzamosán A 8. pont, a vadászkutyák hatodik nagyságrendű [Canes Venatici], Flamsteed szerint: Középen ragyogó, és a ködfoltosság kissé diffúz. A ködre hasonlít, amely Lepus alatt található, 79. szám; de ez szebb és fényesebb: M. Mechain felfedezte ezt 1781. március 22-én (átmérő 2.5 ′) ”.
Míg a legtöbb megfigyelő és néhány referencia-útmutatás az M94-re mint egy spirálgalaxiára (Sb) hivatkozik, mindegyik figyelemre méltó tulajdonsága egy kettős gyűrűs szerkezet - az alacsony ionizációjú nukleáris emissziós vonal régió (LINER) galaktikus magjának bizonyítéka. A belső mag egy csillagszóró gyűrű, ahol sok csillag gyorsan képződik, és supernovákon megy keresztül elképesztő sebességgel. Ezeket a csillagbordákat galaktikus fúvókák kialakulása is kísérheti, mivel az anyag a középső fekete lyukba esik, és rezonanciamintázatot képez. C. Munoz-Tunon szerint: „A kidudorodás és a belső rúd meghajtó tárcsa gázmozgása, befelé irányuló mozgásokat okozva a H II gyűrűn kívül és kifelé közvetlenül belül, ezáltal felhalmozódva az anyagot, hogy csillagképződést idézzen elő a gyűrűn. A középső részben a rudat a gáz a központ felé hajtja, ami megmagyarázza a magban lévő jelentős gázmennyiséget, annak ellenére, hogy a fosszilis csillagszórás történt. Az irodalomban a H II gyűrű ionizált gáza kapcsán bemutatott sajátos mozgások úgy értelmezhetők, mint egy bejövő gáz, amely a H II gyűrű csillagszórási csomóinak által generált ütéshullámokkal találkozik, és amelyek a galaxis lemez fölé emelkednek. A csillagképződésnek a magból kifelé terjedő forgatókönyve, amely a HI gyűrű látszólag növekvő mozgásának magyarázatára szolgál, a HI gyűrű és a FUV gyűrű helyzetének összehasonlítása szempontjából nem teljes mértékben támogatott. A FUV gyűrű csúcspontja kb. 45 ″ -48 ″, ami egy befelé terjedő csillagképződési forgatókönyvre mutathat. "
De a kérdés vitatható. John Kormendy és Robert Kennicutt munkája szerint lehetséges, hogy az, amit látunk, egyszerűen csak a látószögünk által okozott csillagszórás illúziója. Az univerzum átmenetileg van. A korai időkben a galaktikus evolúcióban a hierarchikus csoportosulások és egyesülések uralták az erőszakos és gyors folyamatokat. A távoli jövőben az evolúció többnyire világi, az energia és a tömeg lassú átrendeződése, amely olyan kölcsönhatások eredményeként valósul meg, amelyek olyan kollektív jelenségeket foglalnak magukban, mint rúd, ovális lemezek, spirálszerkezet és triaxiális sötét halók. Mindkét folyamat fontos. Ez a beszámoló a belső világi evolúcióról szól, és egy fontos következményre összpontosít: a sűrű központi komponensek felépítésére a tárcsa galaxisokban, amelyek klasszikus, fúzión alapuló dudoroknak tűnnek, de lassan a tárcsagázból készültek. Hívjuk ezeket az álnévket.
Függetlenül attól, hogy mi okozta a kettős gyűrűs szerkezetet és a csökkenő forgási görbéket - az igazi válasz továbbra sem található. Furcsa módon a Messier 94-et még 2008-ban javasolták, ami még titokzatosabbá tette a sötét anyag hiányát.
Szóval, miért kell a sötét anyagnak számítania? Ez könnyű. Ismertük annak gravitációs hatásait a látható anyagokra, és ezzel megmagyarázhatjuk a spirális galaxisok lapos forgási görbéit, nem is beszélve arról, hogy a sötét anyagnak központi szerepe van a galaxisok szerkezetének kialakulásában és a galaxis evolúciójában. Ezeket az eredményeket tartozunk Fritz Zwicky-nek, aki elmondta nekünk, hogy a magas tömeg / fény arány a sötét anyag jelenlétét jelzi a galaxisokban - ugyanúgy, ahogy megtanította nekünk, hogy a sötét anyag szerepet játszik a galaxiscsoportokban is. Dr. Zwicky gondolkodása abban az időben radikális volt ... De van-e még hely a radikális gondolkodásnak? Miért ne?
Joanna Jalocha, Lukasz Bratek és Marek Kutschera munkája szerint a normál világító csillagok és a gáz az M94 összes anyagát foglalják magukban - a sötét anyag számára nincs hely. „A tömegfunkciók és a forgási törvények összehasonlítása az előző szakasz végén azt szemlélteti, hogy a síkított tömegeloszlású modellek hatékonyabbak, mint a gömb alakú halogénnyel rendelkező modellek. Az előbbiek jobban figyelembe veszik mind a nagy fordulatszámot, mind a kis forgási görbék szerkezetét, és észrevehetően kevesebb anyagmennyiséggel bírnak, mint az utóbbiak (a forgás és a tömeg eloszlás közötti kapcsolat a tárcsa modellben nagyon érzékeny egy forgási görbe). A tárcsamodell használata indokolt azoknál a galaxisoknál, amelyek forgási görbéi sértik a gömbképesség feltételeit. Ez szükséges (bár nem elegendő) feltétel a gömb alakú tömeg eloszláshoz. Az NGC 4736 spirális galaxis forgása teljes mértékben megérthető a newtoni fizika keretein belül. Megállapítottuk a galaxis tömeg eloszlását, amely tökéletesen megegyezik a nagy felbontású forgási görbével, egyetért az I-sáv fényességi eloszlásával, amelynek alacsony tömeg / fény aránya ebben a sávban 1,2, a teljes tömeg 3,43 × 1010 M, és megegyezik a galaxis távoli területein megfigyelt HI mennyiségével, így nem hagy sok helyet (ha van ilyen) a sötét anyag számára. Figyelemre méltó, hogy ezt a konzisztenciát anélkül hajtottuk végre, hogy felvetettük egy hatalmas sötét halo halohipotézisét, vagy nem használtunk módosított gravitációkat.
Létezik egy olyan spirális galaxis osztály, hasonlóan az NGC 4736-hoz, amelyben nem dominál a gömb alakú tömegeloszlás nagyobb sugárkon. A legfontosabb, hogy ebben a régióban a forgási görbéket pontosan kell rekonstruálni, hogy ne kerüljék túl a tömegeloszlást. Egy adott forgási görbe számára könnyen meghatározható, hogy megengedett-e gömb alakú halo nagy sugarakon, a forgási görbének megfelelő Kepler-féle tömegfüggvény (az úgynevezett gömbképességi teszt) vizsgálatával. A forgási görbétől független tömeg-eloszlás kiegészítő információinak felhasználásával leküzdöttük a korong-problémát a tárcsamodellel kapcsolatban, hogy egy adott forgási görbe esetében a tömeg eloszlást nem lehetett egyedileg megtalálni, mivel ez a forgási görbe tetszőleges extrapolációjától függ. .”
További magyarázat? Ezután lépjen be a MOND - Módosított Newtoni dinamika irányába, ahol a Newton dinamika második törvényének (F = ma) módosításával magyarázza a galaxisok forgási problémáját. Egyszerűen kijelenti, hogy a gyorsulás nem lineárisan arányos az alacsony értéknél fellépő erővel. De működni fog itt? Ki tudja? Jacob Bekenstein azt mondja: „Milgrom módosított newtoni dinamikai (MOND) paradigmája számos sikeres előrejelzéssel büszkélkedhet a galaktikus dinamikával kapcsolatban; ezeket anélkül feltételezzük, hogy a sötét anyag jelentős szerepet játszik. A MOND gravitációt igényel, hogy eltérjen a newtoni elmélettől az extragalaktikus rendszerben, ahol a dinamikus gyorsulások csekélyek. Mindeddig a MOND alátámasztására javasolt relativista gravitációs elméletek vagy összecsaptak az általános relativitáselméleti poszt-newtoni tesztekkel, vagy nem biztosítottak jelentős gravitációs lencséket, vagy megsértették a megszentelt alapelveket superluminális skaláris hullámok vagy {a priori} vektormező bemutatásával. "
Tehát legközelebb, amikor a galaxiseket megfigyelné, nézzen meg a „Macska szem” galaxist. Még egy kis távcső is feltárja fényes, ellentmondásos magját és bölcs alakját. És olyan kiemelkedő asztrofotóknak köszönhetően, mint Roth Ritter, még sok más láthatunk ...
Köszönettel tartozunk Roth Ritter-nek, az Északi Galaktika-nak, hogy megosztotta hihetetlen munkáját!
