Sarmal madde dalgası mı? Disk galaksilerinin incelenmesi yıldızların hareketini ortaya çıkarır!
Arkansas Üniversitesi'ndeki astrofizikçiler, disk gökadalarının sarmal kollarını nasıl koruduklarının gizemini çözmek için önemli bir adım attılar. Bulguları, bu sarmal kolların daha yoğun malzeme dalgaları tarafından üretildiği teorisini destekliyor. Bu maddi dalga galakside dolaşırken sarmal bir model oluşturur. Fizik Profesörü Ryan Miller şunları söyledi: Disk galaksilerdeki sarmal kolların yapısı bir muamma.Bu spirallerin şeklini neyin belirlediğini kimse bilmiyor ve neden belli sayıda sarmal kola sahip olduklarını kimse bilmiyor. Gizem net bir cevap veriyor. Samanyolu da dahil olmak üzere disk galaksiler, bilinen galaksilerin% 70'ini oluştururlar.Sarmal kollarla karakterize edilirler, ancak gökbilimciler bu sarmal kolların nasıl oluştuğundan ve kendilerini nasıl sürdürdüklerinden emin değiller.
Gizem basit bir paradoksla başlar: Disk galaksi yörüngelerinde bulunan yıldızların "galaksi çıkıntısı" adı verilen merkezi bir kütlesi vardır ve merkez yörüngeye yakın yıldızlar kenarlara yakın yıldızlardan daha hızlıdır. Bununla birlikte, sarmal kol bir dizi sabit yıldızdan oluşuyorsa, sarmal kalıbı korumak için desenin kenarındaki yıldızın ortadaki yıldızdan daha uzağa gitmesi gerekir. Tıpkı dairesel bir pistin dış şeridinde koşmak gibi, gruptaki konumlarını korumak için daha hızlı koşmaları gerekir. 1960'larda gökbilimciler bu paradoksu açıklamak için "yoğunluk dalgası teorisi" ni önerdiler. Teori, disk gökadaların sarmal kollarının durağan yıldız ışınlarından oluşmadığını öne sürüyor. Bunun yerine, bu sarmal kollar yıldız hareketinin daha yoğun olduğu bölgelerdedir. Yıldızlar fizik kanunlarına göre hareket ederler ve galaksinin merkezinde yörüngede dolanırken bu daha yoğun bölgelerle karşılaşırlar.
Çoğu gökbilimci, daha yoğun malzeme dalgalarını trafik sıkışıklığıyla karşılaştırır Bir trafik sıkışıklığında, galaksinin merkezindeki bir yıldızın hızı, tıpkı bir motorlu taşıtın bir otoyolun sıkışık bir bölümünden etkilendiği gibi, daha yoğun malzemeden etkilenir. Trafik sıkışıklığıyla karşılaştıklarında yavaşlar ve ardından trafik sıkışıklığını geçtikten sonra daha kolay hareket ederler. Daha yoğun alanlar bu alanlardan geçen gaz bulutlarını da etkiler, sıkıştırılır ve yeni yıldızlara çöker. Miller, Doçent Julia Kennefick ve Daniel Kennefick doktora sonrası akademisyen Rafael Ofracio doktora öğrencileriyle çalıştı. glas Shields ve lisansüstü öğrencileri Mahamed Shameer Abdeen ve Erik Monson ve Avustralya'daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi'nden Benjamin Davis
Araştırma sonuçları Astrophysics'te yayınlandı. Miller ve meslektaşları, farklı yaşlardaki yıldızları gözlemleyerek ve konumlarını yoğunluk dalgasının merkeziyle karşılaştırarak yoğunluk dalgası teorisine destek sağladılar. Bu teoriye göre, bir galaksinin her bir kolunda yoğunluk dalgasının dönme hızı ile yıldızın dönme hızının aynı olduğu bir nokta olacaktır, buna ortak dönme yarıçapı denir. Ortak dönme yarıçapındaki yıldızlar merkeze daha yakın oldukları için yoğunluk dalgasından daha hızlı hareket etmelidir. Bu nedenle, bir yıldız ne kadar yaşlıysa, dalganın doğduğu yerden o kadar uzağa gitmelidir. Ortak dönme yarıçapının dışında, yıldızlar yoğunluk dalgalarından daha yavaş hareket eder ve daha yaşlı yıldızlar dalgaların arkasına düşmelidir.
Araştırmacılar, NASA'nın California Institute of Technology'deki Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından işletilen NASA / IPAC Outer River veritabanındaki galaksi görüntülerini inceledi. Her galaksi için, farklı yaşlardaki yıldızları temsil eden farklı dalga boylarındaki ışık görüntülerini incelediler. Her yıldız grubunun, biraz farklı bir "yükseklik açısına", yani kol ile gökadanın merkezi arasındaki açıya sahip bir kol oluşturduğu bulundu. Bu farklı açıları yoğunluk dalgasının merkezinin oluşturduğu açı ile karşılaştırarak, bu yıldız gruplarının konumlarının yoğunluk dalgası teorisinin tahminleriyle tutarlı olduğu bulunmuştur. Bu çalışma, spiral kolların şeklini korumasına dair kanıt sağlasa da, problemler devam etmektedir. Üç şeridi bir şeride indiren bir trafik kazasıyla karşılaştığınızda, trafik sıkışıklığının nedenini anlamak kolaydır, ancak yoğun dalgalara neyin neden olduğunu belirlemek hala açık bir sorudur.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Arkansas Üniversitesi
Referans dergi makalesi: Astrophysics
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ab0d26
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Sol alt köşede [Daha fazla bilgi] Boke Garden uygulamasını indirin
