Apmēram 13 miljonu gaismas gadu attālumā Canes Venatici zvaigznājos ir mākonis. Vienīgais, uz ko mēs koncentrējamies, ir Canes Venatici I, kas ir tikai mazs Virgo superklases posms un pārvietojas tikai līdz ar Visuma paplašināšanos. Tajā mēs redzam galaktiku, kas izceļas no pūļa ļoti laba iemesla dēļ… tai ir ļoti maz vai vispār nav tumšās matērijas. Tā vārds? Mesjē 94.
Kad ļoti apdāvinātais Pjērs Mehains atklāja šo galaktiku 1781. gada 22. martā, pagāja divas dienas, līdz Šarlam Mesjē bija iespēja apstiprināt savu novērojumu un kataloģizēt to kā objektu 94. Pēc Mesjē piezīmēm: “Miglājs bez zvaigznes, virs Sirds sirds Kārlis [alfa Canum Venaticorum], uz zvaigznes paralēles Nr. 8, no sestā medību suņu skaita [Canes Venatici], saskaņā ar Flamsteed: Centrā tas ir izcili izcils, un miglošanās pakāpe ir nedaudz izkliedēta. Tas atgādina miglāju, kas atrodas zem Lepus, Nr. 79; bet šis ir skaistāks un gaišāks: M. Mehains to ir atklājis 1781. gada 22. martā (diam. 2,5 ′) ”.
Kaut arī vairums novērotāju un daži atsauces ceļveži atsaucas uz M94 kā spirālveida galaktiku (Sb), ievērojama iezīme visiem ir divējāda gredzena struktūra - pierādījumi par zemas jonizācijas kodola emisijas līnijas apgabala (LINER) galaktikas kodolu. Iekšējais kodols ir zvaigžņots gredzens, kurā daudzas zvaigznes ātri veidojas un tiek pakļautas supernovām ar pārsteidzošu ātrumu. Šos starburstus var pavadīt arī galaktisko strūklu veidošanās, matērijai nonākot centrālajā melnajā caurumā, veidojot rezonanses modeli. Saka C. Munoz-Tunons: “Izliekums un iekšējā stieņa piedziņas diska gāzes kustība, izraisot kustības uz iekšu ārpus H II gredzena un tieši uz iekšu, tādējādi uzkrājot materiālu, lai izraisītu zvaigžņu veidošanos uz gredzena. Centrālajā daļā josla virza gāzi virzienā uz centru, kas izskaidro ievērojamo gāzes daudzumu kodolā, neskatoties uz fosilās zvaigžņu uzliesmojumu. Savdabīgās kustības, par kurām ir runāts literatūrā, atsaucoties uz H II gredzena jonizēto gāzi, var saprast kā piepūšamo gāzi, kas sastopas ar triecienviļņiem, ko rada H II gredzena zvaigžņu uzliesmojuma mezgli un tiek pacelti virs galaktikas diska. Zvaigžņu veidošanās scenārijs, kas izplatās no kodola uz āru un ko izmanto, lai izskaidrotu HI gredzena acīmredzamo paplašinošo kustību, nav pilnībā atbalstīts, ņemot vērā HI gredzena un FUV gredzena atrašanās vietas salīdzinājumu. FUV gredzena virsotne ir aptuveni 45 ″ -48 ″, kas varētu norādīt uz uz iekšu izplatās zvaigžņu veidošanās scenāriju. ”
Bet jautājums ir strīdīgs. Saskaņā ar Jāņa Kormendy un Roberta Kennicutt darbu, iespējams, ka tas, ko mēs redzam, ir vienkārši zvaigžņu uzliesmojuma ilūzija, ko rada mūsu skata leņķis. “Visums ir pārejas posmā. Agrīnos laikos galaktikas evolūcijā dominēja hierarhiskas apvienošanās un apvienošanās, vardarbīgi un strauji procesi. Tālajā nākotnē evolūcija lielākoties būs laicīga, lēna enerģijas un masas pārkārtošanās, kas rodas mijiedarbības rezultātā ar tādām kolektīvām parādībām kā stieņi, ovālas formas diski, spirāles struktūra un triaksiālie tumšie halozi. Abi procesi ir svarīgi tagad. Šajā pārskatā tiek apskatīta iekšējā sekulārā evolūcija, koncentrējoties uz vienas svarīgas sekas - blīvu centrālo komponentu uzkrāšanos disku galaktikās, kas izskatās pēc klasiskām, apvienošanās veidotajām spuldzēm, bet kuras lēnām tika veidotas no diska gāzes. Mēs tos saucam par pseidofilmām. ”
Neatkarīgi no tā, kas izraisīja dubultās gredzena struktūru un pagriežamās līknes samazināšanos - patiesā atbilde joprojām ir neiespējama. Savādi, bet tieši tas, kas tika ierosināts 2008. gadā, padarīja Messier 94 vēl noslēpumaināku ... tumšās vielas trūkuma.
Tātad, kāpēc tumšajai matērijai vajadzētu būt nozīmei? Tas ir viegli. Mēs zinām tās gravitācijas ietekmi uz redzamo vielu un tādējādi varam izskaidrot spirālveida galaktiku plakanās rotācijas līknes, nemaz nerunājot par tumšo vielu, kurai ir galvenā loma galaktiku struktūras veidošanā un galaktiku evolūcijā. Mēs esam parādā šiem atradumiem Fritz Zwicky, kurš mums teica, ka augsta masas un gaismas attiecība norāda uz tumšās vielas klātbūtni galaktikās - tāpat kā viņš mums iemācīja, ka tumšajai vielai ir nozīme arī galaktiku kopās. Dr Zwicky domāšanas līnija tajā laikā bija radikāla ... Bet vai joprojām ir iespējama radikāla domāšana? Kāpēc ne?
Saskaņā ar Joanna Jalocha, Lukasz Bratek un Mareka Kutschera darbu, parastās gaismas zvaigznes un gāze veido visu materiālu M94 - bez vietas tumšajai vielai. “Masas funkciju un rotācijas likumu salīdzinājums iepriekšējās sadaļas beigās parāda, ka modeļi ar saplacinātu masas sadalījumu ir efektīvāki nekā parasti izmantotie modeļi, kas pieņem sfērisku halogēnu. Pirmie ir labāki, ņemot vērā gan lielus griešanās ātrumus, gan arī maza mēroga rotācijas līkņu struktūru, un ar ievērojami mazāku vielas daudzumu nekā pēdējie (diska modelī rotācijas un masas sadalījuma attiecība ir ļoti jutīga attiecībā uz a rotācijas līkne). Diska modeļa izmantošana ir pamatota galaktikām ar rotācijas līknēm, kas pārkāpj sfēriskuma nosacījumu. Tas ir nepieciešams (lai arī nepietiekams) nosacījums sfēriskas masas sadalījumam. Ņūtona fizikas ietvaros spirālveida galaktikas NGC 4736 rotācija ir pilnībā saprotama. Mēs esam atraduši masas sadalījumu galaktikā, kas pilnībā saskan ar tās augstas izšķirtspējas rotācijas līkni, I-joslas gaismas sadalījumu, nodrošinot zemu masas un gaismas attiecību 1,2 šajā joslā ar kopējo masu 3,43 × 1010M, un atbilst HI daudzumam, kas novērots galaktikas attālākajās daļās, atstājot maz vietas (ja tāda ir) tumšajai vielai. Jāatzīmē, ka mēs esam sasnieguši šo konsekvenci, neizmantojot hipotēzi par masīvu tumšu halo un neizmantojot modificētus gravitācijas elementus.
Pastāv spirālveida galaktiku klase, līdzīga NGC 4736, kurām neveidojas sfēriskās masas sadalījums lielākos rādiusos. Vissvarīgākais ir tas, ka šajā reģionā precīzi jārekonstruē rotācijas līknes, lai netiktu pārvērtēts masas sadalījums. Konkrētai rotācijas līknei var viegli noteikt, vai sfērisku halogēnu var atļaut lielos rādiusos, pārbaudot Keplerija masas funkciju, kas atbilst rotācijas līknei (tā sauktais sfēriskuma tests). Izmantojot papildu informāciju par masas sadalījumu, neatkarīgi no rotācijas līknes, mēs pārvarējām diska modeļa izslēgšanas problēmu, ka dotajai rotācijas līknei masas sadalījumu nevarēja atrast unikāli, jo tas bija atkarīgs no rotācijas līknes patvaļīgas ekstrapolācijas. . ”
Vairāk skaidrojumu? Pēc tam pārejiet pie MOND - modificētas Ņūtona dinamikas, kur, lai izskaidrotu galaktiku rotācijas problēmu, tiek izmantota Ņūtona otrā dinamikas likuma (F = ma) modifikācija. Tas vienkārši paziņo, ka paātrinājums nav lineāri proporcionāls spēkam ar zemām vērtībām. Bet vai tas šeit darbosies? Kas zina? Saka Džeikobs Bekenšteins: “Milgroma modificētā ūtona dinamikas (MOND) paradigma var lepoties ar vairākām veiksmīgām prognozēm attiecībā uz galaktikas dinamiku; tie tiek veikti, nepieņemot, ka tumšajai matērijai ir nozīmīga loma. MOND nepieciešama gravitācija, lai atkāptos no Ņūtona teorijas ekstragalaktiskajā režīmā, kur dinamiskie paātrinājumi ir mazi. Līdz šim ierosinātās relativistiskās gravitācijas teorijas, kas balstītas uz MOND, vai nu ir nonākušas pretrunā ar vispārējās relativitātes testiem pēc Ņūtona, vai arī nav nodrošinājušas ievērojamu gravitācijas objektīvu, vai arī ir pārkāpušas svētītos principus, demonstrējot superluminālos skalāros viļņus vai {a priori} vektoru lauku. "
Tāpēc nākamreiz, kad novērosit galaktikas, apskatiet “Cat’s Eye” galaktiku. Pat neliels teleskops atklās tā gaišo, pretrunīgi vērtēto kodolu un gudro formu. Pateicoties izciliem astrofotogrāfiem, piemēram, Roth Ritter, mums ir atļauts redzēt vēl daudz vairāk ...
Pateicamies Rotam Riteram no Ziemeļu galaktikas par viņa neticamā darba dalīšanos!
