Dažreiz ir grūti aplauzt galvu. Lai arī Zeme varētu justies nekustīga, tā faktiski pārvietojas ar vidējo ātrumu 29,78 km / s (107,200 km / h; 66600 mph). Un tomēr mūsu planētai nav nekā uz pašas Saules, kas pārvietojas ap mūsu galaktikas centru ar ātrumu 220 km / s (792 000 km / h; 492 000 mph).
Bet kā tas bieži notiek ar mūsu Visumu, lietas kļūst satriecošākas, jo tālāk jūs skatāties. Saskaņā ar jaunu starptautiskas astronomu komandas pētījumu masveidīgākās “super spirāles” galaktikas Visumā rotē divreiz ātrāk nekā Piena Ceļš. Viņi apgalvo, ka cēlonis ir masīvie Tumšās matērijas mākoņi (vai halos), kas ieskauj šīs galaktikas.
Pētījums, kas nesen parādījās Astrofizisko žurnālu vēstules, veica Kosmiskā teleskopa zinātnes institūta (STSI), Keiptaunas universitātes, Ņūdžersijas koledžas, Švinburnas Tehnoloģiju universitātes, Rietumkāpas universitātes un Kalifornijas Tehnoloģiju institūta astronomi.
Super spirālveida galaktikas ir salīdzinoši jauna parādība astronomiem, un tās tika atklātas tikai datu rezultātā, kas iegūti Sloan Digital Sky Survey (SDSS) un NASA / IPAC Extragalactic Database (NED). Līdz šim ir zināmi tikai aptuveni 100, bet tas, ko mēs novērojām no šiem dažiem, liecina, ka šie objekti ir nekas neparasts.
Papildus tam, ka tie ir daudz lielāki par Piena Ceļu, tie ir arī gaišāki un satur daudz vairāk zvaigžņu. Lielākais izmērs ir aptuveni 450 000 gaismas gadu diametrā (salīdzinājumā ar Piena Ceļu, kas aptver aptuveni 100 000 gaismas gadus) un ir aptuveni 20 reizes masīvāks. Un, pamatojoties uz pētījumu, kuru vadīja STSI pētnieki, šķiet, ka arī viņi rotē daudz ātrāk.
Pētījuma dēļ komanda paļāvās uz jauniem datiem, kas savākti ar Dienvidāfrikas Lielo teleskopu (SALT), lai izmērītu rotācijas līknes 23 zināmajām masīvajām spirālveida galaktikām. Papildu datus sniedza 5 metru Hale teleskops Palomāra observatorijā, bet NASA misija Plaša lauka infrasarkano staru pētnieks (WISE) sniedza svarīgus datus par galaktiku masām un zvaigžņu veidošanās ātrumu.
Kā par pētījumu sacīja Toms Jarrets no Keiptaunas universitātes, Dienvidāfrikas Republika:
“Šis darbs skaisti ilustrē jaudīgo sinerģiju starp galaktiku optiskajiem un infrasarkanajiem novērojumiem, atklājot zvaigžņu kustības ar SDSS un SALT spektroskopiju, kā arī citas zvaigžņu īpašības - it īpaši saimnieka galaktiku zvaigžņu masu vai“ mugurkaulu ”- ar WISE vidēja infrasarkanā attēla palīdzību . ”
Viņi atklāja, ka šīs galaktikas griežas daudz straujāk nekā Piena ceļš, un lielākās vērpšanas ātrums ir līdz 570 km / s (350 mps) - gandrīz trīs reizes ātrāk. Turklāt komanda atklāja, ka super spirāļu griešanās ātrums ievērojami pārsniedz to veidojošo zvaigžņu, gāzes un putekļu masu. Tas saskan ar to, ko zinātnieki novērojuši gadu desmitiem ilgi, kas liek domāt, ka tumšā viela ir atbildīga.
“Super spirāles ir ārkārtējas pēc daudziem pasākumiem. Viņi pārkāpj ierakstus par rotācijas ātrumu, ”sacīja Patriks Ogle, STSI pētnieks un pētījuma galvenais autors. "Izskatās, ka galaktikas griešanos nosaka tās tumšās vielas halora masa. Šī ir pirmā reize, kad mēs esam atraduši spirālveida galaktikas, kas ir tik lielas, cik vien tās var iegūt."
Būtībā Ogle un viņa kolēģi secināja, ka super spirāles ieskauj lielākas nekā vidēji tumšās vielas halos. Faktiski Ogle un viņa komanda noteica, ka vismasīvākais halo ir līdzvērtīgs apmēram 40 triljoniem Saules masu. Astronomi parasti cer atrast šo daudz tumšo vielu ap galaktiku grupu, nevis vienu.
Šis pētījums ir vēl viens pierādījums pret alternatīvām gravitācijas teorijām, kas mēģina izslēgt tumšās matērijas klātbūtni. Populārs piemērs ir pazīstams kā Modified Newtonian Dynamics (MOND), kas ierosina, ka, runājot par vismasīvākajām kosmosa struktūrām (galaktikām un galaktiku kopām), smaguma spēks ir nedaudz spēcīgāks, nekā varētu paredzēt Ņūtons vai Einšteins.
Tomēr MOND nevar ņemt vērā novērotos super spirāļu rotācijas ātrumus, kas liek domāt, ka nav nepieciešama dinamika, kas nav Ņūtona. Vēl viens no šiem novērojumiem bija tas, ka super spirālēs ir daudz mazāk zvaigžņu, nekā varētu gaidīt, ņemot vērā masīvās tumšās vielas halos, kas tos ieskauj. Tas liek domāt, ka tumšās vielas pārpilnība faktiski var kavēt zvaigžņu veidošanos galaktikās.
Pētnieku grupa piedāvā divas iespējas, kāpēc tas tā ir. No vienas puses, var būt, ka jebkura papildu gāze, kas tiek ievilkta galaktikā, tiek uzkarsēta ar strauju pagriešanos līdz vietai, ka dzesēšana un salipšana (un līdz ar to arī gravitācijas sabrukšana) ir mazāk iespējama. No otras puses, iespējams, ka ātrs galaktikas griešanās traucē gāzes mākoņiem, kas apgrūtina to saliedēšanu un sabrukšanu.
Neskatoties uz to, novērotās super spirāles joprojām var izjust zvaigžņu veidošanos - ar ātrumu aptuveni 30 saules masas gadā (vai 30 reizes vairāk nekā Piena ceļš). Raugoties nākotnē, Ogle un viņa komanda cer veikt turpmākus novērojumus, cerot uzzināt vairāk par gāzes un zvaigžņu kustību super spirāļu diskos.
Šos un citus jautājumus, kas saistīti ar super spirālēm, iespējams, risinās nākamās paaudzes instrumenti, piemēram, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST) un plaša lauka infrasarkanā kosmosa teleskops (WFIRST). Pēc izvietošanas šie teleskopi varēs izpētīt vairāk super spirāles vēl lielākos attālumos, kas attiecīgi būs agrākā posmā
