Kujutise krediit: NRAO
Kuulsas Whirlpooli galaktikas gaasipilvi uurivad astronoomid on leidnud olulisi vihjeid, mis toetavad teooriat, mis püüab selgitada, kuidas galaktikate suurejoonelised spiraalvarred võivad püsida miljardeid aastaid. Astronoomid kasutasid tehnikaid, mida kasutati meie enda Linnutees sarnaste gaasipilvede uurimiseks, naabrite galaktika spiraalharudes olevatega ja nende tulemused toetavad 1964. aastal välja pakutud teooriat.
Ligikaudu 31 miljoni valgusaasta kaugusel asuv Whirlpooli galaktika on Canes Venatici tähtkujus ilus spiraal. Tuntud ka kui M51, on seda peaaegu Maalt vaadates näha ning see on amatöör-astronoomidele tuttav ja seda on kajastatud lugematutes postitustes, raamatutes ja ajakirjaartiklites.
"See galaktika seadis suurepärase sihtmärgi meie spiraalharude uurimiseks ja selle kohta, kuidas tähtede moodustumine nendes toimib," ütles Eva Schinnerer, National Radio Astronomy Observatory, Socorro, NM. "See oli meie jaoks ideaalne, kuna see on üks taevalaotuse lähimaid spiraale," lisas ta.
Schinnerer tegi koostööd Hispaanias Millimeetri raadioastronoomia instituudi (IRAM) Axel Weissi, Rootsis Onsala kosmosevaatluskeskuse Susanne Aalto ja Caltechi Nick Scoville'iga. Astronoomid tutvustasid oma järeldusi Ameerika Astronoomiaühingu kohtumisel Denveris, Colorados.
Teadlased analüüsisid süsinikmonooksiidi (CO) molekulide raadioemissiooni hiiglaslikes gaasipilvedes mööda M51 spiraalharu. Kasutades Caltechi Owensi oru raadiovaatluskeskuse teleskoope ja IRAM-i 30-meetrist raadioteleskoopi, suutsid nad määrata pilvede sees valitseva temperatuuri ja turbulentsi suuruse. Nende tulemused toetavad tugevalt teooriat, mis kirjeldab “tiheduslaineid”, kuidas spiraaljõud püsivad galaktikas ilma end nii tihedalt keerutamata, et tegelikult nad kaovad.
Tiheduslaine teooria, mille on välja pakkunud Frank Shu ja C.C. Lin ütles 1964. aastal, et galaktika spiraalmuster on suurema tihedusega laine ehk tihenduslaine, mis pöörleb ümber galaktika kiirusel, mis erineb galaktika gaasi ja tähtede kiirusest. Schinnerer ja tema kolleegid uurisid ühes M51 spiraalharu piirkonnas asuvat piirkonda, mis oletatavasti on just möödunud ja läbinud tiheduslaine.
Nende andmed näitavad, et spiraalse käe tagumises servas olev gaas, mis on viimati läbinud tiheduslaine, on nii soojem kui ka turbulentsem kui käe esiservas olev gaas, mis oleks tiheduslainest juba kauem läbi käinud .
"See on see, mida me võime oodata tiheduslaine teoorialt," sõnas Schinnerer. "Varem läbi tiheduslaine läbinud gaasil on olnud aega jahtuda ja kaotada läbipääsust põhjustatud turbulents," lisas ta.
"Meie tulemused näitavad esimest korda, kuidas tiheduslaine töötab pilve-pilve skaalal ja kuidas see soodustab ja hoiab ära tähtede moodustumist spiraalharudes," ütles Aalto.
Järgmine samm on teadlaste sõnul vaadata teisi spiraalgalaktikaid, et näha, kas sarnane muster on olemas. Schinnerer ütles, et see peab veel ootama, sest CO-molekulide raadioemissioon, mis annab teavet temperatuuri ja turbulentsi kohta, on väga nõrk.
„Kui Atacama suurte millimeetrite maatriks (ALMA) tuleb liinile, on tal võimalus seda tüüpi uuringuid laiendada ka teistele galaktikatele. Ootame ALMA kasutamist tiheduslaine mudeli põhjalikumaks testimiseks, ”sõnas Schinnerer. ALMA on millimeetrise lainega observatoorium, mis kasutab 64, 12-meetrise läbimõõduga antenniantenne Tšiili põhjaosas Atacama kõrbes. Nüüd ehitamisel annab ALMA astronoomidele enneolematu võime uurida universumit millimeetri lainepikkustel.
Whirlpool-galaktika avastas prantsuse komeedikütt Charles Messier 13. oktoobril 1773. Ta lisas selle oma nüüd kuulsa astronoomiliste objektide kataloogi objektinumbrina 51, mis võib väikese teleskoobi korral komeediga eksida. 1845. aastal avastas Briti astronoom lord Rosse spiraalstruktuuri galaktikast. Amatöör-astronoomidele, kes kasutavad pimedas taevas asuvaid teleskoope, on M51 näidisobjekt.
Riiklik raadioastronoomiavaatluskeskus on Riikliku Teadusfondi rajatis, mida haldab Associated Universities, Inc. koostöölepingu alusel.
Algne allikas: NRAO pressiteade
