Mõnikord on keeruline oma pead ümber keerutada. Ehkki Maa võib tunduda paigal, liigub planeet Maa tegelikult keskmise kiirusega 29,78 km / s (107 200 km / h; 66600 mph). Ja veel, meie planeedil pole midagi Päikesel endal, mis liigub ümber meie galaktika keskpunkti kiirusega 220 km / s (792 000 km / h; 492 000 mph).
Kuid nagu meie Universumi puhul nii sageli juhtub, muutuvad asjad vaid vapustavamaks, mida kaugemale vaatate. Rahvusvahelise astronoomide meeskonna uue uuringu kohaselt pöörlevad universumi kõige massiivsemad „superspiraalsed” galaktikad kaks korda kiiremini kui Linnutee. Põhjus, mis nad väidavad, on Dark Matter massilised pilved (või halod), mis ümbritsevad neid galaktikaid.
Uuring ilmus hiljuti Astrofüüsikalised ajakirjade kirjad, viisid läbi kosmoseteleskoobi teadusinstituudi (STSI), Kaplinna ülikooli, New Jersey kolledži, Swinburne'i tehnikaülikooli, Lääne-Kapimaa ülikooli ja California tehnoloogiainstituudi astronoomid.
Superspiraalsed galaktikad on astronoomide jaoks suhteliselt uus nähtus, mis avastati alles Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ja NASA / IPAC Extragalactic Database (NED) abil saadud andmete tulemusel. Praeguseks on teada vaid umbes 100, kuid see, mida me nendest vähestest täheldasime, näitab, et need objektid pole midagi erilist.
Lisaks sellele, et need on palju suuremad kui Linnutee, on nad ka heledamad ja sisaldavad palju rohkem tähti. Suurima läbimõõduga umbes 450 000 valgusaastat (võrreldes Linnuteega, mis hõlmab hinnanguliselt 100 000 valgusaastat) ja see on umbes 20 korda suurem. Ja tuginedes uuringule, mida juhtisid STSI teadlased, näivad nad pöörlevat ka palju kiiremini.
Uuringu huvides toetas töörühm Lõuna-Aafrika suure teleskoobiga (SALT) kogutud uusi andmeid 23 teadaoleva massiivse spiraalgalaktika pöördekõverate mõõtmiseks. Lisateavet esitas Palomari observatooriumis asuv 5-meetrine Hale'i teleskoop, samal ajal kui NASA missioon lainevälja infrapunauuringute uurija (WISE) missioonil andis olulisi andmeid galaktikate masside ja tähtede moodustumise kiiruse kohta.
Nagu ütles uuringu kohta Lõuna-Aafrika Kaplinna ülikooli Tom Jarrett:
"See töö illustreerib ilusti galaktikate optiliste ja infrapunavaatluste vahelist võimast sünergiat, paljastades täheliikumisi SDSS ja SALT spektroskoopia abil ning muid täheomadusi - eriti vastuvõtvate galaktikate tähemassi või" selgroo "- WISE keskmise infrapuna pildistamise abil . ”
Nad leidsid, et need galaktikad keerlevad Linnuteest palju kiiremini. Suurim pöörlemiskiirus on kuni 570 km / s (350 mps) - peaaegu kolm korda kiirem. Veelgi enam, meeskond leidis, et superspiraalide pöörlemiskiirus ületas tunduvalt nende moodustavate tähtede, gaasi ja tolmu massi. See on kooskõlas sellega, mida teadlased on aastakümneid täheldanud, mis viitab sellele, et tumeaine on vastutav.
„Superspiraalid on paljude mõõtmete järgi äärmuslikud. Nad purustavad pöörlemiskiiruse rekordi, ”ütles Patrick Ogle, STSI teadlane ja uuringu juhtiv autor. "Näib, et galaktika spinni määrab selle tumeda aine halo mass ... See on esimene kord, kui oleme leidnud spiraalsed galaktikad, mis on nii suured, kui nad kunagi saavad."
Põhimõtteliselt järeldasid Ogle ja tema kolleegid, et superspiraale ümbritsevad keskmisest suuremad tumeda aine halod. Tegelikult tegid Ogle ja tema meeskond kindlaks, et kõige massiivsem halo võrdub umbes 40 triljoni päikese massiga. Astronoomid loodavad tavaliselt leida seda palju tumedat ainet pigem ühe galaktikate rühma ümber.
See uurimus on veel üks tõendusmaterjal alternatiivsete gravitatsiooniteooriate vastu, mis üritavad välistada tumeda aine olemasolu. Populaarset näidet nimetatakse modifitseeritud Newtoni dünaamikaks (MOND), mis soovitab kosmoses kõige massiivsemate struktuuride (galaktikad ja galaktikaparved) korral gravitatsiooni olla veidi tugevam, kui Newton või Einstein ennustaksid.
Siiski ei saa MOND arvesse võtta spiraalide täheldatud pöörlemiskiirusi, mis viitab sellele, et mitte-Newtoni dünaamikat pole vaja. Teine vaatlus neist vaatlustest oli see, et superspiraalid sisaldavad tunduvalt vähem tähti, kui oleks oodata, arvestades neid ümbritsevaid massiivseid tumeda aine halosid. See viitab sellele, et tumeda aine arvukus võib tegelikult pärssida tähtede moodustumist galaktikates.
Uurimisrühm pakub välja kaks võimalust, miks see nii on. Ühelt poolt võib juhtuda, et mis tahes täiendav gaas, mis galaktikasse tõmmatakse, kuumeneb kiire pöörlemise teel nii kaugele, et jahtumine ja klompimine (ja seega ka gravitatsiooniline kokkuvarisemine) on vähem tõenäoline. Teisest küljest on võimalik, et galaktika kiire tsentrifuugimine häirib gaasipilvi, mis raskendab nende ühinemist ja kokkuvarisemist.
Vaatamata sellele on täheldatud superspiraalidel endiselt võimalik tähekeste moodustumist - kiirusega umbes 30 päikesemassi aastas (või Linnutee omast 30 korda suurem). Vaadates tulevikku, loodavad Ogle ja tema meeskond teha täiendavaid vaatlusi, lootes saada rohkem teada gaasi ja tähtede liikumisest superspiraalide ketastel.
Neid ja muid superspiraalidega seotud küsimusi lahendavad tõenäoliselt järgmise põlvkonna instrumendid, näiteks James Webbi kosmoseteleskoop (JWST) ja laiuvälja infrapuna kosmoseteleskoop (WFIRST). Pärast kasutuselevõttu saavad need teleskoobid uurida veelgi suuremat spiraali veelgi suurematel vahemaadel, mis on vastavalt varasemas faasis.
