Spiraalgalaktikad on kahtlemata üks ilusamaid struktuure universumis. Ühe mudeli kohaselt luuakse spiraalstruktuur spiraaltiheduse lainete abil. Teises on neid esile kutsunud loodete vastastikune mõju. Just seda lähenemist on uuritud Dobbs jt uues artiklis, mis on vastu võetud avaldamiseks kuningliku astronoomiaseltsi kuuväljaannetes. Täpsemalt üritasid autorid loodejõudude modelleerimist, et taastada spiraalivarraste struktuur suurejoonelisel spiraalil M51.
Koostoime modelleerimiseks alustati nad lihtsa galaktika mudeliga, mille massijaotus (kettaks, punniks ja haloks jaotatuna) sarnanes M51 omale. Nende algne galaktika oli algselt spiraalstruktuurist vaba, kuid „tähtede gravitatsiooniline ebastabiilsus [märkus: erinevalt galaktilisest gaasist. Mitte üksikute tähtede puhul.] Tekitavad mitmeharulise ”ja laigulise spiraalstruktuuri (tuntud kui flokulaarse spiraali). Seda helbe loomust ennustas Toomre esmakordselt 1964. aasta artiklis ja sellest ajast alates on seda arvukalt simuleeritud. Dobbsi meeskond tutvustas seejärel punktallikat, mis tähistab väiksemat galaktikat (NGC 5195) mööda orbitaalparameetreid, mis tuletati Theise ja Spinnekeri varasemates simulatsioonides 2003. aastal.
Esimese 60 miljoni aasta jooksul polnud uus oluline struktuur tõendusmaterjal. Plaat näitas läheneva kaaslase tõttu mõningast häirimist, kuid uut spiraalstruktuuri ei tekkinud. Kuid 120 miljoni aasta jooksul pärast simulatsiooni algust hakkavad moodustuma vihjed kaaslasele kõige lähemal asuva galaktika külje spiraalvarrest ja 180 miljoni aasta pärast domineerivad galaktika ees kaks hääldatud “suurejoonelist” spiraalharu , mis hõlmab üle 15 000 valgusaasta.
Kuid relvad olid kestmiseks liiga head. 240 miljoni aasta pärast ulatuvad relvad vaid kõigest 6500 valgusaastani, kuna kaaslase gravitatsioonijõud näivad galaktika gaasi hävitavat, kui see orbiidile tõmmatakse. 300 miljoni aasta pärast on spiraalvarred taas kasvanud ja paar näeb silmapaistvalt sarnane M51 / NGC 5195 süsteemi praegusele olukorrale.
Autorid märgivad mitmeid omadusi, mida nende simulatsioonil on vaadeldud galaktikaga ühist. Sellel küljel, kus kaaslane esimest korda galaktikale lähenes, märgivad nad ühes haardes “veidrust” (pildil vasakul tähis A). Teine sarnasus on ühe spiraalharu poolitamine, ehkki jällegi on täpne positsioneerimine erinev (tähisega B).
Teine autorite võrdlus oli aja jooksul erinevate õlavarremustrite (1 käsi, 2 käsi, 3 käsi jne ...) tugevus (või amplituud). Nad leidsid, et kaks relvastatud mustrit olid ülekaalus, kuid mehaanikute põhjal leidsid nad, et nende all on kõrgemad relvastatud struktuurid, mis kunagi täielikult ei haaranud. Need kõrgemad relvastatud mustrid siiski tulid Sulge kahe käe spiraali tugevuseni. Autorid märgivad, et see on kooskõlas teise rühma M51 uurinud rühma tähelepanekutega teoses, mida tuleb veel avaldamiseks ette valmistada.
Siiski on ka mõningaid erinevusi. Gaasiplokk, mis ulatub välja simuleeritud M51-st, millel pole tegelikes vaatlustes vasteid (tähisega C). Tegelikud vaatlused näitavad kaasgalaktika ees suuri gaasi koguseid, mis ei esine simulatsioonis samal määral (tähisega D). Lõpuks näitavad tõelised vaatlused kaaslasele kõige lähemal asuvate M51 relvade märgatavat lamenemist. Jällegi ei kuvata neid simulatsioonis. Autorite arvates võivad lahknevused olla tingitud NGC 5195 kui lihtsustatud modelleerimisest punktallikana laiendatud korpuse asemel või väikestest erinevustest algparameetrites tegeliku süsteemiga võrreldes.
Isegi nende erinevuste korral väidavad autorid, et nende interaktsiooni modelleerimine näitab, et spiraalstruktuur, vähemalt sel juhul, on kõige tõenäolisem NGC 5195 loodete interaktsiooni tulemusel M51-l M50-l. Nad märgivad ka, et spiraaltiheduse lained on tõenäolised mitte süüdlane, kuna muud uuringud ei ole suutnud galaktika jaoks ühtlast “mustrikiirust” kindlaks teha (mustri kiirus on nurkkiirus, mille korral käed pöörleksid, kui seda vaadelda ühtse struktuurina). Selle asemel näitasid vaatlused, et harudel peaks erineva raadiusega mustrikiirus olema erinev.
Kuigi nende töö seda ei viita kõik spiraalstruktuur moodustub loodete vastasmõjudest kaaslastega, see töö annab tugeva aluse võimaluseks paljudes galaktikates, millel oleks sellised kaaslased ja konkreetselt M51. Lisaks näitavad simulatsioonid, et need loodete poolt esile kutsutud relvad on ajutine nähtus. Kuna neil pole fikseeritud kiirust, siis nad tahe aeglaselt tuul ja koostoime edenedes moonduvad galaktikad veelgi ja sulanduvad lõpuks.
(Tänu Claire Dobbsile loa eest paberil pilte reprodutseerida ja selgituse saamiseks mõnes punktis.)
