Spiraalgalaktikad on astronoomia üks kütkestavamaid struktuure, kuid nende olemust pole veel täielikult mõistetud. Astronoomidel on praegu kahte tüüpi teooriaid, mis selgitavad seda struktuuri sõltuvalt galaktika keskkonnast, kuid uus uuring, mis aktsepteeriti Astrophysical Journalis avaldamiseks, viitab sellele, et üks neist teooriatest võib olla suuresti vale.
Lähedaste kaaslastega galaktikate puhul on astronoomid soovitanud loodejõudude spiraalstruktuuri välja tõmmata. Isoleeritud galaktikate jaoks on vaja veel ühte mehhanismi, mille abil galaktikad moodustavad need struktuurid ilma naabri sekkumiseta. Selle võimaliku lahenduse töötas esmakordselt välja 1964. aastal Lin & Shu, kus nad leidsid, et mähise struktuur on lihtsalt illusioon. Selle asemel ei olnud need relvad liikuvad struktuurid, vaid suurema tihedusega alad, mis jäid tähtede sisenemisel liikumatuks ja väljusid neist, sarnaselt sellega, kuidas liiklusummik püsib positsioonis, kuigi osaautod sõidavad sisse ja välja. Seda teooriat on nimetatud Lin-Shu tiheduslaine teooriaks ja see on olnud suuresti edukas. Varasemad artiklid on teatanud progresseerumisest spiraalivarre sisekülje külmadest, HI-piirkondadest ja tolmust, mis tungivad selle suurema tihedusega piirkonda ja käivitavad tähtede moodustumise, muutes kuuma O & B-klassi tähed, mis surevad enne konstruktsioonist väljumist, jättes madalama massitähega, et ülejäänud ketas asustada.
Selle teooria üks peamisi küsimusi on olnud ülekoormatud piirkonna pikaealisus. Lin & Shu, aga ka paljude teiste astronoomide sõnul on need struktuurid pikka aega stabiilsed. Teised arvavad, et tiheduslaine tuleb ja läheb suhteliselt lühiajaliste korduvate mustritega. See sarnaneb teie auto ja teie ees oleva suunatulega, mis kohati näib sünkroonitavat enne uuesti faasist väljumist, et vaid mõne minuti pärast uuesti üles rivistuda. Galaktikates koosneks muster tähtede üksikutest orbiitidest, mis perioodiliselt joonduksid, moodustades spiraalivarred. Kiusamine, milline neist juhtumitest oli, on olnud väljakutse.
Selleks uuris Ontario McMasteri ülikoolist pärit Kelly Foyle'i juhitud uus uurimus tähtede moodustumise progresseerumist, kui gaas ja tolm sisenesid Lin-Shu tiheduslaine tekitatud löögipiirkonda. Kui teooria oleks õige, peaksid nad ootama, et nad leiavad progressiooni, kus nad leiavad esmalt külma HI-gaasi ja süsinikmonooksiidi ning seejärel korvavad pilvedes moodustuvatest tähtedest sooja molekulaarse vesiniku ja 24 μm emissiooni ning lõpuks - Täielikult moodustatud ja märgistamata tähtede ultraviolettkiirgus.
Töörühm uuris 12 lähedalasuvat spiraalgalaktikat, sealhulgas M 51, M 63, M 66, M 74, M 81 ja M 95. Need galaktikad esindasid spiraalgalaktikate erinevaid variatsioone, nagu näiteks suurejoonelised spiraalid, aegunud spiraalid, flokulaarsed spiraalid ja üksteisega interakteeruvad spiraalgalaktikad. spiraal.
Kui Lin-Shu teooriat toetavate kõrvalekallete kontrollimiseks kasutati arvutialgoritmi, teatas meeskond, et tähe moodustumise kolme erineva faasi vahel ei leidu asukohas erinevusi. See on vastuolus varasemate uuringutega (mis tehti "silmaga" ja seega võimaliku eelarvamusega) ning seab kahtluse alla pikaealise spiraalstruktuuri, nagu ennustas Lin-Shu teooria. Selle järeldusega lepitakse hoopis kokku mööduvate spiraalharude võimalusega, mis purunevad ja perioodiliselt reformivad.
Teine võimalus, mis päästab tiheduslaine teooria, on see, et mitu „mustrikiirust” tekitavad keerulisemaid tiheduslaineid ja hägustavad seega eeldatavaid nihkeid. Seda võimalust toetab 2009. aasta uuring, mis kaardistas need kiirused ja leidis, et tõenäoliselt käituvad sellised spiraalgalaktikad sellises käitumises. Lõpuks märgib meeskond, et tehnika ise võib olla puudulik ja alahindades tähtede moodustumise iga tsooni tekitatavat heidet. Küsimuse lahendamiseks peavad astronoomid tootma täpsemaid mudeleid ja uurima piirkondi detailsemalt ja rohkemates galaktikates.
