Obrazový kredit: NRAO
Astronomové studující plynové mraky ve slavné Whirlpool Galaxy našli důležitá vodítka podporující teorii, která se snaží vysvětlit, jak velkolepé spirální ramena galaxií mohou přetrvávat miliardy let. Astronomové použili techniky, které používali ke studiu podobných plynných mraků v naší vlastní Mléčné dráze jako k těm ve spirálových ramenech sousední galaxie, a jejich výsledky podporují teorii poprvé navrženou v roce 1964.
Galaxie Whirlpool, vzdálená asi 31 milionů světelných let, je krásná spirála v souhvězdí Canes Venatici. Také známý jako M51, to je viděno téměř face-on od Země a je známý amatérským astronomům a byl uveden v nespočet plakátů, knih a článků z časopisů.
"Tato galaxie vytvořila skvělý cíl pro naše studium spirálních zbraní a toho, jak podél nich funguje formace hvězd," řekla Eva Schinnerer z observatoře Národní rozhlasové astronomie v Socorru, NM. "Bylo to pro nás ideální, protože je to jedna z nejbližších čelních spirál na obloze," dodala.
Schinnerer pracoval s Axelem Weissem z Institutu pro milimetrovou radioastronomii (IRAM) ve Španělsku, Susanne Aalto z kosmické observatoře Onsala ve Švédsku a Nickem Scovilleem z Caltechu. Astronomové představili svá zjištění na setkání americké astronomické společnosti v Denveru v Coloradu.
Vědci analyzovali rádiové emise z molekul oxidu uhelnatého (CO) v obřích oblacích plynu podél spirálních ramen M51. Pomocí dalekohledů na radiotechnické observatoři Otechens Valley v Caltechu a 30 metrů rádiového dalekohledu IRAM byli schopni určit teploty a množství turbulence v oblacích. Jejich výsledky poskytují silnou podporu teorii, že „hustotní vlny“ vysvětlují, jak spirálová ramena mohou v galaxii přetrvávat, aniž by se natahovala tak pevně, že ve skutečnosti zmizí.
Teorie hustotních vln, kterou navrhli Frank Shu a C.C. Lin v roce 1964 říká, že spirální model galaxie je vlna s vyšší hustotou nebo kompresí, která se točí kolem galaxie rychlostí odlišnou od rychlosti plynu a hvězd galaxie. Schinnerer a její kolegové studovali oblast v jednom ze spirálních ramen M51, který pravděpodobně právě předjel a prošel vlnou hustoty.
Jejich data ukazují, že plyn na zadní hraně spirálového ramene, který naposledy prošel vlnou hustoty, je teplejší a turbulentnější než plyn na předním okraji ramene, který by prošel vlnou hustoty již dříve .
"To bychom očekávali od teorie hustotních vln," řekl Schinnerer. "Plyn, který dříve prošel hustotní vlnou, měl čas vychladnout a ztratit turbulenci způsobenou průchodem," dodala.
"Naše výsledky poprvé ukazují, jak vlna hustoty funguje v měřítku cloud-cloud a jak podporuje a zabraňuje tvorbě hvězd ve spirálních ramenech," řekl Aalto.
Vědci tvrdí, že dalším krokem je podívat se na další spirální galaxie a zjistit, zda existuje podobný vzorec. To bude muset počkat, řekl Schinnerer, protože radiová emise z molekul CO, která poskytuje informace o teplotě a turbulenci, je velmi slabá.
"Když se připojí Atacama Large Millimeter Array (ALMA), bude mít možnost rozšířit tento typ studia na další galaxie. Těšíme se na použití ALMA k důkladnějšímu testování modelu hustotních vln, “řekl Schinnerer. ALMA je observatoř s milimetrovými vlnami, která bude používat anténní antény s průměrem 64, 12 metrů na poušti Atacama v severním Chile. Nyní ve výstavbě, ALMA poskytne astronomům nebývalou schopnost studovat vesmír na milimetrových vlnových délkách.
Galaxie Whirlpool byla objevena francouzským lovcem komet Charlesem Messierem 13. října 1773. Zahrnoval ji jako číslo objektu 51 do svého dnes známého katalogu astronomických objektů, který by se v malém dalekohledu mohl zaměnit za kometu. V roce 1845 objevil britský astronom Lord Rosse spirálovou strukturu v galaxii. Pro amatérské astronomy používající dalekohledy v tmavých oblastech je M51 ukázkovým objektem.
Národní radioastronomická observatoř je zařízení Národní vědecké nadace, provozované na základě dohody o spolupráci společností Associated Universities, Inc.
Původní zdroj: NRAO News Release
