Det er et nytt konsept i arbeidene angående utviklingen av galaktiske armer og hvordan de beveger seg over strukturen til spiralgalakser. Robert Grand, en doktorgradsstudent ved University College Londons Mullard Space Science Laboratory, brukte ny datamaskinmodellering for å antyde at disse signaturfunksjonene til spiralgalakser - inkludert vår egen Melkevei - utvikler seg på andre måter enn tidligere antatt.
Den for tiden aksepterte teorien er som spiralgalakser roterer, "armene" er faktisk forbigående strukturer som beveger seg på tvers den flatede skiven til stjerner som omgir den galaktiske bula, men har ikke direkte innvirkning på bevegelsen til de enkelte stjernene selv. Dette vil fungere på omtrent samme måte som en "bølge" går over en mengde på et stadionarrangement. Bølgen beveger seg, men de enkelte menneskene beveger seg ikke sammen med den - snarere blir de sittende etter at den har gått.
Da Grand forsket på denne foreslåtte bevegelsen ved hjelp av datamaskinmodeller av galakser, fant han og kollegene at dette var det ikke hva som hadde en tendens til å skje. I stedet stjernene faktisk beveget seg sammen med armene, heller enn å opprettholde sine posisjoner.
I disse modellene ble det også observert at armene i seg selv ikke er permanente trekk, men heller bryter opp og reformerer i løpet av 80 til 100 millioner år. Grand antyder at dette kan skyldes de kraftige gravitasjonelle skjærkraften som genereres av galaksens spinning.
”Vi simulerte utviklingen av spiralarmer for en galakse med fem millioner stjerner over en periode på 6 milliarder år. Vi fant ut at stjerner klarer å migrere mye mer effektivt enn noen tidligere trodde. Stjernene blir fanget og beveger seg langs armen på grunn av tyngdekraften, men vi tror at til slutt bryter armen opp på grunn av skjærkraften. ”
- Robert Grand
Datamodellene viste også at stjernene langs forkanten av armene hadde en tendens til å bevege seg innover mot det galaktiske sentrum mens stjernene som fôret de bakre endene ble ført til ytterkanten av galaksen.
Siden det tar hundrevis av millioner av år for en spiralgalakse å fullføre enda bare en enkelt rotasjon, er det umulig å observere deres evolusjon og morfologi i sanntid. Forskere som Grand og hans simuleringer er nøkkelen til vår eventuelle forståelse av hvordan disse øyene av stjerner dannet seg og fortsetter å forme seg til de enorme, varierte strukturene vi ser i dag.
"Denne forskningen har mange potensielle implikasjoner for fremtidig observasjonsastronomi, som Det europeiske romfartsorganets neste hjørnesteinsoppgave, Gaia, som MSSL også er sterkt involvert i. I tillegg til å hjelpe oss å forstå utviklingen av vår egen galakse, kan det ha bruksområder for regioner med stjernedannelse. "
- Robert Grand
Resultatene ble presentert på Royal Astronomical Society’s National Astronomy Meeting i Wales 20. april. Les pressemeldingen på Royal Astronomical Society sin hjemmeside her.
Toppbilde: M81, en spiralgalakse som ligner vår egen Melkevei, er en av de lyseste galakene som kan sees fra jorden. Spiralarmene slynger seg helt ned i kjernen og består av unge, blålige, varme stjerner dannet i løpet av de siste million årene, mens den sentrale bula inneholder eldre, rødere stjerner. Kreditt: NASA, ESA og The Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
