Bildekreditt: NRAO
Astronomer som studerer gasskyer i den berømte Whirlpool Galaxy har funnet viktige ledetråder som støtter en teori som prøver å forklare hvordan de spektakulære spiralarmene til galakser kan vedvare i milliarder av år. Astronomene brukte teknikker som ble brukt for å studere lignende gasskyer i vår egen Melkevei som i spiralarmene i en nabogalakse for første gang, og resultatene deres styrker en teori som ble første gang foreslått i 1964.
Whirlpool Galaxy, omtrent 31 millioner lysår fjern, er en vakker spiral i stjernebildet Canes Venatici. Også kjent som M51, er den sett nesten ansiktet fra Jorden og er kjent for amatørastronomer og har blitt omtalt i utallige plakater, bøker og tidsskriftsartikler.
"Denne galaksen var et flott mål for vår studie av spiralarmer og hvordan stjernedannelse fungerer langs dem," sa Eva Schinnerer, fra National Radio Astronomy Observatory i Socorro, NM. "Det var ideelt for oss fordi det er en av de nærmeste ansiktsspiralene på himmelen," la hun til.
Schinnerer jobbet med Axel Weiss ved Institute for Millimeter Radio Astronomy (IRAM) i Spania, Susanne Aalto fra Onsala Space Observatory i Sverige og Nick Scoville fra Caltech. Astronomene presenterte funnene sine for American Astronomical Society's møte i Denver, Colorado.
Forskerne analyserte radioutslipp fra CO 2 -molekyler i gigantiske gassskyer langs M51s spiralarmer. Ved hjelp av teleskoper ved Caltechs Owens Valley Radio Observatory og det 30 meter lange radioteleskopet til IRAM, var de i stand til å bestemme temperaturene og mengden av turbulens i skyene. Resultatene deres gir sterk støtte for en teori om at "tetthetsbølger" forklarer hvordan spiralarmer kan vedvare i en galakse uten å vikle seg så tett at de faktisk forsvinner.
Tetthetsbølgeteorien, foreslått av Frank Shu og C.C. Lin i 1964, sier at en galakas spiralmønster er en bølge med høyere tetthet, eller kompresjon, som kretser rundt galaksen med en annen hastighet enn galaksens gass og stjerner. Schinnerer og hennes kolleger studerte en region i en av M51s spiralarmer som antagelig nettopp har overtent og gått gjennom tetthetsbølgen.
Deres data indikerer at gass på bakkanten av spiralarmen, som sist har passert gjennom tetthetsbølgen, er både varmere og mer turbulent enn gass i forkanten av armen, som ville ha passert gjennom tetthetsbølgen lenger siden .
"Dette er hva vi kan forvente av tetthetsbølgeteorien," sa Schinnerer. "Gassen som gikk gjennom tetthetsbølgen tidligere har hatt tid til å avkjøle og miste turbulensen forårsaket av passasjen," la hun til.
"Resultatene våre viser for første gang hvordan tetthetsbølgen fungerer i en sky-skala, og hvordan den fremmer og forhindrer stjernedannelse i spiralarmer," sa Aalto.
Det neste trinnet, sier forskerne, er å se på andre spiralgalakser for å se om et lignende mønster er til stede. Det vil måtte vente, sa Schinnerer, fordi radioutslippet fra CO-molekyler som gir informasjon om temperatur og turbulens er veldig svakt.
“Når Atacama Large Millimeter Array (ALMA) kommer på nettet, vil den ha muligheten til å utvide denne typen studier til andre galakser. Vi ser frem til å bruke ALMA for å teste tetthetsbølgemodellen grundigere, ”sa Schinnerer. ALMA er et observatorium på millimeterbølger som vil bruke 64 antenner med 12 meter diameter i Atacama-ørkenen i Nord-Chile. Nå under bygging vil ALMA gi astronomer en enestående evne til å studere universet på millimeterbølgelengder.
Whirlpool Galaxy ble oppdaget av den franske kometjegeren Charles Messier 13. oktober 1773. Han inkluderte den som objekt nummer 51 i sin nå berømte katalog over astronomiske gjenstander som i et lite teleskop kan ta feil av en komet. I 1845 oppdaget den britiske astronomen Lord Rosse spiralstrukturen i galaksen. For amatørastronomer som bruker teleskoper på steder med mørk himmel, er M51 et showpiece-objekt.
National Radio Astronomy Observatory er et anlegg fra National Science Foundation, som drives under samarbeidsavtale av Associated Universities, Inc.
Originalkilde: NRAO News Release
