Maždaug už 13 milijonų šviesmečių atstumu nuo Canes Venatici žvaigždynų yra debesis. Tas, į kurį mes kreipiame dėmesį, yra „Canes Venatici I“, tai tik maža „Virgo Supercluster“ dalis ir judanti kartu su Visatos plėtimu. Jame matome galaktiką, kuri išsiskiria iš minios dėl labai geros priežasties ... ji turi labai mažai arba visai neturi tamsiosios medžiagos. Jo vardas? Mesjė 94.
Kai labai gabus Pierre'as Mechainas 1781 m. Kovo 22 d. Atrado šią galaktiką, užtruko dvi dienas, kol Charlesas Messier'as turėjo galimybę patvirtinti savo pastebėjimą ir surašyti jį kaip objektą 94. Iš Messier'io užrašų: „Ūkas be žvaigždės, virš širdies Charlesas [alfa Canum Venaticorum], ant žvaigždės lygiagretės Nr. 8, šešto dydžio medžioklinių šunų [Canes Venatici], pasak Flamsteed: centre jis yra ryškus, o miglumas yra šiek tiek difuzinis. Tai primena ūką, esantį žemiau Lepus, Nr. 79; bet šis yra gražesnis ir ryškesnis: M. Mechainas tai atrado 1781 m. kovo 22 d. (diam. 2,5 ′) “.
Nors dauguma stebėtojų ir kai kurie orientaciniai vadovai nurodo M94 kaip užribinę spiralinę galaktiką (Sb), pastebimas visų bruožas yra dvigubo žiedo struktūra - mažai jonizuojančios branduolinės emisijos linijos (LINER) galaktikos branduolio įrodymai. Vidinė šerdis yra žvaigždės žiedas, kuriame daugybė žvaigždžių greitai formuojasi ir stebėtinai greitai išgyvena supernovas. Šiuos žvaigždžių sprogimus taip pat gali lydėti galaktikos purkštukai, nes materija patenka į centrinę juodąją skylę ir sudaro rezonanso modelį. C. Munozas-Tunonas sako: „Dugno ir vidinio strypo pavaros disko judesiai sukelia vidinius judesius už H II žiedo ir tiesiai į vidų, tokiu būdu kaupiantis medžiagai, kad žiede susidarytų žvaigždės. Centrinėje dalyje juosta nukreipia dujas link centro, o tai paaiškina nemažą dujų kiekį branduolyje, nepaisant iškastinio žvaigždės pliūpsnio. Savotiški judesiai, apie kuriuos pranešta literatūroje, susiję su jonizuotosiomis H II žiedo dujomis, gali būti suprantami kaip kylančios dujos, kurios susiduria su smūgio bangomis, kurias sukuria H II žiedo žvaigždės sprogimo mazgai ir yra iškeltos virš galaktikos disko. Žvaigždžių formavimosi iš branduolio į išorę scenarijus, naudojamas paaiškinti akivaizdžiai besiplečiantį HI žiedo judesį, nėra visiškai pagrįstas, atsižvelgiant į HI žiedo ir FUV žiedo padėties palyginimą. FUV žiedo viršūnė yra apie 45 ″ -48 ″, o tai gali rodyti į vidų sklindančios žvaigždės formavimo scenarijų. “
Tačiau esmė ginčytina. Remiantis Johno Kormendy ir Roberto Kennicutt darbais, įmanoma, kad tai, ką matome, yra tiesiog žvaigždžių pliūpsnio iliuzija, kurią sukelia mūsų žiūrėjimo kampas. „Visata yra pereinamojo laikotarpio. Ankstyvaisiais laikais galaktikų evoliucijoje vyravo hierarchiniai grupavimai ir susiliejimai, žiaurūs ir spartūs procesai. Tolimoje ateityje evoliucija daugiausia bus sekuliarus lėtas energijos ir masės pertvarkymas, atsirandantis dėl sąveikos, susijusios su tokiais kolektyviniais reiškiniais, kaip strypai, ovalūs diskai, spiralinė struktūra ir triašinės tamsiosios halos. Abu procesai yra svarbūs dabar. Šioje apžvalgoje aptariama vidinė pasaulietinė evoliucija, sutelkiant dėmesį į vieną svarbų padarinį - tankių centrinių komponentų, esančių disko galaktikose, kaupimąsi, kurie atrodo kaip klasikiniai, susilieję įbrėžimai, tačiau lėtai gaminami iš disko dujų. Mes vadiname šiuos slapyvardžius. “
Nepaisant to, kas sukėlė dvigubo žiedo struktūrą ir mažėjančias sukimosi kreives, tikrojo atsakymo vis dar neįmanoma rasti. Kaip bebūtų keista, būtent tai, kas buvo pasiūlyta 2008 m., Padarė „Messier 94“ dar paslaptingesnį… tamsiosios medžiagos trūkumas.
Taigi, kodėl tamsiosios medžiagos turėtų būti svarbios? Tai lengva. Mes žinome jo gravitacinį poveikį matomai materijai ir taip galime paaiškinti spiralinių galaktikų plokščias sukimosi kreives, jau neminint tamsiosios medžiagos, turinčios pagrindinį vaidmenį formuojant galaktikų struktūrą ir galaktikų evoliuciją. Mes esame skolingi Fritzui Zwicky, kuris mums pasakė, kad didelis masės ir šviesos santykis rodo tamsiosios medžiagos buvimą galaktikose - lygiai taip pat, kaip jis išmokė mus, kad tamsiosios medžiagos vaidina vaidmenį ir galaktikų klasteriuose. Daktaro Zwicky mąstymas tuo metu buvo radikalus ... Bet ar vis dar yra vietos radikaliam mąstymui? Kodėl gi ne?
Remiantis Joanna Jalocha, Lukaszo Brateko ir Mareko Kutscheros darbais, įprastos šviečiančios žvaigždės ir dujos sudaro visą M94 medžiagą - joje nėra vietos tamsiajai medžiagai. „Ankstesnio skyriaus pabaigoje pateiktas masės funkcijų ir sukimosi įstatymų palyginimas rodo, kad modeliai, kurių masės pasiskirstymas yra mažesnis, yra efektyvesni nei dažniausiai naudojami modeliai, turintys sferinę halogeną. Pirmieji geriau atspindi didelį sukimosi greitį, taip pat mažo masto sukimosi kreivių struktūrą ir turi pastebimai mažesnį medžiagos kiekį nei pastarieji (disko modelyje santykis tarp sukimosi ir masės pasiskirstymo yra labai jautrus a sukimosi kreivė). Disko modelio naudojimas pateisinamas galaktikoms, kurių sukimosi kreivės pažeidžia sferiškumo sąlygas. Tai yra būtina (nors ir nepakankama) sferinės masės pasiskirstymo sąlyga. Spiralinės galaktikos NGC 4736 sukimas gali būti visiškai suprantamas Niutono fizikos rėmuose. Mes nustatėme, kad galaktikoje masės pasiskirstymas puikiai atitinka jos didelės skiriamosios gebos sukimosi kreivę, I-juostos šviesos pasiskirstymą, pagal kurį šioje juostoje masės ir šviesos santykis yra mažas - 1,2, kai bendroji masė yra 3,43 × 1010M, ir atitinka HI kiekį, stebimą atokiose galaktikos dalyse, paliekant mažai vietos (jei yra) tamsiajai medžiagai. Pažymėtina, kad mes pasiekėme šį nuoseklumą nesiremdami masyvios tamsios halo hipoteze ir nenaudodami modifikuotų sunkumų.
Egzistuoja spiralinių galaktikų klasė, panaši į NGC 4736, kurioms netaikomas sferinis masės pasiskirstymas didesniais spinduliais. Svarbiausia, kad šiame regione sukimosi kreivės turėtų būti tiksliai rekonstruotos, kad nebūtų pervertintas masės pasiskirstymas. Ištyrus Keplerio masės funkciją, atitinkančią sukimosi kreivę (vadinamasis sferiškumo testas), atsižvelgiant į tam tikrą sukimosi kreivę, dideliais spinduliais gali būti leidžiama naudoti sferinę halogeną, ar ne. Naudodamiesi papildoma informacija apie masės pasiskirstymą, nepriklausomai nuo sukimosi kreivės, įveikėme disko modelio ribinę problemą, kad tam tikrai sukimosi kreivei masės pasiskirstymas negalėjo būti nustatytas vienareikšmiškai, nes tai priklausė nuo savavališkos sukimosi kreivės ekstrapoliacijos. . “
Daugiau paaiškinimų? Tada pereikite prie MOND - modifikuotos Niutono dinamikos, kur galaktikų sukimosi problemai paaiškinti naudojama Niutono antrojo dinamikos dėsnio (F = ma) modifikacija. Tiesiog teigiama, kad pagreitis nėra tiesiškai proporcingas jėgai esant mažoms vertėms. Bet ar ji veiks čia? Kas žino? Sako Jacobas Bekenšteinas: „Milgromo modifikuota Niutono dinamikos (MOND) paradigma gali pasigirti daugybe sėkmingų prognozių apie galaktikos dinamiką; jie sudaromi nedarant prielaidos, kad tamsiosios medžiagos vaidina svarbų vaidmenį. MOND reikia gravitacijos, kad nukryptų nuo Niutono teorijos ekstragalaktiniame režime, kur dinaminiai pagreičiai yra maži. Kol kas reliatyvistinės gravitacijos teorijos, pasiūlytos paremti MOND, nesikišo į post Newtono bendrojo reliatyvumo testus, arba nepateikė reikšmingo gravitacinio lęšio, arba pažeidė šventintus principus, eksponuodamos superluminalias skaliarines bangas ar {a priori} vektoriaus lauką. “
Taigi, kai kitą kartą stebėsite galaktikas, pažiūrėkite į „Katės akies“ galaktiką. Net mažas teleskopas atskleis ryškią, prieštaringai vertinamą branduolį ir išmintingą formą. Dėka tokių puikių astrofotografų kaip Rothas Ritteris, mes galime pamatyti dar daug daugiau ...
Dėkojame Rotteriui Ritteriui iš Šiaurės galaktikos už jo nuostabų darbą!
