Kartais sunku apvynioti galvą. Nors Žemės planeta galėtų jaustis nejudanti, jos judėjimas vidutiniu greičiu yra 29,78 km / s (107 200 km / h; 66600 mph). Ir vis dėlto mūsų planetoje nėra nieko ant pačios Saulės, kuri 220 km / s greičiu keliauja aplink mūsų galaktikos centrą (792 000 km / h; 492 000 mph).
Bet kaip tai dažnai nutinka mūsų Visatoje, viskas tik stulbina, kuo toliau žiūrite. Remiantis nauja tarptautinės astronomų komandos studija, masiškiausios „super spiralinės“ galaktikos Visatoje sukasi dvigubai greičiau nei Pieno kelias. Jų teigimu, priežastis yra masyvūs tamsiųjų medžiagų debesys (arba halos), supantys šias galaktikas.
Tyrimas, neseniai pasirodęs Astrofizinių žurnalų laiškai, atliko kosminio teleskopo mokslo instituto (STSI), Keiptauno universiteto, Naujojo Džersio koledžo, Swinburne technologijos universiteto, Vakarų Kapo universiteto ir Kalifornijos technologijos instituto astronomai.
Super spiralinės galaktikos yra palyginti naujas reiškinys astronomams, jos buvo atrastos tik remiantis duomenimis, gautais atliekant „Sloan Digital Sky Survey“ (SDSS) ir NASA / IPAC extragalactic duomenų bazę (NED). Iki šiol žinoma tik apie 100, tačiau tai, ką mes pastebėjome iš šių kelių, rodo, kad šie objektai yra ne mažiau išskirtiniai.
Be to, kad jie yra daug didesni už Paukščių Taką, jie taip pat yra ryškesni ir juose yra daug daugiau žvaigždžių. Didžiausias jo matmuo yra apie 450 000 šviesmečių (palyginti su Paukščių Taku, kuris apima maždaug 100 000 šviesmečių) ir yra maždaug 20 kartų didesnis. Remiantis tyrimu, kuriam vadovavo STSI tyrėjai, atrodo, kad jie taip pat sukasi daug greičiau.
Siekdami išmatuoti 23 žinomų masyvių spiralinių galaktikų sukimosi kreives, komanda, remdamasi savo tyrimu, rėmėsi naujais duomenimis, surinktais naudojant Pietų Afrikos didįjį teleskopą (SALT). Papildomus duomenis pateikė 5 metrų Hale teleskopas Palomaro observatorijoje, o NASA plataus lauko infraraudonųjų spinduliuotės tyrimų (WISE) misija pateikė gyvybiškai svarbius duomenis apie galaktikų mases ir žvaigždžių susidarymo greitį.
Kaip sakė Tomas Keretas iš Keiptauno universiteto (Pietų Afrika) iš tyrimo:
„Šis darbas gražiai iliustruoja galingą galaktikų stebėjimą optiniais ir infraraudonųjų spindulių ryšiais, atskleidžiant žvaigždžių judesius su SDSS ir SALT spektroskopija bei kitas žvaigždžių savybes - ypač žvaigždžių masę arba priimančių galaktikų„ stuburą “- per WISE vidutinio infraraudonojo vaizdo vaizdavimą. . “
Jie sužinojo, kad šios galaktikos sukasi daug greičiau nei Paukščių Takas. Didžiausias jų sukimosi greitis yra iki 570 km / s (350 mps) - beveik tris kartus greičiau. Dar daugiau, komanda nustatė, kad super spiralių sukimosi greitis smarkiai viršijo jų sudedamųjų žvaigždžių, dujų ir dulkių masę. Tai atitinka tai, ką mokslininkai stebėjo dešimtmečius, kurie leidžia manyti, kad atsakinga už tamsiąją medžiagą.
„Super spiralės yra kraštutinės daugeliu atvejų. Jie sulaiko sukimosi greičio rekordus “, - teigė Patrickas Ogle, STSI tyrėjas ir pagrindinis tyrimo autorius. „Atrodo, kad galaktikos sukimąsi lemia jos tamsiosios medžiagos halo masė ... Tai yra pirmas kartas, kai mes atradome spiralines galaktikas, kurios yra tokios didelės, kokias tik gali įgyti.“
Iš esmės Ogle ir jo kolegos padarė išvadą, kad super spiralės yra apsuptos didesnių nei vidutinės tamsiosios medžiagos halų. Iš tikrųjų Ogle'as ir jo komanda nustatė, kad pats masyviausias halo buvo lygus maždaug 40 trilijonų Saulės masių. Astronomai paprastai tikisi rasti šią daug tamsiąją medžiagą aplink galaktikų grupę, o ne vieną.
Šis tyrimas yra dar vienas įrodymas prieš alternatyvias gravitacijos teorijas, kuriomis bandoma atmesti tamsiosios medžiagos buvimą. Populiarus pavyzdys yra žinomas kaip modifikuota Niutono dinamika (MOND), kurioje teigiama, kad kalbant apie masyviausias kosmoso struktūras (galaktikas ir galaktikų spiečius), gravitacija yra šiek tiek stipresnė, nei būtų galima numatyti Niutono ar Einšteino.
Tačiau MOND negali atsižvelgti į stebėtus super spiralių sukimosi greičius, o tai rodo, kad nebūtina ne Niutono dinamika. Kitas šių stebėjimų takelis buvo tas, kad super spiralėse yra žymiai mažiau žvaigždžių, nei būtų galima tikėtis, atsižvelgiant į masyvius tamsiųjų medžiagų halus, kurie juos supa. Tai rodo, kad daugybė tamsiosios medžiagos gali užkirsti kelią žvaigždžių formavimui galaktikose.
Tyrėjų komanda siūlo dvi galimybes, kodėl taip yra. Viena vertus, gali būti, kad visos papildomos dujos, kurios yra traukiamos į galaktiką, įkaista greitai sukant iki tiek, kad atvėsimas ir sulipimas (taigi ir gravitacinis griūtis) yra mažiau tikėtini. Kita vertus, įmanoma, kad greitas galaktikos sukimasis sutrikdo dujų debesis, todėl jiems sunkiau susilieti ir sugriūti.
Nepaisant to, pastebėtos super spiralės vis dar gali patirti žvaigždžių formavimąsi - maždaug 30 saulės masių per metus (arba 30 kartų daugiau nei Pieno kelias). Žvelgiant į ateitį, Ogle ir jo komanda tikisi atlikti tolesnius stebėjimus, tikėdamiesi sužinoti daugiau apie dujų ir žvaigždžių judėjimą super spiralių diskuose.
Šiuos ir kitus su super spiralėmis susijusius klausimus greičiausiai spręs naujos kartos instrumentai, tokie kaip Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST) ir Plačiajuostis infraraudonųjų spindulių kosminis teleskopas (WFIRST). Įdiegę šiuos teleskopus, jie galės ištirti daugiau super spiralių dar didesniais atstumais, o tai atitinkamai bus ankstesniame
