Spiralinės galaktikos yra neabejotinai viena gražiausių struktūrų visatoje. Pagal vieną modelį spiralės struktūrą sukuria spiralinio tankio bangos. Kita vertus, juos sukelia potvynio sąveika. Būtent šis požiūris išnagrinėtas naujame Dobbs ir kt. Leidinyje, priimtame paskelbti Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniuose pranešimuose. Tiksliau, autoriai bandė panaudoti potvynio jėgas modeliuodami atkurti spiralinių ginklų struktūrą didžiojoje projektavimo spiralėje M51.
Norėdami modeliuoti sąveiką, jie pradėjo nuo paprastos galaktikos modelio, kurio masės pasiskirstymas (suskaidytas į diską, išsipūtimą ir halo) yra panašus į M51. Jų pradinėje galaktikoje iš pradžių nebuvo spiralinės struktūros, bet „žvaigždžių gravitacinis nestabilumas“ [pastaba: priešingai nei galaktikos dujos. Ne atskirose žvaigždėse.], Sukuria daugiaarmelę “ir nevienalytę spiralės struktūrą (vadinamą flokuliacine spirale). Šį flokulantį pobūdį pirmą kartą numatė 1964 m. Toomre'as ir nuo to laiko jis buvo imituojamas daugybę kartų. Tada Dobbo komanda pristatė taško šaltinį, kuris reprezentuoja mažesnę galaktiką (NGC 5195) išilgai orbitos parametrų, gautų atlikus ankstesnius Theiso ir Spinnekerio modeliavimus 2003 m.
Pirmus 60 milijonų metų reikšminga nauja struktūra nebuvo įrodyta. Diskas rodė tam tikrą pasipiktinimą dėl artėjančio kompaniono, tačiau naujos spiralinės struktūros neatsirado. Tačiau, praėjus 120 milijonų metų nuo modeliavimo pradžios, pradeda formuotis spiralinės rankos užuominos, esančios arčiausiai kompaniono pusės, ir po 180 milijonų metų galaktikos paviršiuje dominuoja dvi ryškiai išreikštos spiralinės rankos. , apimanti daugiau nei 15 000 šviesmečių.
Bet ginklai buvo per geri, kad neprailgtų. Iki 240 milijonų metų ginklai driekiasi tik iki 6500 šviesmečių, nes, atrodo, kad kompaniono gravitacinės jėgos ganyja galaktikos dujas, kai jos sukasi aplink savo orbitą. Per 300 milijonų metų spiralinės rankos vėl išaugo ir pora atrodo nepaprastai panaši į dabartinę M51 / NGC 5195 sistemos būklę.
Autoriai atkreipia dėmesį į keletą bruožų, kuriuos jų modeliavimas turi bendro su stebima galaktika. Toje pusėje, kur kompanionas pirmą kartą priartėjo prie galaktikos, jie pažymi „ranką“ vienoje rankoje (paveikslėlyje pažymėta kaip A kairėje). Kitas panašumas yra vienos iš spiralinių sruogų padalijimas, nors vėlgi tikslus padėties nustatymas skiriasi (pažymėtas B ženklu).
Kitas autorių palyginimas buvo susijęs su įvairių rankos modelių (1 rankos, 2 rankos, 3 rankos ir tt ...) stipriosiomis (arba amplitudėmis) bėgant laikui. Jie nustatė, kad vyrauja du ginkluoti modeliai, tačiau iš mechanikų jie nustatė, kad yra aukštesnės ginkluotosios struktūros, kurios niekada nebuvo pilnai sulaikytos. Tačiau atsirado šie aukštesni ginkluoti modeliai Uždaryti į 2 rankos spiralės stiprumą. Autoriai pažymi, kad tai atitinka kitos grupės, tiriančios M51, pastebėjimus darbe, kurį dar reikia paruošti publikavimui.
Tačiau yra ir tam tikrų skirtumų. Dujų srautas, išsikišęs iš modeliuojamo M51, kuris neturi atitikmens tikriems stebėjimams (pažymėtas C). Faktiniai stebėjimai rodo didelius dujų kiekius priešais papildomą galaktiką, kurių modeliavime nėra tokio paties laipsnio (pažymėta D). Galiausiai, realūs stebėjimai rodo pastebimą M51 ginklų išlyginimą arčiausiai kompaniono. Vėlgi, šie modeliavime nerodomi. Autoriai mano, kad neatitikimų gali lemti pernelyg supaprastintas NGC 5195, kaip taškinio šaltinio, modeliavimas, o ne išplėstas korpusas, arba nedideli pradinių parametrų skirtumai, palyginti su faktine sistema.
Nepaisant šių skirtumų, autoriai teigia, kad jų sąveikos modeliavimas rodo, kad spiralės struktūra, bent jau šiuo atveju, greičiausiai yra NGC 5195 potvynio M51 sąveikos rezultatas. Jie taip pat pažymi, kad spiralinės tankio bangos yra tikėtinos. ne kaltininkas, nes kiti tyrimai nesugebėjo nustatyti pastovaus „modelio greičio“ galaktikoje (modelio greitis yra kampinis greitis, kuriuo ginklai suktųsi, jei žiūrima kaip į darnią struktūrą). Vietoj to, stebėjimai parodė, kad rankos turi būti skirtingo greičio skirtingu spinduliu.
Nors jų darbai to nerodo visi spiralinę struktūrą formuoja potvynio sąveika su kompanionais, šis darbas patvirtina galimybę daugelyje galaktikų, kurios turėtų tokius palydovus, o M51 - konkrečiai. Be to, modeliavimas taip pat atskleidžia, kad šie potvynio sukeliami ginklai yra laikinas reiškinys. Kadangi jie neturi fiksuoto greičio, jie bus lėtai vėja, o sąveikai progresuojant, galaktikos bus dar labiau iškraipomos ir galiausiai susijungs.
(Ačiū Claire Dobbs už leidimą atkurti vaizdus iš popieriaus, taip pat paaiškinimą keliuose punktuose.)
