Powerful new computer simulations are allowing astronomers to understand how spiral arms in galaxies form and survive. These simulations suggest that the arms arise as a result of the influence of giant molecular clouds - star forming regions or nurseries common in galaxies. Introduced into the simulation, the clouds act as "perturbers" and are enough to not only initiate the formation of spiral arms but to sustain them indefinitely. In this frame from one such simulation, more than 100 million "stellar particles" form the familiar shape of a spiral galaxy. Credit: Thiago Ize & Chris Johnson (Scientific Computing and Imaging Institute)
Την απάντηση σε ένα από τα άλυτα κοσμικά μυστήρια υποστηρίζουν ότι βρήκαν ερευνητές στις ΗΠΑ. Οι σπειροειδείς γαλαξίες είναι ένα από τα πιο κοινά είδη γαλαξιών στο Σύμπαν. Είναι ταυτόχρονα το πιο εντυπωσιακό, το πιο «φωτογενές» είδος γαλαξιών. Όμως η ύπαρξη των σπειρών αποτελεί ένα μυστήριο για τους ειδικούς οι οποίοι δεν έχουν καταφέρει ακόμη να εξακριβώσουν το πώς δημιουργούνται οι σπείρες, το πώς εξελίσσονται και το πώς διατηρούνται. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι το μυστικό βρίσκεται σε γιγάντια μοριακά νέφη.
Οι θεωρίες
Rendering of spiral
arm formation consisting of 512 time steps of 100 million particles (stars) per
time step. Rendered using the Manta Interactive Ray Tracer by making each
particle a transparent sphere with transparency decreasing with increasing
galaxy radius. Color map corresponds to particle speed. Credit: Elena D'Onghia
/ Mark Vogelsberger / Harvard Supercomputer Odyssey
Έχουν
αναπτυχθεί διάφορες θεωρίες για την ύπαρξη των σπειρών στους γαλαξίες με δύο εξ
αυτών να είναι οι πιο δημοφιλείς. Η πρώτη αναφέρει ότι οι σπείρες δεν είναι
μόνιμες αλλά δημιουργούνται και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα διαλύονται για να σχηματιστούν στη συνέχεια
εκ νέου σε ένα συνεχή γαλαξιακό κύκλο.
Η
δεύτερη που είναι και εκείνη που ασπάζονται οι περισσότεροι αστροφυσικοί συμφωνεί
με την πρώτη θεωρία στο ότι οι σπείρες αφού δημιουργηθούν για πρώτη φορά στη
συνέχεια διαλύονται και επανασχηματίζονται. Όμως η δεύτερη θεωρία αναφέρει ότι
η αυτή η διεργασία σχηματισμού και διάλυσης των σπειρών δεν γίνεται συχνά. Οι
σπείρες αποτελούνται από άστρα, αέρια και κοσμική σκόνη.
Σύμφωνα
με τη δεύτερη θεωρία βαρυτικές αλληλεπιδράσεις επηρεάζουν την ύλη από την οποία
αποτελούνται οι σπείρες με αποτέλεσμα η ύλη αυτή να «στριμώχνεται» και να παραμένει στη θέση της
για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι ειδικοί παρομοιάζουν αυτή τη διεργασία με
αυτό που συμβαίνει στους δρόμους σε συνθήκες μποτιλιαρίσματος αν υποθέσουμε ότι
τα αυτοκίνητα είναι η κοσμική ύλη των σπειρών. Αυτά τα βαρυτικά φαινόμενα έχουν
τελικά ως αποτέλεσμα οι σπείρες να διατηρούνται για πολύ μεγάλα χρονικά
διαστήματα.
Η νέα θεωρία
Οι σπείρες φαίνεται ότι αποτελούν ένα από τα διαχρονικά χαρακτηριστικά των γαλαξιών. This Hubble Space Telescope photo of Messier 74 reminds us that spiral galaxies are some of the most beautiful and photogenic residents of the universe. Nearly 70 percent of the galaxies closest to the Milky Way are spirals. New research finds that spiral arms are self-perpetuating, persistent, and surprisingly long lived. Credit: NASA/ESA/Hubble Heritage Team
Ομάδα επιστημόνων του Πανεπιστημίου Wisconsin-Madison και του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard Smithsonian πραγματοποίησαν σειρά προσομοιώσεων για να βρουν απαντήσεις για τη δημιουργία και εξέλιξη των σπειρών στους γαλαξίες. «Για πρώτη φορά εμφανίζονται στοιχεία που δείχνουν ότι οι σπείρες δεν είναι εφήμεροι σχηματισμοί όπως πιστεύεται πολλές δεκαετίες. Οι σπείρες έχουν αναπάντεχα μεγάλη μακροβιότητα» αναφέρει ο Μαρκ Βογκελσμπέργκερ μέλος της ερευνητικής ομάδας που χαρακτηρίζει τις σπείρες «αυτοδιαιωνιζόμενες».
Σύμφωνα με τους ερευνητές οι σπείρες σχηματίζεται από ύλη που προέρχεται από γιγάντια μοριακά νέφη μέσα στα οποία γεννιούνται άστρα. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι τα νέφη αυτά είναι ικανά και να παρέχουν τα υλικά για τη γέννηση νέων άστρων αλλά και να συντηρούν σταθερά και μόνιμα τις σπείρες.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου