W pracach pojawiła się nowa koncepcja dotycząca ewolucji ramion galaktycznych i ich przemieszczania się w strukturze galaktyk spiralnych. Robert Grand, doktorant w Mullard Space Science Laboratory na University College London, zastosował nowe modelowanie komputerowe, aby zasugerować, że te charakterystyczne cechy galaktyk spiralnych - w tym nasza Droga Mleczna - ewoluują w różny sposób, niż wcześniej sądzono.
Obecnie akceptowana teoria głosi, że gdy galaktyki spiralne obracają się, „ramiona” są w rzeczywistości przejściowymi strukturami, które się poruszają przez spłaszczony dysk gwiazd otaczających wybrzuszenie galaktyczne, ale nie wpływa bezpośrednio na ruch samych gwiazd. Działałoby to w podobny sposób, jak „fala” przechodzi przez tłum na stadionie. Fala porusza się, ale poszczególne osoby nie poruszają się wraz z nią - raczej siedzą po jej przejściu.
Jednak gdy Grand zbadał ten sugerowany ruch przy użyciu komputerowych modeli galaktyk, on i jego koledzy odkryli, że tak jest nie co zwykle się zdarzało. Zamiast tego gwiazdy poruszał się wraz z ramionami, zamiast utrzymywać swoje pozycje.
W tych modelach zaobserwowano również, że same ramiona nie są cechami trwałymi, ale raczej rozpadają się i reformują w ciągu 80 do 100 milionów lat. Grand sugeruje, że może to być spowodowane potężnymi siłami ścinania grawitacyjnego generowanymi przez spin galaktyki.
„Symulowaliśmy ewolucję ramion spiralnych w galaktyce z pięcioma milionami gwiazd w okresie 6 miliardów lat. Odkryliśmy, że gwiazdy mogą migrować znacznie wydajniej niż ktokolwiek wcześniej sądził. Gwiazdy są uwięzione i poruszają się wzdłuż ramienia pod wpływem grawitacji, ale uważamy, że ostatecznie ramię pęka z powodu sił ścinających. ”
- Robert Grand
Modele komputerowe pokazały również, że gwiazdy wzdłuż przedniej krawędzi ramion miały tendencję do przesuwania się do środka w kierunku centrum galaktyki, podczas gdy gwiazdy pokrywające końce końcowe były przenoszone na zewnętrzną krawędź galaktyki.
Ponieważ galaktyka spiralna zajmuje setki milionów lat, aby wykonać tylko jeden obrót, obserwowanie ich ewolucji i morfologii jest niemożliwe w czasie rzeczywistym. Badacze tacy jak Grand i jego symulacje są kluczem do naszego ostatecznego zrozumienia, w jaki sposób te wyspy gwiazd powstały i nadal kształtują się w rozległe, różnorodne struktury, które widzimy dzisiaj.
„Badania te mają wiele potencjalnych implikacji dla przyszłej astronomii obserwacyjnej, jak na przykład następna kamienna misja Europejskiej Agencji Kosmicznej, Gaia, w którą MSSL jest również mocno zaangażowany. Oprócz pomagania nam w zrozumieniu ewolucji naszej galaktyki, może ona mieć zastosowania do regiony formowania się gwiazd. ”
- Robert Grand
Wyniki zostały zaprezentowane podczas Narodowego Spotkania Astronomicznego Royal Astronomical Society w Walii 20 kwietnia. Przeczytaj komunikat prasowy na stronie Royal Astronomical Society tutaj.
Górne zdjęcie: M81, galaktyka spiralna podobna do naszej Drogi Mlecznej, jest jedną z najjaśniejszych galaktyk, jakie można zobaczyć z Ziemi. Spiralne ramiona wiją się aż do jądra i składają się z młodych, niebieskawych, gorących gwiazd powstających w ciągu ostatnich kilku milionów lat, podczas gdy centralne wybrzuszenie zawiera starsze, bardziej czerwone gwiazdy. Źródło: NASA, ESA i The Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
