Bazen kafanı sarmak zor bir şey. Hareketsiz gibi görünse de, Dünya gezegeni aslında ortalama 29,78 km / s (107,200 km / s; 66600 mph) hızla hareket ediyor. Ve yine de, gezegenimizin Güneş'in kendisinde hiçbir şey yok, bu da galaksimizin merkezi etrafında 220 km / s (792.000 km / s; 492.000 mph) hızla dolaşıyor.
Ancak Evrenimizde olduğu gibi, işler yalnızca baktıkça daha da şaşırtıcı hale gelir. Uluslararası bir gökbilimciler ekibi tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, Evrendeki en büyük “süper sarmal” galaksiler Samanyolu'nun iki katı daha hızlı dönüyor. Sebep, bu gökadaları çevreleyen Kara Maddenin büyük bulutları (veya haleleri) olduğunu iddia ediyorlar.
Son zamanlarda ortaya çıkan çalışma Astrofizik Dergi MektuplarıUzay Teleskopu Bilim Enstitüsü (STSI), Cape Town Üniversitesi, New Jersey Koleji, Swinburne Teknoloji Üniversitesi, Western Cape Üniversitesi ve California Teknoloji Enstitüsü'nden gökbilimciler tarafından yürütülmüştür.
Süper sarmal gökadalar, yalnızca Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması (SDSS) ve NASA / IPAC Ekstragalaktik Veritabanı (NED) tarafından elde edilen veriler sonucunda keşfedilen astronomlar için nispeten yeni bir fenomendir. Bugüne kadar sadece yaklaşık 100 kişi biliniyor, ancak bu az sayıdan gözlemlediğimiz, bu nesnelerin istisnai bir şey olmadığını gösteriyor.
Samanyolu'ndan çok daha büyük olmanın yanı sıra, daha da parlaktırlar ve çok daha fazla yıldız içerirler. En büyük önlemler yaklaşık 450.000 ışıkyılı çapındadır (tahmini 100.000 ışıkyılı kapsayan Samanyolu'na kıyasla) ve yaklaşık 20 kat daha büyüktür. Ve STSI araştırmacıları tarafından yönetilen çalışmaya dayanarak, çok daha hızlı döndükleri görülüyor.
Ekip, çalışmaları uğruna, bilinen 23 büyük sarmal gökada için dönme eğrilerini ölçmek için Güney Afrika Büyük Teleskopu (SALT) ile toplanan yeni verilere dayanıyordu. Palomar Gözlemevi'ndeki 5 metrelik Hale teleskopu ile ek veriler sağlanırken, NASA'nın Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Kaşifi (WISE) misyonu galaksilerin kütleleri ve yıldız oluşum oranları hakkında önemli veriler sağladı.
Güney Afrika'daki Cape Town Üniversitesi'nden Tom Jarrett'in araştırmaya göre:
“Bu çalışma, SDSS ve SALT spektroskopisi ile yıldız hareketlerini ve özellikle yıldız galaksilerin yıldız kütlesi veya 'omurgası' olan WISE orta kızılötesi görüntüleme yoluyla gökadaların optik ve kızılötesi gözlemleri arasındaki güçlü sinerjiyi güzel bir şekilde göstermektedir. .”
Buldukları şey, bu gökadaların Samanyolu'ndan çok daha hızlı döndüğü ve en büyük dönüşün 570 km / s'ye (350 mps) kadar hızda gerçekleşti - neredeyse üç kat daha hızlı. Dahası, ekip süper spirallerin dönme hızının kurucu yıldızlarının, gazının ve tozunun kütlesini büyük ölçüde aştığını buldu. Bu, bilim adamlarının onlarca yıldır gözlemledikleriyle uyumludur, bu da karanlık maddenin sorumlu olduğunu düşündürür.
“Süper spiraller birçok önlemle aşırıdır. Dönme hızları için rekor kırıyorlar, ”diyor STSI ve araştırmanın baş yazarı Patrick Ogle. “Bir galaksinin dönüşünün karanlık madde halesinin kütlesi tarafından belirlendiği anlaşılıyor… İlk defa, alabilecekleri kadar büyük sarmal gökadalar bulduk.”
Esasen, Ogle ve meslektaşları süper spirallerin ortalama karanlık madde hallerinden daha büyük çevrelerle çevrildiği sonucuna vardılar. Aslında Ogle ve ekibi, en büyük halenin yaklaşık 40 trilyon Güneş kütlesine eşdeğer olduğunu belirledi. Gökbilimciler genellikle bu kadar karanlık maddeyi tek bir galaksiden ziyade bir grup gökada çevresinde bulmayı beklerler.
Bu çalışma, karanlık maddenin varlığını ekarte etmeye çalışan alternatif yerçekimi teorilerine karşı başka bir kanıttır. Popüler bir örnek, kozmostaki en büyük yapılar (galaksiler ve galaksi kümeleri) söz konusu olduğunda yerçekiminin Newton veya Einstein tarafından tahmin edilenden biraz daha güçlü olduğunu öneren Modifiye Newton Dinamiği (MOND) olarak bilinir.
Bununla birlikte, MOND, süper spirallerin gözlenen dönme hızlarını açıklayamaz, bu da Newton dışı dinamiklerin gerekli olmadığını gösterir. Bu gözlemlerden bir başka paket, onları çevreleyen devasa karanlık madde haleleri göz önüne alındığında, süper spirallerin beklenenden daha az yıldız içermesidir. Bu, karanlık maddenin bolluğunun aslında galaksilerde yıldız oluşumunu engelleyebileceğini düşündürmektedir.
Araştırma ekibi bunun neden olduğu için iki olasılık önermektedir. Bir yandan, galaksiye çekilen herhangi bir ilave gazın, soğutma ve topaklanmanın (ve dolayısıyla yerçekimi çöküşünün) daha az olası olduğu noktaya hızlı dönüşle ısıtılması olabilir. Öte yandan, galaksinin hızlı dönüşünün gaz bulutlarına zarar vermesi mümkündür, bu da onların birleşmesini ve çökmesini zorlaştırır.
Buna rağmen, gözlemlenen süper spiraller hala yılda yaklaşık 30 güneş kütlesi (veya Samanyolu'nun 30 katı) oranında yıldız oluşumu yaşayabilir. İleriye baktığımızda Ogle ve ekibi, süper spirallerin disklerindeki gaz ve yıldızların hareketi hakkında daha fazla bilgi edinme umuduyla daha fazla gözlem yapmayı umuyor.
Süper spirallerle ilgili bu ve diğer soruların, James Webb Uzay Teleskopu (JWST) ve Geniş Alan Kızılötesi Uzay Teleskopu (WFIRST) gibi yeni nesil enstrümanlar tarafından ele alınması muhtemeldir. Bir kez konuşlandırıldığında, bu teleskoplar daha büyük mesafelerde daha fazla süper spiral çalışabilecek ve bu da daha erken bir aşamada
