Asi 13 miliónov svetelných rokov v súhvezdí Canes Venatici je oblak. Jedným z nich, na ktorý sa zameriavame, je Canes Venatici I, len malá časť superkľúča Panny a len sa pohybuje spolu s rozširovaním vesmíru. V ňom vidíme galaxiu, ktorá vyniká z davu z veľmi dobrého dôvodu ... má veľmi malú alebo žiadnu temnú hmotu. Jeho meno? Messier 94.
Keď veľmi nadaný Pierre Mechain objavil túto galaxiu 22. marca 1781, trvalo dva dni, kým Charles Messier mal možnosť potvrdiť svoje pozorovanie a katalogizovať ho ako objekt 94. Z Messierových poznámok: „` Mlhovina bez hviezdy, nad srdcom Srdca Charles [alfa Canum Venaticorum], súbežne s hviezdou č. 8, šiestej veľkosti Loveckých psov [Canes Venatici], podľa Flamsteeda: V strede je brilantná a nebulosita je trochu rozptýlená. Pripomína hmlovinu, ktorá je pod Lepusom, č. 79; ale tento je krajší a jasnejší: M. Mechain ho objavil 22. marca 1781. (priemer 2,5 ′) “.
Zatiaľ čo väčšina pozorovateľov a niektoré referenčné príručky odkazujú na M94 ako na špirálovitú galaxiu s blokovanou dráhou (Sb), pozoruhodnou vlastnosťou všetkého je štruktúra dvojitého kruhu - dôkaz galaktického jadra nízkoionizovanej jadrovej emisnej línie (LINER). Vnútorné jadro je hviezdicový prsteň, kde sa mnoho hviezd rýchlo tvorí a supernovuje úžasnou rýchlosťou. Tieto hviezdne výbuchy môžu byť tiež sprevádzané tvorbou galaktických prúdov, keď hmota padá do centrálnej čiernej diery a vytvára rezonančný vzor. C. Munoz-Tunon hovorí: „Vypuknutie a vnútorná tyč poháňajú pohyb plynu disku, spôsobujúc pohyb dovnútra mimo prstenca H II a von len vnútri, čím hromadia materiál, ktorý na prstenci vyvoláva vznik hviezd. V centrálnej časti tyč poháňa plyn do stredu, čo vysvetľuje podstatné množstvo plynu v jadre napriek prítomnosti fosílneho hviezdneho výbuchu. Zvláštne pohyby uvádzané v literatúre v súvislosti s ionizovaným plynom kruhu H II sa môžu chápať ako infúzny plyn narážajúci na nárazové vlny generované hviezdnymi uzlami na kruhu H II a zdvíhané nad galaxický disk. Scenár šírenia hviezd, ktorý sa šíri z jadra smerom von, ktorý sa používa na vysvetlenie zjavného rozširujúceho sa pohybu HI kruhu, nie je úplne podporený vo svetle porovnania umiestnenia HI kruhu s umiestnením FUV kruhu. Krúžky FUV dosahujú najvyššie hodnoty okolo 45 - 48 ″, čo by mohlo ukazovať na scenár formovania hviezd smerom dovnútra. “
Tento bod je však diskutabilný. Podľa práce Johna Kormendyho a Roberta Kennicutta je možné, že to, čo vidíme, je iba ilúzia hviezdneho výboja spôsobená našim uhlom pohľadu. „Vesmír je v procese transformácie. V skorých časoch dominoval galaktický vývoj hierarchickým zoskupovaním a spájaním, procesmi, ktoré sú násilné a rýchle. V ďalekej budúcnosti bude evolúcia väčšinou sekulárna pomalá prestavba energie a hmoty, ktorá je výsledkom interakcií zahŕňajúcich kolektívne javy, ako sú tyče, oválne disky, špirálová štruktúra a trojosové tmavé halo. Oba procesy sú teraz dôležité. Tento prehľad pojednáva o vnútornom sekularnom vývoji, sústreďujúc sa na jeden dôležitý dôsledok, nahromadenie hustých centrálnych komponentov v diskových galaxiách, ktoré vyzerajú ako klasické hrče, ktoré vznikajú zlúčením, ale ktoré sa pomaly vyrábajú z disku. Tieto pseudobulges nazývame. “
Bez ohľadu na to, čo spôsobilo dvojitú kruhovú štruktúru a klesajúce krivky otáčania - skutočná odpoveď je stále nepolapiteľná. Napodiv to bolo to, čo bolo navrhnuté v roku 2008, čo urobilo Messiera 94 ešte tajomnejším ... nedostatok temnej hmoty.
Prečo by teda temná hmota mala byť „dôležitá“? To je ľahké. Poznáme jeho gravitačné účinky na viditeľnú hmotu, a preto môžeme vysvetliť ploché krivky rotácie špirálových galaxií, nehovoriac o tom, že temná hmota má ústrednú úlohu pri formovaní štruktúry galaxií a evolúcii galaxií. Tieto nálezy dlhujeme Fritzovi Zwickymu, ktorý nám povedal, že vysoký pomer hmotnosti k svetlu naznačuje prítomnosť temnej hmoty v galaxiách - rovnako ako nás učil, že temná hmota hrá úlohu aj v klastroch galaxií. Linka myslenia Dr. Zwickyho bola v tom čase radikálna ... Ale stále existuje priestor pre radikálne myslenie? Prečo nie?
Podľa práce Joanna Jalochy, Lukasza Bratka a Marka Kutscheru tvoria obyčajné svetelné hviezdy a plyn všetok materiál v M94 - bez miesta pre temnú hmotu. „Porovnanie zákonov o hmotnostných funkciách a zákonoch rotácie na konci predchádzajúcej časti ilustruje skutočnosť, že modely so splošteným rozložením hmoty sú účinnejšie ako bežne používané modely za predpokladu sférického halo. Prvý z nich je lepší v započítaní tak vysokých rýchlostí otáčania, ako aj štruktúry rotačných kriviek v malej mierke a so zreteľne menším množstvom hmoty ako ten druhý (vzťah medzi rotáciou a rozložením hmoty v diskovom modeli je veľmi citlivý na gradienty krivka). Použitie diskového modelu je opodstatnené pre galaxie s rotačnými krivkami, ktoré porušujú podmienky sféricity. To je nevyhnutná (aj keď nie postačujúca) podmienka na sférické rozloženie hmoty. Rotácia špirálovej galaxie NGC 4736 sa dá úplne pochopiť v rámci newtonovskej fyziky. Našli sme hmotnostnú distribúciu v galaxii, ktorá dokonale súhlasí s jej krivkou rotácie s vysokým rozlíšením, súhlasí s distribúciou svietivosti v pásme I, ktorá dáva nízky pomer hmotnosti k svetlu 1,2 v tomto pásme pri celkovej hmotnosti 3,43 × 1010 M, a je v súlade s množstvom HI pozorovaným vo vzdialených častiach galaxie, takže nezostáva veľa miesta (ak existuje) pre temnú hmotu. Je pozoruhodné, že sme dosiahli túto konzistenciu bez toho, aby sme sa odvolávali na hypotézu masívneho tmavého halo, ani na použitie modifikovaných gravitácií.
Existuje trieda špirálnych galaxií podobných NGC 4736, ktorým dominuje sférická distribúcia hmoty pri väčších polomeroch. Najdôležitejšie je, že v tejto oblasti by sa mali krivky otáčania presne rekonštruovať, aby sa neprecenilo rozdelenie hmoty. Pre danú krivku otáčania sa dá ľahko určiť, či sférický halogén môže byť povolený pri veľkých polomeroch skúmaním Keplerovskej hmotnostnej funkcie zodpovedajúcej krivke otáčania (tzv. Skúška sféricity). Použitím doplnkových informácií o hmotnostnom rozdelení, nezávislých od krivky rotácie, sme prekonali medzný problém pre diskový model, že pre danú krivkovú krivku nebolo možné jednoznačne nájsť distribúciu hmoty, pretože to záviselo od ľubovoľnej extrapolácie krivky rotácie. . "
Ďalšie vysvetlenie? Potom vstúpte do MOND - modifikovanej newtonovskej dynamiky, kde sa na vysvetlenie problému rotácie galaxie použije modifikácia Newtonovho druhého dynamického zákona (F = ma). Jednoducho sa v ňom uvádza, že zrýchlenie nie je lineárne úmerné sile pri nízkych hodnotách. Ale bude to fungovať tu? Kto vie? Jacob Bekenstein hovorí: „Modigovaná newtonovská dynamika (MOND), paradigma Milgrom, sa môže pochváliť množstvom úspešných predpovedí týkajúcich sa galaktickej dynamiky; vyrábajú sa bez predpokladu, že temná hmota hrá významnú úlohu. MOND vyžaduje gravitáciu, aby sa odchýlila od newtonovskej teórie v extragalaktickom režime, kde sú dynamické zrýchlenia malé. Doteraz sa teórie relativistickej gravitácie navrhované na podporu MOND stretávali buď s post-newtonovskými testami všeobecnej relativity, alebo neposkytli významné gravitačné šošovky, alebo porušili posvätné princípy vystavením superluminálnych skalárnych vĺn alebo vektorového poľa {a priori}. "
Až nabudúce sledujete galaxie, pozrite sa na galaxiu „Cat's Eye“. Dokonca aj malý ďalekohľad odhalí svoje jasné, kontroverzné jadro a múdry tvar. A vďaka vynikajúcim astrofotografom, ako je Roth Ritter, máme dovolené vidieť oveľa viac ...
Naše poďakovanie patrí Rothovi Ritterovi zo Severnej galaktiky za zdieľanie jeho neuveriteľnej práce!
