במרחק של כ 13 מיליון שנות אור בקבוצת הכוכבים Canes Venatici, יש ענן. זה שאנו מתמקדים בו הוא Canes Venatici I, רק קטע קטן מ Supercluster מזל בתולה ופשוט עוברים עם התרחבות היקום. בתוכה אנו רואים גלקסיה שבולטת מהקהל מסיבה טובה מאוד ... יש לה מעט מאוד או לא חשוך. שמו? מסייר 94.
כשפייר מכיין המחונן מאוד גילה את הגלקסיה הזו ב- 22 במרץ 1781, זה לקח יומיים עד שלצ'רלס מסייה היה הזדמנות לאשר את התבוננותו ולקטלג אותה כאובייקט 94. מההערות של מסייר: "` ערפילית ללא כוכב, מעל לב של צ'ארלס [אלפא קנוום ונטיקורום], על מקביל הכוכב מספר. 8, בסדר גודל שישי של כלבי הצייד [Canes Venatici], לפי פלמסטיד: במרכז זה מזהיר והערפיליות [קצת] מפוזרת. זה דומה לערפילית שמתחת ללפוס, מס '79; אבל זו יפה יותר ובהירה יותר: מ. מכין גילה את זה ב 22 במרץ 1781. (2.5 ′ קוטר) ".
בעוד שרוב התצפיתנים וכמה מדריכי עזר מתייחסים ל- M94 כגלקסיה ספירלית מסורגת (Sb), המאפיין הבולט של כולם הוא מבנה טבעתי כפול - עדות לגרעין גלקטי אטומי קו פליטה גרעיני (LINER). הגרעין הפנימי הוא טבעת פרץ כוכבים, בה כוכבים רבים נוצרים במהירות ועוברים סופרנובות בקצב מדהים. התפרצויות כוכבים אלה עשויות להתלוות גם להיווצרות מטוסים גלקטיים כאשר החומר נופל לחור השחור המרכזי ויוצר דפוס תהודה. אומר C. Munoz-Tunon: "הבליטה והבר הפנימי מניעים את תנועת הגז של הדיסק וגורמים לתנועות פנימיות מחוץ לטבעת H II ומחוצה לה בדיוק פנימה, ובכך צוברים חומר כדי לעורר היווצרות כוכבים על הטבעת. בחלק המרכזי המוט מסיע את הגז לכיוון המרכז, מה שמסביר את כמות הגז המשמעותית בגרעין למרות נוכחותה של פרץ כוכבים מאובנים. ניתן להבין את התנועות המוזרות שדווחו בספרות בהתייחס לגז המוננן של טבעת ה- H II כגז מזדקן שנתקל בגלי ההלם הנוצרים על ידי קשרי הכוכבים על טבעת ה- H II ומונמים מעל דיסק הגלקסיה. התסריט של היווצרות כוכבים המתפשט מהגרעין כלפי חוץ המשמש להסבר התנועה המתרחבת לכאורה של טבעת ה- HI אינו נתמך במלואו, לאור השוואה בין מיקום טבעת ה- HI לזו של טבעת ה- FUV. טבעת ה- FUV מגיעה לשיא בערך 45-48 about, מה שעשוי להצביע על תרחיש היווצרות כוכבים המתפשט כלפי פנים. "
אולם ניתן לטעון את העניין. על פי עבודתם של ג'ון קורמנדי ורוברט קניקוט, יתכן שמה שאנחנו רואים הוא פשוט אשליה של פרץ כוכבים שנגרם בזווית הצפייה שלנו. "היקום נמצא במעבר. בזמנים מוקדמים נשלטה האבולוציה הגלקטית על ידי התכנסות והתמזגות היררכית, תהליכים אלימים ומהירים. בעתיד הרחוק, האבולוציה תהיה לרוב חילונית, הסידור האיטי של האנרגיה והמסה הנובעים מאינטראקציות הכרוכות בתופעות קולקטיביות כמו סורגים, דיסקים אליפסה, מבנה ספיראלי והילות כהות משולשות. שני התהליכים חשובים כעת. סקירה זו דנה בהתפתחות החילונית הפנימית, תוך התמקדות בתוצאה חשובה אחת, הצטברות רכיבים מרכזיים צפופים בגלקסיות הדיסק שנראות כמו בליטות קלאסיות, שנבנו במיזוג, אך נעשו אט אט מגז הדיסק. אנו קוראים לדברים המפורסמים האלה. "
בלי קשר למה שגרם למבנה הטבעת הכפול ולעיקולי הסיבוב בירידה - התשובה האמיתית עדיין חמקמקה. באופן מוזר זה מה שהוצע בשנת 2008 והפך את מסיר 94 למסתורי עוד יותר ... היעדר חומר אפל.
אז למה חומר כהה צריך להיות "משנה"? זה קל. אנו מכירים את השפעות הכבידה שלו על חומר גלוי ובכך אנו יכולים להסביר את עקומות הסיבוב השטוחות של גלקסיות ספירליות, שלא לדבר על חומר אפל יש תפקיד מרכזי בהיווצרות מבנה הגלקסיה והתפתחות הגלקסיה. אנו חבים את הממצאים הללו לפריץ זויקי שאמר לנו כי יחס מסה-אור גבוה מצביע על נוכחות של חומר אפל בגלקסיות - בדיוק כפי שלימד אותנו כי חומר אפל ממלא תפקיד גם באשכולות הגלקסיות. קו החשיבה של ד"ר צוויקי היה קיצוני באותה תקופה ... אבל האם עדיין יש מקום לחשיבה רדיקלית? למה לא?
על פי עבודותיהם של ג'ואנה ג'לוצ'ה, לוקאש ברטק ומארק קוטרה, כוכבים זוהרים וגז רגילים מהווים כל החומר ב- M94 - ללא מקום לחומר אפל. "ההשוואה בין פונקציות המסה וחוקי הסיבוב בסוף החלק הקודם ממחישה את העובדה שהמודלים עם התפלגות המסה המשטוחה יעילים יותר מהדגמים הנפוצים בהנחה הילה כדורית. הראשונים טובים יותר בחשבונאות הן עבור מהירויות סיבוב גבוהות והן עבור מבנה בקנה מידה נמוך של עקומות סיבוב ועם כמות חומר פחות ניכרת מאלה האחרונים (הקשר בין סיבוב וחלוקת מסה במודל הדיסק רגיש מאוד עבור שיפוע של עקומת סיבוב). השימוש במודל הדיסק מוצדק לגלקסיות עם עקומות סיבוב המפרות את מצב הכדוריות. זה תנאי הכרחי (אם כי לא מספיק) להפצת מסה כדורית. ניתן להבין את סיבוב הגלקסיה הספירלית NGC 4736 במסגרת הפיזיקה הניוטונית. מצאנו התפלגות המונית בגלקסיה שתואמת באופן מושלם עם עקומת הסיבוב שלה ברזולוציה גבוהה, מסכימה עם חלוקת הזוהר של I-band המעניקה יחס מסה-אור נמוך של 1.2 ברצועה זו במסה כוללת של 3.43 × 1010M, ו עולה בקנה אחד עם כמות ה- HI שנצפתה בחלקים המרוחקים של הגלקסיה, ולא משאירה הרבה מקום (אם בכלל) לחומר אפל. למרבה הפלא, השגנו עקביות זו מבלי להעיר על ההשערה של הילה כהה מסיבית ולא להשתמש בכבידות משונות.
קיימת מעמד של גלקסיות ספיראליות, בדומה ל- NGC 4736, שאינן נשלטות על ידי חלוקת מסות כדוריות ברדיוסים גדולים יותר. והכי חשוב, באזור זה יש לשחזר את עקומות הסיבוב בצורה מדויקת כדי לא להפריז בחלוקת המסה. עבור עקומת סיבוב נתונה ניתן לקבוע בקלות האם ניתן לאפשר הילה כדורית ברדיוסים גדולים או לא, על ידי בחינת פונקציית המסה הקפלרית המתאימה לעקומת הסיבוב (מה שמכונה מבחן הכדוריות). על ידי שימוש במידע משלים של חלוקת המונים, ללא תלות בעקומת הסיבוב, התגברנו על בעיית הניתוק של מודל הדיסק, כי עבור עקומת סיבוב נתונה, לא ניתן היה למצוא חלוקת מסה באופן ייחודי מכיוון שהיא הייתה תלויה באקסטרפולציה שרירותית של עקומת הסיבוב. . "
הסבר נוסף? לאחר מכן צעד אל MOND - הדינמיקה הניוטונית המעודכנת שבה משתמשים בשינוי החוק השני לדינמיקה השנייה של ניוטון (F = ma) כדי להסביר את בעיית הסיבוב של הגלקסיה. זה פשוט קובע שהתאוצה אינה פרופורציונאלית באופן לינארי לכוח בערכים נמוכים. אבל האם זה יעבוד כאן? מי יודע? ג'ייקוב בקנשטיין אומר: "פרדיגמת הדינאמיקה הניוטונית (MOND) המותנה של מילגרום יכולה להתהדר במספר תחזיות מוצלחות ביחס לדינמיקה הגלקטית; אלה נעשים בלי להניח שהחומר האפל ממלא תפקיד משמעותי. MOND דורש גרביטציה לצאת מהתיאוריה הניוטונית במשטר האקסטרגלאקטי בו התאוצות הדינמיות קטנות. עד כה תיאוריות הכבידה הרלטיביסטיות שהוצעו לבסס את MOND התנגשו עם המבחנים של היחסות הכללית שלאחר הניוטון, או לא הצליחו לספק עדשות כבידה משמעותיות, או שהפרו את העקרונות הקדושים על ידי הצגת גלי סקלר סופר-לומניים או שדה וקטורי {א-פריורי}. "
אז בפעם הבאה שתצפו בגלקסיות, הסתכלו בגלקסיית "עין החתול". אפילו טלסקופ קטן יחשוף את גרעונו הבהיר, השנוי במחלוקת וצורתו המעורפלת. ותודה לצילומי אסטרופולים מצטיינים כמו רות ריטר, מותר לנו לראות הרבה יותר ...
תודה שלנו לרוט ריטר מצפון גלקטיק על ששיתף את עבודתו המדהימה!
