เครดิตรูปภาพ: NRAO
นักดาราศาสตร์ที่ศึกษาเมฆก๊าซในกาแล็กซี่ Whirlpool ที่มีชื่อเสียงได้พบเบาะแสสำคัญที่สนับสนุนทฤษฎีที่พยายามอธิบายว่าแขนกังหันที่น่าทึ่งของกาแลคซีสามารถคงอยู่ได้นานนับพันล้านปี นักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคที่ใช้ศึกษาเมฆก๊าซที่คล้ายกันในทางช้างเผือกของเรากับผู้ที่อยู่ในแขนกังหันของกาแลคซีเพื่อนบ้านเป็นครั้งแรกและผลลัพธ์ของพวกเขาหนุนทฤษฎีที่เสนอครั้งแรกในปี 1964
กาแล็กซี่วังวนที่อยู่ห่างออกไป 31 ล้านปีแสงเป็นเกลียวที่สวยงามในกลุ่มดาว Canes Venatici ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม M51 มองเห็นได้จากโลกเกือบจะคุ้นเคยกับนักดาราศาสตร์สมัครเล่นและได้รับการแนะนำในโปสเตอร์หนังสือและบทความในนิตยสารจำนวนนับไม่ถ้วน
“ กาแลคซีนี้สร้างเป้าหมายที่ยอดเยี่ยมสำหรับการศึกษาแขนกังหันของเราและการก่อตัวดาวฤกษ์ทำงานร่วมกับพวกมันอย่างไร” Eva Schinnerer จากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติในโซคอร์โร, นิวเม็กซิโกกล่าว “ มันเหมาะสำหรับเราเพราะมันเป็นหนึ่งในเกลียวบนใบหน้าที่ใกล้ที่สุดในท้องฟ้า” เธอกล่าวเสริม
Schinnerer ทำงานร่วมกับ Axel Weiss จากสถาบันดาราศาสตร์วิทยุมิลลิเมตร (IRAM) ในสเปน Susanne Aalto จากหอดูดาวอวกาศ Onsala ในสวีเดนและ Nick Scoville จาก Caltech นักดาราศาสตร์นำเสนอข้อค้นพบของพวกเขาต่อการประชุม American Astronomical Society ในเดนเวอร์รัฐโคโลราโด
นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์การปล่อยคลื่นวิทยุจากโมเลกุลคาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO) ในเมฆก๊าซยักษ์ตามแขนกังหันของ M51 เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ที่หอสังเกตการณ์วิทยุ Owens Valley Radio Observatory ของ Caltech และกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 30 เมตรของ IRAM พวกเขาสามารถตรวจสอบอุณหภูมิและปริมาณความปั่นป่วนภายในก้อนเมฆ ผลของพวกเขาให้การสนับสนุนทฤษฎีที่ "คลื่นหนาแน่น" อธิบายว่าแขนกังหันสามารถคงอยู่ในกาแลคซีได้อย่างไรโดยไม่บีบตัวเองอย่างแน่นหนา
ทฤษฎีคลื่นความหนาแน่นที่เสนอโดย Frank Shu และ C.C หลินในปี 1964 กล่าวว่ารูปแบบเกลียวของกาแลคซีเป็นคลื่นที่มีความหนาแน่นสูงกว่าหรือมีการบีบอัดซึ่งหมุนรอบกาแลคซีด้วยความเร็วที่แตกต่างจากแก๊สและดาวของกาแลคซี Schinnerer และเพื่อนร่วมงานของเธอศึกษาภูมิภาคหนึ่งในแขนกังหันของ M51 ซึ่งสันนิษฐานว่าเพิ่งแซงและผ่านคลื่นความหนาแน่น
ข้อมูลของพวกเขาบ่งชี้ว่าก๊าซที่ขอบท้ายของแขนกังหันซึ่งเพิ่งผ่านคลื่นความหนาแน่นเป็นทั้งอุ่นและปั่นป่วนมากกว่าก๊าซในขอบด้านหน้าของแขนซึ่งจะผ่านคลื่นความหนาแน่นอีกต่อไปที่ผ่านมา .
“ นี่คือสิ่งที่เราคาดหวังจากทฤษฎีคลื่นความหนาแน่น” Schinnerer กล่าว “ ก๊าซที่ผ่านคลื่นความหนาแน่นก่อนหน้านี้มีเวลาที่จะเย็นและสูญเสียความปั่นป่วนที่เกิดจากทางเดิน” เธอกล่าวเสริม
“ ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าคลื่นความหนาแน่นทำงานอย่างไรในระดับเมฆเมฆและวิธีที่มันส่งเสริมและป้องกันการก่อตัวดาวในแขนกังหัน” Aalto กล่าว
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าขั้นต่อไปคือการดูกาแลคซีกังหันชนิดอื่นเพื่อดูว่ามีรูปแบบที่คล้ายกันอยู่หรือไม่ นั่นจะต้องรอ Schinnerer กล่าวเพราะการปล่อยคลื่นวิทยุจากโมเลกุล CO ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิและความปั่นป่วนนั้นจางมาก
“ เมื่อ Atacama Large Millimeter Array (ALMA) เข้ามาในบรรทัดมันจะมีความสามารถในการขยายการศึกษาประเภทนี้ไปยังกาแลคซีอื่น ๆ เราหวังว่าจะใช้ ALMA เพื่อทดสอบแบบจำลองคลื่นความหนาแน่นอย่างละเอียดยิ่งขึ้น” Schinnerer กล่าว ALMA เป็นหอสังเกตการณ์คลื่นมิลลิเมตรที่จะใช้เสาอากาศจานขนาด 64, 12 เมตรบนทะเลทรายอาตาคามาทางตอนเหนือของชิลี ขณะนี้อยู่ระหว่างการก่อสร้าง ALMA จะให้ความสามารถอย่างไม่เคยมีมาก่อนในการศึกษาจักรวาลในช่วงความยาวคลื่นมิลลิเมตร
กาแล็กซี่วังวนถูกค้นพบโดย Charles Messier นักล่าดาวหางชาวฝรั่งเศสเมื่อวันที่ 13 ตุลาคม ค.ศ. 1773 เขารวมมันเป็นวัตถุหมายเลข 51 ในแคตตาล็อกวัตถุทางดาราศาสตร์ที่โด่งดังในขณะนี้ซึ่งในกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นดาวหาง ในปีพ. ศ. 2388 ลอร์ดโรเซ่นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษค้นพบโครงสร้างเกลียวในกาแลคซี สำหรับนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ในสถานที่มืด M51 เป็นวัตถุเชิดหน้าชูตา
หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติดำเนินการภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือโดย Associated Universities, Inc.
แหล่งต้นฉบับ: NRAO News Release
