ห่างออกไป 13 ล้านปีแสงในกลุ่มดาว Canes Venatici มีเมฆ สิ่งที่เรามุ่งเน้นคือ Canes Venatici I ซึ่งเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของ Virgo Supercluster และเพิ่งย้ายไปพร้อมกับการขยายตัวของจักรวาล ในนั้นเราเห็นกาแลคซีที่โดดเด่นจากฝูงชนด้วยเหตุผลที่ดีมาก ... มันมีสสารมืดน้อยมากหรือไม่มีเลย ชื่อของมัน? Messier 94
เมื่อปิแอร์มีเชนที่มีพรสวรรค์มากค้นพบกาแลคซีนี้ในวันที่ 22 มีนาคม ค.ศ. 1781 มันใช้เวลาสองวันก่อนที่ชาร์ลส์เมสสิเออร์มีโอกาสยืนยันการสังเกตการณ์และจัดทำแคตตาล็อกเป็นวัตถุ 94 ชาร์ลส์ [อัลฟา Canum Venaticorum] ตรงข้ามกับเลขที่ดาว 8, ขนาดที่หกของสุนัขล่าสัตว์ [Canes Venatici] ตาม Flamsteed: ในจุดศูนย์กลางมันยอดเยี่ยมและ nebulosity [กระจาย] เล็กน้อย มันคล้ายกับเนบิวลาซึ่งต่ำกว่า Lepus หมายเลข 79; แต่อันนี้สวยงามและสว่างกว่า: M. Mechain ได้ค้นพบสิ่งนี้ในวันที่ 22 มีนาคม 1781 (diam. 2.5 ′)”
ในขณะที่ผู้สังเกตการณ์ส่วนใหญ่และไกด์อ้างอิงบางคนอ้างถึง M94 ว่าเป็นดาราจักรชนิดก้นหอย (Sb) คุณลักษณะที่โดดเด่นของทั้งหมดคือโครงสร้างวงแหวนคู่ - หลักฐานของภูมิภาคสายการปลดปล่อยนิวเคลียร์ - ไอออนไนซ์ต่ำ (LINER) นิวเคลียสกาแล็กซี่ แกนในเป็นวงแหวนดาวกระจายซึ่งดาวฤกษ์หลายดวงก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วและผ่านซุปเปอร์โนวาในอัตราที่น่าประหลาดใจ ดาวกระจายเหล่านี้อาจมาพร้อมกับการก่อตัวของกาแลคซีเจ็ตเมื่อสสารตกลงไปในหลุมดำกลางก่อรูปแบบเสียงสะท้อน C. Munoz-Tunon กล่าวว่า“ การเคลื่อนที่ของกระพุ้งและบาร์ด้านในทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของก๊าซภายในทำให้เกิดการเคลื่อนตัวด้านนอกวงแหวนวงแหวน H II และด้านในออกไปด้านนอกดังนั้นจึงสะสมวัสดุเพื่อก่อตัวดาวฤกษ์บนวงแหวน ในส่วนภาคกลางบาร์จะขับก๊าซไปยังศูนย์กลางซึ่งจะอธิบายปริมาณก๊าซจำนวนมากในนิวเคลียสทั้งๆที่มีซากดึกดำบรรพ์เกิดขึ้น การเคลื่อนไหวที่แปลกประหลาดที่รายงานไว้ในวรรณคดีโดยอ้างอิงกับก๊าซไอออไนซ์ของวงแหวน H II นั้นสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นก๊าซที่ทำให้เกิดการเผชิญหน้ากับคลื่นกระแทกที่เกิดจากดาวกระจายบนวงแหวน H II และถูกยกขึ้นเหนือดิสก์กาแลคซี สถานการณ์ของการก่อตัวดาวฤกษ์ซึ่งแพร่กระจายจากนิวเคลียสออกไปด้านนอกใช้เพื่ออธิบายการขยายตัวที่ชัดเจนของวงแหวน HI ไม่ได้รับการรองรับอย่างเต็มที่ในแง่ของการเปรียบเทียบตำแหน่งของวงแหวน HI กับวงแหวน FUV วงแหวน FUV นั้นมียอดสูงสุดประมาณ 45″ -48″ ซึ่งอาจชี้ไปที่สถานการณ์การก่อตัวดาวฤกษ์ที่แพร่กระจายภายใน”
แต่ประเด็นก็พิสูจน์ได้ จากผลงานของ John Kormendy และ Robert Kennicutt เป็นไปได้ว่าสิ่งที่เราเห็นเป็นเพียงภาพลวงตาของดาวกระจายที่เกิดจากมุมมองของเรา “ จักรวาลกำลังอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ในช่วงแรกวิวัฒนาการกาแลคซีถูกครอบงำโดยการจัดกลุ่มและการรวมลำดับชั้นกระบวนการที่รุนแรงและรวดเร็ว ในอนาคตอันใกล้วิวัฒนาการส่วนใหญ่จะเป็นฆราวาสการจัดเรียงของพลังงานและมวลชนที่ช้าซึ่งเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ส่วนรวมเช่นบาร์ดิสก์รูปไข่โครงสร้างเกลียวและรัศมีมืดสามแกน กระบวนการทั้งสองมีความสำคัญในขณะนี้ การทบทวนนี้กล่าวถึงวิวัฒนาการทางโลกภายในโดยมุ่งเน้นไปที่ผลที่สำคัญอย่างหนึ่งการสะสมของส่วนประกอบกลางที่หนาแน่นในกาแลคซีดิสก์ที่ดูเหมือน bulges ที่สร้างขึ้นจากการควบรวมกิจการแบบดั้งเดิม แต่ถูกทำให้ช้าลงจากก๊าซดิสก์ เราเรียก pseudobulges เหล่านี้”
โดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่ทำให้โครงสร้างวงแหวนคู่และเส้นโค้งการหมุนลดลง - คำตอบที่แท้จริงยังคงเข้าใจยาก ผิดปกติพอมันเป็นสิ่งที่เสนอในปี 2008 ซึ่งทำให้ Messier 94 ยิ่งลึกลับ ... การขาดสสารมืด
ดังนั้นทำไมสสารมืดถึงควร“ สสาร”? ง่ายนิดเดียว เรารู้ว่าแรงดึงดูดของมันมีผลต่อสสารที่มองเห็นดังนั้นเราสามารถอธิบายโค้งหมุนแบนของกาแลคซีกังหันไม่ต้องพูดถึงสสารมืดมีบทบาทสำคัญในการสร้างโครงสร้างกาแลคซีและวิวัฒนาการกาแลคซี เราเป็นหนี้การค้นพบเหล่านี้ต่อ Fritz Zwicky ซึ่งบอกเราว่าอัตราส่วนมวลต่อแสงสูงบ่งบอกว่ามีสสารมืดในกาแลคซีเช่นเดียวกับที่เขาสอนเราว่าสสารมืดมีบทบาทในกระจุกกาแลคซีเช่นกัน แนวความคิดของ Dr. Zwicky นั้นรุนแรงมากในขณะนี้… แต่ยังมีช่องว่างสำหรับการคิดที่รุนแรงอยู่ใช่ไหม ทำไมจะไม่ล่ะ?
จากผลงานของ Joanna Jalocha, Lukasz Bratek และ Marek Kutschera, ดาวส่องสว่างธรรมดาและบัญชีก๊าซสำหรับวัสดุทั้งหมดใน M94 - ไม่มีที่ว่างสำหรับสสารมืด “ การเปรียบเทียบฟังก์ชันมวลและกฎการหมุนที่ส่วนท้ายของส่วนก่อนหน้าแสดงให้เห็นถึงความจริงที่ว่าแบบจำลองที่มีการกระจายมวลแบบแบนมีประสิทธิภาพมากกว่าแบบจำลองที่ใช้กันทั่วไปซึ่งสมมติว่ารัศมีทรงกลม อดีตนั้นดีกว่าในการบัญชีทั้งสำหรับความเร็วในการหมุนสูงเช่นเดียวกับโครงสร้างระดับต่ำของเส้นโค้งการหมุนและมีปริมาณของสสารน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัดหลัง (ความสัมพันธ์ระหว่างการหมุนและการกระจายมวลในรูปแบบดิสก์นั้นมีความอ่อนไหวมาก เส้นโค้งการหมุน) การใช้แบบจำลองดิสก์นั้นถูกต้องสำหรับกาแลคซีที่มีเส้นโค้งการหมุนซึ่งเป็นการละเมิดสภาพทรงกลม นี่เป็นเงื่อนไขที่จำเป็น (แม้ว่าจะไม่เพียงพอ) สำหรับการกระจายมวลทรงกลม การหมุนของกาแลคซีกังหัน NGC 4736 สามารถเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์ในกรอบของฟิสิกส์ของนิวตัน เราพบการกระจายมวลในกาแลคซีที่เห็นด้วยอย่างสมบูรณ์กับส่วนโค้งการหมุนความละเอียดสูงเห็นด้วยกับการกระจายความส่องสว่างแบบ I-band ที่ให้อัตราส่วนมวลต่อแสงต่ำ 1.2 ในวงนี้ที่มวลรวม 3.43 × 1010M และ สอดคล้องกับปริมาณของ HI ที่ตรวจพบในส่วนที่ห่างไกลของกาแลคซีทำให้มีที่ว่างไม่มาก (ถ้ามี) สำหรับสสารมืด เราได้บรรลุถึงความสอดคล้องนี้โดยไม่เรียกสมมติฐานของรัศมีมืดขนาดใหญ่หรือการใช้ความโน้มถ่วงดัดแปลง
มีกาแลคซีกังหันหลายประเภทที่คล้ายกับ NGC 4736 ซึ่งไม่ได้ปกครองโดยการกระจายมวลทรงกลมที่รัศมีขนาดใหญ่กว่า สิ่งสำคัญที่สุดคือในส่วนนี้เส้นโค้งการหมุนในภูมิภาคควรได้รับการสร้างขึ้นใหม่อย่างถูกต้องเพื่อไม่ให้ประเมินค่าสูงเกินไปการกระจายมวล สำหรับเส้นโค้งการหมุนที่กำหนดนั้นสามารถกำหนดได้ง่ายว่ารัศมีทรงกลมอาจอนุญาตให้ใช้ในรัศมีขนาดใหญ่ได้หรือไม่โดยการตรวจสอบฟังก์ชันมวลของ Keplerian ที่สอดคล้องกับเส้นโค้งการหมุน (การทดสอบทรงกลมที่เรียกว่า) โดยการใช้ข้อมูลเสริมของการแจกแจงจำนวนมากโดยไม่ขึ้นกับเส้นโค้งการหมุนเราเอาชนะปัญหาทางลัดสำหรับโมเดลดิสก์ว่าสำหรับเส้นโค้งการหมุนที่กำหนดการกระจายมวลจะไม่สามารถพบได้โดยไม่ซ้ำกันเนื่องจากขึ้นอยู่กับการอนุมานโดยพลการของเส้นโค้งหมุน .”
คำอธิบายเพิ่มเติม? จากนั้นก้าวเข้าสู่ MOND - พลวัตของนิวตันที่ปรับเปลี่ยนซึ่งการแก้ไขกฎข้อที่สองของนิวตัน (F = ma) ของนิวตันใช้เพื่ออธิบายปัญหาการหมุนกาแลคซี มันก็บอกว่าการเร่งความเร็วไม่ได้เป็นสัดส่วนเชิงเส้นแรงที่ค่าต่ำ แต่มันจะทำงานที่นี่หรือไม่ ใครจะรู้? จาค็อบเบ็นสไตน์กล่าวว่า“ กระบวนทัศน์ของนิวตันแบบไดนามิก (MOND) ที่ได้รับการแก้ไขของมิลกรอมสามารถนำเสนอการทำนายที่ประสบความสำเร็จมากมายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของกาแลคซี สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นโดยไม่มีการสันนิษฐานว่าสสารมืดมีบทบาทสำคัญ MOND ต้องการความโน้มถ่วงที่จะออกจากทฤษฎีของนิวตันในระบอบเอกซ์ทรัลแลกติกที่ซึ่งการเร่งพลวัตมีขนาดเล็ก จนถึงทฤษฎีความโน้มถ่วงเชิงสัมพัทธภาพที่เสนอให้หนุนมนด์ได้ปะทะกันกับการทดสอบสัมพัทธภาพทั่วไปของนิวตันหรือไม่สามารถให้เลนส์ความโน้มถ่วงที่มีนัยสำคัญหรือการละเมิดหลักการที่สักการะบูชา
ดังนั้นครั้งต่อไปที่คุณออกสำรวจกาแลคซีลองดูที่กาแลคซีตา แม้แต่กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กก็ยังเผยให้เห็นนิวเคลียสที่มีความขัดแย้งและรูปร่างที่บอบบาง และต้องขอบคุณนักดาราศาสตร์ที่มีความโดดเด่นอย่าง Roth Ritter เราได้รับอนุญาตให้ดูอีกมากมาย ...
เราขอขอบคุณ Roth Ritter แห่ง Northern Galactic ที่แบ่งปันผลงานอันเหลือเชื่อของเขา!
