กาแลคซีกังหันเป็นหนึ่งในโครงสร้างที่สวยงามที่สุดในจักรวาลอย่างไม่ต้องสงสัย ภายใต้รูปแบบเดียวโครงสร้างเกลียวถูกสร้างขึ้นโดยคลื่นความหนาแน่นเกลียว ในอีกพวกเขาจะถูกเหนี่ยวนำโดยการโต้ตอบน้ำขึ้นน้ำลง มันเป็นวิธีการที่สำรวจในเอกสารใหม่โดย Dobbs et al. ซึ่งเป็นที่ยอมรับในการตีพิมพ์ในประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์แห่งราชอาณาจักร ผู้เขียนพยายามที่จะใช้การสร้างแบบจำลองของแรงคลื่นเพื่อสร้างโครงสร้างของแขนเกลียวบนเกลียวการออกแบบที่ยิ่งใหญ่ M51
ในการสร้างแบบจำลองปฏิสัมพันธ์พวกเขาเริ่มต้นด้วยแบบจำลองของกาแลคซีธรรมดาที่มีการกระจายมวล (แบ่งเป็นแผ่นดิสก์นูนและรัศมี) คล้ายกับ M51 กาแลคซีเริ่มต้นของพวกเขานั้นไม่มีโครงสร้างเกลียว แต่แรกเริ่มนั้น“ ไม่มีเสถียรภาพความโน้มถ่วงในดวงดาว [หมายเหตุ: ตรงข้ามกับกาแลคซีแก๊ส” ไม่ได้อยู่ในดาวฤกษ์แต่ละดวง] สร้างโครงสร้างที่มีอาวุธหลายอันและโครงสร้างเป็นเกลียวเป็นหย่อม ๆ ธรรมชาติที่ตกตะกอนนี้ถูกคาดการณ์ครั้งแรกในหนังสือพิมพ์ปี 1964 โดย Toomre และได้จำลองมาหลายครั้งตั้งแต่นั้นมา จากนั้นทีมของ Dobbs ได้แนะนำแหล่งกำเนิดชี้เพื่อเป็นตัวแทนกาแลคซีขนาดเล็ก (NGC 5195) ตามพารามิเตอร์วงโคจรที่ได้จากการจำลอง Theis และ Spinneker ในปี 2546
สำหรับ 60 ล้านปีแรกโครงสร้างใหม่ที่สำคัญไม่ใช่หลักฐาน แผ่นดิสก์แสดงการก่อกวนเนื่องจากคู่หูใกล้เข้ามา แต่ไม่มีโครงสร้างเกลียวใหม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม 120 ล้านปีจากจุดเริ่มต้นของการจำลองคำแนะนำของแขนกังหันที่อยู่ด้านข้างของกาแลคซีใกล้กับสหายเริ่มก่อตัวขึ้นและเมื่อ 180 ล้านปีที่ผ่านมาแขนกังหันหมุนวนสองคู่เด่นชัด ทอดยาวกว่า 15,000 ปีแสง
แต่แขนก็ดีเกินกว่าจะทนได้ ภายใน 240 ล้านปีอาวุธนั้นยืดออกไปเพียง 6,500 ปีแสงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงจากดาวข้างเคียงดูเหมือนจะต้อนก๊าซของกาแลคซีเมื่อมันถูกดึงเข้ามาในวงโคจรของมัน ราว 300 ล้านปีที่ผ่านมาแขนกังหันก็เพิ่มขึ้นอีกครั้งและทั้งคู่ก็ดูคล้ายกับสถานะปัจจุบันของระบบ M51 / NGC 5195
ผู้เขียนระบุว่าคุณสมบัติหลายอย่างการจำลองของพวกเขาเหมือนกับกาแลคซีที่สำรวจ ด้านข้างที่คู่หูเข้ามาใกล้กาแลคซีพวกเขาสังเกตเห็น“ หงิกงอ” ในแขนข้างหนึ่ง (ระบุว่าเป็น A ในภาพจากซ้ายไปซ้าย) ความคล้ายคลึงกันอีกอย่างหนึ่งก็คือการแยกแขนเกลียวหนึ่งวงออกมาแม้ว่าการวางตำแหน่งที่แน่นอนจะแตกต่างกัน (ติดป้าย B)
การเปรียบเทียบอีกอย่างที่ผู้เขียนทำกับความแข็งแกร่ง (หรือความกว้าง) ของรูปแบบแขนหลากหลาย (1 แขน, 2 แขน, 3 แขน, ฯลฯ ... ) เมื่อเวลาผ่านไป พวกเขาพบว่ารูปแบบการติดอาวุธทั้งสองเป็นสิ่งที่มีอิทธิพลมากที่สุด แต่จากกลไกพวกเขาพบว่ามีโครงสร้างของอาวุธที่สูงกว่าซึ่งไม่เคยมีมาก่อน อย่างไรก็ตามรูปแบบการติดอาวุธที่สูงขึ้นเหล่านี้เกิดขึ้น ปิด เพื่อความแข็งแรงของเกลียว 2 แขน ผู้เขียนทราบว่าสิ่งนี้สอดคล้องกับผลการสังเกตของกลุ่มอื่นที่ศึกษา M51 ในงานที่ยังไม่พร้อมสำหรับการตีพิมพ์
อย่างไรก็ตามยังมีความแตกต่างอยู่บ้าง ขนนกของก๊าซที่ขยายจาก M51 จำลองซึ่งไม่มีคู่ในการสังเกตที่เกิดขึ้นจริง (ป้าย C) การสำรวจจริงแสดงก๊าซจำนวนมากต่อหน้ากาแลคซีสหายซึ่งไม่ได้อยู่ในระดับเดียวกันในการจำลอง (ระบุ D) ท้ายที่สุดการสังเกตการณ์จริงแสดงให้เห็นถึงความแบนราบของแขนของ M51 ที่ใกล้เคียงกับสหายมากที่สุด อีกครั้งสิ่งเหล่านี้จะไม่ปรากฏในการจำลอง ผู้เขียนแนะนำว่าข้อแตกต่างอาจเกิดจากการสร้างแบบจำลองแบบง่าย ๆ ของ NGC 5195 เป็นแหล่งกำเนิดแทนที่จะเป็นส่วนขยายหรือความแตกต่างเล็กน้อยในพารามิเตอร์เริ่มต้นเมื่อเปรียบเทียบกับระบบจริง
แม้จะมีความแตกต่างเหล่านี้ผู้เขียนแนะนำว่าการสร้างแบบจำลองของการโต้ตอบแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเกลียวอย่างน้อยในกรณีนี้น่าจะเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ของคลื่นบน M51 โดย NGC 5195 พวกเขายังทราบด้วยว่าคลื่นหนาแน่นเกลียว ไม่ ผู้ร้ายตั้งแต่การศึกษาอื่น ๆ ไม่สามารถระบุ "รูปแบบความเร็ว" ที่สอดคล้องกันสำหรับกาแลคซี (ความเร็วของรูปแบบคือความเร็วเชิงมุมที่แขนจะหมุนหากมองว่าเป็นโครงสร้างที่สอดคล้องกัน) แต่จากการสังเกตพบว่าแขนควรมีรูปแบบความเร็วแตกต่างกันในรัศมีที่แตกต่างกัน
แม้ว่างานของพวกเขาจะไม่แนะนำก็ตาม ทั้งหมด โครงสร้างเกลียวเกิดขึ้นจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างคลื่นกับสหายงานนี้ทำให้เกิดกรณีที่แข็งแกร่งสำหรับความเป็นไปได้ในกาแลคซีหลายแห่งซึ่งจะมีสหายเช่นนั้นและ M51 โดยเฉพาะ นอกจากนี้การจำลองยังเผยให้เห็นว่าแขนเหนี่ยวนำเหล่านี้มีลักษณะเป็นปรากฏการณ์ชั่วคราว เนื่องจากพวกเขาไม่มีความเร็วคงที่พวกเขา จะ ลมอย่างช้าๆและเมื่อการปฏิสัมพันธ์ดำเนินไปกาแลคซีก็จะถูกบิดเบือนและรวมเข้าด้วยกันในที่สุด
(ขอขอบคุณ Claire Dobbs ที่ได้รับอนุญาตให้ทำซ้ำภาพจากกระดาษรวมทั้งการชี้แจงในบางจุด)
