Как спиралните галактики поддържат формата си?

Изображението по -горе е M33 - близка спирална галактика - вероятно на външен вид подобна на нашия собствен Млечен път. Галактиките като нашата и като M33 са десетки до стотици хиляди светлинни години в диаметър. Те се въртят величествено в космоса през времеви интервали от стотици милиони години. Как галактиките като М33 и нашия Млечен път запазват своята спирална форма?


Концепцията на художника за спиралната структура на Млечния път с две големи звездни рамена и лента. (НАСА)

Астрономите понякога наричат ​​това „проблем с навиването“ на спиралните рамена. Наблюдавано е, че вътрешните части на галактиките се въртят по -бързо от външните. Ако е така, движат ли се вътрешните части на спиралните рамена по -бързо от останалите части? Ако това се случи, тогава галактиката няма да има друг избор, освен да се навие толкова много, че спиралната структура ще бъде изтънена и в крайна сметка унищожена.


Но можем да видим галактики на милиарди светлинни години от нас-както и тези, които са относително наблизо-които са запазили своята спирална структура. Как?

Астрономите смятат, че спиралната структура на галактиката произхожда от aвълна на плътностизлизащи от галактическия център. Идеята е, че целият диск на галактика е изпълнен с материал. Като товавълна на плътностминава, се смята, че предизвиква изблици на образуване на звезди. Спиралните ръкави на галактика отбелязват мястото, където в галактиката наскоро е преминала вълната на плътност, което води до образуването и изгарянето на нови звезди.

Кредит на изображението: Wikimedia Commons/Surachit

Ако това е така, тогава ръцете на спирална галактика са видими преди всичко, защото са направени от горещи, млади звезди и тези много светещи звезди трябва да живеят за по -малко от едно въртене на галактиката.




Оценкиобикновено варират от около 220 милиона до около 250 милиона години за въртенето на галактиката MIlky Way. Слънцето ни е на четири до пет милиарда години. Вече са направени няколко десетки оборота около галактическия център, според изчисленията на астрономите.

Като се имат предвид различните оценки за възрастта на галактиката като цяло, изглежда вероятно цялата галактика да се е завъртяла около 50 пъти.

Така че поне за момента загадката изглежда разгадана. Астрономите смятат, че пребиваването на звезда в спираловидно рамо трябва да е временно, а самите ръце са резултат от ударна вълна, движеща се през галактиката.

Снимка: Джеймс Шомбърт, Университет на Орегон


Дъг Финкбайнер: Гигантски енергийни мехурчета, открити в галактиката Млечен път