M94-ロスリッターによる「キャッツアイ」銀河-Space Magazine

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星座Canes Venaticiから約1300万光年離れたところに雲があります。私たちが焦点を当てているのは、おとめ座スーパークラスターのほんの一部であり、宇宙の膨張に沿って移動しているCanes Venatici Iです。その中には、非常に正当な理由で群衆から際立っている銀河が見えます…それは暗黒物質がほとんどないか、まったくありません。その名前?メシエ94。

非常に才能のあるピエールメチェインが1781年3月22日にこの銀河を発見したとき、チャールズメシエが彼の観察を確認してオブジェクト94としてカタログ化する機会が得られるまで2日かかりました。メシエのメモよりチャールズ[アルファCanum Venaticorum]、星の平行。 8、Flamsteedによると、狩猟犬[Canes Venatici]の6等級です:中央は輝きがあり、星雲は少し拡散しています。これは、うさぎ座No. 79の下にある星雲に似ています。しかし、これはより美しく明るいです。M。Mechainは、1781年3月22日にこれを発見しました。(直径2.5フィート)」

ほとんどの観測者と一部のリファレンスガイドはM94をバードスパイラルギャラクシー(Sb)と呼んでいますが、すべての注目すべき特徴はデュアルリング構造です。これは低イオン化核放出線領域(LINER)銀河核の証拠です。内側のコアはスターバーストリングであり、多くの星が急速に形成され、驚くべき速度で超新星を受けます。これらのスターバーストには、中央のブラックホールに物質が落下して共鳴パターンを形成するため、銀河ジェットの形成も伴う場合があります。 C.ムニョストゥノンは次のように述べています。中心部では、バーがガスを中心に向かって動かします。これは、化石のスターバーストが存在するにもかかわらず、核内のかなりの量のガスを説明します。 H IIリングのイオン化ガスに関して文献で報告された特異な動きは、H IIリングのスターバーストノットによって生成された衝撃波に遭遇し、銀河円盤の上に上昇している落下ガスとして理解できます。 HIリングの位置とFUVリングの位置を比較すると、HIリングの見かけ上の拡大運動を説明するために核から外側に伝播する星形成のシナリオは完全にはサポートされていません。 FUVリングのピークは約45インチから48インチです。これは、内向きの星形成シナリオを示している可能性があります。」

しかし、要点は議論の余地があります。ジョンコルメンディとロバートケニカットの研究によると、私たちが見ているのは、単に私たちの視野角によって引き起こされたスターバーストの幻想である可能性があります。 「宇宙は過渡期にあります。初期の頃、銀河の進化は、階層的クラスタリングとマージ、暴力的で急速なプロセスによって支配されていました。遠い将来の進化は、ほとんどが、棒、楕円形の円盤、らせん構造、3軸の暗いハローなどの集団現象を含む相互作用から生じる、エネルギーと質量のゆっくりとした再配置の長期的なものになるでしょう。現在、両方のプロセスが重要です。このレビューでは、1つの重要な結果である、古典的な、合併によって構築されたバルジのように見えるが、ディスクガスからゆっくりと作成されたディスク銀河の高密度の中心コンポーネントの蓄積に集中して、内部の経年変化について説明します。これらを疑似バルジと呼びます。」

デュアルリング構造の原因と回転曲線の低下に関係なく、真の答えはまだとらえどころのないです。奇妙なことに、2008年に提案されたのはメシエ94をさらに神秘的なものにした…暗黒物質の欠如。

では、なぜダークマターは「重要」なのでしょうか。簡単だ。目に見える物質に対する重力の影響を知っているため、渦巻銀河の平坦な回転曲線を説明できます。言うまでもなく、暗黒物質は銀河構造の形成と銀河の進化において中心的な役割を果たしています。これらの発見は、質量対光比が高いと銀河に暗黒物質が存在することを示していると説明したフリッツズウィッキーによるものです。暗黒物質が銀河団にも関与していることを教えたのと同じです。当時のズウィッキー博士の考え方は過激でした…しかし、それでも過激な思考の余地はありますか何故なの?

Joanna Jalocha、Lukasz Bratek、Marek Kutscheraの研究によると、M94のすべての物質は普通の明るい星とガスで占められており、暗黒物質の余地はありません。 「前のセクションの終わりにある質量関数と回転の法則の比較は、平坦化された質量分布を持つモデルが、球状のハローを仮定する一般的に使用されるモデルよりも効率的であるという事実を示しています。前者は、回転速度が高いだけでなく、回転曲線のスケール構造も低く、後者よりも物質の量が著しく少ない(ディスクモデルの回転と質量分布の関係は、回転曲線)。ディスクモデルの使用は、球形条件に違反する回転曲線を持つ銀河に対して正当化されます。これは、球形の質量分布に必要な(十分ではありません)条件です。渦巻銀河NGC 4736の回転は、ニュートン物理学の枠組みで完全に理解できます。高解像度回転曲線と完全に一致する銀河の質量分布が見つかりました。合計質量3.43×1010Mで、このバンドで1.2の低質量対光比を与えるIバンド光度分布と一致しています。銀河の離れた部分で観測されたHIの量と一致しており、暗黒物質のための余地を(もしあれば)残していません。驚くべきことに、大規模な暗いハローの仮説を呼び出すことも、修正された重力を使用することもなく、この一貫性を達成しました。

NGC 4736に類似した、より大きな半径での球状質量分布に支配されない渦巻銀河のクラスが存在します。最も重要なこととして、この領域では、質量分布を過大評価しないように、回転曲線を正確に再構築する必要があります。与えられた回転曲線に対して、回転曲線に対応するケプラー質量関数を調べることにより(いわゆる球形性テスト)、大きな半径で球形ハローが許可されるかどうかを簡単に判断できます。回転曲線とは無関係に質量分布の補足情報を使用することにより、ディスクモデルのカットオフ問題を克服しました。回転曲線の任意の外挿に依存していたため、特定の回転曲線では、質量分布を一意に見つけることができませんでした。 。」

詳細な説明?次に、MOND –変更されたニュートンダイナミクスにステップインします。ニュートンのダイナミクスの第2法則の変更(F = ma)を使用して、銀河の回転問題を説明します。それは単に、加速度が低い値では力に直線的に比例しないことを示しています。しかし、それはここで機能しますか?知るか? Jacob Bekenstein氏は次のように述べています。「ミルグロムの修正ニュートンダイナミクス(MOND)パラダイムは、銀河ダイナミクスに関する多くの成功した予測を誇ります。これらは暗黒物質が重要な役割を果たすという仮定なしに作られています。 MONDは、動的加速度が小さい銀河系外の領域でニュートン理論から離れるために重力を必要とします。これまで、MONDを支持するために提案された相対論的重力理論は、ニュートン後の一般相対性理論のテストと衝突したか、超重力スカラー波または{アプリオリ}ベクトル場を示すことによって重要な重力レンズ効果を提供できなかったか、神聖な原則に違反したりしました。」

次回銀河を観察するときは、「キャッツアイ」銀河をご覧ください。小さな望遠鏡でさえ、その明るい核論争とかすかな形を明らかにします。そして、ロスリッターのような優秀な天体写真家のおかげで、もっとたくさん見ることができます…

北銀河のロス・リッターの素晴らしい作品を共有してくれてありがとう!

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