渦巻銀河は天文学で最も魅力的な構造の1つですが、その性質はまだ完全には理解されていません。天文学者は現在、銀河の環境に応じてこの構造を説明できる2つのカテゴリの理論を持っていますが、Astrophysical Journalでの公開が承認された新しい研究は、これらの理論の1つが大幅に間違っていることを示唆しています。
近くに仲間がいる銀河の場合、天文学者は潮汐力がらせん構造を引き出す可能性があることを示唆しています。ただし、孤立した銀河の場合、隣人からの介入なしに銀河がこれらの構造を形成する別のメカニズムが必要です。これに対する可能な解決策は、1964年にLin＆Shuによって最初に作成されました。Lin＆Shuは、巻線構造は単なる幻想であると提案しました。代わりに、これらのアームは動く構造ではなく、星が出入りするときに静止したままである密度の高い領域であり、構成部品の車が出入りしても交通渋滞が所定の位置に留まっているのと同様です。この理論はLin-Shu密度波理論と呼ばれ、大部分が成功しています。以前の論文では、スパイラルアームの内側部分の冷たいHI領域とダストからの進行が報告されており、この高密度領域に衝突して星の形成を引き起こし、構造を出る前に死ぬ高温のOおよびBクラスの星を作り、より低い質量の星は、ディスクの残りの部分を占めます。
この理論に関する主要な質問の1つは、過密地域の長寿でした。 Lin＆Shuや他の多くの天文学者によれば、これらの構造は一般に長期間にわたって安定しています。他の人たちは、密度波は比較的短命で再発するパターンで行き来することを示唆しています。これは、あなたの車とあなたの前の車の方向指示器に時々同期しているように見えて、数分後に再び整列するだけです。銀河では、パターンは星の個々の軌道で構成され、周期的に整列してらせん状の腕を形成します。これらのうちどれが事実であるかを突き止めることは困難でした。
そのために、オンタリオ州のマクマスター大学のケリー・フォイルが率いる新しい研究は、ガスとダストがリンシュウ密度波によって生成された衝撃波領域に進入したときの星形成の進行を調べました。理論が正しければ、彼らは最初に冷たいHIガスと一酸化炭素を見つけ、次に暖かい分子水素と雲の中に形成されている星からの24μm放出のオフセットを見つけ、最後に、完全に形成され、不明瞭でない星のUV放射。
チームは、M 51、M 63、M 66、M 74、M 81、およびM 95を含む12の近くの渦巻銀河を調べました。これらの銀河は、壮大な設計の渦巻、縞模様の渦巻、綿状渦巻、相互作用する渦巻銀河のいくつかのバリエーションを表しています。螺旋。
コンピューターアルゴリズムを使用して、Lin-Shu理論をサポートするオフセットについてそれぞれを調べると、チームは、星形成の3つの異なる段階の間に位置の違いを見つけることができなかったと報告しました。これは以前の研究（「目で」行われたため、潜在的なバイアスの影響を受ける）と矛盾し、Lin-Shu理論で予測されているように、長寿命のらせん構造に疑問を投げかけています。代わりに、この発見は、バラバラになり、定期的に再形成する一時的なスパイラルアームの可能性と一致しています。
密度波理論を回避する別のオプションは、より複雑な密度波を生成する複数の「パターン速度」があり、したがって予想されるオフセットをぼかすことです。この可能性は、これらの速度をマッピングし、いくつかの渦巻銀河がそのような振る舞いを示す可能性が高いことを発見した2009年の研究によってサポートされています。最後に、チームはこの手法自体に欠陥があり、星形成の各ゾーンからの放出を過小評価している可能性があると指摘しています。質問を解決するために、天文学者はより洗練されたモデルを作成し、より詳細に、そしてより多くの銀河で領域を探索する必要があります。
