Kierteelliset galaksit ovat yksi tähtitieteen kiehtovimmista rakenteista, mutta niiden luonnetta ei vieläkään täysin ymmärretä. Tähtitieteilijöillä on tällä hetkellä kaksi kategoriaa teorioita, jotka selittävät tämän rakenteen, riippuen galaksin ympäristöstä, mutta uusi tutkimus, joka hyväksyttiin julkaisemiseen Astrophysical Journal -lehdessä, ehdottaa, että yksi näistä teorioista voi olla suurelta osin väärässä.
Läheisten seuralaisten kanssa sijaitsevissa galakseissa astronomit ovat ehdottaneet, että vuoroveden voimat voivat vetää spiraalirakenteen. Eristettyihin galakseihin tarvitaan kuitenkin toinen mekanismi, jossa galaksit muodostavat nämä rakenteet ilman naapurin väliintuloa. Mahdollisen ratkaisun tähän suunnitteli ensimmäisen kerran vuonna 1964 Lin & Shu, jossa he ehdottivat, että käämitysrakenne on vain illuusio. Sen sijaan nämä aseet eivät olleet liikkuvia rakenteita, mutta tiheämpiä alueita, jotka pysyivät paikallaan tähtiä saapuessaan ja poistuessaan niistä samalla tavalla kuin ruuhka pysyy paikoillaan, vaikka komponenttiautot ajavat sisään ja ulos. Tätä teoriaa on kutsuttu nimellä Lin-Shu-tiheysaaltoteoria ja se on ollut pääosin onnistunut. Aikaisemmissa artikkeleissa on ilmoitettu etenemistä kylmien, HI-alueiden ja pölyn mukana spiraalivarren sisäosassa, joka törmää tälle tiheämmälle alueelle ja laukaisee tähtiä muodostuen, jolloin kuumat O & B-luokan tähdet kuolevat ennen rakennuksesta poistumista jättäen alemman massan tähdet asettamaan loput levystä.
Yksi tämän teorian pääkysymyksistä on ollut ylikuormitetun alueen pitkäikäisyys. Lin & Shun ja monien muiden tähtitieteilijöiden mukaan nämä rakenteet ovat yleensä vakaita pitkiä aikoja. Toiset väittävät, että tiheysaalto tulee ja kulkee suhteellisen lyhytaikaisissa, toistuvissa kuvioissa. Tämä olisi samanlainen kuin auton ja edessäsi olevan suuntavalon toisinaan näyttävän synkronoituvan ennen kuin uudestaan vaiheesta, vain riviin muutamassa minuutissa. Galaksioissa kuvio koostuisi tähtiä koskevista yksittäisistä kiertoradaista, jotka linjautuvat ajoittain linjassa spiraalivarsien luomiseksi. Kiertäminen, mikä näistä oli kyse, on ollut haaste.
Tätä varten uudessa tutkimuksessa, jota johti Kelly Foyle McNasterin yliopistosta Ontariosta, tutkittiin tähtien muodostumisen etenemistä kaasun ja pölyn pääsyä Lin-Shu-tiheysaallon tuottamaan sokkialueelle. Jos teoria oli oikea, heidän pitäisi odottaa löytävän eteneminen, jossa he ensin löytäisivät kylmän HI-kaasun ja hiilimonoksidin, ja sitten korvaisivat lämpimän molekyylin vedyn ja 24 μm: n päästöt pilvistä muodostuvista tähtiistä, ja lopulta, toisen siirtymän Täysin muodostuneiden ja kiinnittämättömien tähtien UV-säteily.
Ryhmä tutki 12 läheistä spiraal galaksia, mukaan lukien M 51, M 63, M 66, M 74, M 81 ja M 95. Nämä galaksit edustivat useita kierteellisten galaksien variaatioita, kuten suurisuunnitteluspiraaleja, estettyjä spiraaleja, flokkualisia spiraaleja ja vuorovaikutteisia. kierre.
Käytettäessä tietokonealgoritmia kunkin tutkimiseksi Lin-Shu-teoriaa tukevien siirtymien suhteen, joukkue kertoi, että he eivät löytäneet sijaintieroa tähtiä muodostuvien kolmen eri vaiheen välillä. Tämä on ristiriidassa aikaisempien tutkimusten kanssa (jotka on tehty "silmällä" ja siten alttiina mahdolliselle puolueellisuudelle) ja asettaa kyseenalaiseksi Lin-Shu-teorian ennustaman pitkäikäisen spiraalirakenteen. Sen sijaan tämä havainto on sopusoinnussa mahdollisuuden kanssa ohimeneviä spiraalivarret, jotka rikkoutuvat ja uudistuvat määräajoin.
Toinen vaihtoehto, joka pelastaa tiheysaaltoteorian, on, että on olemassa useita “kuvionopeuksia”, jotka tuottavat monimutkaisempia tiheysaaltoja ja hämärtävät siten odotettuja siirtymiä. Tätä mahdollisuutta tukee vuoden 2009 tutkimus, joka kartoitti nämä nopeudet ja havaitsi, että useilla spiraaligalakseilla on todennäköisesti tällainen käyttäytyminen. Viimeiseksi, joukkue toteaa, että tekniikka itsessään voi olla puutteellinen ja aliarvioi päästöjä jokaiselta tähtiä muodostuvalta alueelta. Kysymyksen ratkaisemiseksi tähtitieteilijöiden on tuotettava hienostuneempia malleja ja tutkittava alueita yksityiskohtaisemmin ja enemmän galakseja.
