Tři superspirální galaxie, Credit: SDSS, P. Ogle, J. DePasquale (STScI)

Temná hmota vysvětluje rotaci superspirálních galaxií lépe než MOND

Obří spirální (superspirální) galaxie se otáčejí mnohem rychleji než Mléčná dráha. Zajímavé na tom má být, že zaznamenané výsledky spíše odpovídají existenci temné hmoty než konkurenční teorii modifikované newtonovské mechaniky (MOND).
Pro přibližnou orientaci několik čísel. Mléčná dráha, celkem typická spirální galaxie („spirální galaxie s příčkou typu SBc“), rotuje v naší blízkosti rychlostí kolem 210 km/s. Odpovídající rychlost superspirálních galaxií, jak ji nově změřili astronomové, je asi 570 km/s. Nejhmotnější známé superspirální galaxie jsou asi 20krát hmotnější než Mléčná dráha, mají v průměru 450 000 světelných let (Mléčná dráha 100 000) a jsou také velmi zářivé. Superspirálních galaxií dosud známe kolem stovky.
Patrick Ogle ze Space Telescope Science Institute v Baltimoru, který je hlavním autorem studie publikované v Astrophysical Journal Letters, uvádí, že nově zjištěné vlastnosti superspirálních galaxií by mohly mít závažné teoretické důsledky. Předpokládá se, že superspirální galaxie budou rotovat rychle kvůli tomu, že se nacházejí v oblacích (haló) temné hmoty – ostatně právě na základě změřených pohybů galaxií byla celá představa temné hmoty zformulována. Jedno halo temné hmoty sledovaných spirálních galaxií by na základě změřené rychlosti rotace mělo mít celkovou hmotnost 40 bilionů (trillions) Sluncí.
Modifikovaná newtonovská mechanika prostě upravuje rovnice popisující gravitační působení na větších měřítkách. Oproti Newtonovým nebo Einsteinovým rovnicím je v MOND gravitace silnější v důsledku přidání dalších členů do rovnice (silnější galaxie by odpovídala temné hmotě). Matematika byla navržena pro běžné spirální galaxie, kde vše sedí – jenže superspirální galaxie mají rotovat ještě rychleji, než by vyplývalo z teorie MOND, takže temná hmota má být lepším vysvětlením. Samozřejmě lze vzorečky v MOND dále ad hoc upravovat, to už pak lze ale dělat pořád a teorie by nebyla falzifikovatelná, respektive bychom rezignovali na nějaké předpovědi.
Jinak řečeno: nová data mají ukazovat, že v superspirálních galaxiích je relativně více temné hmoty než běžné (tedy poměr je ještě více vychýlen ve prospěch temné hmoty než jinde), mají nižší „normální“ hmotnost. Možná samotné množství temné hmoty nějak překáží tvorbě hvězd, třeba rychlé otáčení brání nasávání nového plynu, respektive plyn uniká vlivem odstředivé síly. Nebo se z plynu méně tvoří hvězd, má vyšší teplotu a méně se smršťuje (což by asi odpovídalo tomu, že běžné hmoty je v galaxiích „normálně“, pouze se jí nedopočítáme, pokud vycházíme z množství hvězd). Neznamená to ale, že by ale v supergalaxiích hvězdy nevznikaly.
Další pokrok ve studiu superspirálních galaxií se očekává od Vesmírného dalekohledu Jamese Webba, který chce NASA vypustit v roce 2021. Ten by mohl objevovat superspirální galaxie i ve větších vzdálenostech, tedy mladší (respektive pocházející ze staršího období vesmíru), což by poskytlo informace o vývoji těchto objektů v čase. Další superspirální galaxie by mohl najít i dalekohled Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), ten NASA plánuje cca na rok 2025.

Patrick M. Ogle et al. A Break in Spiral Galaxy Scaling Relations at the Upper Limit of Galaxy Mass, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847/2041-8213/ab459e
Zdroj: ESA/Hubble Information Centre/Phys.org a další

Mimozemšťané mohli Zemi prostě minout

Proč mezi námi nechodí mimozemšťané? Jeden z modelů předpokládá, že i v případě existence vyspělých …

One comment

  1. Bodejť by nevysvětlovala, když si rozložení této bulharské konstanty můžeme přizpůsobit co nejlépe tak, aby to vyšlo….

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close