Η παγκόσμια τάξη του Γαλαξία και η συμμετρία κατοπτρικής εικόνας, η ακτίνα συν-περιστροφής και η τοπική εισερχόμενη μάζα

Μπορούμε να "κόψουμε" έναν σπειροειδή βραχίονα στα εξαρτήματά του και να παραγγείλουμε τις φέτες;

Η Σελήνη περιφέρεται γύρω από τη Γη σε έναν ακατέργαστο κύκλο, η Γη περιφέρεται σε έναν πρόχειρο κύκλο γύρω από τον Ήλιο και ο Ήλιος περιφέρεται σε έναν πρόχειρο κύκλο γύρω από το Κέντρο του Γαλαξία μας, γνωστό ως Γαλαξίας. Η βαρύτητα είναι η δύναμη που διατηρεί αυτές τις κυκλικές τροχιές γύρω από ένα πιο ογκώδες αντικείμενο. οι τροχιές δεν είναι τέλειος κύκλος, καθώς παίζουν τοπικές παλίρροιες ή άλλα εφέ.

Εκτός από τη βαρύτητα, υπάρχουν κύματα πυκνότητας που επηρεάζουν τις τροχιές της μάζας (άστρα, αέρια), επιβραδύνοντας και επιταχύνοντας τη μάζα τους.

Τα κύματα πυκνότητας περιστρέφονται γύρω από το δίσκο του Γαλαξία μας με σταθερή γωνιακή ταχύτητα και οποιαδήποτε αέρια μάζα σε τροχιά θα επιβραδυνθεί όταν εισέλθει σε έναν σπειροειδή βραχίονα (με μια επιβράδυνση σε μια λωρίδα κλονισμού, κάποιο αέριο θα συνθλιβεί σε πρωτοαστέρες και οι μέιζερ θα εκραγούν) . Στη συνέχεια, το εναπομείναν ουδέτερο αέριο θα επιταχυνθεί και τελικά θα αφήσει τον βραχίονα πίσω και στη συνέχεια θα συνεχίσει στην περίπου κυκλική του τροχιά γύρω από το Γαλαξιακό Κέντρο. Αλλά τα πρόσφατα σχηματισμένα πρωτάστρα θα εξελιχθούν και θα συνεχίσουν στην κυκλική τους τροχιά, εμφανιζόμενοι αργότερα πιο κοντά στο κέντρο του σπειροειδούς βραχίονα τους.

Μια ματιά στους σπειροειδείς βραχίονες μέσω διαφορετικών τηλεσκοπίων (ραδιόφωνο, υπέρυθρο, οπτικό, υπεριώδες) θα έδειχνε μια διατεταγμένη πρόοδο στο χρόνο και στο χώρο (λωρίδα σκόνης, περιοχή μέιζερ, πρωτάστρα, νεοεξελιχθείσα αστέρια, κορυφή του αερίου CO, παλιά αστέρια), με η λωρίδα σκόνης είναι η πλησιέστερη προς την κατεύθυνση του Γαλαξιακού Κέντρου. Έτσι, θα μπορούσε κανείς να δει έναν βραχίονα να «τεμαχίζεται» στα διάφορα εξαρτήματά του:κόκκινο (καυτή σκόνη, μέιζερ, πρωτοάστρα). πορτοκαλί (κρύα σκόνη, ιονισμένος άνθρακας και άζωτο, νεοδημιουργημένα ορατά αστέρια). πράσινο (ηλεκτρόνια σύγχροτρον, ανασυνδυασμός θερμού υδρογόνου). και μπλε (ψυχρό εκτεταμένο αέριο CO, ουδέτερο υδρογόνο, θερμικά ηλεκτρόνια, παλιά αστέρια).

Αυτό το μοτίβο "κομμένο σε φέτες" δημιουργείται από την υψηλότερη ταχύτητα του αερίου που βρίσκεται σε τροχιά καθώς συναντά την πιο αργή ταχύτητα του κύματος πυκνότητας, αλληλεπιδρώντας με το κύμα (επιβράδυνση, σοκ) και τελικά το αφήνει πίσω του.

Μπορούμε να δούμε μια κατοπτρική εικόνα στον Γαλαξιακό Μεσημβρινό;

Καθώς το αέριο κινείται σε μια κυκλική τροχιά γύρω από το Γαλαξιακό Κέντρο, αυτό το σχέδιο αντιστρέφεται κατά μήκος του Γαλαξιακού Μεσημβρινού (η γραμμή από τον Ήλιο έως το Γαλαξιακό Κέντρο). Έτσι, στα δεξιά του Μεσημβρινού (γαλαξιακά γεωγραφικά μήκη από 0 έως 90 μοίρες), το σχέδιο «κομμένο σε φέτες» δείχνει πρώτα τη λωρίδα της σκόνης, ενώ στα αριστερά του Μεσημβρινού (γαλαξιακά γεωγραφικά μήκη από 270 έως 360 μοίρες), το σχέδιο «κομμένο σε φέτες». δείχνει τη λωρίδα σκόνης τελευταία. Κανένα μοντέλο, εκτός από το κύμα πυκνότητας, δεν μπορεί να προβλέψει αυτό το είδωλο.

Ποια είναι η "ακτίνα συν-περιστροφής" του δίσκου του Milky Way;

Η κυκλική ταχύτητα v_αέριο του αερίου και των αστεριών που βρίσκονται σε τροχιά (περίπου 230 km/s) είναι περίπου το ίδιο, καθώς κάποιος πηγαίνει ακτινικά από το Γαλαξιακό Κέντρο προς τα έξω. Εν τω μεταξύ, η γωνιακή ταχύτητα του κύματος πυκνότητας είναι πάντα η ίδια, επομένως η κυκλική του ταχύτητα v_κύμα αυξάνεται με την αύξηση της ακτινικής απόστασης από το Γαλαξιακό Κέντρο. Έτσι τα δύο γίνονται κάπου ίσα (v_αέριο =v_κύμα ), σε μια συγκεκριμένη ακτινική απόσταση που ονομάζεται απόσταση συν-περιστροφής (R_coro ) από το Γαλαξιακό Κέντρο. Αλλά πού είναι το R_coro στον δίσκο του Milky Way;

Πέρα από την ακτίνα συν-περιστροφής, την ταχύτητα του κύματος πυκνότητας (v_κύμα ) είναι υψηλότερη από την πιο αργή ταχύτητα του αερίου και των αστεριών που βρίσκονται σε τροχιά, επομένως το σχέδιο «τεμαχισμού» θα αντιστραφεί. Εκεί, η λωρίδα της σκόνης θα φαινόταν τελευταία, όχι πρώτη, στα δεξιά του γαλαξιακού Μεσημβρινού.

Κάποιος μπορεί να αναζητήσει τη φέτα του Masers και πού βρίσκεται σε σχέση με τη φέτα του αερίου CO πέρα ​​από τη γαλαξιακή ακτίνα όπου ο Ήλιος βρίσκεται κοντά σε 8 kiloparsecs από το Γαλαξιακό Κέντρο (1 parsec =3,26 έτη φωτός). Το τεστ παρατήρησης για τον βραχίονα του Περσέα, λίγο πιο πέρα ​​από τον Ήλιο, δείχνει ότι η φέτα του μέιζερ (μαύροι κύκλοι) είναι πιο κοντά στον Ήλιο (μεγάλο αστέρι) από τη φέτα του αερίου CO (κίτρινη καμπύλη). Αυτό είναι το ίδιο σχέδιο «τεμαχισμού» που βρίσκεται στον βραχίονα του Τοξότη (πράσινη καμπύλη), επομένως τόσο ο βραχίονας του Περσέα όσο και ο βραχίονας του Τοξότη βρίσκονται εντός της ακτίνας συν-περιστροφής, όπως και ο βραχίονας Scutum (μπλε καμπύλη) και ο βραχίονας Norma ( κόκκινη καμπύλη).

Έτσι, τα δεδομένα παρατήρησης στον Γαλαξία μας δείχνουν ότι η ακτίνα συν-περιστροφής βρίσκεται πέρα ​​από τον βραχίονα του Περσέα, δηλαδή το R_coro υπερβαίνουν τα 11 κιλοπαρσέκα από το Γαλαξιακό Κέντρο.

Για να τον εντοπίσουμε, μπορεί κανείς να κοιτάξει μαζί με άλλους ιχνηθέτες προς την κατεύθυνση μακριά από το Γαλαξιακό Κέντρο, που ονομάζεται αντίκεντρο (γαλαξιακό γεωγραφικό μήκος κοντά στις 180 μοίρες). Έχουν γίνει προκαταρκτικά στατιστικά στοιχεία για άλλα δεδομένα (όχι για τα μέιζερ) και αυτά έδειξαν μια μέση τιμή R_coro κοντά στα 12 kiloparsecs (με μεγάλη ράβδο σφάλματος), έτσι βρίσκεται μεταξύ του βραχίονα του Περσέα και του επόμενου βραχίονα (Cygnus).

Από τι αποτελείται το τοπικό υλικό, κοντά στον Ήλιο;

Ο Ήλιος βρίσκεται μεταξύ του βραχίονα του Τοξότη και του βραχίονα του Περσέα. Γύρω από τον Ήλιο, έχουν βρεθεί κάποια άλλα πράγματα.

Κατά μήκος, τα υλικά (αέριο, αστέρια) κοντά στον Ήλιο δεν χωρούν μέσα σε έναν κανονικό, μακρύ σπειροειδή βραχίονα. Δεν εκτείνεται μακριά από τον Ήλιο, δεν ξεπερνά τα λίγα κιλοπαρσέκα.

Σχηματικά, το τοπικό υλικό έχει ονομαστεί από άλλους αστρονόμους ποικιλοτρόπως ως «μπρατσάκι», «τοπικός βραχίονας», «ζώνη», «μάζα», «κλαδί», «γέφυρα», «φτερό», «πηρούνι», «δάχτυλο». , "στρώμα", "δαχτυλίδι", "τμήμα", "σπιρούνι", "υποβραχίονα", "λωρίδα" κ.λπ. Το όνομα φαίνεται να εξαρτάται από την έκταση ή τη συστροφή της φαντασίας κάποιου ή από το μοντέλο του προσαρμόζεται στο υλικό.
Μαζικά, η μάζα του «τοπικού βραχίονα» κοντά στον Ήλιο δεν είναι καλά γνωστή, αλλά υπερβαίνει κατά πολύ αυτό που είναι γνωστό για τη μάζα της περιοχής του ενδιάμεσου βραχίονα σε άλλα σημεία του Γαλαξιακού δίσκου. /P>

Ο Ήλιος (μεγάλο αστέρι) περιβάλλεται από πράγματα, όπως πρόσφατα σχηματισμένα αστέρια, παλιά αστέρια, περιοχές ιονισμένου υδρογόνου και μέιζερ, αλλά το υλικό δεν είναι τοποθετημένο σε καμία σειρά (δεν υπάρχουν διατεταγμένες "φέτες", όπως φαίνεται αλλού στο μακρύι σπειροειδείς βραχίονες).

Αυτά τα ζητήματα (περίεργο σχήμα, μικρό μήκος, μεγάλη τοπική μάζα, χωρίς διατεταγμένες συναρμολογήσεις) δεν μπορούν να είναι το έργο ενός κύματος πυκνότητας (που απαιτεί συμμετρία, κατοπτρική εικόνα). Πρέπει να είναι δουλειά κάτι άλλου.

Από πού προέρχεται το τοπικό υλικό, κοντά στον Ήλιο;

Αυτό μοιάζει με το έργο μιας τοπικής διαταραχής. Ποιος ή ποιος τύπος μοντέλου θα προκαλούσε τέτοια διαταραχή:συντονισμός lindblad, ταλαντευόμενος συντονισμός σε σχήμα μπανάνας, τοπική διαφορική περιστροφή, υπερσύννεφο, υπολείμματα ιχνών, παλίρροιες, στημονιές κ.λπ.;

Τα περισσότερα από αυτά τα διαφορετικά μοντέλα συνοδεύονται από ορισμένες προβλέψεις που ήδη έρχονται σε αντίθεση με γνωστές παρατηρήσεις. Εστιάσαμε έτσι σε μερικά μοντέλα, αυτό ενός πιθανού μοριακού υπερνέφους στο γαλαξιακό φωτοστέφανο, του οποίου η τροχιά συντρίβεται τώρα στον γαλαξιακό δίσκο κοντά στον Ήλιο, ή σε αυτό πιθανών μοριακών συντριμμιών από το ίχνος στην τροχιά ενός νάνου γαλαξία. περασμένα τροχιακά περάσματα γύρω από το Γαλαξιακό μας κέντρο.

Στο μοντέλο supercloud, η τροχιά ενός υπερσύννεφου φωτοστέφανου που συντρίβεται μέσω του δίσκου κοντά στον βραχίονα του Περσέα είχε υπολογιστεί προηγουμένως και βρέθηκε ότι φρενάρει, δημιουργώντας ένα σοκ και μια κατάρρευση για να γίνει μέρος της ζώνης του Gould κοντά στον Ήλιο, ενώ άλλα μέρη του Τα υπερσύννεφα παραμορφώθηκαν αργότερα μέσω της διαφορικής περιστροφής του Γαλαξία μας και σχημάτισαν νέα υποσυστήματα που πλησίαζαν τον βραχίονα του Τοξότη.

Άλλα τέτοια υπερσύννεφα φωτοστέφανου που εισέρχονταν (πέφτουν ρεύματα αερίου) είχαν επίσης προβλεφθεί κοντά στον Ήλιο, προσθέτοντας όλα νέα μάζα στην περιοχή του ενδιάμεσου βραχίονα (που την εισάγουν από το γαλαξιακό φωτοστέφανο).

Στο μοντέλο παλιρροιακών συντριμμιών, είναι γνωστό ότι μερικοί νάνοι γαλαξίες περιφέρονται γύρω από τον γαλαξία του Γαλαξία, μερικές φορές πλησιάζοντας πολύ κοντά και διασχίζοντας το δίσκο του Γαλαξία κοντά στον Ήλιο. Η παλιρροιακή αλληλεπίδραση θα προκαλούσε την απόρριψη συντριμμιών από τον νάνο γαλαξία στην τροχιά του (όπως ένας κομήτης που έρχεται πολύ κοντά στον Ήλιο θα διαταράσσονταν παλιρροιακά και τα συντρίμμια του κομήτη θα έμεναν πίσω στο ίχνος της τροχιάς). Τα συντρίμμια στο ίχνος ενός νάνου γαλαξία θα εμφανίζονταν καλύτερα όπως φαίνεται από τον Ήλιο εάν πέσουν στην περιοχή του βραχίονα κοντά στον Ήλιο. Σε κάθε τέτοιο τροχιακό πέρασμα, περισσότερα συντρίμμια θα έμεναν πίσω και θα έπεφταν στον Γαλαξία μας αργότερα, για να επηρεαστούν στη συνέχεια από τη διαφορική περιστροφή του γαλαξία μας.

Άλλοι τέτοιοι νάνοι γαλαξίες που επηρεάζονται από την παλίρροια που έρχονταν σε τροχιά (πέφτουν θραύσματα ιχνών) είχαν επίσης προβλεφθεί κοντά στον Ήλιο, προσθέτοντας όλοι νέα μάζα στην περιοχή του βραχίονα (που την εισάγουν από κοντινούς νάνους γαλαξίες).