Khoảng 13 triệu năm ánh sáng trong các chòm sao Canes Venatici, có một đám mây. Người mà chúng tôi tập trung vào là Canes Venatici I, chỉ là một phần nhỏ của Siêu sao Virgo và chỉ di chuyển cùng với sự mở rộng của Vũ trụ. Trong đó, chúng ta thấy một thiên hà nổi bật giữa đám đông vì một lý do rất chính đáng, nó có rất ít hoặc không có vật chất tối. Tên của nó? Lộn xộn 94.
Khi Pierre Mechain rất tài năng phát hiện ra thiên hà này vào ngày 22 tháng 3 năm 1781, phải mất hai ngày trước khi Charles Messier có cơ hội xác nhận quan sát của mình và xếp nó thành đối tượng 94. Từ ghi chú của Messier: Nebula không có ngôi sao, bên trên Trái tim của Charles [alpha Canum Venaticorum], song song với ngôi sao số. 8, độ lớn thứ sáu của Chó săn [Canes Venatici], theo Flamsteed: Ở trung tâm, nó rất rực rỡ và tinh vân [là] một chút khuếch tán. Nó giống như tinh vân nằm dưới Lepus, số 79; nhưng cái này đẹp hơn và sáng hơn: M. Mechain đã phát hiện ra cái này vào ngày 22 tháng 3 năm 1781. (diam. 2,5).
Trong khi hầu hết các nhà quan sát và một số hướng dẫn tham khảo đề cập đến M94 như một thiên hà xoắn ốc có rào chắn (Sb), thì đặc điểm đáng chú ý của tất cả là cấu trúc vòng kép - bằng chứng của hạt nhân thiên hà phát xạ hạt nhân ion hóa thấp (LINER). Lõi bên trong là một vòng sao, nơi nhiều ngôi sao hình thành nhanh chóng và trải qua siêu tân tinh với tốc độ đáng kinh ngạc. Những ngôi sao này cũng có thể đi kèm với sự hình thành các tia nước thiên hà khi vật chất rơi vào lỗ đen trung tâm tạo thành mô hình cộng hưởng. Nói C. Munoz-Tunon: Từ phình và thanh bên trong ổ đĩa chuyển động khí, gây ra các chuyển động bên trong vòng H II và hướng ra ngoài ngay bên trong, do đó tích tụ vật chất để kích hoạt sự hình thành sao trên vòng. Ở phần trung tâm, thanh dẫn khí về phía trung tâm, điều này giải thích lượng khí đáng kể trong hạt nhân mặc dù có sự xuất hiện của một ngôi sao hóa thạch. Các chuyển động đặc biệt được báo cáo trong tài liệu liên quan đến khí ion hóa của vòng H II có thể được hiểu là khí không ổn định gặp phải sóng xung kích được tạo ra bởi các nút sao trên vòng H II và được nâng lên trên đĩa thiên hà. Kịch bản hình thành sao truyền từ hạt nhân ra ngoài được sử dụng để giải thích chuyển động mở rộng rõ ràng của vòng HI không được hỗ trợ đầy đủ, trong bối cảnh so sánh vị trí của vòng HI với vòng FUV. Các vòng FUV đạt cực đại ở khoảng 45 ″ -48, có thể chỉ ra một kịch bản hình thành sao lan truyền vào trong.
Nhưng, vấn đề là tranh cãi. Theo tác phẩm của John Kormendy và Robert Kennicutt, có thể rằng những gì chúng ta có thể nhìn thấy chỉ đơn giản là một ảo ảnh của sự bùng nổ do góc nhìn của chúng ta gây ra. Vũ trụ Vũ trụ đang trong quá trình chuyển đổi. Vào thời kỳ đầu, sự tiến hóa của thiên hà bị chi phối bởi sự phân nhóm và hợp nhất thứ bậc, các quá trình diễn ra dữ dội và nhanh chóng. Trong tương lai xa, sự tiến hóa sẽ chủ yếu là thế tục sắp xếp lại năng lượng và khối lượng chậm do các tương tác liên quan đến các hiện tượng tập thể như thanh, đĩa hình bầu dục, cấu trúc xoắn ốc và quầng sáng ba chiều. Cả hai quá trình đều quan trọng. Tổng quan này thảo luận về sự tiến hóa thế tục nội bộ, tập trung vào một hệ quả quan trọng, sự tích tụ của các thành phần trung tâm dày đặc trong các thiên hà đĩa trông giống như phình cổ điển, được xây dựng bằng sáp nhập nhưng được tạo ra từ từ khí đĩa. Chúng tôi gọi những giả hành này.
Bất kể điều gì gây ra cấu trúc vòng kép và đường cong xoay giảm dần - câu trả lời thực sự vẫn khó nắm bắt. Thật kỳ lạ, đó là những gì đã được đề xuất vào năm 2008, khiến Messier 94 càng trở nên bí ẩn hơn khi thiếu vật chất tối.
Vậy, tại sao vật chất tối nên quan trọng? Điều đó thật dễ dàng. Chúng ta biết tác động hấp dẫn của nó đối với vật chất hữu hình và do đó chúng ta có thể giải thích các đường cong quay phẳng của các thiên hà xoắn ốc, chưa kể vật chất tối có vai trò trung tâm trong sự hình thành cấu trúc thiên hà và sự tiến hóa của thiên hà. Chúng tôi nợ Fritz Zwicky, người đã nói với chúng tôi rằng tỷ lệ khối lượng ánh sáng cao cho thấy sự hiện diện của vật chất tối trong các thiên hà - giống như ông dạy chúng ta rằng vật chất tối cũng đóng vai trò trong các cụm thiên hà. Dòng suy nghĩ của Tiến sĩ Zwicky, đã triệt để trong thời gian đó Nhưng vẫn còn chỗ cho tư duy cấp tiến? Tại sao không?
Theo công trình của Joanna Jalocha, Lukasz Bratek và Marek Kutschera, các ngôi sao phát sáng thông thường và khí chiếm tất cả các vật liệu trong M94 - không có chỗ cho vật chất tối. Việc so sánh các hàm khối lượng và luật quay ở cuối phần trước, minh họa thực tế rằng các mô hình với phân phối khối phẳng được hiệu quả hơn so với các mô hình thường được sử dụng giả định quầng hình cầu. Cái trước tốt hơn trong việc tính toán cả về vận tốc quay cao cũng như cấu trúc của các đường cong quay quy mô thấp và với lượng vật chất ít hơn đáng kể so với cái sau (mối quan hệ giữa xoay và phân phối khối lượng trong mô hình đĩa rất nhạy cảm với độ dốc của a đường cong quay). Việc sử dụng mô hình đĩa là hợp lý cho các thiên hà với các đường cong xoay vi phạm điều kiện hình cầu. Điều này là cần thiết (mặc dù không đủ) cho phân bố khối lượng hình cầu. Sự quay của thiên hà xoắn ốc NGC 4736 có thể được hiểu hoàn toàn trong khuôn khổ của vật lý Newton. Chúng tôi đã tìm thấy phân bố khối lượng trong thiên hà hoàn toàn đồng ý với đường cong xoay có độ phân giải cao của nó, đồng ý với phân bố độ chói của dải I cho tỷ lệ khối lượng ánh sáng thấp là 1,2 trong dải này với tổng khối lượng 3,43 × 1010M và phù hợp với lượng HI quan sát được ở các vùng xa xôi của thiên hà, không chừa nhiều chỗ (nếu có) cho vật chất tối. Đáng chú ý, chúng tôi đã đạt được sự nhất quán này mà không cần đưa ra giả thuyết về một vầng hào quang đen tối khổng lồ cũng như không sử dụng trọng lực sửa đổi.
Tồn tại một lớp các thiên hà xoắn ốc, tương tự NGC 4736, không bị chi phối bởi sự phân bố khối lượng hình cầu ở bán kính lớn hơn. Quan trọng nhất, trong khu vực này, các đường cong xoay phải được xây dựng lại một cách chính xác để không đánh giá quá cao sự phân bố khối lượng. Đối với một đường cong xoay cho trước, có thể dễ dàng xác định xem có thể cho phép một quầng hình cầu ở bán kính lớn hay không bằng cách kiểm tra hàm khối lượng Keplerian tương ứng với đường cong xoay (được gọi là kiểm tra độ cầu). Bằng cách sử dụng thông tin bổ sung của phân phối khối lượng, không phụ thuộc vào đường cong xoay, chúng tôi đã khắc phục được sự cố cắt cho mô hình đĩa, đối với đường cong quay nhất định, không thể tìm thấy phân phối khối lượng vì nó phụ thuộc vào phép ngoại suy tùy ý của đường cong xoay .
Giải thích thêm? Sau đó bước vào MOND - Động lực học Newton được sửa đổi trong đó sửa đổi Định luật Động lực học thứ hai của Newton (F = ma) được sử dụng để giải thích vấn đề xoay thiên hà. Nó chỉ đơn giản nói rằng gia tốc không tỷ lệ tuyến tính với lực ở các giá trị thấp. Nhưng nó sẽ làm việc ở đây? Ai biết? Jacob Bekenstein nói: Hồi Mô hình động lực học Newtonian (MOND) đã sửa đổi của Milgrom có thể tự hào về một số dự đoán thành công liên quan đến động lực học thiên hà; những thứ này được tạo ra mà không có giả định rằng vật chất tối đóng vai trò quan trọng. MOND yêu cầu trọng lực để rời khỏi lý thuyết Newton trong chế độ ngoài vũ trụ nơi gia tốc động lực nhỏ. Cho đến nay, các lý thuyết hấp dẫn tương đối được đề xuất để củng cố MOND đã đụng độ với các thử nghiệm tương đối hậu Newton, hoặc không cung cấp thấu kính hấp dẫn quan trọng, hoặc vi phạm các nguyên tắc thần thánh bằng cách thể hiện sóng vô hướng siêu âm hoặc trường vectơ {a prori}.
Vì vậy, lần tới khi bạn ra ngoài quan sát các thiên hà, hãy xem Thiên hà Mắt Mèo. Ngay cả một kính thiên văn nhỏ sẽ tiết lộ hạt nhân sáng, gây tranh cãi và hình dạng khôn ngoan của nó. Và cảm ơn những nhà nhiếp ảnh thiên văn xuất sắc như Roth Ritter, chúng tôi đã cho phép nhìn thấy nhiều hơn nữa
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn tới Ritter of the North Galactic vì đã chia sẻ công việc đáng kinh ngạc của mình!
