Setki tysięcy wolontariuszy pomogło w dużej mierze podważyć klasyczną ideę klasyfikacji galaktyk. Pomogły w tym dane i badania bazujące na projekcie Galaxy Zoo.
Nowe rezultaty badań, już opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Monthly Notices w Royal Astronomical Society”, wykorzystują wyniki klasyfikacji dla ponad 6000 galaktyk i ujawniają, że w tej dużej i kompletnej próbce nie znaleziono „dobrze znanych” korelacji między ich cechami.
Prawie 100 lat temu astronom Edwin Hubble badał galaktyki spiralne, które w tym czasie intensywnie obserwował. Ostatecznie opracował model służący do klasyfikacji galaktyk według ich typów i kształtów. Znany jest on jako Widelec Hubble’a – ze względu na swój kształt. Model ten uwzględnia dwie główne cechy galaktyk: rozmiar ich centralnego obszaru (tzw. zgrubienia centralnego) oraz to, jak mocno nawinięte są ich ramiona spiralne.
Model Hubble'a wkrótce stał się słynną i miarodajną metodą klasyfikacji galaktyk spiralnych. Do dziś jest powszechnie spotykany w podręcznikach astronomicznych. Jego kluczową obserwacją było to, że galaktyki z większymi zgrubieniami centralnymi mają zwykle bardziej nawinięte ramiona spiralne, co zdaje się świadczyć na korzyść pewnego modelu formowania się ramion spiralnych, związanego z falami gęstości.
Teraz jednak nowe wyniki uzyskane z udziałem Galaxy Zoo nie potwierdzają żadnej istotnej korelacji pomiędzy rozmiarami zgrubień centralnych galaktyk a tym, jak ciasno nawinięte są ich ramiona spiralne. A to sugeruje, że większość galaktyk spiralnych niekoniecznie jednak jest efektem występowania statycznej fali gęstości.
Ten negatywny wynik był wielką niespodzianką, ponieważ [spodziewana] korelacja jest omawiana w zasadzie we wszystkich podręcznikach astronomicznych i stanowi podstawę klasyfikacji galaktyk stworzonej przez Hubble'a – wyjaśnia naukowiec projektu Galaxy Zoo i pierwszy autor nowej pracy, profesor Karen Masters z Haverford College w USA.
Pamiętajmy, że Hubble był nieco ograniczony przez ówczesną technologię – mógł jedynie obserwować najjaśniejsze pobliskie galaktyki. Nowa praca opiera się natomiast na próbce 15 razy większej i pochodzącej z ambitnego projektu Galaxy Zoo, w której to przede wszystkim różni przedstawiciele społeczeństwa – krótko mówiąc, zwykli ludzie – po stosownym przeszkoleniu oceniają i klasyfikują obrazy galaktyk wykonane przez współczesne teleskopy z całego świata, identyfikując kluczowe cechy, które pomagają później naukowcom analizować te dane bardziej szczegółowo.
Istnieje kilka możliwych mechanizmów formowania się ramion spiralnych w galaktykach. Jednym z najbardziej popularnych jest model fali gęstości – idea, zakładająca, że ramiona nie są strukturami stałymi, ale są wywoływane zmarszczkami w gęstości materiału w dysku galaktyki. Gwiazdy dostają się do tych fal oraz opuszczają je w miarę swego ruchu obrotowego wokół środka galaktyki.
Nowsze modele sugerują jednak, że przynajmniej niektóre ramiona spiralne mogą być prawdziwymi strukturami, a nie tylko falami czy zmarszczkami. Mogą one składać się ze zbiorów gwiazd związanych ze sobą grawitacyjnie i fizycznie obracających się w galaktykach jako całość. To dynamiczne wytłumaczenie procesu formowania ramion spiralnych jest mniej więcej w zgodzie z najnowocześniejszymi wynikami modelowania komputerowego dla galaktyk.
Tajemnica formowania się struktur spiralnych jest wciąż badana, ale zdaniem Brooke Simmons z projektu Galaxy Zoo najnowsze dane i wyniki badań rzucają na nią całkiem nowe światło. Wyniki te pokazują, że ponad 170 lat po tym, gdy po raz pierwszy zaobserwowano strukturę spiralną w galaktykach, wciąż nie w pełni rozumiemy proces jej powstawania – dodaje.
Na zdjęciu: Struktura spiralna Galaktyki Wiatraczek (Messier 101) zaobserwowana przez Teleskop Hubble’a.
Źródło: NASA, ESA, CXC, SSC, STScI.
Galaxy Zoo to wspólna inicjatywa współpracy pomiędzy naukowcami z uniwersytetów w Lancaster, Portsmouth, Nottingham i Oksfordzie w Wielkiej Brytanii oraz w Haverford College, Adler Planetarium i uniwersytetów Alabama i Minnesota w Stanach Zjednoczonych. Działa od 2007 roku. Galaxy Zoo jest częścią platformy Zooniverse.org.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Galaxy Zoo: Unwinding the Winding Problem – Observations of Spiral Bulge Prominence and Arm Pitch Angles Suggest Local Spiral Galaxies are Winding, K. L. Masters, C. J. Lintott, R. E. Hart et al., 2019 Apr. 30, „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”
- Galaxy Zoo wciąż działa! I korzysta z nowej generacji głębszych obrazów nieba.
Źródło: Royal Astronomical Society/Department of Physics and Astronomy, Haverford College, PA, USA
Na zdjęciu powyżej: Widelec Hubble'a zilustrowany obrazami pobliskich galaktyk z przeglądu Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Źródło: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey.
