Galaksi spiral adalah salah satu struktur yang paling menawan dalam astronomi, namun sifatnya masih belum sepenuhnya dipahami. Para astronom saat ini memiliki dua kategori teori yang dapat menjelaskan struktur ini, tergantung pada lingkungan galaksi, tetapi sebuah studi baru, yang diterima untuk dipublikasikan di Astrophysical Journal, menunjukkan bahwa salah satu teori ini mungkin sebagian besar salah.
Untuk galaksi dengan sahabat di dekatnya, para astronom menyarankan bahwa gaya pasang surut dapat menarik struktur spiral. Namun, untuk galaksi yang terisolasi, diperlukan mekanisme lain di mana galaksi membentuk struktur ini tanpa intervensi dari tetangga. Solusi yang mungkin untuk ini pertama kali dikerjakan pada tahun 1964 oleh Lin & Shu di mana mereka menyarankan bahwa struktur belitan hanyalah ilusi. Alih-alih, senjata ini bukan merupakan struktur yang bergerak, tetapi area dengan kepadatan lebih besar yang tetap diam saat bintang masuk dan keluar mirip dengan bagaimana kemacetan tetap tetap pada posisinya meskipun mobil komponen bergerak masuk dan keluar. Teori ini telah dijuluki teori gelombang kerapatan Lin-Shu dan sebagian besar telah berhasil. Koran sebelumnya telah melaporkan perkembangan dari daerah dingin, HI dan debu pada bagian dalam lengan spiral, yang menabrak wilayah kepadatan yang lebih tinggi ini dan memicu pembentukan bintang, membuat bintang kelas O & B panas yang mati sebelum keluar dari struktur, meninggalkan bintang bermassa lebih rendah untuk mengisi sisa disk.
Salah satu pertanyaan utama pada teori ini adalah umur panjang wilayah overdense. Menurut Lin & Shu serta banyak astronom lainnya, struktur ini umumnya stabil dalam periode waktu yang lama. Lainnya menyarankan bahwa gelombang kerapatan datang dan pergi dalam pola yang relatif pendek dan berumur pendek. Ini akan mirip dengan sinyal belok pada mobil Anda dan yang ada di depan Anda kadang-kadang tampak selaras sebelum keluar dari fase lagi, hanya untuk berbaris lagi dalam beberapa menit. Dalam galaksi, polanya akan terdiri dari orbit individu bintang-bintang, yang secara berkala akan berbaris untuk menciptakan lengan spiral. Menggoda yang mana dari kasus ini merupakan tantangan.
Untuk melakukan itu, penelitian baru, yang dipimpin oleh Kelly Foyle dari Universitas McMaster di Ontario, meneliti perkembangan pembentukan bintang ketika gas dan debu memasuki wilayah guncangan yang dihasilkan oleh gelombang kepadatan Lin-Shu. Jika teorinya benar, mereka akan berharap untuk menemukan perkembangan di mana mereka pertama kali akan menemukan gas HI dingin dan karbon monoksida, dan kemudian mengimbangi hidrogen molekul hangat dan emisi 24 μm dari bintang yang terbentuk di awan, dan akhirnya, offset lain dari Emisi UV bintang yang sepenuhnya terbentuk dan tidak tertutup.
Tim memeriksa 12 galaksi spiral terdekat, termasuk M 51, M 63, M 66, M 74, M 81, dan M 95. Galaksi-galaksi ini mewakili beberapa variasi galaksi spiral seperti spiral desain besar, spiral berpalang, spiral berflokulasi, dan interaksi. spiral.
Ketika menggunakan algoritma komputer untuk memeriksa masing-masing untuk offset yang akan mendukung teori Lin-Shu, tim melaporkan bahwa mereka tidak dapat menemukan perbedaan lokasi antara tiga fase pembentukan bintang yang berbeda. Ini bertentangan dengan penelitian sebelumnya (yang dilakukan "oleh mata" dan dengan demikian berpotensi bias) dan menimbulkan keraguan pada struktur spiral berumur panjang seperti yang diprediksi oleh teori Lin-Shu. Sebaliknya, temuan ini sesuai dengan kemungkinan lengan spiral sementara yang pecah dan berubah secara berkala.
Pilihan lain, salah satu yang menyelamatkan teori gelombang kerapatan adalah bahwa ada beberapa "kecepatan pola" menghasilkan gelombang kerapatan yang lebih kompleks dan dengan demikian mengaburkan offset yang diharapkan. Kemungkinan ini didukung oleh penelitian tahun 2009 yang memetakan kecepatan ini dan menemukan bahwa beberapa galaksi spiral cenderung menunjukkan perilaku seperti itu. Terakhir, tim mencatat bahwa teknik itu sendiri mungkin cacat dan meremehkan emisi dari setiap zona pembentukan bintang. Untuk menyelesaikan pertanyaan, para astronom perlu menghasilkan model yang lebih halus dan menjelajahi daerah secara lebih rinci dan lebih banyak galaksi.
