Tähtitiede

Estämättömän 6-haaraisen spiraaligalaksin muodostumismekanismi

Estämättömän 6-haaraisen spiraaligalaksin muodostumismekanismi

UGC 12588: lla on epätavallinen morfologia vanhasta kääpiöpalloidista, jossa on kuusi hyvin nuorta spiraalivarsi. Mikään 24 Simbad-viitteestä ei kuvaa sen morfologiaa tai lähihistoriaa galaktisen kokoonpanon näkökulmasta. Se sijaitsee paikallisen arkin ulkoreunalla hyvien vuorovaikutuskandidaattien virussäteen ulkopuolella. Siinä on useita salaisuuksia, mutta ilmeistä kuuden haaran morfologiaa (jos todellista) on vaikea ymmärtää. HLA-ehdotuksen teki tammikuussa 2020 Brent Tully, mutta hänen viimeisimmissä ADS-asiakirjoissaan ei analysoida tätä galaksia. Libeskind 2020: n kuvaama HESTIA-projekti simuloi dSph-galaksien pinnan kirkkausprofiileja, mutta ei käsittele vuorovesi- ja leikkausjännityksiä, jotka saattavat selittää UGC: n äskettäisen tähtien muodostavan jakson tai kyseisen 6-käsivarren rakenteen. En halua arvailla, mutta sinne olen saapunut. Ajatuksia?


A spiraaligalaksi on tietynlainen galaksi, jonka Edwin Hubble kuvasi alun perin vuonna 1936 Sumujen valtakunta ja sellaisenaan se on osa Hubble-sekvenssiä. Spiraaligalaksit koostuvat tasaisesta, pyörivästä levystä, joka sisältää tähtiä, kaasua ja pölyä, ja tähtien keskipitoisuudesta, joka tunnetaan nimellä pullistuma. Niitä ympäröi paljon himmeämpi tähtien halo, joista monet asuvat pallomaisina ryhminä.

Edwin ei koskaan tunne Hubblea

#NakedEyeDarkSky


Otsikko: Galaxy-eläintarhan rakentaja: Galaksin spiraalikallistuskulman morfologinen riippuvuus

TIIVISTELMÄ Spiraalirakenne on läsnä kaikkialla maailmankaikkeudessa, ja spiraaligalaksien aseiden nousukulma on tärkeä havaittavissa pyrkimyksissä erottaa spiraalivarren muodostumisen ja evoluution eri mekanismit. Tässä artikkelissa esitämme hierarkkisen Bayesin lähestymistavan galaksin nousukulman määrittämiseen käyttämällä Galaxy Builderin kansalaisten tiedeprojektin kautta saatuja spiraalivarren tietoja. Esittelemme uuden lähestymistavan käsittelemään suuria nousukulman vaihteluita eri käsivarsien välillä yhdessä galaksissa, mikä saa aikaan täydelliset takajakaumat parametreille. Hyödynnämme sävelkorkeuskulmiamme tutkiakseen aiemmin ilmoitettuja pullistuman ja tangon lujuuden ja nousukulman välisiä yhteyksiä, mutta emme löydä korrelaatiota tiedoistamme (varoituksella, että käytämme havainnointipalvelimia sekä pullistuman kokoon että tangon lujuuteen, jotka eroavat muista töistä). Testaamme äskettäisen mallin spiraalivarren käämitykselle, joka ennustaa nousukulman kotangentin tasaisuuden joidenkin tuntemattomien ylä- ja alarajojen välillä, havaintojemme löytäminen on yhdenmukaista tämän transientin ja toistuvan spiraalin nousukulman mallin kanssa niin kauan kuin nousukulma, jossa useimmat käämityspiraalit hajoavat tai katoavat yli 10 °.


Estämättömän 6-haaraisen spiraaligalaksin muodostumismekanismi - Tähtitiede

Tavoitteet: Tutkimme, voisiko boxy- ja maapähkinänmuotoisten (B / PS) pullistumien muodostumismekanismi riippua galaksin kaasupitoisuudesta.
Menetelmät: Olemme suorittaneet N-kehon simulaatioita kaasumaisen komponentin kanssa ja ilman sitä. Toisessa tapauksessa tähtien muodostumista / palautetta koskevat reseptit on myös toteutettu uusien tähtipopulaatioiden luomiseksi.
Tulokset: Kuten monissa aikaisemmissa tutkimuksissa, N-rungon törmäyssimulaatiossa B / PS johtuu noin 200 Myr: n kestävästä z-peilien symmetrian klassisesta katkoksesta. Kun kaasumaisen komponentin ja tähtien muodostumisreseptit lisätään simulaatioon, pullistuman kasvumekanismi on melko erilainen. Ohut kaasumaiseen levyyn syntynyt nuori tähtipopulaatio viettää nopeasti pystysuuntaiset resonanssiradat, jotka laukaistaan ​​lineaaristen horisontaalisten ja vertikaalisten ILR: ien yhteisvaikutuksesta. Tämä johtaa B / PS-pullistumiseen, joka on pääasiassa tehty ympäröivää väestöä nuoremmasta tähtimateriaalista. Kiertoradan epälineaarinen analyysi osoittaa, että B / PS: stä vastuussa oleva pääkierreperhe ei ole sama näissä kahdessa tapauksessa. 2: 2: 1 kiertoradat vallitsevat törmäyksettömässä simulaatiossa, kun taas epäsymmetriset muut perheet edistävät B / PS: tä, jos läsnä on hajotuskomponentti ja voivat muodostaa uusia tähtiä. Huomasimme, että 2: 3: 1 ja 2: 5: 1 kiertoradat ansaitsevat merkittävän osan massasta. Litteä rengasinen kiekkomainen tähtiosa näkyy myös samanaikaisesti nuoren väestön sakeutumisen kanssa. Se johtuu tähtien muodostumisesta ydinkaasumaisessa levyssä, joka sijaitsee keskimmäisessä kpc: ssä, ILR: n sisällä, ja joka on kertynyt sinne suuren mittakaavan aiheuttamien vääntömomenttien avulla. On huomattavaa, että se pysyy tasaisena koko simulaation ajan, vaikka se kehittää ydintangon, joka johtaa kaksiriviseen galaksiin.
Johtopäätökset: Ennustamme, että kaksi B / PS-pullistumapopulaatiota voisi olla olemassa ja jopa esiintyä yhdessä galaksissa.


ESA Science & amp Technology - Hubble & # 39s näkymä estetystä spiraaligalaksista NGC 1672 [heic0706]

NASA / ESA: n Hubble-avaruusteleskooppi on toimittanut vertaansa vailla olevan kuvan lähistöllä olevasta kierretagalaksista NGC 1672. Tämä merkittävä kuva tarjoaa teräväpiirtonäkymän galaksin suuresta palkeesta, sen tähtiä muodostavien pilvien kentistä ja tähtienvälisestä pölystä.

NGC 1672, näkyvä eteläiseltä pallonpuoliskolta, nähdään melkein kasvot ja osoittaa alueita, joissa tähtien voimakas muodostuminen on voimakasta. Suurimmat tähtienmuodostumiset esiintyvät ns. Tähtipurkausalueilla lähellä galaksin ja voimakkaan galaktisen palkin päitä. NGC 1672 on prototyyppinen säikeinen spiraaligalaksi ja eroaa normaaleista spiraaligalakseista siinä, että spiraalivarret eivät kiertele kokonaan keskelle. Sen sijaan ne on kiinnitetty ytimen sulkevan suoran tähtipalkin kahteen päähän.

ACS-kuva & # xA0estetystä spiraaligalaksista NGC 1672

Tähtitieteilijät uskovat, että suljetuilla spiraaleilla on ainutlaatuinen mekanismi, joka kanavoi kaasua levystä sisäänpäin kohti ydintä. Tämä antaa galaksin palkkiosan palvella uuden tähtien muodostumisen alueena. Vaikuttaa siltä, ​​että palkit ovat lyhytaikaisia ​​ja herättää kysymyksen: kehittävätkö estämättömät galaksit palkin tulevaisuudessa vai ovatko ne jo isännöineet kadonneita?

NASA: n / ESA: n Hubble-avaruusteleskoopin uudessa kuvassa kuumien nuorten sinisten tähtien joukot muodostuvat spiraalivarret pitkin ja ionisoivat ympäröiviä vetykaasupilviä, jotka hehkuvat punaisena. Herkät pölyverhot peittävät ja punoittavat osittain takanaan olevien tähtien valoa. NGC 1672 & symmetrinen ulkonäkö korostuvat neljästä päävarresta, joiden reunana ovat keskeltä ulottuvat huomiota herättävät pölykaistat.

NGC 1672: n takana olevat galaksit antavat illuusion, jonka ne ovat upotettu etualan galaksiin, vaikka ne ovatkin todella kaukana. Ne näyttävät myös punoitetuilta, kun ne loistavat NGC 1672: n läpi ja päästävät pölyä. Muutama kirkas etualan tähti omassa Linnunradan galaksissamme näkyy kuvassa kirkkaina, timanttimaisina esineinä.

NGC 1672 on Seyfert-galaksien perheen jäsen, joka on nimetty tähtitieteilijä Carl Keenan Seyfertin mukaan. Hän tutki 1940-luvulla laajasti aktiivisten ytimien galaksiperhettä. Näiden ytimien energiantuotto voi toisinaan ylittää isäntägalaksinsa. Aktiiviseen galaksiperheeseen kuuluvat eksoottisesti nimetyt kvasaarit ja blazarit. Vaikka jokaisella tyypillä on erottuvat ominaisuudet, niiden uskotaan ajavan kaikki saman moottorin & # x2013 supermassiiviset mustat reiät & # x2013, mutta niitä tarkastellaan eri näkökulmista.

Uudet Hubble-havainnot, jotka on suoritettu observatorion kyytiin Advanced Camera for Surveys -kameralla, ovat paljastaneet tähtipurkauksen toiminnan ja sen, miksi jotkut galaksit palavat erittäin aktiivisen tähtien muodostumisen myötä.

NGC 1672 on yli 60 miljoonan valovuoden päässä etelän Doradon tähtikuvion suuntaan. Nämä NGC 1672: n havainnot otettiin Hubble & # x2019s Advanced Camera for Surveys -sovelluksella elokuussa 2005. Tämä yhdistetty kuva sisältää suodattimia, jotka eristävät valon spektrin sinisestä, vihreästä ja infrapunaosasta sekä ionisoidun vedyn päästöt.

Hubble-avaruusteleskooppi on ESA: n ja NASA: n kansainvälisen yhteistyön projekti.

Luotto: NASA, ESA ja Hubble Heritage Team (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration

Ottaa yhteyttä

Lars Lindberg Christensen
Hubble / ESA, Garching, Saksa
Puh: + 49-89-3200-6306
Matkapuhelin: + 49-173-3872-621
Sähköposti: larseso.org

Ray Villard
Avaruusteleskooppitutkimuslaitos, Baltimore, USA
Puh: + 1-410-338-4514
Sähköposti: villardstsci.edu


Estämättömän 6-haaraisen spiraaligalaksin muodostumismekanismi - Tähtitiede

Tutkimme tähtien muodostumisprosesseja heikosti suljetun suuren muotoisen spiraaligalaksin M100 (NGC 4321) levyllä useista kuvista, jotka jäljittävät viimeaikaisen massiivisen tähtimuodostuksen, vanhat ja nuoret tähdet, pölyn ja neutraalin vedyn. Käsivarren ja käsivarren alueiden välisiä eroja tutkitaan erityisesti hajottamalla kuvat käsivarsille ja käsivarsille alueille. Hα: n, HI: n ja pölyn morfologian vertailusta havaitaan, että vaikka kaksi ensimmäistä ovat päällekkäisiä levyn suurimman osan kanssa, ne siirtyvät pois pölykaistoista erityisesti spiraalivarsien sisäosien varrella: kuva, joka osoittaa tiheysaaltoshoki liikkuu käsivarsien läpi. H I muodostuu nuorten massiivisten tähtien lähelle fotodissosiaation seurauksena. Radiaaliprofiileista löydämme, että tähtiä muodostavien spiraalivarsien alueella Hα: n, sinisen ja lähi-infrapunavalon sekä 21 cm: n radion jatkuvuuden eksponentiaaliset asteikkopituudet ovat samat sovitusvirheiden sisällä. Laskimoalueen alueen pituudet ovat myös samat kaikille näille merkkiaineille, mutta käsivarren mittakaavat ovat merkittävästi pidempiä. Tämä viittaa tähtien muodostumisprofiilien yhteiseen alkuperään, jossa radikaalipopulaatiogradientit tai pöly vaikuttavat vain vähän tai ei ollenkaan tämän galaksin kiekolla. Pidemmät käsivarren mittakaavat vastaavat ulospäin kasvavaa käsivarren ja varren kontrastia. Väitämme, että radion jatkuvuuden ja H I: n sekä CO: n säteittäisiä profiileja säätelee myös suoraan tähtien muodostuminen, ja keskustelemme tämän tuloksen mahdollisista vaikutuksista havaittujen CO-intensiteettien tulkintaan spiraalivarsien sisällä ja ulkopuolella.

Keskustelemme säteittäisestä atomivetyprofiilista yksityiskohtaisesti. Sen melkein täysin tasainen muoto tähtiä muodostavien spiraalivarsien alueella voidaan selittää fotodissosiaatio- ja rekombinaatioprosesseilla rajoitetun määrän tähtienvälistä pölyä läsnä ollessa, mikä kontrolloi vedyn molekyylin ja atomin välistä tasapainoa. Levyn suurimman osan sisäosasta H I näyttää olevan pikemminkin tähtien muodostumisprosessien tulos kuin tähtien lisääntyneen muodostumisen syy.


Estämättömän 6-haaraisen spiraaligalaksin muodostumismekanismi - Tähtitiede

Kolmas lohko, Yunqu Yuan, Huilong Guan, Changpingin alue, Peking, Kiina

Tekijänoikeus ja kopio vuonna 2014 tekijältä ja Scientific Research Publishing Inc.

Tämä työ on lisensoitu Creative Commons Attribution International -lisenssillä (CC BY).

Vastaanotettu 13. syyskuuta 2014 tarkistettu 11. lokakuuta 2014 hyväksytty 8. marraskuuta 2014

Joidenkin mikrofysiikan teorian kanssa yhteensopivien perushypoteesien mukaan viittaamalla spiraaligalaksin ammuttuun gravitonin omaisuuteen, pystytimme gravitonin liikeradan yhtälön kolmiulotteiseen tilaan, mikä johti menetelmään gravitonin nopeuden mittaamiseksi. Tämä teoria paljastaa spiraaligalaksin symmetrisen pyörivän käsivarren kuvan muodostumismekanismin. Pyörivä käsivarren kuva on Archimedes-spiraalin mukainen. Dynaamisten rajoitusten käytön yhteydessä saadaan luonnostaan ​​kuva siitä, että astrolabe on ohutlevyrakenteinen. Ja sitten päätellään myös laki, että astrolaben paksuus h on kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöjuureenxy astrolabeen ja galaksikeskuksen välillä todellisen ristialue-galaksin havainnointikuvan mukaan erinomaisesti. Tämä artikkeli, hyödyntämällä useita tyypillisiä galaksin havainnointikuvia, joilla on täysin erilaiset ulkoasut ja muodot, vahvistaa gravitonin liikkumisjälkilain kolmiulotteisessa tilassa. Ja teoreettinen simulointidata täyttää havainnointikuvatiedot erittäin hyvin. Kolmiulotteisen teoreettisen mallin simulaation löydöksen mukaan teoreettisen mallin parametrien muutokset vaikuttavat suuresti galaksin muotoon. Tämä teoria omistaa yksinomaan tärkeän merkityksen paitsi astrofysiikalle, myös suhteellisuusteorian ja koko fysiikan teorian jälleenrakennukselle ja kehittämiselle sekä nykyisen ongelman läpimurrolle gravitoniominaisuuksia tutkittaessa.

Graviton, Gravitonin nopeus, liikkeen jäljitys, spiraaligalaksi, M51, symmetrinen kaksoisspiraalivarsi, ohut levy

Kuten Yhdysvaltain Cornellin yliopiston [1] ja brittiläisen Nature-lehden [2] verkkosivuilta 22. syyskuuta 2011 kerrottiin, eurooppalaiset tutkijat ovat löytäneet neutriinon supernopeuden, ilmiön, jota ei voida selittää. T. Adam [1] paljastaa sen

1) 730 kilometrin etäisyydellä neutriinojen havaitaan kulkevan 60 ns nopeammin kuin valo. Toisin sanoen, neutriinot kulkevat enemmän kuin 6 kilometriä kuin valo sekunnissa.

2) Neutriinojen kulkunopeuden ja energian välillä on suhde.

Kesäkuussa 2012 tutkijat Euroopan ydintutkimusjärjestöstä (CERN) selittivät, että aikaisemmat kokeiden tulokset olivat vääriä, ja koelaitoksen kaapelisatamaan johtanut ongelma johti virheisiin [3].

Einsteinin erityisen suhteellisuusteorian mukaan valon nopeus on universaalien nopeuksien raja, eikä mikään muu nopeus voi ylittää valoa. Nykyisten koeolosuhteiden rajoitusten takia valoa nopeammin kulkevaa hiukkasia ei ole toistaiseksi mitattu, mutta se ei tarkoita, ettei tällaista hiukkasia ole, tai takaa, että tällaista ominaisuutta omaavaa hiukkaa ei löydy tulevaisuudessa . Joten jos ”XX-hiukkanen kulkee nopeammin kuin valo” todetaan totta, Einsteinin klassinen teoria tarkistetaan. Jos ”XX-hiukkanen kulkee nopeammin kuin valo” -ilmiö esiintyy, kulkeeko gravitonin nopeus valoa nopeammin? Kuinka mitata? Onko mitään kokeellista havainnointipistettä tukena?

Vastauksiin yllä oleviin kysymyksiin tulee myös vaikeuksia, jotka ahdistavat nykyaikaista fysiikkaa pitkään, ts. Missä on graviton? Mikä omaisuus sillä on? Mikä on sen nopeus? Miksi et löydä sitä kokeilemalla? Riippumatta siitä, ylittääkö gravitonin nopeus valon vai ei, fyysikot kaikki tietävät, että gravitonin ominaisuus voi vaikuttaa suuresti koko fysikaalisen teorian rakentamiseen. Nykyään sitä gravitonia ei vieläkään voida mitata, ei ole asianmukaista ajatella yksinkertaisesti, että gravitonin nopeus on vain valoa tai se ei saa ylittää valoa.

Koska yleinen painovoima on erittäin heikko, sitä ei löydy nykyisestä koeolosuhteesta. Vuonna 2012 julkaistussa artikkelissani [4] käännyin tähtitieteeseen gravitontutkimuksesta katselukulmassa, johtamalla ensin spiraaligalaksin gravitonin liikelakia kaksiulotteisessa tilassa ja ehdottamalla menetelmää galaksin havaintotietojen hyödyntämiseksi nopeuden mittaamiseksi painovoima. Asiakirjassa [4] huomautetaan myös Lorentz-muunnoksen korjausmenetelmä superluminaalisen hiukkasen tapauksessa, joka on yksinkertaisin ja aiheuttaa pienimmän muutoksen nykyiseen teoriaan. Tietysti se tarvitsee kokeellisen datan tukea. Vuonna 2013 julkaistussa artikkelissani [5] suoritan kokeellisen verifikaation gravitonin liikelakista asiakirjassa [4] esitetyssä spiraaligalaksissa ja menetelmän gravitonin nopeuden mittaamiseksi käyttämällä M51-galaksin havaintotietoja [6] [7]. , jonka tulos osoittaa, että teoria ja kokeilu sopivat suuresti yhteen.

Asiakirjoissa [4] [5] gravitonin liikelaki spiraaligalaksissa ja menetelmä gravitonin nopeuden mittaamiseksi on esitetty seuraavasti

1) Missä tahansa inertiaalisessa vertailujärjestelmässä gravitonin nopeus ammuttuihin eri suuntiin on identtinen ― vakion gravitonin nopeuden teoria, toisin sanoen graviton omistaa samanlaisen ominaisuuden kuin fotoni.

2) Joidenkin spiraaligalaksien vastaava keskipiste pyörii tasaisella pyörimisnopeudella w, yksikön ollessa radiaani / s. Huomio: pyörimisakselin suunnan eron takia voi olla plus-miinusmerkki.

3) Spiraaligalaksin ulospäin ammuttu graviton tulee pääasiassa vastaavasta galaksin keskustasta, koska suurin osa galaksin gravitaatiokentästä muodostuu. Muut tähdet ovat tällä painovoimakentällä.

4) Eri gravitonien ampumisprosessit ovat toisistaan ​​riippumattomia.

5) Liikkumisprosessissa eri gravitonit voivat vaikuttaa toisiinsa, mikä voidaan jättää pois.

6) Galaksissa kehän tähdet ovat normaalijakaumassa kohtisuorassa gravitonin liikeradan suuntaisesti.

Joten, gravitonin liikkeen tulisi täyttää kaava (1), jolloin gravitonin nopeus saadaan kaavan (2) kautta.

/>(1)

/>(2)

jossa />: Gravitonin nopeus (m / s) tai (valovuosi / s).

/>: Vastaavan galaksikeskipisteen kiertokulma (radiaani).

/>: Aloita vastaavan galaksikeskipisteen (radiaani) pyörimiskulma.

/>: Etäisyys (m) gravitonin ja galaksin keskipisteen välillä tai (valovuosi).

/>: Spiraaligalaksissa johtavan roolin vastaavan keskuksen pyörimiskulman (radiaani / s) nopeus voi olla nopeampi kuin optisesti havaitun spiraaligalaksin galaktisen keskipinnan nopeus, mutta pystyy vahvistamaan gravitonin nopeuden alarajan galaktisen keskipinnan pyörimiskulman nopeudella.

Tämän teorian ominaisuudet (katso hypoteesi 1 ja 2) ovat sopusoinnussa matematiikan ”Archimedes-spiraalin” [8] kanssa. Archimedes Spiral, joka kuvataan asiakirjassa [8], kirjoittaa "/>. Liikkumispiste kulkee tasaisella nopeudella /> radiaalia pitkin, kun taas säde kiertää napaa o kohti tasaisella kulmanopeudella />. Tämä käyrä on a

liikepisteen muodostama jälki. Suhteellisuuskerroin saadaan /> ”.

Tätä teoriaa sovellettaessa M51-spiraaligalaksiin, tarkkailemalla tietoja M51-galaksin kautta, saadaan useita tärkeitä kaavoja, jotka voidaan nähdä kaavoissa (3 ’) ja (4’). Yksityiskohtaisen tietojenkäsittelymenettelyn osalta katso ensisijainen lähde [5]. Tietojen analysoinnin perusteella tässä teoriassa kuvattu pyörivän varren 1 käyrä kohtaa todellisen kuvan täydellisesti, kuten kuvassa 1 on esitetty.

/>(3’)

Yksikkö: />: valovuosi, />: radiaani.

/>(4’)

Yksikkö: />: Gravitonin nopeus, yksikkö: c, mikä merkitsee valon nopeutta.

/>: Vastaavan keskuksen kulman pyörimisnopeus, jolla on johtava rooli spiraaligalaksissa, voi olla nopeampi kuin galaktisen keskipinnan kulmakiertonopeus spiraaligalaksissa, joka on havaittu optisesti. Yksikkö: radiaani / s.

Koska löydämme kuorirakenteen M51-pyörivässä varressa jälkikäteen, vähennämme mutaatioalueen tiedot kuorirakenteiden välistä transformaatiota varten, ratkaisemme kaavat (3 ’) ja (4’) ja saamme sitten kaavat (3) ja (4). Myöhemmin dataa käsiteltäessä kriteerit ovat kaavat (3) ja (4). Kirjoituspituuden säästämiseksi tämä osa jätetään pois.

/>(3)

/>(4)

Kuvio 1 . Vertailu sovituskaavassa (3 ’) kuvatun gravitonin liikkeen jäljen ja alkuperäisen kuvan välillä. Käyrä on sopiva käyrä, ja ympyrä on galaktisen keskuksen raja, jota merkitsee /> (pikseli).

Huomaa, että kaavoissa (3) ja (4) jokaisen parametrin ja muuttujan implikaatio ja yksikkö ovat samat kuin kaavoissa (3 ’) ja (4’).

Lyhyesti sanottuna kokeellisen havainnointianalyysin avulla asiakirjaan [5] saadaan seuraavat erityisen tärkeät johtopäätökset:

1) Gravitonin liikkeen jälki spiraaligalaksissa sopii yhteen Archimedes-spiraalin kanssa ja täyttää täydellisesti havaintotiedot.

2) Arvaus siitä, että "gravitonin nopeus on vakio", saa havaintotiedot ensimmäistä kertaa.

3) Gravitonin nopeuden yläraja saadaan havainnointitiedoista ensimmäistä kertaa, ts. Gravitonin suurin nopeus ei ylitä 443 000 kertaa valonopeutta.

4) Sillä välin tämä artikkeli herättää mahdollisen lähestymistavan gravitonin nopeuden alarajan mittaamiseksi ja uuden ajatuksen havainnointitietojen, kuten spiraaligalaksin galaktisen keskuksen paksuuden, hyödyntämisestä vastaavan keskuksen kulman pyörimisnopeuden mittaamiseksi.

5) Tämän artikkelin johtopäätös antaa merkittävän kehotuksen, joka muistuttaa gravitonia tutkivia tutkijoita siitä, etteivät he kärsi suhteellisuusteoriassa mainitun "valon nopeus on ääripää" -rajoituksesta tai jättävät huomiotta eri mittaussignaalien analyysin ennen optista signaalia (optinen signaali on yleensä pidetään vertailusignaalina). Ehkä monia merkittäviä löytöjä tapahtuu kyseisellä aikavyöhykkeellä.

Vaikka johtopäätös, että "gravitonin nopeuden yläraja ei ylitä 4,43 & kertaa 10 5 kertaa valonopeutta" [5], on erittäin hämmästyttävä, se on ensimmäinen kokeellinen data-analyysiraportti ihmisen tekemästä gravitonin havainnoinnista. Kaikki johtopäätökset tehdään todellisten havaintotietojen mukaisesti ja objektiivisuudella. Ihmisen kannalta on kuitenkin suuri edistysaskel, jolla on erittäin suuri merkitys, kun tiedetään vähän gravitonin ominaisuudesta, sitten oletetaan gravitonin ja valon nopeuden vastaavuus ja saadaan lopulta kvantitatiivinen analyysitieto.

Huolimatta siitä, että asiakirja [5] on menestynyt menestyksekkäästi, se kuuluu kaksiakseliteoriaan ja menettää paljon tietoa kolmiulotteisesta avaruudesta. Tämän artikkelin tavoitteena on tutkia gravitonin liikelakia kolmiulotteisessa spiraaligalaksissa, paljastaa spiraaligalaksin muodostumis- ja jakautumislaki ja todentaa ne kokeellisen havainnointikuvan avulla. Seuraavasta tutkimuksesta löytyy lukuisia salaperäisen spiraaligalaksin ominaisuuksia. Nämä noudatetut lait ovat itse asiassa hyvin yksinkertaisia ​​ja luonteeltaan.

Seuraavassa osiossa 2 määritetään fyysinen malli spiraaligalaksin gravitonliikkeelle kolmiulotteisessa tilassa, tutkitaan mallin useiden avainparametrien muutoksen vaikutusta spiraaligalaksin levymuotoon ja selitetään havainnointikuvan avulla vastaava galaksikuvio on olemassa myös todellisuudessa. Osa 2.1, Kolmiulotteisen fyysisen mallin luominen Osa 2.2, M51-galaksin havainnointikuvan ottaminen esimerkkinä vastaavan fyysisen mallin parametrin saamiseksi Osa 2.3, keskustelu fyysisen mallin parametrimuutoksen vaikutuksesta galaksin levymuotoon Esimerkiksi kiertonopeuden differentiaalinen muutos “/>” voi muodostaa tyypillisen spiraaligalaksin tai umpikujaisen galaksigalaksin tai rengasgalaksin, kun muut parametrit pysyvät samoina, erilainen kiertokulman alkuarvo “/>” voi aiheuttaa galaksin olla spiraali tai rengas Osio 2.4, jossa käsitellään kolmiulotteisen vertailujärjestelmän kenttäkulman “/>” arvon vaikutusta spiraaligalaksin varren lukumäärään, nimittäin spiraaligalaksin ydin kaksoisvarren mallin esittämiseen on luonnollinen seuraus, jolle gravitoni pyörii ja säteilee 4p-tilaan samanaikaisesti.

Luvun 3 tarkoituksena on tutkia, että voimatasapainotila on spiraaligalaksin sisäinen tekijä ajatuslevyn muodon muodostamiseksi. Aluksi vahvistetaan dynamiikan voimatasapainotilojen fyysinen malli, kohta 3.1, Perustuu vakaan tasapainon olosuhteisiin, jotka ovat yhdensuuntaisia ​​astrolabetason suunnan kanssa, jotta voidaan päätellä yleiset olosuhteet, jotka galaksin tähtien on täytettävä. Kun /> tällainen yleinen kunto on kuuluisan keplerin kolmannen lain kappale 3.2, jossa tutkitaan astrolabetason suunnan kanssa samansuuntaisten vakaan tasapaino-olosuhteiden vaikutusta astrolabeen paksuuteen ja päätetään astrolaben paksuuden "/>" ja etäisyys galaksikeskuksesta “/>” Osa 3.3, Galaksin havainnointikuvan käyttäminen nykyisen valtavirran teoreettisen mallin todentamiseksi ja vertailemiseksi lopuksi, tuoden esiin olemassa olevan lain.

Luvussa 4 on tiivistettävä edellä esitetyt asiaankuuluvat johtopäätökset.

2. Gravitonin liikelaki spiraaligalaksissa ja spiraaligalaksin symmetrisen pyörivän varren luonnollinen muodostuminen ja muutos kolmiulotteisessa tilassa

2.1. Spiraaligalaksin gravitonin liikkeen jälki kolmiulotteisessa tilassa

Varsinaisella spiraaligalaksilla on aina tietty paksuus. Aikaisemmassa tutkimuksessa gravitonin liikemekanismia astrolabe-akselin suunnassa ei ole otettu huomioon. Joten seuraavassa tekstissä harkitaan gravitonin liikeprosessia astrolabe-akselin suunnassa.

1) Missä tahansa inertiaalisessa vertailujärjestelmässä gravitonin nopeus ammuttuihin eri suuntiin on identtinen ― vakion gravitonin nopeuden teoria, toisin sanoen graviton omistaa samanlaisen ominaisuuden kuin fotoni.

2) Joidenkin spiraaligalaksien vastaava keskipiste pyörii tasaisella pyörimisnopeudella />, yksikön ollessa radiaani / s. Huomio: pyörimisakselin suunnan eron takia voi olla plus-miinusmerkki.

3) Spiraaligalaksin ulospäin ammuttu graviton tulee pääasiassa vastaavasta galaksin keskustasta, koska suurin osa galaksin gravitaatiokentästä muodostuu. Muut tähdet ovat tällä painovoimakentällä.

4) Eri gravitonien ampumisprosessit ovat toisistaan ​​riippumattomia.

5) Liikkumisprosessissa eri gravitonit voivat vaikuttaa toisiinsa, mikä voidaan jättää pois.

6) Galaksissa kehän tähdet ovat normaalijakaumassa kohtisuorassa gravitonin liikeradan suuntaisesti.

7) Graviton-ammuttu liike tietyn ampumakulman mukaisesti voidaan jakaa kahteen liikkeeseen. Yksi liikkuu astrolabeen nähden yhdensuuntaisen periaatetason suuntaisesti (kohtisuorassa galaksin pyörimisakseliin nähden) ja toinen liikkuu kohti galaksin suuntaista pyörimisakselin suuntaa.

8) Gravitonin liikekäyrän lähellä oleva taivaankappaleen vakauttaminen tarvitsee myös tyydyttävän edellytyksen dynamiikan voimatasapainolle.

Määritä koordinaattijärjestelmä kuvan 2 mukaisesti. Spiraaligalaksin vastaava keskusta on koordinaatistojärjestelmän alkuperäisessä pisteessä O ja kiertää /> akselin ympäri kulmanopeudella /> ja ampuu gravitonia kohti /> (korkeuskulma />, atsimuuttikulma />). Sen nopeus on />. />, /> on r: n projektio XOY: lla

kone. Yllä olevan oletuksen mukaisesti /> vektorigrafiikan hajoamisen ja resul-

/>: Ampumagraviton korkeuskulma, yksikkö: rad (radiaani).

/>: Ammutusgravitonin asimuuttikulma, /> on alkuvaiheen atsimuuttikulma, joka voidaan asettaa arvoksi 0, yksikkö: rad (radiaani).

Kuva 2. Spiraaligalaksin vastaava keskusta O ampuu gravitonia kolmiulotteisessa tilassa.

/>: Etäisyys, jonka painovoima kulkee, yksikkö: cs, käyttäen cs: tä ilmaisemaan valoa sekunnissa.

/>: Gravitonin pyörimisakselilla kulkevan matkan projektio, yksikkö: cs, käyttäen cs: tä ilmaisemaan valoa sekunnissa.

/>: Gravitonin liikenopeus, yksikkö: c, käyttämällä c: tä ilmaisemaan valon nopeutta.

/>: Kulmakierrosnopeus, jolla on johtava rooli spiraaligalaksissa, voi olla nopeampi kuin galaktisen pinnan kulmakiertonopeus spiraaligalaksissa, joka on vakio. Yksikkö: rad / s (radiaani / sekunti).

Keskusteluprosessin yksinkertaistamiseksi keskustele vain />.

2.2. Malliparametrin kvantisointi

Äskettäin M51-galaksitietojen perusteellisen ja huolellisen analyysin mukaan sisällä on kuorirakenne, joten teemme joitain muutoksia viittaamalla asiakirjassa [5] esitettyihin kaavoihin (3) ja (4) (katso muita erityisiä asiakirjoista), vain antamalla tulokset tässä esitettyjen kaavojen (8) ja (9) mukaisesti.

/>(8)

/>(9)

Tämä artikkeli soveltaa tarkistettua kaavaa, laittamalla kaava (9) kaavoihin (5) ja (6) ja saamalla sitten samanlainen kuin M51-galaksin kolmiulotteinen gravitonin liikeyhtälö,

Tässä yksiköt /> ja /> ovat molemmat valovuotta, / / ​​ja /> ovat molemmat radiaaneja. Vertaa kaavaa (8) kaavaan (10) ja hanki sitten

/>(13)

Huomaa: Kaavan (12) osalta on oltava yksi rajoitusehto. Muuten erityisessä

kunnossa, se tulee esiin />. Joten lisätään väliaikaisesti ehto tosiasiallisesti, ts. />. Tässä on>

raja, pienempi kuin se. Ehkä on jokin toinen tekijä, joka alkaa vaikuttaa merkittävästi.

2.3. Spiraaligalaksin liikeradan jäljitys ja variaatiot kolmiulotteisessa tilassa

Käytä kaavoilla (10), (11) ja (12) Matlabia sen ohjelmointiin ja laskemiseen. Kolmiulotteinen käyrä, joka on muodostettu gravitonin liikkeen jäljen mukaisesti, on esitetty kuvassa 3 ja ääriviiva on esitetty kuvassa 4.

Kuvasta 3 voimme nähdä 3D-liikkeen jäljen gravitoneista, eli taivaankappaleen mahdollisesta sijainnista. Taivaankappaleen lopullinen sijainti ja jakaumakuva kärsivät kuitenkin myös kineettisen tasapainon ehdoista.

Kuvasta 4 voimme nähdä gravitonin liikeradan eri korkeuksilla (/> akseli). Tasossa, jossa /> sijaitsee, ääriviivat näkyvät 2D-tasossa. Erityistä huomiota: ääriviivan /> keskiosa on irrotettu, mikä osoittaa, että galaksin keskusta ei ole estetty galaksi ja että se sopii hyvin M51-galaksin kanssa (katso kuva 1).

1) Kulmakiertonopeuden /> muutoksen vaikutus graviton-liikkeen kolmiulotteiseen pintaan

Kun /> pienenee, /> kasvaa. Oletetaan, että arvot ovat vertailussa Kuva 3 ja Kuva 4

Kuva 3. Kaareva pinta, jonka muodostaa spiraaligalaksin liikkumisjälki kolmiulotteisessa tilassa. Yksikkö: valovuosi.

Kuva 4. Kaarevan pinnan ääriviivat, jotka muodostavat spiraaligalaksin gravitonin liikkumisjäljet ​​kolmiulotteisessa tilassa. Yksikkö: valovuosi.

Of /> kasvaa 100 kertaa, joten gravitonliikkeen kolmiulotteinen pinta on kuten kuvassa 5

ja ääriviivat ovat kuten kuvassa 6. Katso tarkkaan mittakaavan tietojen suhteellisuuskertoimen muutos koordinaattiakselilla.

Kuvion 6 ääriviivasta /> sen keskuksen ääriviivat on kytketty peräkkäin. Sen oletetaan olevan tyypillinen esimerkki, joka on samanlainen kuin vanhentunut spiraaligalaksia. Lisäksi samalla korkeudella olevien ääriviivojen etäisyysyksikkö kasvaa 100 kertaa, mikä tarkoittaa myös, että samalla korkeudella olevien ääriviivojen välinen tila kasvaa 100 kertaa.

Kun /> kasvaa, /> vähenee. Oletetaan, että arvovertailun arvot 3 ja 4 / / pienenevät 100 kertaa, joten gravitonliikkeen kolmiulotteinen pinta on kuvan 7 mukainen

ja ääriviivat ovat kuten kuvassa 8 on esitetty.

Kuvion 8 ääriviivoista tunnetusti eri korkeuksien ääriviivojen muoto on muuttunut rengasmaiseksi. Jos galaktisen keskuksen sisätilan kulmakiertonopeus on suhteellisen suuri, ylittäessään tietyn numeerisen arvon sen muodonmuotoinen viiva on rengasmainen. Ulkopuolelta katsottuna galaktinen keskusta on aivan kuin soikean valon ympäröimä. Se voi olla toukokuun spiraaligalaksien keskimuotojen muodostumismekanismi.

Esimerkki varsinaisesta galaksista: Elävä esimerkki kuviossa 6 esitetystä galaktisen keskuksen ääriviivoista on vain valtava ja kaunis säikeinen spiraaligalaksi NGC1300. Se sijaitsee hiljaa Eridanuksen kyljessä ja on kaukana meistä noin 70 miljoonaa valovuotta [9]. Kuvassa 9 on kuva upeasta saariuniversumista, joka on saatu yhdistämällä Hubbleen monikaistainen ampuminen, joka on yksi suurimmista koko galaksikuvasta

Kuva 5. 3D-pinta graviton-liikkeessä, kun /> kasvaa /> vähenee. Yksikkö: valovuosi.

Kuva 6. Muotiviivat gravitonliikkeen 3D-pinnalla, kun /> kasvaa /> vähenee. Yksikkö: valovuosi.

Kuva 7. 3D surface in the condition that />diminishes after />increases. Unit: light year.

Kuva 8 . Contour lines in 3D surface of graviton motion in the condition that />diminishes after />increases. Unit: light year.

Kuva 9. Picture of NGC1300 rodlike spiral galaxy.

history (the original size of image: 6637 × 3787). NGC1300 stretches across 100,000 light years. This image shot by Hubble will play a leading role in indicating rodlike structure of the whole galaxy and perfectly display splendid spiral arms. Actually, if carefully check the hard core of this typical rodlike galaxy, you can find a obvious spiral structure area with span reaching 3000 light years.

There is also a living example in Figure 8. Please refer to Figure 12.

2) The influence of change of initial value of rotation angle />on the three-dimensional surface of graviton motion

Except that the increase of rotation velocity will product ringlike contour line (as shown in Figure 8), via simulating calculation, we also find the influence of initial phase angle on formation of ringlike contour line. Addopt measurement data of M51 galaxy, i.e., making some changes in allusion to start angle in Figure 10 and Figure 11, such as letting />so the three-dimensional surface of graviton motion is shown in Figure 10 and the contour line is shown in Figure 11. Attention: before modifying start angle, the image of contour lines are as shown in Figure 4, that is, contour lines are symmetric double spiral arms, and, in the plane that />, the center of contour line is disconnected.

Seen from the contour lines in the position of />in Figure 11, the distribution of celestial bodies in galaxy approximately forms a circular ring.

As for Figure 8 and Figure 11, there is a living example too, that is, Art Hoag, an astronomer, accidentally found a extraordinary extragalactic system star―Hoag’s Object [10] , in 1950. Hoag’s Object is an extremely well-known ring galaxy (as shown in Figure 12). Stretching across about 0.1 million light years, Hoag’s Object is located in Serpens galaxy, far away from the earth for around 0.6 billion light years. Astrophiles and astronomers are interested in special appearance and distinctive structure of this galaxy, but as to the reason for formation of such galaxy, opinions vary, so there is still not a reasonable explanation to this day. According to motion trace theory of graviton, from Figure 8 and Figure 11, the angular rotation velocity is relatively faster, or start angle is comparatively bigger, which is its real internal cause.

Kuva 10. 3D surface of gravition motion when />. Unit: light year.

Figure 11 . When />, the contour lines in 3D surface of graviton motion. Unit: light year.

Figure 12 . A extremely famous ring galaxy―Hoag’s Object.

2.4. Mechanism Generated by Symmetric Double Rotating Arm Pattern of Spiral Galaxy

The document [11] points out, “The first thing concerned in the astronomy community is that, why regular spiral pattern with large scale can exist and be kept in strong worse rotation system (such as strong worse rotation found in all non-barred spiral galaxy)? why such patterns mostly are symmetrical double arms?”

As per this theory, the regular spiral pattern generates naturally because of graviton motion trace, complying with the principle of Archimedes spiral. The symmetric double rotating arm pattern also comes into being naturally, and the reason for it is that graviton is shot toward 4p space simultaneously at any time. Attention: In the previous analog computation, in the coordinate system in Figure 2, the value range of />is />, the pattern of symmetric double rotating arm will come up. If in line with the usual habit in setting up coordinate

system, letting the value range of olla tai, the pattern of single rotating arm will come up.

Kun, the three-dimensional surface formed by graviton motion trace generated with the same algorithm and procedure is as shown in Figure 13, and the contour lines are as shown in Figure 14. Attention: a curve with the same altitude shown in Figure 14 is a spiral line, that is to say, Figure 13 and Figure 14 give out a single rotating arm pattern. Please compare Figure 3 with Figure 4, then you will find that the value range of is different, one leads symmetric double rotating arm pattern and the other is single rotating arm pattern.

In order to expressly indicate the above-mentioned theory, insert data of M51 galaxy, and draw corresponding contour line in plane, the mechanism of symmetric double rotating arm pattern will be clear at a glance. The patterns of its rotating arm in 3D space and plane are as shown in Figure 15 and Figure 16.

Here it is, the reason that why most spiral galaxies present symmetric double rotating arm pattern. Actually, the law followed by the spiral galaxy is the most spontaneous and simplest natural law.

Figure 13 . Curved surface formed by motion trace of graviton of spiral galaxy in 3D space when. Unit: light year.

Figure 14 . Contour line in curved surface formed by motion trace of graviton of spiral galaxy in 3D space when. Unit: light year.

Figure 15 . Motion trace of graviton of M51 spiral galaxy and contour line in plane in 3D space when.

Figure 16 . Motion trace of graviton of M51 spiral galaxy and contour line in plane in 3D space when.

3. Graviton Motion Trace and Spiral Galaxy Thickness Distribution after Considering Condition for Load-Carrying Equilibrium in Dynamics of Celestial Body in the Three-Dimensional Space

In the previous text discusses motion trace of graviton of spiral galaxy. Viewed from ideal condition, stars rotating around the equivalent center of rotation galaxy are ought to distribute nearby motion trace of graviton. But because there is universal gravitation between the equivalent center of rotation galaxy and stars, it needs satisfy condition for force equilibrium in dynamics. Therefore, not all graviton motion trace can stabilize and remain many stars nearby them. For purpose of probing into the influence of kinetic equilibrium, we set up the coordinate system as shown in Figure 17.

Supposed that, the quality of the equivalent center of rotation galaxy is M, and it is located in the original point O of coordinate system the quality of stars rotating around the equivalent center of rotation galaxy is m, and it is located in the point of coordinate system the angular rotation velocity of the equivalent center of rotation galaxy is the angular rotation velocity that m rotates around the equivalent center of rotation galaxy is is vector between the original point O and the location ofja is the projection of in XOY plane On projection of in axis of the coordinate axis, and the displacement vector to XOY plane.

Here, is gravitation constant,.

Figure 17 . Force analysis of equivalent center of spiral galaxy and star m in 3D space.

3.1. Condition of Stable Equilibrium for Paralleling to XOY Plane Direction

For paralleling to XOY plane direction, its condition of stable equilibrium is: The formula (14) is equal to the formula (15).

(17)

In the two-dimensional space ,when, the formula (17) is simplified into the following formula as,

(18)

The formula (18) is the famous Kepler’s Third Law, i.e., in the two-dimensional space, the manifestation pattern of stable equilibrium condition (17) is just Kepler’s Third Law. That is to say, astronomical phenomena which can be explained by stable equilibrium condition (17) and traditional Kepler’s laws will not cause any conflict as for generated new laws in the three-dimensional space, please see the following in-depth research.

3.2. Relation between Thickness h of Galaxy Astrolabe and Distance rxy between It and Galactic Center

Acquire by the formula (17),

(19)

(20)

Discussion: 1) The thickness of galaxy astrolabe is in direct proportion to the square root of the quality of galactic center.

2) The thickness of astrolabe in the position of is inversely proportional to the square root of distance between it and galactic center.

3) The thickness of astrolabe is inversely proportional to angular velocity rotating around the equivalent center of rotation galaxy.

4) Because of in the above formula, it requires. In programming, it is necessary to note value range of parameters.

Special attention: In the above deduction, the difference between actual rotation trace s of graviton and radius of its location and is not distinguished especially. In the formula (14), (15) and (16), simply adopt the radius concept of location to replace the concept of actual motion trace. In these two concepts, which one will be adopted to deduce and more accurate in meaning? We would better use experimental data to conduct comparison and correction. Adopting the meaning at present mainly because of considering that, the surface density formed by quantity of graviton in unit solid angle conforms to inverse-square rate, and deduction and application is relatively simple. In addition, the angular rotation velocity in Figure 17 and Figure 18 is that should be the angular rotation velocity of for rotating around, possibly different from angular rotation velocity of. They have not been distinguished in this section, which may be an error. Supposed that there is a certain relation between these two angular rotation velocities, such as, so maybe in direct proportion, i.e., ja. Because the quantitative relation between them has not been found currently, in order to make convenience for numerical analysis, assume that both of them are equal (that is, take), and temporarily use to express, with no distinction.

and just temporarily take and insert into the formula (20), then obtain

(21)

Here, as for estimation on, adopt data (please see Table 1 in the document [7] ) similar to that of M51 rotation galaxy. May as well assuming that the quality of its equivalent center is, gathered in the range [7] with radius smaller than 1.1 kpc the quality of a sun is.

Convert unit of length in the constant G into light year,

(light year 3 ・kg −1 ・s −2 ). Take angular rotation velocity of the sun as the upper limit value of angular rotation velocity of equivalent center of rotation galaxy, i.e.,

Put these data into the formula (21), getting the relation between thickness of M51 rotation galaxy and as,

(22)

(23)

Unit:: light year,: light year,: radian/s.

1. When is smaller than some value (supposed that this value is), there should be another constraint condition.

2. From the formula (22) to (23), adopt. So, strictly speaking, from mathematical derivation, £ in the formula (23) will not be established. But in order to embody that physical meanings accommodating stars is allowed in the trace smaller than trace in mathematical expression, this writing style is remained temporarily, and not traced strictly. After obtaining the minimum value of or real, insert it into the formula (22) again, the formula (23) obtained from this will be established in really strict meaning. At present, there is no way to gain numerical expression, conducting comparison by images.

3. In programming and calculating, please not that.

Combining constraint conditions in the formula (20) or (21) with the formula (5), (6) and (7), we gets the image that stars of spiral galaxy are all located in thin disk, which accords with practical situation very well. So as to display this beautiful image, especially inset observation data of M51 galaxy into the above-mentioned formula, then gain a group of formulas which can be shown in figure, such as the formula (10), (11), (12) and (23) discussed previously. Its 3D image can be drawn by using Matlab software, as shown in Figure 18 and Figure 19.

Figure 18 . 3D motion trace of graviton of spiral galaxy in the condition of physical constraint. Unit: light year.

Figure 19 . Profile diagram of 3D motion trace of graviton of spiral galaxy in the condition of physical constraint. Unit: light year.

3.3. The Comparison with the Observation Image and Current Mainstream Theoretical Model Law

Applying the above-mentioned theory that the thickness of astrolabe is inversely proportional to the square root of distance between it and galactic center into image of NGC891 galaxy (see Figure 20), we can find that the theoretical fitting curve accords with actual fitting curve very well. It shows that this theory is right, as a great success.

In figure, the horizontal and vertical red line, representing two symmetric axises that are meristic with the center of NGC891, which are used to establish coordinate system. The vertical line is axis, the horizontal line is axis and the cross point is the original point. The white curved line is fitted by the formula (20).

There is a question, that is, the present popular theory also put forwards a exponent distribution model [12] , so which one is better?

The fitting formula of exponent distribution model raised by the present popular theory can be denoted by the formula (24).

(24)

We conduct the same data processing in allusion to data in Figure 20, and draw them in the same image to carry out comparison. The result is as shown in Figure 21.

Viewed from Figure 21, the fitting curve of graviton motion trace theory better accords with the external profile of galaxy and hand-painted curve. From model simplification and physical meanings of parameters, the physical thought of graviton motion trace theory is comparatively simple, the formula can be directed made from established coordinate system and the physical meanings of parameters are clear, which meet “the principle of simplification”. Apply thought that field quantum transmits acting force, put forward graviton motion trace and use basic physics theory to add dynamic constraint on the theory of graviton motion trace, overcoming “incompatibility of microphysics and macroscopic physics”, realizing integration of knowledges in relevant fields and satisfy “the principle of harmony”. In the condition of using several galaxy images with great different in shape to conduct verification, the coincidence degree of the theory and actual measurement image is high, satisfying “the principle of testability”. Other testing principles all can be verified gradually in the following researches in success. According to “The criterion of both high and low quality among a group of theories” [13] , the theory of graviton motion trace owns greater superiority.

Figure 20 . The thickness of astrolabe is inversely proportional to the square root of distance between it and galactic center in NGC891 galaxy.

Figure 21 . Comparison between two model fitting curves and hand-painted curves (outline of galaxy) in NGC89 galaxy.

In addition, the document [14] reports a piece of scientific news, “Some spiral galaxies are plump and ridgy, while some others like flat disk. Galaxies seem so different with each other, which has been always a puzzle filled with controversy.” Recently, an international astronomer group from Australia has discovered that, it depends on their rotation velocity, that is, the spiral galaxy rotating fast is flat and thin, while the galaxy with the

same size rotating slowly is fat and plump. As per the formula (22), , i.e., there is the law of “that the

galaxy thickness h is inversely proportional to angular rotation velocity”, which accords with actual phenomenon reported above. Due to that the original research paper has not been found, specific comparison has not been made here temporarily.

1) On the basis of motion law of graviton of spiral galaxy in the two-dimensional space proposed in the document [4] [5] , this article raises motion law model of graviton of spiral galaxy in the three-dimensional space, revealing internal essence of formation of spiral galaxy. It tactically combines microscopic graviton motion law and macroscopic galaxy pattern, overcoming lots of disadvantages of the current popular theories.

2) The combination, between motion law model of graviton of spiral galaxy in the three-dimensional space and dynamic constraint condition, is able to naturally reveal mechanisms of symmetric double rotating arm structure and thin disk structure of spiral galaxy.

3) Through applying theories in this article, analyzing image of galaxy greatly differing from M51, such as M101 and Hoag’s Object shown in Figure 12, as per images in polar coordinate system which these images correspond to, it is verified again that, the shape of rotating arm presents law, i.e., the rotating arm of spiral galaxy conforms to Archimedes spiral in the shape (it is not given out due to limitation of article length. And independent verification on it is welcomed), but not the present mainstream viewpoint (the shape of rotating arm accords with the logarithmic spiral linetype [15] ), which is not an accidental result. Therefore, it further verifies the correctness of this theory.

4) The changes of different parameters in the theory of this article can result in galaxy images with great difference in shape, and the actual picture of corresponding galaxy image can be found in observation image, which indicate that this theory owns universality.

5) The law that galaxy thickness changes with radius deduced theoretically in this article, is not only simple in model and clear in physical meaning, but also that its precision is better than exponential decay law [12] proposed by the present mainstream theory in accordance with verification of NGC891 galaxy observation picture.

Special thanks to Professor Ye Zhiyao of Beijing Chemical Defense Institute for encouragement and support, also Professor Cao Shenglin, a astronomy expert from Beijing Normal University, Chen Yue, Wu Yuejiang, Zhu Hongbo, Meng Xiaodong and Zhao Caifeng, former graduate students from Department of Physics, Beijing Normal University, putting forward lots of valuable advices in the research process of this project.


ESO 499-G37, a spiral galaxy in Hydra

ESO 499-G37 (also known as UGCA 196) is a spiral galaxy that lies about 59 million light-years away from Earth in the southern border of the constellation of Hydra (Water Snake), while it is receding from us at approximately 955 kilometers per second. It is a member of the NGC 3175 Group of galaxies.

The galaxy’s faint, loose spiral arms are swirling around its nucleus. The blue tinge emanates from the hot, young stars in the spiral arms, and the pockets of blue seen throughout ESO 499-G37 are areas of active star formation.. The spiral arms have also large amounts of gas and dust, of which new stars are constantly forming.

However, the galaxy’s most characteristic feature is a bright elongated nucleus. The bulging central core usually contains the highest density of stars in the galaxy, where typically a large group of comparatively cool old stars are packed in this compact, spheroidal region.

Many spiral galaxies have a bar running across the center of the galaxy which are thought to act as a mechanism that channels gas from the spiral arms to the center, enhancing the star formation.

Recent studies suggest that ESO 499-G37’s nucleus sits within a small bar up to a few hundreds of light-years along, about a tenth the size of a typical galactic bar. Astronomers think that such small bars could be important in the formation of galactic bulges since they might provide a mechanism for bringing material from the outer regions down to the inner ones. However, the connection between bars and bulge formation is still not clear since bars are not a universal feature in spiral galaxies.

This image was created from visible and infrared exposures taken with the Wide Field Channel of the Advanced Camera for Surveys on the Hubble Space Telescope. ESO 499-G37 is seen here against a backdrop of distant galaxies, scattered with nearby stars.


Formation mechanism of a non-barred 6-arm spiral galaxy - Astronomy

If you believe that a spiral arm exists over a very large dis-
tance in the Galaxy, you would probably also like to believe
that it exists over many rotation periods.
Prendergast 1967, p.304

In the beginning the immediate necessity was a consistent de-
scription of the spiral phenomenon, in sufficiently good agree-
ment with the observational data.
Bertin 1980, p.10

The Lin-Shu Milky-Way spiral diagram favorably met at the Noordwijk 1966 IAU Symposium (Lin & Shu 1967), its authors affirmed that their wave theory already "produced conclusions which appear satisfactory from a general point of view". It was declared "free from the kinematical difficulty of differential rotation" 28 and permitting "the existence of a [two-armed trailing] spiral pattern over the whole disk while allowing the individual spiral arms to be broken and fragmentary" (Lin 1967b, pp.459, 462 Lin 1968, p.47). This optimism gave Lin a feeling of confidence, correctness and leadership in the understanding of galactic spiral phenomenon, feeding his further initiative.

. a number of major improvements and further extensions
of the theory.
Shu 1968, p.5

Still, a posteriori, the behavior of the system is remarkably
simple, and the use of asymptotics is a generous source of
physical insight.
Bertin & Lin 1996, p.219

To Shu, his historic early coauthor, Lin posed the important task of enriching the analytical attire of their `theory of density waves', and Shu supplied some in his PhD thesis work "The Dynamics and Large-Scale Structure of Spiral Galaxies", presented at Harvard in early 1968 (Shu 1968, hereinafter S68). 29 He started with the derivation of a general integral equation for self-consistent responses in a thin star disk. Kalnajs (1965) already had one in an epicyclic approximation, attacking it for growing-mode solutions, but uninspired by those arduous efforts, Shu was not in the mood to vie with him in direct modal search, the more so as, following Lin, he targeted only tightly wrapped neutral modes. This converted his practical interest in the integral equation to analyzing its short-wavelength limit in the 2 nd WKBJ order. For the day, it was a rather worthy plan as for instance it seemed to allow access to the radial behavior of the supposedly long-lived modes.

"We start with the hypothesis that a neutral spiral density wave exists. We then investigate the question whether such waves can be self-sustained in the presence of differential rotation and finite velocity dispersion. In this way, we are able to study, in a qualitative manner, the characteristics of such self-sustained waves. This deals with the question of persistence. [. ] We investigate the question how such waves can be expected to attain finite amplitudes, and what mechanism is that allows them to take on a spiral rather than a barred form. This deals with the question of origin" (S68, p.6)

In his attempts of answering the so posed `question of persistence', Shu resourcefully argued for adoption of the marginally stable galaxy-disk model, and turning then to the `question of origin', he called for the idea of overstability with which to resolve the `antispiral theorem' in favor of a trailing quasi-stationary spiral mode.

Lin and Shu initially ascribed a quasi-stationary spiral structure to an in-places-strongly-unstable star disk (Lin & Shu 1964), but soon they changed their mind (Lin and Shu 1966) for Toomre's early idea of the disk entirely evolving to a state of marginal stability Q = 1 (Toomre 1964a). Toomre himself had already left it, having considered the role gas clouds must have on stars, which Julian's calculations soon supported (Julian 1967), however Lin and Shu remained skeptical of any need for Q to rise above unity.

Lin: "Toomre (1964a) gave a criterion for the minimum dispersion velocity needed to prevent gravitational collapse. He and Julian (JT) are inclined to believe, however, that the mean square dispersion velocity might exceed this minimum by as large a factor as 1.8. On the other hand, Lin and Shu (1966) are inclined to believe that the value would not significantly exceed the minimum needed [. ] Since observations show deviations from a Schwarzschild distribution, it is difficult to distinguish between these two opinions without a careful analysis of the observational data." (Lin 1968, p.49)

Shu: "Whether the Galaxy is everywhere more than marginally stable is a point of some debate. Julian (1967) is of the opinion that the enhancement of cooperative effects of the irregular forces provided by massive objects (on the order of 10 6 - 10 7 solar masses each) will inevitably drive Q to values substantially higher than unity. Observations in the plane of the Galaxy show only the `spiral arms' to possess large mass concentrations." (Shu 1970c, p.111) "In the density-wave theory of spiral structure (Lin and Shu 1964, 1966), large aggregations of interstellar gas are the manifestation of a density wave and do not represent either a bound or a quasi-permanent body of matter. The interaction of stars with such a wave does not lead to appreciable relaxation." (Shu 1969, p.506)

This troublesome climate prompted Lin and Shu to reverse the logic of thinking and they put, accordingly, that their pioneer Noordwijk plot best attested its underlying Q = 1 star disk. Shu examined Lynden-Bell's mechanism of violent relaxation and claimed it not occurring in disk conditions. "The only relaxation mechanism operative for stars in the early life of such galaxies, he thus argued, is an axisymmetric form of the Jeans instability discussed by Toomre" (Shu 1969, p.505) it develops in the disk plane and affects neither vertical distribution of stars nor their angular momentum. Along the event sequence Shu proposed for this mechanism, our young, still gaseous Galaxy first attains a disk form. Via shear deformation, its mass distribution becomes axisymmetric, and turbulent gas motions get fixed at a permanent level c comparable to today's vertical stellar velocity dispersion. There comes a period of violent star formation. The baby stars, inheriting parental kinematics, gain an isotropic rms velocity c. The fresh cold disk they arrange is a fit subject for the operation of axisymmetric instability through which it heats up until a stage Q 1 is reached. The process cannot go beyond it, and losing the heat is also impossible owing to the lack of any plausible cooling of the stars (Shu 1968, 1969, 1970c).

In the adoption of Q 1 Lin and Shu found two attractive factors. One was that in this neutral-mode case the four dispersion-curve branches seemed to converge at corotation = 0 (Fig.5). Shu conceived that two longer-wave branches, due mainly to differential rotation, are "more in the nature of pulsations", and two other, determined primarily by velocity dispersion, are "more in the nature of paikallinen oscillations" (S68, p.108). Still, well seeing that these two processes are present in varying degrees here and there in the disk, he found this "useful for conceptual purposes" insight "somewhat arbitrary" and credited realistic `coherent' spirals "without a `kink' at = 0" to a proposed `Mode-A' meant to couple the short-wave branch inside corotation with its long-wave counterpart outside the same. 30 This smooth and conscious selection, Shu noticed, had already served him and Lin in 1966 with their Noordwijk Milky-Way spiral understood as the inner half of Mode-A.

Lin and Shu hoped that "after a galaxy has been completely stabilized against Jeans' condensational instability, it is still susceptible to a mild overstability of two-armed waves" to which one owes actual spiral formation (S68, p.8). 31 Shu developed this theme in his thesis. In 1967 he learned from Toomre about his tentative group-velocity results and misused those to visualize how the individual wave crests move radially. He did not think then of genuine spiral-wave packets (see Sect. 3.2) and what he had was but a group of tightly wrapped two-armed waves somehow occurring to a galaxy and soon developing into an almost self-sustained mode, to get perfectly so via slight shearing and other modifications when it would gain and fix its amplitude. But if such a wave-crest group is not quite a mode yet, why not to apply to it group-velocity formulas? Shu did so and there he saw "another (and perhaps more important)" attraction due to the Q = 1 model (S68, p.111): his near-Mode-A got an inward radial group motion that "does not reverse sign somewhere in the principal range" between the inner and outer Lindblad resonances (ILR and OLR hereinafter). 32 In the inhomogeneous overstable disk such a motion "would lead to the growth of a `group' of spiral waves to some finite amplitude, the growth being ultimately limited by non-linear effects [. of] the shearing effects of differential rotation (which is absent in the linear theory) [that] may be expected to enhance any preference for trailing patterns." (p.8) 33

These overstability ideas Shu directly associated with the antispiral theorem that "a number of us have sometimes been worried" about (Prendergast 1967, p.308).

28 Woltjer, the key player who turned Lin to galaxy dynamics, stated in his spiral review that the density-wave theory as pictured by Lindblad already "resolves the kinematical difficulties, but of course a dynamic justification is needed" (Woltjer 1965, p.570). Lin (1967b, p.458) soon claimed that his and Shu's theory resolves the same as well. Back.

29 "Much of the credit for this investigation belongs to Professor C.C. Lin who asked the key question concerning the spiral structure of disk galaxies and then formulated the basic approach toward the resolution of the problem. [. ] Professor M. Krook provided much generous help in his capacity as my faculty advisor and official thesis supervisor. Without his guidance and patience, my progress as a graduate student at Harvard would not have been as pleasant. Discussions with Dr. A. Kalnajs have cast light on several major and subtle points. Many of the more fruitful approaches were found only because of his well-raised criticisms of the form of the theory prevailing at one time. I have made use of some ideas of Professors A. Toomre and P. Vandervoort and am indebted to them on that account. Professor Toomre's helpful criticisms of various aspects of this research invariably proved to be illuminating. [. ] The arrangement and style [of the final draft of the manuscript] were greatly improved by several suggestions made by Professor C.C. Lin. To all of these people, I am extremely grateful". (S68, p.i) Back.

30 Shu's proposed `Mode-B' combined the long waves inside and short waves outside corotation. "Formally, Mode-B spirals with m = 2 would present the appearance of a barred spiral" (S68, p.123). Back.

31 Overstability meant to Lin and Shu (Lin & Shu 1966 Lin 1967a) slow growth of waves traveling in an inhomogeneous Q = 1 disk. Back.

32 It is this mode, Lin and Shu believed, that manifests itself in the observed spiral structure, and only by superposing the identical `near-mode' with opposite sense of winding and direction of motion that "we obtain pure standing waves which do not propagate. Such a wave, of course, does not have any spiral features." (S68, p.113) Back.

33 Lin and Shu knew well that the shear, which was absent in their wave-mode theory, was absolutely present in the alternative, sheared-wave theory (GLB, JT) and that it there supported nothing but trailing waves. At the time they (and not only they) thought, however, that there was no intrinsic connection between these two types of density-wave theories. From their own end, they were not very successful in the 1960s in explaining the trailing-spiral prevalence, though that had been a vital test for any spiral theory. As regards their repeated mentions of and hints at nonlinear effects (Lin & Shu 1966 Lin 1967b, 1968), Lin and Shu never went into it very seriously. Besides, their view of mild instability favored trailing waves only inside corotation, diagnosing that "there might be a preference of leading waves in the [Galaxy's] range 10-12 kpc". Lin (1967a, p.80-81) professed that this "cannot be taken on face value", and largely to avoid the trouble he left his original grand spiral plan over the entire `principal region' between the m = 2 ILR and OLR for a conceptually different but yet space-preserving variant with corotation just transplanted to safer areas of disk outskirts or thereabouts.

Soon Contopoulos (1970a, b) calculated near-ILR stellar orbits subjected to a growing imposed Lin-Shu spiral gravity field of leading and trailing planforms. He got trailing responses in both cases and explained his result in terms of a specific character of misalignment of solutions inside and outside ILR, considering this the first strict demonstration of the Lin-Shu-wave trailing. Back. *****


NGC 5850

10% of all galaxies havea normal/standard purely exponential disk down to our noise limit. Thesurface brightness distribution of the rest of the galaxies is betterdescribed as a broken exponential. About 60% of the galaxies have abreak in the exponential profile between ˜ 1.5-4.5 times thescalelength followed by a downbending, steeper outer region. Another

30% shows also a clear break between ˜ 4.0-6.0 times thescalelength but followed by an upbending, shallower outer region. A fewgalaxies have even a more complex surface brightness distribution. Theshape of the profiles correlates with Hubble type. Downbending breaksare more frequent in later Hubble types while the fraction of upbendingbreaks rises towards earlier types. No clear relation is found betweenthe environment, as characterised by the number of neighbours, and theshape of the profiles of the galaxies.

70 per cent of the galaxies classified as SAB-types in thenear-infrared might actually be non-barred systems, many of them havingcentral ovals. It is also possible that a small fraction of the SAB-typegalaxies have weak non-classical bars with spiral-like morphologies.

R-0.5 out to approximately 150 kpc. For non-FornaxCluster companions the falloff continues out to the 300 kpc limit of thesurvey. The velocity dispersion of these companions is found to reach amaximum of 350 km s-1 at around 120 kpc, after which theyfall at a rate consistent with Keplerian falloff. This falloff may thenindicate the detection of a cut-off in the mass-density distribution inthe elliptical galaxies' dark matter halo at

1.25. In order to minimize the effect of selectionbiases, we confine our analysis to galaxies that occupy the region ofthe magnitude-size plane where the survey is

90% complete at allredshifts. The observed size distribution is consistent with a lognormaldistribution as seen for the disk galaxies in the local universe anddoes not show any significant evolution over the redshift range0.25

2% of the total nuclear stellar mass inthese galaxies, but we demonstrate how the nuclear stellar populationsof normal spiral galaxies can be built up through a series of thesebursts. The bursts were detected only in Sbc galaxies and later, andboth bars and interactions appeared to be sufficient, but not necessary,triggers for the nuclear star formation activity. The vast majority ofgalaxies with nuclear star formation were classified as H II galaxies.With one exception, LINERs and transition objects were dominated byolder red stars, which suggested that star formation was not responsiblefor generating these galaxies' optical line emission.

3 using the Hubble Space Telescope GOODS ACS and Hubble Deep Fieldimages.

106 Msolar H I point sources in thefield are considered marginal detections. Neither are associated withthe optical jets.The jets' radio-X-ray spectral energy distribution is most consistentwith starlight. However, from their morphology, optical/near-infraredcolors, and lack of H I, we argue that the jets are not tidal tailsdrawn out of NGC 1097's disk or stars stripped from the ellipticalcompanion NGC 1097A. We also reject in situ star formation in ancientradio jets as this requires essentially 100% conversion of gas intostars on large scales. Instead, we conclude that the jets represent thecaptured remains of a disrupted dwarf galaxy that passed through theinner few kiloparsecs of NGC 1097's disk.We present N-body simulations of such an encounter that reproduce theessential features of NGC 1097's jets: A long and narrow ``X''-shapedmorphology centered near the spiral's nucleus, right-angle bends, and nodiscernible dwarf galaxy remnant. A series of jetlike distributions areformed, with the earliest appearing

1.4 Gyr after impact. Well-definedX shapes form only when the more massive galaxy has a strong diskcomponent. Ram-pressure stripping of the dwarf's interstellar mediumwould be expected to occur while passing through NGC 1097's disk,accounting for the jets' lack of H I and H II. The remnants' (B-V) colorwould still agree with observations even after

3 Gyr of passiveevolution, provided the cannibalized dwarf was low-metallicity anddominated by young stars at impact.