نوعی نادر و خاص از کهکشان‌های مارپیچی
نوعی نادر و خاص از کهکشان‌های مارپیچی
مجله علمی ایلیاد - «فوق‌مارپیچ‌ها» کهکشان‌های دیسکی بسیار عظیمی هستند که نرخ شکل‌گیری ستاره در آن‌ها بالا است. این کهکشان‌ها بسیار بزرگ‌تر، روشن‌تر و سنگین‌تر از کهکشان راه‌شیری هستند. دکتر «پاتریک اوگله» و همکارانش دریافته‌اند که این کهکشان‌ها بسیار سریع‌تر از چیزی که به جرم آن‌ها می‌خورد، می‌چرخند. سرعت چرخش آن‌ها به ۵۷۰ کیلومتر بر ثانیه می‌رسد. کهکشان راه‌شیری با سرعت ۲۱۰ کیلومتر بر ثانیه می‌چرخد. فوق‌مارپیچ‌ها روشنایی بالایی دارند و معمولاً ۸ تا ۱۴ برابر کهکشان راه‌شیری نور دارند. آن‌ها کهکشان‌های حجیم و سنگینی هستند که ۴۵۰،۰۰۰ سال نوری قطر دارند و جرم آن‌ها بین ۳۰ تا ۳۴۰ میلیارد برابر خورشید است. تا کنون فقط ۱۰۰ مورد از این کهکشان‌ها شناسایی شده‌اند.
دکتر اوگله می‌گوید: «فوق‌مارپیچ‌ها با بسیاری از معیارها خاص هستند. آن‌ها رکورد سرعت چرخش را نیز در دست دارند.» دکتر اوگله و همکارانش داده‌های مربوط به ۲۳ نمونه از این کهکشان‌ها را با استفاده از تلسکوپ SALT در آفریقای جنوبی و تلسکوپ‌های ناسا جمع‌آوری کرده‌اند. آن‌ها فکر می‌کنند که سرعت بالای این کهکشان‌ها نشان‌دهنده‌ی وجود مقادیر زیاد ماده‌ی تاریک در آن‌ها است. جرم ماده‌ی تاریک در بزرگ‌ترین این کهکشان‌ها حدوداً ۴۰،۰۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید است.
دکتر اوگله می‌گوید: «به نظر می‌رسد که سرعت چرخش کهکشان توسط جرم ماده‌ی تاریک آن مشخص می‌شود.» این واقعیت که در کهکشان‌های فوق‌مارپیچ رابطه‌ی مرسوم بین جرم ستاره‌ها و سرعت چرخش کهکشان وجود ندارد، برخلاف «تئوری گرانش MOND» است. طبق این تئوری، در کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی بزرگ، گرانش به مقدار کمی بیش از پیش‌بینی نیوتون و اینشتین است. این موضوع باعث می‌شود که لبه‌های بیرونی کهکشان‌های مارپیچ با سرعت بالاتری بچرخد. این تئوری ارائه شد تا رابطه‌ای استاندارد برای سرعت چرخش کهکشان‌های مارپیچ تولید کند؛ بنابراین نمی‌تواند این سرعت را برای فوق‌مارپیج‌ها پیش‌بینی کند.
فوق‌مارپیچ‌ها جرم ستاره‌ای کمی دارند، ولی در مقابل جرم ماده‌ی تاریک در آن‌ها بالا است. بنابراین می‌توان گفت که ماده‌ی تاریک از ستاره‌زایی جلوگیری می‌کند. دو احتمال در این مورد وجود دارد؛ یا گازهای اضافی که به درون این کهکشان‌ها کشیده می‌شوند با یکدیگر برخورد کرده و گرم می‌شوند، ولی فرصت سرد شدن و تشکیل ستاره به آن‌ها داده نمی‌شود و یا اینکه سرعت چرخش بالای این کهکشان‌ها تولید نیروی گریز از مرکز بالایی می‌کند که جلوی شکل‌گیری ستاره‌ها را می‌گیرد. البته باید اذعان داشت که تحت همین شرایط نیز در برخی اوقات ستاره‌هایی در کهکشان‌های فوق‌ماپیچ شکل می‌گیرند. این کهکشان‌ها سالانه ۳۰ برابر جرم خورشید را به ستاره تبدیل می‌کنند که برای کهکشان‌هایی با این اندازه، عادی به حساب می‌آید. کهکشان راه‌شیری هر ساله تبدیل یک ستاره با جرم خورشید را انجام می‌دهد.