Honderdduizenden vrijwilligers hebben geholpen om bijna een eeuw classificatie van sterrenstelsels omver te werpen, in een nieuwe studie met behulp van gegevens van het al lang bestaande Galaxy Zoo-project. Het nieuwe onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , gebruikt classificaties van meer dan 6000 sterrenstelsels om te onthullen dat "bekende" correlaties tussen verschillende kenmerken niet worden gevonden in deze grote en complete steekproef.

Bijna 100 jaar geleden, in 1927, astronoom Edwin Hubble schreef over de spiraalstelsels die hij op dat moment observeerde, en ontwikkelde een model om sterrenstelsels te classificeren op type en vorm. Bekend als de Hubble-stemvork vanwege zijn vorm, dit model houdt rekening met twee hoofdkenmerken:de grootte van het centrale gebied (bekend als de "bulge"), en hoe strak gewikkelde spiraalarmen zijn.

Hubble's model werd al snel de gezaghebbende methode voor het classificeren van spiraalstelsels, en wordt tot op de dag van vandaag nog steeds veel gebruikt in astronomieboeken. Zijn belangrijkste observatie was dat sterrenstelsels met grotere uitstulpingen de neiging hadden om strakkere spiraalarmen te hebben, het verlenen van vitale ondersteuning aan het "density wave" -model van spiraalarmvorming.

Nu echter, in tegenstelling tot het model van Hubble, het nieuwe werk vindt geen significante correlatie tussen de grootte van de uitstulpingen van de melkweg en hoe strak de spiralen zijn gewonden. Dit suggereert dat de meeste spiralen toch geen statische dichtheidsgolven zijn.

Galaxy Zoo Project Scientist en eerste auteur van het nieuwe werk, Professor Karen Masters van Haverford College in de VS legt uit:"Deze niet-detectie was een grote verrassing, omdat deze correlatie in vrijwel alle astronomiehandboeken wordt besproken - het vormt de basis van de spiraalreeks die door Hubble wordt beschreven."

Hubble werd beperkt door de technologie van die tijd, en kon alleen de helderste nabije sterrenstelsels waarnemen. Het nieuwe werk is gebaseerd op een 15 keer groter voorbeeld uit het Galaxy Zoo-project, waar leden van het publiek beelden van sterrenstelsels beoordelen die door telescopen over de hele wereld zijn gemaakt, het identificeren van belangrijke kenmerken om wetenschappers te helpen bij het opvolgen en analyseren in meer detail.

"We dachten altijd dat de grootte van de uitstulping en de winding van de spiraalarmen met elkaar verbonden waren, ", zegt Masters. "De nieuwe resultaten suggereren anders, en dat heeft een grote impact op ons begrip van hoe sterrenstelsels hun structuur ontwikkelen."

Er zijn verschillende voorgestelde mechanismen voor de vorming van spiraalarmen in sterrenstelsels. Een van de meest populaire is het dichtheidsgolfmodel - het idee dat de armen geen vaste structuren zijn, maar veroorzaakt door rimpelingen in de dichtheid van materiaal in de schijf van de melkweg. Sterren bewegen in en uit deze rimpelingen terwijl ze door de melkweg gaan.

Nieuwe modellen suggereren echter dat sommige armen op zijn minst echte constructies kunnen zijn, niet alleen rimpels. Deze kunnen bestaan ​​uit verzamelingen sterren die door elkaars zwaartekracht zijn verbonden, en fysiek samen roteren. Deze dynamische verklaring voor de vorming van spiraalarmen wordt ondersteund door ultramoderne computermodellen van spiraalstelsels.

"Het is duidelijk dat er nog veel werk te doen is om deze objecten te begrijpen, en het is geweldig om nieuwe ogen bij het proces te hebben, " voegt Brooke Simmons toe, Plaatsvervangend projectwetenschapper voor het Galaxy Zoo-project.

"Deze resultaten tonen aan dat, meer dan 170 jaar nadat de spiraalstructuur voor het eerst werd waargenomen in externe sterrenstelsels, we begrijpen nog steeds niet helemaal wat deze prachtige eigenschappen veroorzaakt."