Density wave theory
ઘનતા તરંગ સિદ્ધાંત અથવા લિન-શુ ઘનતા તરંગ સિદ્ધાંત એ સી. સી. દ્વારા પ્રસ્તાવિત એક સિદ્ધાંત છે. લિન અને ફ્રેન્ક શુએ 1960ના દાયકાના મધ્યમાં સર્પાકાર તારાવિશ્વોની સર્પાકાર હાથની રચનાને સમજાવવા માટે. લિન-શુ સિદ્ધાંત લાંબા સમય સુધી ટકી રહેલા અર્ધસ્થાયી સર્પાકાર માળખા (ક્યુએસએસએસ પૂર્વધારણા) નો વિચાર રજૂ કરે છે. આ પૂર્વધારણામાં, સર્પાકાર પેટર્ન ચોક્કસ કોણીય આવર્તન (પેટર્ન ઝડપ) માં ફરે છે, જ્યારે તારાવિશ્વની ડિસ્કમાંના તારાઓ આકાશગંગાના કેન્દ્રથી તેમના અંતરના આધારે અલગ ઝડપે પરિભ્રમણ કરે છે. તારાવિશ્વોમાં સર્પાકાર ઘનતા તરંગોની હાજરી તારાની રચના પર અસર કરે છે, કારણ કે આકાશગંગાની આસપાસ પરિભ્રમણ કરતા વાયુને સંકુચિત કરી શકાય છે અને સમયાંતરે આંચકો લાગી શકે છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, વૈશ્વિક સર્પાકાર પેટર્નની રચનાને ભરતીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના વિરોધમાં, સ્વ-ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે તારાઓની ડિસ્કની અસ્થિરતા તરીકે ગણવામાં આવે છે. સિદ્ધાંતની ગાણિતિક રચના શનિની વીંટીઓ જેવી અન્ય એસ્ટ્રોફિઝિકલ ડિસ્ક પ્રણાલીઓમાં પણ વિસ્તૃત કરવામાં આવી છે. ગેલેક્ટિક સર્પાકાર હથિયારો મૂળરૂપે, ખગોળશાસ્ત્રીઓને એવો વિચાર હતો કે સર્પાકાર આકાશગંગાના હાથ ભૌતિક હતા. જો કે, જો આ કિસ્સો હોય, તો હાથ વધુને વધુ કડક રીતે ઘાયલ થઈ જશે, કારણ કે આકાશગંગાના કેન્દ્રની નજીકનું દ્રવ્ય આકાશગંગાની ધાર પરના દ્રવ્ય કરતાં વધુ ઝડપથી ફરે છે. માત્ર થોડીક ભ્રમણકક્ષાઓ પછી હથિયારો બાકીની આકાશગંગાથી અલગ પડી શકશે નહીં. આને વાઇન્ડિંગ પ્રોબ્લેમ કહેવામાં આવે છે. લિન એન્ડ શુએ 1964માં પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે હથિયારો ભૌતિક પ્રકૃતિના ન હતા, પરંતુ તેના બદલે ધોરીમાર્ગ પર ટ્રાફિક જામ જેવા વધુ ગીચતા ધરાવતા વિસ્તારોથી બનેલા હતા. કાર ટ્રાફિક જામમાંથી પસાર થાય છેઃ તેની વચ્ચે કારની ઘનતા વધે છે. જોકે, ટ્રાફિક જામ પોતે વધુ ધીમે ધીમે આગળ વધે છે. આકાશગંગામાં, તારાઓ, વાયુ, ધૂળ અને અન્ય ઘટકો ઘનતા તરંગોમાંથી પસાર થાય છે, સંકુચિત થાય છે અને પછી તેમાંથી બહાર નીકળે છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ઘનતા તરંગ સિદ્ધાંત એવી દલીલ કરે છે કે "વિવિધ ત્રિજ્યામાં તારાઓ વચ્ચેનું ગુરુત્વાકર્ષણીય આકર્ષણ" કહેવાતી વળાંકની સમસ્યાને અટકાવે છે, અને વાસ્તવમાં સર્પાકાર પેટર્ન જાળવી રાખે છે. હથિયારોની પરિભ્રમણ ઝડપને વૈશ્વિક પેટર્નની ઝડપ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. (આમ, ચોક્કસ બિન-જડતા સંદર્ભ ફ્રેમની અંદર, જે ફરતી હોય છે, સર્પાકાર હાથ આરામમાં હોય તેવું લાગે છે). હાથની અંદરના તારાઓ સ્થિર હોવા જરૂરી નથી, જોકે કેન્દ્રથી ચોક્કસ અંતરે, કોરોટેશન ત્રિજ્યા, તારાઓ અને ઘનતા તરંગો એક સાથે ફરે છે. તે ત્રિજ્યાની અંદર, તારાઓ સર્પાકાર હથિયારો કરતાં વધુ ઝડપથી () આગળ વધે છે, અને બહાર, તારાઓ વધુ ધીમે () આગળ વધે છે. એમ-સશસ્ત્ર સર્પાકાર માટે, કેન્દ્રથી ત્રિજ્યા આર પરનો તારો આવર્તન સાથે માળખામાંથી પસાર થશે. તેથી, તારાઓ વચ્ચેનું ગુરુત્વાકર્ષણીય આકર્ષણ માત્ર ત્યારે જ સર્પાકાર માળખું જાળવી શકે છે જ્યારે તારા જે આવર્તન પર હાથમાંથી પસાર થાય છે તે તારાની એપિસાયક્લિક આવર્તન કરતા ઓછી હોય. આનો અર્થ એ છે કે લાંબા સમય સુધી ચાલતી સર્પાકાર રચના માત્ર આંતરિક અને બાહ્ય લિન્ડબ્લેડ રેઝોનન્સ (અનુક્રમે આઇએલઆર, ઓએલઆર) વચ્ચે અસ્તિત્વમાં રહેશે, જેને ત્રિજ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જેમ કેઃ અને, અનુક્રમે. ઓએલઆરથી આગળ અને આઇએલઆરની અંદર, સર્પાકાર બાહુમાં વધારાની ઘનતા તારાઓના એપિસાયક્લિક દર કરતાં વધુ વખત ખેંચે છે, અને તારાઓ આમ પ્રતિક્રિયા કરવામાં અને એવી રીતે આગળ વધવામાં અસમર્થ હોય છે કે જેથી "સર્પાકાર ઘનતા વૃદ્ધિને મજબૂત કરી શકાય". વધુ અસરો ઘનતા તરંગ સિદ્ધાંત સર્પાકાર તારાવિશ્વો વિશે કરવામાં આવેલા અન્ય સંખ્યાબંધ અવલોકનોને પણ સમજાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, "સર્પાકાર હથિયારોની આંતરિક ધાર પર H I વાદળો અને ધૂળની પટ્ટીઓનો ક્રમ, સમગ્ર હાથમાં યુવાન, વિશાળ તારાઓ અને H II પ્રદેશોનું અસ્તિત્વ, અને ડિસ્કના બાકીના ભાગમાં જૂના, લાલ તારાઓની વિપુલતા". જ્યારે વાયુ અને ધૂળના વાદળો ઘનતાના તરંગમાં પ્રવેશ કરે છે અને સંકુચિત થાય છે, ત્યારે તારાઓની રચનાનો દર વધે છે કારણ કે કેટલાક વાદળો જીન્સના માપદંડને પૂર્ણ કરે છે, અને નવા તારાઓ બનાવવા માટે તૂટી પડે છે. તારાની રચના તરત જ થતી નથી, તેથી તારાઓ ઘનતા તરંગોથી સહેજ પાછળ હોય છે. ગરમ OB તારાઓ કે જે બનાવવામાં આવે છે તે આંતરતારકીય માધ્યમના વાયુને આયનીકરણ કરે છે અને H II પ્રદેશો બનાવે છે. જો કે, આ તારાઓ પ્રમાણમાં ટૂંકા જીવનકાળ ધરાવે છે અને ઘનતા તરંગને સંપૂર્ણપણે છોડતા પહેલા સમાપ્ત થાય છે. નાના, લાલ તારાઓ તરંગને છોડી દે છે, અને ગેલેક્ટિક ડિસ્કમાં વહેંચાઈ જાય છે. ઘનતા તરંગોને વાયુ વાદળો પર દબાણ લાવવા અને તે રીતે તારાની રચનાને ઉત્પ્રેરિત કરવા તરીકે પણ વર્ણવવામાં આવ્યા છે. 1970ના દાયકાના અંતમાં પીટર ગોલ્ડરીચ, ફ્રેન્ક શુ અને અન્ય લોકોએ શનિની વીંટીઓ પર ઘનતા તરંગ સિદ્ધાંત લાગુ કર્યો હતો. શનિની વીંટીઓ (ખાસ કરીને એ રિંગ) માં શનિના ચંદ્ર સાથે અનુક્રમે લિન્ડબ્લેડ પ્રતિધ્વનિ અને ઊભી પ્રતિધ્વનિ દ્વારા ઉત્તેજિત ઘણા સર્પાકાર ઘનતા તરંગો અને સર્પાકાર વળાંકવાળા તરંગો છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર મોટે ભાગે તારાવિશ્વોની જેમ જ છે, જો કે શનિની વીંટીઓમાં સર્પાકાર તરંગો ડિસ્કના સમૂહની તુલનામાં ખૂબ મોટા કેન્દ્રીય સમૂહ (શનિ પોતે) ને કારણે વધુ ચુસ્ત રીતે ઘવાયેલા હોય છે (વધુમાં વધુ થોડાક સો કિલોમીટર સુધી વિસ્તરે છે). કેસીની મિશને રિંગ-ચંદ્ર પાન અને એટલાસ દ્વારા અને મોટા ચંદ્ર સાથે ઉચ્ચ-ક્રમના પડઘો દ્વારા ઉત્સાહિત ખૂબ જ નાના ઘનતા તરંગો તેમજ તરંગો કે જેનું સ્વરૂપ જાનુસ અને એપિમેથિયસની વિવિધ ભ્રમણકક્ષાઓને કારણે સમય સાથે બદલાય છે તે જાહેર કર્યું. અવરોધિત સર્પાકાર આકાશગંગા ડાર્ક મેટર ગેલેક્સી મેગેલેનિક સર્પાકાર સર્પાકાર આકાશગંગા સ્વયં-પ્રસાર કરતી તારાની રચના સંદર્ભો બાહ્ય સ્રોતો બર્ટિન, જિયુસેપ પણ જુઓ. 2000 થાય છે. તારાવિશ્વોની ગતિશીલતા. કેમ્બ્રિજઃ કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટી પ્રેસ. બર્ટિન, જી. અને સી. સી. લિન. 1996. તારાવિશ્વોમાં સર્પાકાર બંધારણઃ એક ઘનતા તરંગ સિદ્ધાંત. કેમ્બ્રિજઃ એમ. આઈ. ટી. પ્રેસ. સી. સી. લિન, યુઆન, સી. અને એફ. એચ. શુ, "ઓન ધ સ્પાઈરલ સ્ટ્રક્ચર ઓફ ડિસ્ક આઈ ગેલેક્સીઝ III. અવલોકનો સાથે સરખામણી, "એપીજે. 155, 721 (1969). (એસસીઆઈ) યુઆન, સી., "આકાશગંગા પ્રણાલીના સર્પાકાર માળખામાં ઘનતા-તરંગ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ I. તટસ્થ હાઇડ્રોજનની પદ્ધતિસરની ગતિ, "એપીજે., 158,871 (1969). (SCI) બાહ્ય કડીઓ Britannica.com: ડેન્સિટી વેવ થિયરી (ગેલેક્ટિક માળખું) ઈન્ટરનેટ એન્સાયક્લોપેડિયા ઓફ સાયન્સઃ ડેન્સિટી વેવ UOttawa ફેક્ટગુરુઃ ડેન્સિટી વેવ થિયરી એક્સ્ટ્રાગેલેક્ટિક ખગોળશાસ્ત્ર ગેલેક્ટિક ખગોળશાસ્ત્ર વીડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો