Kas yra Freemano įstatymas?

Freemano įstatymas yra astronominis principas, pirmą kartą paskelbtas Australijos astronomas Kennethas Freemanas 1970 m., kuriame teigiama, kad visų spiralinių galaktikų diskai sukuria vienodą paviršiaus ryškumą. Rezultatai vėliau buvo suabejoti aštuntojo dešimtmečio viduryje, atsižvelgiant į galaktikų tipą, kurį Freemanas naudojo efektui išmatuoti. Kadangi jis pasirinko didžiausias įmanomas galaktikas, kurių spindulys visiškai tilptų į Palomaro dangaus tyrimo stebėjimo plokštes Palomaro observatorijoje Pietų Kalifornijoje, todėl manoma, kad jo stebėjimai buvo nukreipti į vienodumą. Nepaisant šio Freemano įstatymo išvadų trūkumo, jis buvo istoriškai reikšmingas kaip pirmasis išsamus bandymas kiekybiškai įvertinti disko formos galaktikų ryškumo diapazoną ir šviesos pasiskirstymą.

Dažniausias argumentas prieš Freemano įstatymą buvo tas, kad tai buvo atrankos šališkumas. Tačiau kiti astronomijos tyrinėtojai nuo pat idėjos įkūrimo turėjo prieštaringų požiūrių dėl jos teisėtumo ir išvadų. Devintojo dešimtmečio pradžioje buvo pasiūlyta, kad spiralinių galaktikų ryškumo vienodumą lėmė dulkių užtemimas, kuris apribojo šviesos, galinčios pasiekti Saulės sistemą iš tolimų galaktikų į Žemę atsuktų paviršių, optinį gylį.

Stebėjimo astronomija taip pat yra netikslus mokslas, nes didžioji dalis to, kas užfiksuojama ar stebima erdvėje, daroma naudojant labai skirtingą stebėjimo įrangą. Garsus amerikiečių astronomas Edwinas Hubble’as įspėjo apie tai, sukeliantį klasifikavimo problemų dar 1922 m. Jis pareiškė, kad dėl teleskopo gebėjimų skirtumų ir kosmoso regionų fotografinių plokščių kokybės bei tikrinimo žvaigždžių objektų klasifikacija turės būti nuolat peržiūrima. .

Taip pat kyla problemų klasifikuojant galaktikų ryškumą, pvz., Tully-Fisher ryšį. Tai astronominis principas, kurį 1977 m. išvedė Brentas Tully ir Richardas Fisheris, teigiantis, kad yra tiesioginis ryšys tarp to, kaip greitai galaktika sukosi apie savo ašį, ir to, kaip ji šviečia. Manoma, kad didesnės galaktikos sukasi greičiau, o žinant galaktikos sukimosi greitį arba bendrą ryškumo lygį, galima apskaičiuoti kitą parametrą.

Nors Freemano dėsnis tebėra prieštaringas astronomijos sluoksniuose, jo kiekybiškai įvertinti stebėjimai atrodo teisingi toms, kurios laikomos normaliomis spiralinėmis galaktikomis. Tai disko formos galaktikos, kurių numatomas ryškumo lygis pagal jų dydį ir sukimosi greitį. Freemano įstatymo išimtis yra mažo paviršiaus šviesumo spiralinės galaktikos (LSB). LSB tyrimai tebevyksta, nes jie kelia keletą sudėtingų analizės problemų, įskaitant tai, kad jų centrinio paviršiaus ryškumas iš tikrųjų yra mažesnis už juos supančio naktinio dangaus aplinkos ryškumo lygį. Dėl to LSB aptikimas yra sudėtinga astronomų užduotis.