Astronómia bez ďalekohľadu - sekulárna evolúcia

Pin
Send
Share
Send

Tradičný model evolúcie galaxií má za následok, že začnete so špirálovými galaxiami - ktorých veľkosť by sa mohla zväčšiť trávením menších trpasličích galaxií - inak by si ich špirálovitá forma zachovala relatívne nerušene. Až keď sa tieto galaxie zrazia s inou podobnou veľkosťou, dostanete najprv nepravidelnú formu „vraku vlaku“, ktorá sa nakoniec usadí do beztvarej eliptickej formy - plnej hviezd sledujúcich náhodné orbitálne dráhy, skôr ako sa pohybujú v tej istej úzkej orbitálnej rovine. ktoré vidíme na sploštenej galaktickej diskete špirálovej galaxie.

Koncept sekulárnej evolúcie galaxií spochybňuje túto predstavu - kde „sekulárny“ znamená oddelený alebo izolovaný. Teórie sekulárnej evolúcie naznačujú, že galaxie sa prirodzene vyvíjajú pozdĺž Hubbleovej sekvencie (od špirály k eliptike), bez toho, aby sa zlúčenie alebo zrážka nevyhnutne viedla k zmenám ich formy.

Aj keď je zrejmé, že sa galaxie zrážajú - a potom vytvárajú mnohé nepravidelné formy galaxií, ktoré môžeme pozorovať - ​​je možné si predstaviť, že tvar izolovanej špirálovej galaxie by sa mohol vyvinúť smerom k eliptickej galaxii tvarovanej viac amorfne, ak budú mať mechanizmus na prenos momentu hybnosti smerom von. ,

Tvar splošteného disku štandardnej špirálovej galaxie je výsledkom otáčania - pravdepodobne získaného počas jeho počiatočnej tvorby. Točenie prirodzene spôsobí, že agregovaná hmota zaujme tvar disku - rovnako ako to bude vo vzduchu, ktoré sa vytvorí vo vzduchu, vytvoriť disk. Zachovanie momentu hybnosti si vyžaduje, aby sa tvar disku udržal neurčito, pokiaľ galaxia nejakým spôsobom nestratí svoju rotáciu. K tomu môže dôjsť zrážkou - alebo iným spôsobom presunutím hmoty, a teda uhlovej hybnosti, smerom von. Je to analogické k spinningovým korčuliarom, ktorí hodia ruky smerom von, aby spomalili ich otáčanie.

Vlny hustoty tu môžu byť významné. Špirálové ramená bežne viditeľné v galaktických diskoch nie sú statické štruktúry, ale skôr husté vlny, ktoré spôsobujú dočasné zhlukovanie obiehajúcich hviezd. Tieto vlny hustoty môžu byť výsledkom orbitálnych rezonancií generovaných medzi jednotlivými hviezdami disku.

Bolo navrhnuté, že hustota vlny predstavuje náraz bez kolízie, ktorý má tlmiaci účinok na rotáciu disku. Pretože však kotúč brzdí len sám o sebe, v tomto izolovanom systéme sa musí zachovať moment hybnosti.

Galaktický disk má polomer korotácie - bod, v ktorom sa hviezdy otáčajú rovnakou obežnou rýchlosťou ako rotácia hustotnej vlny (t. J. Vnímané špirálové rameno). V tomto polomere sa hviezdy pohybujú rýchlejšie ako hustota vlny - zatiaľ čo mimo polomeru sa hviezdy pohybujú pomalšie ako hustota vlny.

To môže zodpovedať špirálovitému tvaru vlny hustoty - ako aj ponúkať mechanizmus na prenos uhlovej hybnosti smerom von. V rámci polomeru korotácie sa hviezdy vzdávajú momentu hybnosti pri vlne hustoty, keď sa cez ňu tlačia - a odtiaľ vlnu tlačia dopredu. Mimo polomeru korotácie sa vlna hustoty tiahne cez pole pomalšie sa pohybujúcich hviezd - vzdáva sa im momentálnej hybnosti.

Výsledkom je, že vonkajšie hviezdy sú odhodené ďalej smerom do oblastí, kde by mohli zaujať viac náhodných obežných dráh - namiesto toho, aby boli nútené prispôsobiť sa strednej orbitálnej rovine galaxie. Týmto spôsobom by sa pevne viazaná rýchlo sa otáčajúca špirálová galaxia mohla postupne vyvíjať smerom k amorfnejšiemu eliptickému tvaru.

Ďalšie čítanie: Zhang a Buta. Morfologická transformácia galaxií vyvolaná hustotou vlnovej dĺžky pozdĺž Hubbleovej sekvencie.

Pin
Send
Share
Send