Галактическая выпуклость

В астрономии галактическая выпуклость (или просто выпуклость ) представляет собой плотно упакованную группу звезд в большей звездной форме . Термин почти исключительно относится к центральной группе звезд, найденной в большинстве спиральных галактик (см. Галактический сфероид ). Исторически считалось, что выпуклости являются эллиптическими галактиками , которые имели вокруг них диск звезд , но изображения с высоким разрешением с использованием космического телескопа Хаббла показали, что многие выпуклости лежат в основе спиральной галактики. Теперь считается, что есть как минимум два типа выпуклостей: выпуклости, которые похожи на эллиптические и выпуклости, похожие на спиральные галактики.
Классические выпуклости
[ редактировать ]
Выпуклости, которые обладают свойствами, сходными с свойствами эллиптических галактик, часто называют «классическими выпуклостями» из -за их сходства с историческим взглядом на выпуклости. [ 2 ] Эти выпуклости состоят в основном из звезд, которые старше, звезды населения II и, следовательно, имеют красноватый оттенок (см. Эволюцию звезд ). [ 3 ] Эти звезды также находятся в орбитах, которые по существу случайны по сравнению с плоскостью галактики, что дает выпуклости отличную сферическую форму. [ 3 ] Из -за отсутствия пыли и газов выпуклости, как правило, почти не имеют звездного образования. Распределение света описывается профилем Sersic .
Считается, что классические выпуклости являются результатом столкновений меньших структур. Сокрушительные гравитационные силы и крутящие моменты нарушают орбитальные пути звезд, что приводит к рандомизированным орбитам выпуклости. Если любой галактик-предшественник был богатой газом, приливные силы также могут вызвать приток в недавно объединенное ядро галактики. После крупного слияния газовые облака с большей вероятностью преобразуются в звезды из -за шоков (см. Стартую формацию ). В одном исследовании предполагалось, что около 80% галактик в этой области не хватает классической выпуклости, указывая на то, что они никогда не испытывали серьезного слияния. [ 4 ] Безлубленная галактика фракция вселенной оставалась примерно постоянной, по крайней мере, за последние 8 миллиардов лет. [ 5 ] Напротив, около двух третей галактик в плотных кластерах галактики (таких как кластер Девы ) обладают классической выпуклостью, демонстрируя разрушительный эффект их толпы. [ 4 ]
Дископодобные выпуклости
[ редактировать ]
Многие выпуклости обладают свойствами, более похожими на свойства центральных областей спиральных галактик, чем эллиптические галактики. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Их часто называют псевдобульджами или выклеками для дисков. У этих выпуклостей есть звезды, которые не вращаются случайным образом, а скорее орбита упорядоченным образом в той же плоскости, что и звезды на внешнем диске. Это сильно контрастирует с эллиптическими галактиками.
Последующие исследования (с использованием космического телескопа Хаббла ) показывают, что выпуклости многих галактик не лишены пыли, а скорее показывают разнообразную и сложную структуру. [ 3 ] Эта структура часто выглядит похожей на спиральную галактику , но намного меньше. Гигантские спиральные галактики, как правило, в 2–100 раз больше тех спиралей, которые существуют в выпуклах. Там, где они существуют, эти центральные спирали доминируют в свете выпуклости, в которой они проживают. Как правило, скорость, с которой новые звезды образуются в псевдобулях, аналогична скорости, с которой звезды образуются в дисковых галактиках. Иногда выпуклости содержат ядерные кольца, которые образуют звезды с гораздо более высокой скоростью (на площадь), чем обычно встречаются на внешних дисках, как показано в NGC 4314 (см. Фото).

Свойства, такие как спиральная структура и молодые звезды, предполагают, что некоторые выпуклости не образуются в рамках того же процесса, что и эллиптические галактики и классические выпуклости. Тем не менее, теории формирования псевдобульджеров менее определенные, чем те, для классических выпуклостей. Псевдобульги могут быть результатом чрезвычайно богатых газом слияний, которые произошли в последнее время, чем те слияния, которые образовали классические выпуклости (в течение последних 5 миллиардов лет). Тем не менее, дискам трудно пережить процесс слияния, ставя под сомнение этот сценарий.
Многие астрономы предполагают, что выпуклости, которые похожи на диски, образуются за пределами диска, и не являются продуктом процесса слияния. Когда осталось в покое, дисковые галактики могут изменить свои звезды и газ (как ответ на нестабильность). Продукты этого процесса (называемая светской эволюцией) часто наблюдаются в таких галактиках; Как спиральные диски , так и галактические стержни могут быть результатом светской эволюции галактик. Ожидается, что светская эволюция отправит газ и звезды в центр галактики. Если это произойдет, это увеличит плотность в центре галактики и, таким образом, сделает выпуклость, которая обладает свойствами, похожими на дисковые галактики.
Если светская эволюция, или медленная, устойчивая эволюция галактики, [ 9 ] отвечает за формирование значительного числа выпуклостей, тогда многие галактики не испытывали слияния с момента формирования их диска. Это будет означать, что текущие теории формирования галактики и эволюции значительно превышают количество слияний за последние несколько миллиардов лет. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
КОМПАНСКИЙ/Арахисовый выпукк для галактик
[ редактировать ]Галактики с краями иногда могут иметь выпуклость для квадратного/арахиса с X-образной формой. был раскрыт квадратной природой Млечного Пути выпуклости Спутник Cobe , а затем подтвердил с помощью VVV -опроса с помощью звезд красных комков . Обзор VVV также обнаружил две перекрывающиеся популяции звезд красных комков и X-форма выпуклости. Мудрый спутник позже подтвердил X-форму выпуклости. X-форма составляет 45% от массы выпуклости в Млечном пути. [ 10 ] Клоцские/арахисовые выпуклости на самом деле являются стержнем галактики, увиденной. [ 11 ] Другие галактики Edge-On также могут показывать квадратный/арахисовый бар иногда с X-формой.
Центральная компактная масса
[ редактировать ]
Считается, что большинство выпуклостей и псевдоликов проводят центральную релятивистскую компактную массу, который традиционно считается супермассивной черной дырой . Такие черные дыры по определению не могут наблюдаться напрямую (свет не может избежать их), но различные данные свидетельствуют о их существовании, как в выпуклостях спиральных галактик, так и в центрах эллиптических. Массы черных отверстий плотно коррелируют с свойствами выпуклости. Отношение M -Sigma связывает массу черной дыры с рассеиванием скорости звёздных звезд, [ 13 ] [ 14 ] в то время как другие корреляции включают в себя полную звездную массу или светимость выпуклости, [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] центральная концентрация звезд в выпуклости, [ 18 ] Богатство глобулярной кластерной системы, вращающейся в дальней окраине галактики, [ 19 ] [ 20 ] и угол обмотки спиральных рук. [ 21 ]
До недавнего времени считалось, что нельзя не иметь супермассивной черной дыры без окружающей выпуклости. Галактики, проводящие супермассивные черные дыры без сопровождающих выпуклостей, уже наблюдались. [ 4 ] [ 22 ] [ 23 ] Смысл заключается в том, что среда выпуклости не является строго важной для первоначального посева и роста массивных черных дыр.
Смотрите также
[ редактировать ]- Дисковая галактика - тип галактической формы
- Спиральная галактика - класс галактики, в котором есть спиральные структуры, простирающиеся от их ядер.
- Галактическая система координат - небесная система координат в сферических координатах, с солнцем в качестве центра
- Галактический ореол - сферический компонент галактики, которая выходит за рамки главного видимого компонента
- Галактическая корона - горячая, ионизированная, газообразной компонент в галактическом ореоле
- Формирование и эволюция галактики
- Дефицит массы - количество звездной массы, отсутствующего в центре галактики, вероятно, из -за действия бинарных супермассивных черных
- Отношение m - sigma - взаимосвязь между массой галактики выпуклости и массой супермассивных
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Арахис в центре нашей галактики» . ESO Пресс -релиз . Получено 14 сентября 2013 года .
- ^ Сандадж, Аллан , Атлас Хаббл -Галактики , Вашингтон: Карнеги Институт, 1961
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Галактическая выпуклость: обзор
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Корменди Дж .; Droary, N.; Бендер, Р.; Корнелл, я (2010). «Безлубки гигантских галактик оспаривают нашу картину формирования галактики путем иерархической кластеризации» . Астрофизический журнал . 723 (1): 54–80. Arxiv : 1009,3015 . Bibcode : 2010Apj ... 723 ... 54K . doi : 10.1088/0004-637x/723/1/54 . HDL : 2152/35173 . S2CID 119303368 .
- ^ Jump up to: а беременный Sachdeva, S.; Саха, К. (2016). «Выживание галактик с чистыми дисками за последние 8 миллиардов лет» . Астрофизические журнальные буквы . 820 (1): L4. Arxiv : 1602.08942 . Bibcode : 2016Apj ... 820L ... 4S . doi : 10.3847/2041-8205/820/1/l4 . S2CID 14644377 .
- ^ Образование галактических выпуклостей, отредактированных CM Carollo , HC Ferguson, RFG Wyse. Кембридж, Великобритания; Нью -Йорк: издательство Cambridge University Press, 1999. (Кембриджская современная астрофизика)
- ^ Корменди Дж .; Kennicutt, Jr. RC (2004). «Светская эволюция и формирование псевдобульджа в дисковых галактиках» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 42 (1): 603–683. Arxiv : Astro-ph/0407343 . Bibcode : 2004ara & A..42..603K . doi : 10.1146/annurev.astro.42.053102.134024 . S2CID 515479 .
- ^ Athanassoula, E. (2005). «О природе выпуклостей в целом и из выпуклостей коробки/арахиса в частности: ввод из моделирования n-тела» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 358 (4): 1477–1488. Arxiv : Astro-ph/0502316 . Bibcode : 2005mnras.358.1477a . doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.08872.x .
- ^ Сан -энциклопедия астрономии
- ^ Несс, Мелисса; Ланг, Дастин (2016-07-01). «X-образная выпуклость Млечного Пути, раскрытая Мудрым» . Астрономический журнал . 152 (1): 14. Arxiv : 1603.00026 . Bibcode : 2016aj .... 152 ... 14n . doi : 10.3847/0004-6256/152/1/14 . ISSN 0004-6256 .
- ^ Athanassoula, E. (2005-04-01). «О природе выпуклостей в целом и из выпуклостей коробки/арахиса в частности: ввод из моделирования n-тела» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 358 (4): 1477–1488. Arxiv : Astro-ph/0502316 . Bibcode : 2005mnras.358.1477a . doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.08872.x . ISSN 0035-8711 .
- ^ «Хаббл наблюдает за крошечной галактикой с большим сердцем» . www.spacetelescope.org . Получено 17 июня 2019 года .
- ^ Ferrarese, L .; Мерритт Д. (2000). «Фундаментальная связь между супермассивными черными дырами и их галактиками -хозяином» . Астрофизические журнальные буквы . 539 (1): L9 - L12. Arxiv : Astro-ph/0006053 . Bibcode : 2000pj ... 539L ... 9f . doi : 10.1086/312838 . S2CID 6508110 .
- ^ Сяо, Т.; Барт, AJ; Грин, JE; Ho, LC; Бентц, MC; Людвиг, RR; Цзян, Ю. (2011). «Изучение низкой конец MASS M $ _BH $-$ \ SIGMA $$ _*$ Отношения с активными галактиками» . Астрофизический журнал . 739 (1): 28. Arxiv : 1106.6232 . Bibcode : 2011Apj ... 739 ... 28x . doi : 10.1088/0004-637x/739/1/28 . S2CID 118444825 .
- ^ Магоририан, Дж.; Tremaine, S.; Ричстоун, Д.; Бендер, Р.; Bower, G.; Дресслер, А.; Фабер, С.М.; Гебхардт, К.; Зеленый, р.; Grillmair, C.; Kormendy, J.; Лауэр Т. (1998). «Демография массивных темных объектов в центрах галактики» . Астрономический журнал . 115 (6): 2285–2305. Arxiv : Astro-ph/9708072 . Bibcode : 1998aj .... 115.2285m . doi : 10.1086/300353 . S2CID 17256372 .
- ^ Häring, N.; Рикс, Х.В. (2004). «На черной дыре массовой массовой связи» . Астрофизические журнальные буквы . 604 (2): L89 - L92. Arxiv : Astro-ph/0402376 . Bibcode : 2004Apj ... 604L..89h . doi : 10.1086/383567 . S2CID 119431361 .
- ^ Giulia ad Savorgnan, et al. (2016), супермассивные черные дыры и их сфероиды -хозяина. II Красная и синяя последовательность в m bh -m SPH *, диаграмма
- ^ Graham et al. (2001), корреляция между концентрацией света галактики и супермассивной массой черной дыры
- ^ Spitler, LR; Forbes, DA (2009). «Новый метод оценки масс ореола темной материи с использованием глобулярных систем кластеров» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 392 (1): L1 - L5. Arxiv : 0809.5057 . Bibcode : 2009mnras.392L ... 1S . doi : 10.1111/j.1745-3933.2008.00567.x . S2CID 16818778 .
- ^ Садун, Р.; Колин Дж. (2012). «Соотношение M BH -σ между супермассивными черными отверстиями и дисперсией скорости глобулярных кластерных систем» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 426 (1): L51 - L55. Arxiv : 1204.0144 . Bibcode : 2012mnras.426L..51s . doi : 10.1111/j.1745-3933.2012.01321.x . S2CID 117185846 .
- ^ Seigar, M., et al. (2008), Открытие взаимосвязи между морфологией спиральной руки и супермассивной массой черной дыры в дисковых галактиках
- ^ Space.com - даже тонкие галактики упаковывают Hefty Black Horles
- ^ Симмонс, BD; Smethurst, RJ; Линтотт, С. (2017). «Супермассивные черные дыры в галактиках с доминирующими дисками перерастают свои выдубы и эволюции с галактиками-хозяином» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 470 (2): 1559–1569. Arxiv : 1705.10793 . Bibcode : 2017mnras.470.1559s . doi : 10.1093/mnras/stx1340 .