Ядерное звездное скопление
Ядерное звездное скопление ( НСК ) или компактное звездное ядро (иногда называемое молодым звездным ядром ) — это звездное скопление с высокой плотностью и высокой светимостью вблизи центра масс большинства галактик. [1]
НСК являются центральными массивными объектами более слабых галактик с малой массой, где сверхмассивные черные дыры (СМЧД) отсутствуют или имеют незначительную массу. В наиболее массивных галактиках НСК полностью отсутствуют. Известно, что некоторые галактики, включая Млечный Путь , содержат как НСК, так и СМЧД сопоставимой массы. [2]
Характеристики
[ редактировать ]Ядерные звездные скопления встречаются в большинстве галактик, которые можно достаточно разрешить: [3]
- не менее 50% всех ранних спиральных галактик (типы Sa-Sc)
- не менее 75% всех поздних спиральных галактик (типа Scd-Sm)
- не менее 70% всех сфероидальных галактик (типа S0 и E).
НСК являются самыми плотными из известных звездных скоплений во Вселенной . Имея видимую звездную величину от -14 до -10 магнитных величин в инфракрасном диапазоне , они в среднем в 40 раз ярче шаровых скоплений , хотя их эффективный радиус не превышает 2-5 парсеков . При динамической массе 10 6 до 10 8 массы Солнца , они находятся на верхнем конце значений, достигаемых шаровыми скоплениями. [3]
Большинство ядерных звездных скоплений содержат смесь старых (возрастом не менее одного миллиарда лет) и молодых звездных популяций и демонстрируют признаки звездообразования в течение последних 100 миллионов лет. [2]
Формирование
[ редактировать ]Хотя механизмы их формирования до конца не известны, гипотезы предусматривают четыре возможности: [4] [5]
- Ядерные звездные скопления возникают где-то еще и захватываются центральной черной дырой.
- Ядерные звездные скопления возникают из-за падения газа на некотором расстоянии от центра галактики.
- Сочетание вышеперечисленных возможностей, при котором гравитационный потенциал захваченного объекта, такого как ядро карликовой галактики , запускает образование новых звезд за счет падающего газа вблизи центра галактики.
- Ядерные звездные скопления создаются путем слияния звездных скоплений с последующей миграцией к центру галактики за счет динамического трения с фоновыми звездами. [6]
Связь с шаровыми скоплениями
[ редактировать ]Поскольку ядерные звездные скопления встречаются у большинства видов галактик, они все равно должны присутствовать в гало образовавшейся галактики после слияния галактик. Это гипотеза образования шаровых скоплений. Таким образом, шаровые скопления могут быть остатками ядерных звездных скоплений, исключенных из газового падения, в которых не происходит нового звездообразования. [7]
Однако по другим гипотезам ядерные звездные скопления могли возникнуть в результате слияния шаровых скоплений, захваченных сверхмассивной черной дырой в центре галактики и динамически разрушенных. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шедель, Р.; Мерритт, Д .; Эккарт, А. (2009). «Ядерное звездное скопление Млечного Пути: собственные движения и масса». Астрономия и астрофизика . 502 (1): 91–111. arXiv : 0902.3892 . Бибкод : 2009A&A...502...91S . дои : 10.1051/0004-6361/200810922 .
- ^ Jump up to: а б Нисияма, С.; Шедель, Р. (2012). «Молодые массивные звезды-кандидаты обнаружены в ядерном звездном скоплении Млечного Пути». Астрономия и астрофизика . 549 : А57. arXiv : 1210.6125 . Бибкод : 2012yCat..35490057N . дои : 10.1051/0004-6361/201219773 .
- ^ Jump up to: а б Букер, Т. (2009). «Ядерные звездные скопления». Труды Международного астрономического союза . 266 : 58–63. arXiv : 0910.4863 . Бибкод : 2010IAUS..266...58B . дои : 10.1017/S1743921309990871 .
- ^ Антонини, Ф. (2012). «Происхождение и рост ядерных звездных скоплений вокруг массивных черных дыр». Астрофизический журнал . 763 (1): 62. arXiv : 1207.6589 . Бибкод : 2013ApJ...763...62A . дои : 10.1088/0004-637X/763/1/62 .
- ^ Мэдиган, А.; Левин Ю.; Пфуль, О.; Гиллессен, С.; Гензель, Р. ; Перец, Х.Б. (2013). «О происхождении B-звезд в центре Галактики». Астрофизический журнал . 784 (1): 23. arXiv : 1305.1625 . Бибкод : 2014ApJ...784...23M . дои : 10.1088/0004-637X/784/1/23 .
- ^ Капуццо-Дольчетта, Р. (1993). «Эволюция системы шаровых скоплений в трехосной галактике: может ли ядро галактики образоваться путем захвата шарового скопления?». Астрофизический журнал . 763 (1): 62. arXiv : astro-ph/9301006 . Бибкод : 1993ApJ...415..616C . дои : 10.1086/173189 .
- ^ Скотт, Н.; Грэм, А. (2012). «Изменение фундаментальных принципов: масштабирование отношений с участием скоплений ядерных звезд и сверхмассивных черных дыр». Астрофизический журнал . 763 (2): 76. arXiv : 1205.5338 . Бибкод : 2013ApJ...763...76S . дои : 10.1088/0004-637X/763/2/76 .
- ^ Капуццо-Дольчетта, Р. (2013). «Формирование галактических ядерных скоплений путем слияния шаровых скоплений». Мемуары Итальянского астрономического общества . 84 : 167. arXiv : 1301.2899 . Бибкод : 2013MmSAI..84..167C .