Astronomi uden et teleskop - sekulær evolution

Pin
Send
Share
Send

En traditionel galakseudviklingsmodel siger det, at du starter med spiralgalakser - som måske vokser i størrelse gennem fordøjelse af mindre dværg galakser - men ellers bevarer deres spiralform relativt uforstyrret. Det er først, når disse galakser kolliderer med en anden af ​​lignende størrelse, at du først får en uregelmæssig 'tog-vrak' -form, som til sidst slår sig ned i en presteløs elliptisk form - fuld af stjerner, der følger tilfældige orbitalstier i stedet for at bevæge sig i det samme smalle orbitalplan som vi ser på den flade galaktiske disk i en spiral galakse.

Begrebet sekulær galakseudvikling udfordrer denne opfattelse - hvor 'sekulær' betyder adskilt eller isoleret. Teorier om sekulær evolution foreslår, at galakser naturligt udvikler sig langs Hubble-sekvensen (fra spiral til elliptisk) uden sammenfletning eller kollisioner, som nødvendigvis fører til ændringer i deres form.

Selvom det er klart, at galakser kolliderer - og derefter genererer mange uregelmæssige galakeformer, som vi kan observere, kan det tænkes, at formen på en isoleret spiralgalakse kunne udvikle sig mod en mere amorfisk formet elliptisk galakse, hvis de besidder en mekanisme til at overføre vinkelmoment udad .

Den fladede diskform i standard spiralgalakse er resultatet af spin - formodentlig erhvervet under dens oprindelige dannelse. Spin vil naturligvis få en samlet masse til at indtage en skiveform - ligesom pizzadede spundet i luften vil danne en disk. Bevarelse af vinkelmomentum kræver, at diskformen opretholdes på ubestemt tid, medmindre galaksen på en eller anden måde kan miste sin omdrejning. Dette kan ske gennem en kollision - eller på anden måde ved at overføre masse, og dermed vinkelmoment, udad. Dette er analogt med spinding skatere, der kaster deres arme udad for at bremse deres spin.

Tæthedsbølger kan her være betydningsfulde. De spiralarme, der almindeligvis er synlige på galaktiske diske, er ikke statiske strukturer, men snarere tæthedsbølger, der forårsager en midlertidig bundning af kredsende stjerner. Disse tæthedsbølger kan være resultatet af orbitalresonanser genereret blandt de individuelle stjerner på disken.

Det er blevet antydet, at en tæthedsbølge repræsenterer et kollisionsfrit stød, der har en dæmpende virkning på drejningen af ​​disken. Eftersom disken kun bremser på sig selv, skal vinkelkraften stadig bevares i dette isolerede system.

En galaktisk disk har en korotationsradius - et punkt, hvor stjerner roterer med den samme orbitalhastighed som densitetsbølgen (dvs. en opfattet spiralarm) roterer. Inden for denne radius bevæger stjerner sig hurtigere end densitetsbølgen - mens uden for radius bevæger stjerner sig langsommere end densitetsbølgen.

Dette kan tage højde for densitetsbølens spiralform - såvel som at tilbyde en mekanisme til udadvendt overførsel af vinkelmoment. Inden for korotationsradius opgiver stjerner vinkelmomentum til tæthedsbølgen, når de skubber gennem den - og skubber dermed bølgen fremad. Uden for korotationsradiusen trækkes tæthedsbølgen gennem et felt med langsommere bevægende stjerner - og giver op dem vinkelmoment, når det gør det.

Resultatet er, at de ydre stjerner kastes længere udad til regioner, hvor de kunne adoptere mere tilfældige kredsløb - snarere end at blive tvunget til at overholde galaksens gennemsnitlige orbitale plan. På denne måde kunne en tæt bundet, hurtigt roterende spiral galakse gradvist udvikle sig mod en mere amorf elliptisk form.

Yderligere læsning: Zhang og Buta. Tæthedsbølge induceret morfologisk transformation af galakser langs Hubble-sekvensen.

Pin
Send
Share
Send