Astronomie bez dalekohledu - sekulární evoluce

Pin
Send
Share
Send

Tradiční model evoluce galaxie má to, že začnete se spirálovými galaxiemi - které by se mohly zvětšit rozmělněním menších trpaslicových galaxií - jinak si však svou spirálovitou formu zachová relativně nerušeně. Teprve když se tyto galaxie střetnou s jinou podobnou velikostí, dostanete nejprve nepravidelnou formu „vraku vlaku“, která se nakonec usadí do beztvaré eliptické formy - plné hvězd sledujících náhodné orbitální dráhy, místo aby se pohybovaly ve stejné úzké orbitální rovině. které vidíme na zploštělé galaktické desce spirálové galaxie.

Koncept sekulární evoluce galaxie zpochybňuje tuto představu - kde „sekulární“ znamená oddělené nebo izolované. Teorie sekulární evoluce navrhují, že galaxie se přirozeně vyvíjejí podél Hubbleovy sekvence (od spirály k eliptické), aniž by se sloučení nebo srážky nutně změnily ve formě.

I když je jasné, že se galaxie střetávají - a pak vytvářejí mnoho nepravidelných forem galaxií, které můžeme pozorovat - je možné si představit, že tvar izolované spirálové galaxie by se mohl vyvinout směrem k více amorfně tvarované eliptické galaxii, pokud budou mít mechanismus pro přenos úhlové hybnosti ven. .

Tvar zploštělého disku standardní spirálové galaxie je výsledkem rotace - pravděpodobně získané během jeho počáteční tvorby. Točení přirozeně způsobí, že agregovaná hmota přijme tvar disku - stejně jako těsto na pizzu točené ve vzduchu vytvoří disk. Zachování momentu hybnosti vyžaduje, aby se tvar disku udržel neomezeně dlouho, pokud galaxie nějak neztratí svoji rotaci. K tomu může dojít kolizí - nebo jiným způsobem přenesením hmoty, a tedy úhlové hybnosti, směrem ven. To je obdobou točivých se bruslařů, kteří hodí pažemi ven, aby zpomalili jejich rotaci.

Hustota vln zde může být významná. Spirální ramena běžně viditelná na galaktických discích nejsou statické struktury, ale spíše hustotní vlny, které způsobují dočasné seskupování obíhajících hvězd. Tyto vlny hustoty mohou být výsledkem orbitálních rezonancí generovaných mezi jednotlivými hvězdami disku.

Bylo navrženo, že hustotní vlna představuje náraz bez kolize, který má tlumící účinek na rotaci disku. Protože však kotouč brzdí pouze sám, musí být v tomto izolovaném systému zachována momentální hybnost.

Galaktický disk má poloměr korotace - bod, kde se hvězdy otáčejí stejnou rychlostí oběhu jako rotace hustotní vlny (tj. Vnímané spirálové rameno). V tomto poloměru se hvězdy pohybují rychleji než vlna hustoty - zatímco mimo okruh se hvězdy pohybují pomaleji než vlna hustoty.

To může odpovídat spirálovitému tvaru vlny hustoty - a také nabídnout mechanismus pro přenos úhlového momentu směrem ven. V okruhu korotace se hvězdy vzdouvají momentu hybnosti při hustotní vlně, když ji protlačují - a odtud vlnu posunují dopředu. Mimo poloměr korotace se vlna hustoty protahuje polem pomaleji se pohybujících hvězd - vzdává se jim momentální hybnosti.

Výsledkem je, že vnější hvězdy jsou hozeny dále ven do oblastí, kde by mohly zaujmout více náhodných drah - spíše než aby byly nuceny přizpůsobit se střední orbitální rovině galaxie. Tímto způsobem by se pevně vázaná rychle se točící spirální galaxie mohla postupně vyvíjet směrem k více amorfnímu eliptickému tvaru.

Další čtení: Zhang a Buta. Morfologická transformace galaxií vyvolaná hustotou vln podél Hubbleovy sekvence.

Pin
Send
Share
Send