หมู่เกาะสตาร์: กาแลคซี่

หมู่เกาะสตาร์: กาแลคซี่

Alexey Levin
"กลศาสตร์ยอดนิยม" № 11, 2011

ประวัติความเป็นมาของการศึกษาดาวเคราะห์และดาวมีการวัดเป็นเวลานับพัน ๆ ปีในดวงอาทิตย์ดาวหางดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตมานานหลายศตวรรษ แต่กาแลคซีกระจายอยู่ทั่วกลุ่มดาวดาวก๊าซฝุ่นและฝุ่นละอองของจักรวาลกลายเป็นเป้าหมายของการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์เฉพาะในทศวรรษ ค.ศ. 1920 เท่านั้น

กาแลคซีได้รับการสังเกตมาตั้งแต่ไหน แต่ไร คนที่มีสายตาที่คมชัดสามารถแยกแยะจุดสว่างบนท้องฟ้ายามค่ำได้เช่นการหยดนม ในศตวรรษที่ 10 นักดาราศาสตร์ชาวเปอร์เซีย Abd-al-Raman al-Sufi กล่าวใน "สมุดดาวคงที่" สองจุดที่คล้ายกันซึ่งบัดนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Large Magellanic Cloud และ M31 galaxy หรือที่เรียกว่า Andromeda นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบวัตถุเหล่านี้มากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อได้รับกล้องโทรทรรศน์เรียกว่าเนบิวล่า ถ้านักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ Edmund Halley ระบุว่ามีเพียงหกเนบิวล่าในปี ค.ศ. 1716 แค็ตตาล็อกซึ่งตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1784 โดยนักดาราศาสตร์ของกองทัพเรือชาวฝรั่งเศส Charles Messier มีดาวฤกษ์ 110 ดวงอยู่รวมกันอยู่ประมาณสี่สิบแห่งกาแลคซีเหล่านี้ (รวมทั้ง M31) ในปี ค.ศ. 1802 วิลเลียมเฮอร์เชลได้ตีพิมพ์รายชื่อ 2500 เนบิวล่าและลูกชายของเขาจอห์นได้เผยแพร่แคตตาล็อกที่มีเนบิวล่ามากกว่า 5,000 ราย

ลักษณะของวัตถุเหล่านี้เป็นเวลานานหนีจากความเข้าใจในช่วงกลางของศตวรรษที่ 18 จิตใจที่ชาญฉลาดบางคนเห็นระบบดาวเช่นทางช้างเผือกในพวกเขา แต่กล้องโทรทรรศน์ในเวลานั้นไม่ได้ให้โอกาสในการทดสอบสมมติฐานนี้ ศตวรรษต่อมาความคิดเห็นที่ว่าเนบิวลาแต่ละตัวเป็นเมฆก๊าซที่ส่องสว่างจากภายในโดยดาวดวงเล็ก ต่อมานักดาราศาสตร์เชื่อว่าเนบิวล่าบางดวงรวมทั้ง Andromeda มีดาวฤกษ์หลายดวง แต่เป็นเวลานานไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าพวกเขาอยู่ในกาแล็กซี่หรือไกลกว่านั้นหรือไม่ Edwin Hubble ได้กำหนดระยะห่างจากโลกถึง Andromeda อย่างน้อยสามเท่าเส้นผ่านศูนย์กลางของทางช้างเผือก (ประมาณ 20 ครั้ง) และ M33 ซึ่งเป็นเนบิวลาอื่นจากแคตตาล็อก Messier ไม่ไกลจากเรา ระยะทาง ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้นของระเบียบวินัยทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ เช่นดาราศาสตร์กาแลคซี

แอบมองเพื่อนบ้าน
เพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเราคือ Andromeda Galaxy (M31) เป็นหนึ่งในวัตถุท้องฟ้าที่ชื่นชอบสำหรับการสังเกตการณ์ดาราศาสตร์และการถ่ายภาพสมัครเล่น และไม่ใช่แค่มือสมัครเล่นเท่านั้น – ภาพประกอบแสดงมุมมองแบบหลายชั้นของ M31 ที่ทำโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ สปิตเซอร์ และ NASA วิวัฒนาการกาแล็กซี เอ็กซ์พลอเรอร์ (Galex) ดวงตาของ GALEX UV เปิดโปงลักษณะอันเร่าร้อนของแอนโดรเมดา – พื้นที่ที่เต็มไปด้วยหนุ่มสาว (แสดง สีน้ำเงิน) และเก่า (จุดสีเขียว และสดใส พื้นที่สีเหลือง ในใจกลางกาแลคซี) ดาว กล้องโทรทรรศน์ IR ที่ละเอียดอ่อน สปิตเซอร์ เห็นด้านที่แตกต่างกันเย็น – ภูมิภาคการขึ้นรูปดาว (แสดง สีแดง), ซ่อนตัวจาก prying ตาโดยเมฆฝุ่นและก๊าซ สีม่วง พื้นที่ที่มีดาวฤกษ์มวลร้อนอยู่ร่วมกับเมฆเย็นล้อมรอบด้วยฝุ่นจะปรากฏขึ้น ภาพ: กลศาสตร์ยอดนิยม

คนแคระและยักษ์ใหญ่

จักรวาลเต็มไปด้วยกาแลคซีที่มีขนาดและมวลที่แตกต่างกัน จำนวนของพวกเขาเป็นที่รู้จักอย่างมาก เมื่อเจ็ดปีก่อนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ค้นพบกาแลคซีประมาณ 10,000 ดวงทำการสแกนในกลุ่มดาวทางตอนใต้ของเตาซึ่งเป็นพื้นที่ท้องฟ้าน้อยกว่าพื้นที่ดวงจันทร์เป็นร้อย ๆ เท่า ถ้าเราคิดว่ากาแลคซีมีการกระจายตัวผ่านทรงกลมบนท้องฟ้าที่มีความหนาแน่นเท่ากันปรากฎว่ามี 200 พันล้านคนในพื้นที่ที่สังเกตได้อย่างไรก็ตามการประมาณนี้ได้รับการประเมินน้อยมากเนื่องจากกล้องโทรทรรศน์ไม่สามารถสังเกตเห็นกาแลคซีสลัวมาก ๆ ได้

กาแลคซีมีกาแลคซีและดาวยักษ์ ในหนังสือคู่มือ Oxford ที่มีสิทธิ์ เพื่อนร่วมจักรวาลวิทยา ฉบับปี 2008 กล่าวว่ากาแลคซีที่เล็กที่สุดมีดาวนับล้านและเป็นล้านล้านที่ใหญ่ที่สุด ข้อมูลนี้ล้าสมัยไปแล้ว ในฐานะศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัสในเมืองออสตินจอห์นโกร์เมนดิกล่าวในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาครอบครัวของกาแลคซีขนาดเล็กถูกค้นพบด้วยดาวฤกษ์หลายร้อยดวงที่เรียกว่าดาวแคระขนาดเล็กที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 20 พาร์เซ็คแม้ว่าจะมีดาวฤกษ์จำนวนน้อย มวลของกาแลคซีดังกล่าวเป็นล้านและนับล้านของมวลดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่แล้วสสารมืดเป็นส่วนใหญ่ที่รับผิดชอบเรื่องนี้แม้ว่านักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าการมีส่วนร่วมเป็นของหลุมดำและดาวนิวตรอนเป็นไปได้ตามความเป็นจริงแล้ว คำจำกัดความของกาแลคซีเป็นกระจุกดาวอิสระขนาดใหญ่ไม่สามารถทำงานได้อีกต่อไป " ที่ขอบเขตด้านบนของสเปกตรัมของกาแลคซีเป็นดาวยักษ์ใหญ่ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางอยู่ในลำดับของ megaparsec ซึ่งมีดาวฤกษ์ถึงร้อยล้านล้าน

ฟอร์มและเนื้อหา

กาแลคซี่ยังมีความแตกต่างในด้านสัณฐานวิทยา (เช่นรูปแบบ)โดยทั่วไปพวกเขาจะแบ่งออกเป็นสามชั้นหลัก – discoid, รูปไข่และไม่สม่ำเสมอ (ไม่สม่ำเสมอ) นี่คือการแบ่งประเภททั่วไปมีรายละเอียดมากขึ้น

กาแล็กซี่ discoid เป็นแพนเค้กดาวหมุนรอบแกนผ่านศูนย์กลางทางเรขาคณิตของมัน โดยปกติทั้งสองด้านของบริเวณกลางของแพนเค้กมีรูปวงรีโป้ง – โป่ง (จากภาษาอังกฤษ กระพุ้ง) Bulge ยังหมุน แต่มีความเร็วเชิงมุมต่ำกว่าดิสก์ สาขา Spiral มักจะสังเกตเห็นในระนาบของดิสก์ซึ่งเต็มไปด้วยผู้ทรงคุณวุฒิที่สว่างสดใส อย่างไรก็ตามมีดิสก์กาแลคซีและไม่มีโครงสร้างเกลียวซึ่งดาวดังกล่าวมีขนาดเล็กมาก

จัมเปอร์ตัวเอก – แถบสามารถตัดโซนกลางของกาแลคซีรูปแผ่นดิสก์ เนื้อที่ภายในแผ่นดิสก์เต็มไปด้วยฝุ่นละอองก๊าซ – วัสดุเริ่มต้นสำหรับดาวดวงใหม่และระบบดาวเคราะห์ กาแลคซีมีดิสก์สองแผ่นคือดาวและก๊าซ ล้อมรอบไปด้วยรัศมีของดาราจักร – เมฆทรงกลมของก๊าซร้อนที่ถูกทำให้บริสุทธิ์และสสารมืดซึ่งเป็นส่วนสำคัญในมวลรวมของกาแลคซี รัศมีประกอบด้วยดาวฤกษ์เก่าและกระจุกดาวทรงกลม (กระจุกดาวทรงกลม) ถึง 13 พันล้านปีในใจกลางของกาแลคซีเกือบทุกรูปแบบทั้งที่มีส่วนหัวและไม่มีส่วนโค้งมีหลุมดำมวลมหาศาล กาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดในประเภทนี้มีดาว 500 พันล้านดวงแต่ละดวง

Edwin Hubble ปรับส้อม
ในปีพ. ศ. 2469 นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อเอ็ดวินพาวเวลล์ฮับเบิลได้เสนอการจัดเรียงกาแลคซีตามคำสัณฐานของตน (และในปีพ. ศ. 2479) เนื่องจากรูปแบบลักษณะนี้การจัดหมวดหมู่นี้จึงเรียกว่าส้อมการปรับฮับเบิล ในส่วน "ขา" ของทางแยกปรับเป็นกาแลคซีรูปไข่บนส้อมของง่าม – กาแลคซีที่เป็นรูปทรงกระบอกไม่มีแขนและกาแลคซีเกลียวโดยไม่มีแถบจัมเปอร์และมีแถบ กาแลคซีที่ไม่สามารถจำแนกเป็นหนึ่งในชั้นเรียนที่ระบุไว้จะเรียกว่าผิดปกติหรือไม่สม่ำเสมอ ภาพ: "เคมีและชีวิต"

กาแล็กซี่รูปไข่เป็นชื่อของมันหมายถึงมีรูปร่างของรูปรี ไม่หมุนเวียนโดยรวมดังนั้นจึงไม่สมมาตรตามแนวแกน ดาวฤกษ์ซึ่งส่วนใหญ่มีมวลและอายุที่ค่อนข้างเล็กวงโคจรรอบศูนย์กาแลคซีในเครื่องบินที่แตกต่างกันและบางครั้งไม่ได้เป็นรายบุคคล แต่อยู่ในโซ่ยาวมาก ดาวฤกษ์ใหม่ในกาแลคซีรูปไข่ไม่ค่อยสว่างขึ้นเนื่องจากขาดแคลนวัตถุดิบไฮโดรเจนโมเลกุล

กาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดอยู่ในรูปไข่ จำนวนหุ้นทั้งหมดของตัวแทนในประชากรกาแลคซีของจักรวาลมีเพียงประมาณ 20% เท่านั้น กาแลคซีเหล่านี้ (ยกเว้นกรณีที่มีขนาดเล็กและมืดที่สุด) ยังซ่อนหลุมดำขนาดมหึมาไว้ในโซนกลาง กาแลคซีรูปไข่มี halos แต่ไม่แตกต่างกับ discoids

Star resettlement

กาแลคซีกระจายอยู่ในอวกาศไม่วุ่นวายทั้งหมด กาแลคซีขนาดมหึมามักถูกล้อมรอบไปด้วยกาแลคซีขนาดเล็ก

กลุ่มกาแลคซีท้องถิ่น
เหมือนมนุษย์กาแลคซีมารวมกันเป็นกลุ่ม กลุ่มท้องถิ่นของเราประกอบด้วยกาแลคซีที่ใหญ่ที่สุด 2 แห่งในบริเวณใกล้เคียงกับขนาดประมาณ 3 megaparsek – ทางช้างเผือกและอันโดรเมดา (M31), กาแลคซีสามเหลี่ยมและดาวเทียมของพวกเขา – เมฆแมคเจลแลนขนาดใหญ่และเล็กกาแล็กซีแคระใน Great Dog, Pegasus, Kiel, Sextant, Phoenix และอื่น ๆ อีกมากมาย – ทั้งหมดในจำนวนประมาณห้าสิบ กลุ่มท้องถิ่นในทางกลับกันเป็นสมาชิกของซุปเปอร์แคร์ราศีกันย์ท้องถิ่น ภาพ: กลศาสตร์ยอดนิยม

ทั้งทางช้างเผือกและแอนโดรเมดาที่อยู่ใกล้เคียงของเรามีดาวเทียมอย่างน้อย 14 ดวงและมีแนวโน้มมากที่สุดพวกเขามีมากขึ้น กาแลคซีต้องการรวมกันเป็นคู่สามเท่าและกลุ่มใหญ่ของกลุ่มพันธมิตรที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงหลายสิบคน ความสัมพันธ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นกลุ่มกาแลคซีประกอบด้วยกาแลคซีนับแสน ๆ แห่ง (กลุ่มแรกที่ถูกค้นพบโดยเมสไซเออร์) ในบางครั้งกาแลคซียักษ์ที่สว่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะสังเกตเห็นได้ในใจกลางของกระจุกดาวซึ่งเกิดขึ้นซึ่งเชื่อกันว่าอยู่ระหว่างการรวมกาแลคซีขนาดเล็ก และในที่สุดก็มีกระจุกดาวซึ่งรวมถึงกลุ่มและกลุ่มกาแลคซีเช่นเดียวกับกาแลคซีแต่ละแห่ง มักเป็นโครงสร้างที่มีความยาวไม่เกินร้อยเมกะพิกเซล พวกเขาจะถูกแยกออกเกือบจะปราศจากกาแลคซีช่องว่างของจักรวาลที่มีขนาดเท่ากัน Superclusters จะไม่ถูกจัดเป็นโครงสร้างใด ๆ ที่มีลำดับที่สูงขึ้นและกระจายอยู่ทั่วพื้นที่โดยการสุ่ม ด้วยเหตุนี้ในระดับของหลายร้อยล้านพิกเซลจักรวาลของเราเป็นเนื้อเดียวกันและมี isotropic

กาแลคซีอื่น ๆ ทั้งหมดถือว่าไม่สม่ำเสมอ พวกเขามีฝุ่นละอองและก๊าซมากและกระตือรือร้นทำให้เกิดดาวฤกษ์อายุน้อย ในระยะทางปานกลางจากทางช้างเผือกมีกาแลคซีดังกล่าวไม่กี่แห่งเพียง 3% เท่านั้น อย่างไรก็ตามในบรรดาวัตถุที่มี redshift ขนาดใหญ่ที่มีแสงถูกปล่อยออกมาไม่เกิน 3 พันล้านปีหลังจากบิกแบงส่วนแบ่งของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเห็นได้ชัดว่าระบบดาวทุกดวงในยุคแรกมีขนาดเล็กและมีโครงร่างที่ไม่ถูกต้องและมีกาแลคซีที่เป็นรูปไข่และ discoid ขนาดใหญ่ปรากฏขึ้นในภายหลัง

การเกิดกาแลคซี

กาแลคซีเกิดมาไม่นานหลังจากดวงดาว เป็นที่เชื่อกันว่าผู้ทรงคุณวุฒิคนแรก ๆ เกิดขึ้นไม่เกิน 150 ล้านปีหลังจากบิกแบง ในเดือนมกราคม 2011 ทีมนักดาราศาสตร์ผู้ประมวลผลข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้รายงานว่ามีแนวโน้มที่จะสังเกตกาแลคซีที่มีแสงส่องเข้าสู่อวกาศ 480 ล้านปีหลังจากบิกแบง ในเดือนเมษายนกลุ่มวิจัยอีกรายหนึ่งได้ค้นพบกาแลคซีที่มีความเป็นไปได้สูงที่เกิดขึ้นเมื่อจักรวาลรุ่นเยาว์อายุประมาณ 200 ล้านปี

ทางช้างเผือก

ดวงอาทิตย์โคจรรอบศูนย์กลางของกาแลคซีเกลียวซึ่งมีดาวฤกษ์ประมาณ 200-400 พันล้านดวง

เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 28 กิโลโพลเซส (เล็กน้อยกว่า 90,000 ปีแสง) รัศมีของวงโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ 8.5 กิโลปาสเซ็ต (เพื่อให้ดาวของเราถูกเลื่อนไปอยู่ที่ขอบด้านนอกของดิสก์กาแลคซี) ช่วงเวลาของการปฏิวัติที่สมบูรณ์รอบศูนย์กลางของกาแล็กซี่ประมาณ 250 Maส่วนโค้งของทางช้างเผือกมีรูปร่างเป็นรูปวงรีและมีแถบซึ่งเพิ่งค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ ในใจกลางของกระพุ้งเป็นแกนขนาดกะทัดรัดที่เต็มไปด้วยดาวที่มีอายุต่างกันตั้งแต่หลายล้านปีถึงหนึ่งพันล้านปีขึ้นไป ภายในแกนเมฆเบื้องหลังเมฆฝุ่นหนาทึบอยู่ที่หลุมดำที่ค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัวตามมาตรฐานกาแลคซีเพียง 3.7 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์

แผนที่เกาะของเรา
ใช้ภาพถ่ายอินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ สปิตเซอร์นักดาราศาสตร์ตั้งแผนที่ทางช้างเผือก ประกอบด้วยสองแขนกังหันที่ใหญ่ที่สุดคือ Centaurus และ Perseus Shield เชื่อมต่อกันด้วยแถบและสองแขนขนาดเล็ก Sagittarius และ Square ซึ่งเต็มไปด้วยเมฆก๊าซและบริเวณที่เป็นดาวฤกษ์ แม้แต่แขนเสื้อที่มีขนาดเล็กกว่า ได้แก่ แขนด้านนอก, ไกล, และกลาง 3 กิโลกรัม ระบบสุริยะของเราอยู่ในแขนเล็ก ๆ (spur) ของ Orion ภาพ: กลศาสตร์ยอดนิยม

กาแล็กซีของเรามีดิสก์ดาวคู่ ส่วนแบ่งของดิสก์ภายในซึ่งมีพาร์พาร์เทชันไม่เกิน 500 พาร์ติเซ็ทในแนวตั้งคิดเป็น 95% ของดาวในโซนดิสก์รวมทั้งดาวดวงเล็ก ๆ ทั้งหมดครอบคลุมดิสก์ภายนอกที่มีความหนา 1500 พาร์เซกซึ่งมีดาวฤกษ์อายุมากกว่าอาศัยอยู่ ความหนาของดิสก์ฝุ่นละอองในทางช้างเผือกไม่น้อยกว่า 3.5 กิโลกรัม แขนเกลียวทั้งสี่ของดิสก์ – พื้นที่ที่มีความหนาแน่นมากขึ้นของก๊าซฝุ่น – มีดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุด
เส้นผ่านศูนย์กลางของรัศมีของทางช้างเผือกไม่น้อยกว่าสองเท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของดิสก์ พบกลุ่มกระจุกดาวทรงกลมประมาณ 150 แห่งอายุที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุเกินกว่า 13 พันล้านปี รัศมีเต็มไปด้วยสสารมืดของโครงสร้างที่เป็นก้อน ตามข้อมูลล่าสุดรูปรัศมีเป็นลูกที่แบนราบเรียบอย่างมาก มวลรวมของกาแลคซีอาจสูงถึง 3 ล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์และสัดส่วนของสสารมืดจะอยู่ที่ 90-95% มวลของดาวในทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 90-100 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์

เงื่อนไขสำหรับการเกิดดาวและกาแลคซีลุกขึ้นนานก่อนที่มันจะเริ่มขึ้น เมื่อจักรวาลผ่านเครื่องหมายอายุ 400,000 ปีพลาสม่าในอวกาศถูกแทนที่ด้วยฮีเลียมและไฮโดรเจนที่เป็นกลาง ก๊าซนี้ยังร้อนเกินไปที่จะหดตัวลงในเมฆโมเลกุลที่ก่อให้เกิดดาวฤกษ์ อย่างไรก็ตามมันอยู่ร่วมกับอนุภาคของสสารมืดกระจายครั้งแรกในอวกาศไม่เท่ากัน – ที่มันเป็นหนาแน่นน้อยที่มันเป็นทินเนอร์พวกเขาไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับก๊าซบิวรอนและดังนั้นภายใต้การกระทำของการดึงดูดซึ่งกันและกันพวกเขาได้อย่างอิสระลอยลงไปในโซนของความหนาแน่นเพิ่มขึ้น ตามการคำนวณแบบจำลองแล้วนับร้อยล้านปีหลังจากบิกแบงในอวกาศมีเมฆสสารมืดขนาดของระบบสุริยะในปัจจุบันถูกสร้างขึ้น พวกเขารวมกันเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่แม้จะมีการขยายตัวของพื้นที่ มีกลุ่มของเมฆสสารมืดและกลุ่มของกระจุกดาวเหล่านี้ พวกเขาดึงเข้าไปในอวกาศก๊าซทำให้มันมีโอกาสที่จะข้นและยุบ ด้วยเหตุนี้ดาวฤกษ์ที่มีมวลมหาศาลดวงแรกปรากฏตัวขึ้นซึ่งระเบิดได้อย่างรวดเร็วด้วยซูเปอร์โนวาและทิ้งไว้ใต้หลุมดำ การระเบิดเหล่านี้ได้เสริมอวกาศที่มีธาตุหนักกว่าฮีเลียมซึ่งทำให้เกิดการเย็นตัวของเมฆแก๊สยุบตัวและทำให้เกิดการเกิดดาวฤกษ์รุ่นที่สองน้อยลง ดาวฤกษ์ดังกล่าวสามารถอยู่ได้เป็นเวลาหลายพันล้านปีและสามารถก่อตัวขึ้นได้ (อีกครั้งด้วยความช่วยเหลือของสสารมืด) ซึ่งระบบที่เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง เกิดกาแลคซีที่มีชีวิตยืนยาวขึ้นเรื่อย ๆ รวมถึงของเราด้วย

"รายละเอียดของ galactogenesis ยังคงถูกซ่อนอยู่ในหมอก" John Kormendi กล่าว "โดยเฉพาะอย่างยิ่งนี้หมายถึงบทบาทของหลุมดำมวลของพวกเขามีตั้งแต่นับหมื่นของมวลดวงอาทิตย์ถึงบันทึกแน่นอนถึงวันที่ 6.6000000000 มวลดวงอาทิตย์เป็นของสีดำ หลุมจากแกนหลักของกาแลคซีรูปไข่ M87 ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 53.5 ล้านปีแสงหลุมในศูนย์กลางของกาแลคซีรูปไข่จะล้อมรอบด้วยส่วนที่เป็นดาวฤกษ์อายุมาก มวล Algy ของหลุมดำโดยทั่วไปจะมีสามคำสั่งของขนาดเล็กกว่ามวลของกระพุ้ง – .. แน่นอนถ้าคนที่อยู่ในปัจจุบันรูปแบบนี้ได้รับการยืนยันโดยการสังเกตครอบคลุมมวลหลุมล้านพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ".

ศาสตราจารย์ Kormendi กล่าวว่าหลุมดำของกาแลคซีมีมวลเพิ่มขึ้นสองเท่า รูที่ล้อมรอบด้วยกระพุ้งเต็มรูปแบบเติบโตขึ้นเนื่องจากการดูดซึมของก๊าซที่มาถึงกระพุ้งจากนอกเขตของกาแลคซี ในระหว่างการรวมกาแลคซีความรุนแรงของการไหลเข้าของก๊าซชนิดนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งจะเริ่มมีการระบาดของควาซาร์ เป็นผลให้ bulges และหลุมวิวัฒนาการในแบบคู่ขนานซึ่งจะอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างมวลชนของพวกเขา (แม้ว่ากลไกอื่น ๆ ยังไม่ทราบอาจทำงาน)

สิ่งที่แตกต่างคือกาแลคซีที่ไม่มีการจับคู่และกาแลคซีหลอกลวง มวลของหลุมของพวกเขามักจะไม่เกิน 104-106 มวลดวงอาทิตย์ ตามที่ศาสตราจารย์ Kormendi พวกเขาถูกป้อนโดยแก๊สเนื่องจากมีกระบวนการสุ่มที่เกิดขึ้นใกล้กับหลุมและไม่ครอบคลุมไปถึงกาแลคซีทั้งหมด หลุมดังกล่าวเติบโตขึ้นโดยไม่คำนึงถึงวิวัฒนาการของกาแลคซีหรือ pseudobalge ซึ่งถือว่าขาดความสัมพันธ์ระหว่างมวลชนของพวกมัน

กาแลคซีกำลังเติบโต

กาแลคซีสามารถเพิ่มทั้งขนาดและมวล "ในอดีตอันไกลโพ้นกาแลคซีทำอย่างนี้ได้มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าในยุคจักรวาลเมื่อเร็ว ๆ นี้" Gart Illingworth ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียแห่งซานตาครูซอธิบาย มวลของดวงอาทิตย์) ต่อหน่วยปริมาตรของพื้นที่รอบนอก (โดยปกติเป็นลูกบาศก์ megaparsek) ในช่วงเวลาของการก่อตัวของกาแลคซีแรกตัวเลขนี้มีขนาดเล็กมากและจากนั้นก็เดินเข้าไปในการเติบโตอย่างรวดเร็ว, จะขยายไปตราบเท่าที่จักรวาลที่อยู่ภายใต้ 2 พันล้าน. ปี. อีก 3 พันล้านเป็นเวลาหลายปีมันก็ค่อนข้างคงที่แล้วมันเริ่มลดลงเกือบจะเป็นสัดส่วนกับเวลาและการลดลงยังคงมาจนถึงทุกวันนี้ ดังนั้น 7-8 พันล้านปีก่อนอัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์เฉลี่ยสูงกว่าสมัยใหม่ 10-20 เท่า กาแลคซีที่สังเกตได้มากที่สุดมีอยู่แล้วในยุคที่ห่างไกล "

เย็บบนแขนเสื้อของทางช้างเผือก

ในรูป – ผลของวิวัฒนาการที่จุดที่แตกต่างกันในเวลา – การกำหนดค่าเริ่มต้น () ถึง 0.9 (), 1,8 () และ 2.65 พันล้านปี (d) ตามการคำนวณแบบจำลองบาร์และแขนกังหันของทางช้างเผือกอาจเกิดขึ้นจากการชนกับ SagDEG ซึ่งเริ่มดึงมวลดวงอาทิตย์ตั้งแต่ 50-100 พันล้านดวง มีสองครั้งที่มันผ่านเข้าไปในดิสก์ของกาแล็กซี่ของเราและหายไปเป็นส่วนหนึ่งของสสาร (ทั้งธรรมดาและมืด) ซึ่งก่อให้เกิดความวุ่นวายกับโครงสร้างของมัน ปัจจุบันมวลของ SagDEG ไม่เกินกว่าสิบล้านของมวลดวงอาทิตย์และการปะทะกันครั้งต่อไปซึ่งคาดว่าไม่ช้ากว่า 100 ล้านปีมีแนวโน้มที่จะเป็นครั้งสุดท้ายสำหรับเรื่องนี้ ภาพ: กลศาสตร์ยอดนิยม

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยพิตส์เบิร์กมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียเออร์ไวน์และมหาวิทยาลัยแห่งมลรัฐฟลอริด้าได้จำลองสถานการณ์การชนของทางช้างเผือกและบรรพบุรุษของกาแล็กซี่รูปไข่แคระในราศีธนู (กาแล็กซี่รูปดาวแคระแคระคนแคระ, SagDEG) พวกเขาวิเคราะห์ตัวแปรสองแบบของการชนกัน – ด้วยแสง (3×1010 ฝูงของดวงอาทิตย์) และหนัก (1011 มวลของดวงอาทิตย์) SagDEG ภาพจากซ้ายไปขวาแสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ของการวิวัฒนาการของ Milky Way ในระยะเวลา 2.7 พันล้านปีโดยไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับกาแลคซีแคระและมีปฏิสัมพันธ์กับรูปแบบ SagDEG ที่เบาและหนัก

โดยทั่วไปแล้วแนวโน้มนี้เป็นที่ชัดเจน กาแลคซีเติบโตในสองวิธีหลัก ประการแรกพวกเขาได้รับวัสดุที่สดใหม่สำหรับการก่อตัวของดาวการวาดรูปของก๊าซและอนุภาคฝุ่นจากพื้นที่โดยรอบ เป็นเวลาหลายพันล้านปีหลังจากบิกแบงกลไกนี้ทำงานได้อย่างถูกต้องเพียงเพราะมีดาวฤกษ์ที่เพียงพอในพื้นที่สำหรับทุกคน จากนั้นเมื่อสำรองหมดลงอัตราการเกิดดาวร่วงลง อย่างไรก็ตามกาแลคซีพบโอกาสที่จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการปะทะกันและฟิวชั่น อย่างไรก็ตามการใช้ตัวเลือกนี้เป็นสิ่งจำเป็นที่กาแลคซีที่ชนกันจะมีแหล่งไฮโดรเจนระหว่างดวงดาวที่เหมาะสม กาแลคซีรูปไข่ขนาดใหญ่ซึ่งเกือบจะหายไปการควบรวมกิจการไม่ได้ช่วย แต่ในเรื่อง discoid และไม่ถูกต้องก็ทำงานได้

หลักสูตรสำหรับการชนกัน

ให้เราดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อกาแลคซีสองชนิดที่คล้ายกันแบบหยาบผสานเข้าด้วยกัน ดาวฤกษ์ของพวกมันแทบไม่เคยชนกัน – ระยะทางระหว่างพวกมันใหญ่เกินไป อย่างไรก็ตามดิสก์แก๊สของกาแลคซีแต่ละแห่งทำให้เกิดแรงดึงดูดอันเนื่องมาจากแรงดึงดูดของเพื่อนบ้าน เรื่องของดิสก์สูญเสียส่วนโมเมนตัมเชิงมุมและเปลี่ยนไปที่ศูนย์กลางของกาแลคซีซึ่งเป็นเงื่อนไขที่เกิดขึ้นสำหรับการเจริญเติบโตของอัตราการก่อตัวของดาว ส่วนหนึ่งของสารนี้จะถูกดูดกลืนโดยหลุมดำซึ่งยังได้รับมวล ในขั้นตอนสุดท้ายของการควบรวมของกาแลคซีหลุมดำผสานและดิสก์ที่เป็นตัวเอกของกาแลคซีทั้งสองจะสูญเสียโครงสร้างเดิมและกระจายตัวอยู่ในอวกาศ เป็นผลให้รูปไข่รูปวงรีหนึ่งเกิดขึ้นจากกาแลคซีเกลียวสองแห่ง แต่นี่ไม่ใช่ภาพที่สมบูรณ์ การแผ่รังสีของดาวฤกษ์ที่อายุน้อยอาจทำให้ไฮโดรเจนบางส่วนออกมาจากกาแลคซีทารกแรกเกิด ในเวลาเดียวกันการเพิ่มก๊าซธรรมชาติลงบนหลุมดำทำให้จำเป็นต้องใช้ครั้งสุดท้ายเป็นระยะ ๆ ในการถ่ายทำอนุภาคขนาดใหญ่ที่ทำให้เกิดแก๊สร้อนขึ้นทั่วทั้งกาแลคซีทำให้ไม่สามารถก่อตัวดาวใหม่ได้ กาแลคซีกำลังค่อยๆลดลง – เป็นไปได้มากที่สุดตลอดไป

กาแลคซี่ที่มีความแตกต่างกันไม่เท่ากัน กาแลคซีขนาดใหญ่สามารถดูดซับดาวแคระได้ (ในเวลาเดียวหรือหลายช่วง) และในขณะเดียวกันก็รักษาโครงสร้างของมันไว้ การกินกันร่วมกันของกาแล็กซี่นี้ยังสามารถกระตุ้นการก่อตัวของดาว กาแลคซีแคระจะยุบตัวลงโดยสิ้นเชิงทำให้กระจุกดาวและไอพ่นของก๊าซมีเทนอยู่ข้างหลังตัวเองซึ่งจะสังเกตได้ทั้งในกาแลคซีและแอนโดรเมดาที่อยู่ใกล้เคียง ถ้าหนึ่งในกาแลคซีที่ชนกันไม่ได้มากไปกว่าที่อื่น ๆ แม้แต่ผลกระทบที่น่าสนใจมากขึ้นก็เป็นไปได้

รอซูเปอร์กล้องโทรทรรศน์

ดาราศาสตร์กาแลคซีรอดมาได้จนถึงเกือบครบรอบเก้าสิบปี เธอเริ่มจากความสำเร็จและประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก อย่างไรก็ตามจำนวนปัญหาที่ยังไม่แก้ปัญหามีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นไม่มีใครรู้เวลาและวิธีกาแลคซีแรกถูกสร้างขึ้นและกาแลคซีที่มีโครงสร้างดิสก์เกิดขึ้นอย่างไร นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะมีกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดจากกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดของเจมส์เวบบ์ซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในปีพ. ศ. 2561 "Garth Illingworth กล่าว" แต่น่าเสียดายว่ายังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าโครงการนี้จะเสร็จสมบูรณ์หรือไม่ – จะเกิดขึ้น "


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: