Slučování galaxií

Ke sloučení galaxií dochází, když se srazí dvě nebo více galaxií. Je to jedna z možností interakce galaxií . Navzdory tomu, že se hvězdy nebo hvězdné soustavy při slučování kvůli velkým vzdálenostem hvězd nesrazí, gravitační interakce galaxií a tření mezi plynem a prachem mají na splývající galaxie významný vliv. Účinky takového sloučení závisí na velkém množství parametrů, jako je úhel srážky, rychlost, velikost a složení galaxií. Studium slučování galaxií je důležité, protože rychlost slučování je měřítkem vývoje galaxií [1] .

Popis

Během sloučení jsou hvězdy a temná hmota v každé galaxii ovlivněny blížící se galaxií. Po dokončení sloučení se gravitační potenciál mění tak rychle, že jsou silně ovlivněny dráhy hvězd, což vede k tomu, že hvězda „zapomene“ na předchozí dráhu. Tento proces je násilnou relaxací. [3] Při splynutí galaxií je uspořádaná rotace hvězd v rovině disku nahrazena náhodnou. Výsledkem je vytvoření galaxie, ve které většina hvězd tvoří složitý systém drah, který nemá příliš uspořádaný pohyb. V eliptických galaxiích jsou hvězdy pozorovány na neuspořádaných, náhodně orientovaných drahách.

Slučující se galaxie mají nejaktivnější tvorbu hvězd . [4] Rychlost tvorby hvězd během velkého sloučení může dosáhnout tisíců slunečních hmot za rok, v závislosti na obsahu plynu v galaxiích a jejich rudém posuvu . [5] [6] Typické rychlosti tvorby hvězd ve splývajících galaxiích nepřesahují 100 hmotností Slunce za rok. [7] [8] Tyto hodnoty jsou velké ve srovnání s hodnotou pro naši Galaxii, ve které se v průměru tvoří dvě hvězdy za rok. [9] I když se hvězdy ve slučování galaxií téměř nikdy nepřiblíží natolik, aby se srazily, obří molekulární mračna rychle padají do středu formující se galaxie, kde se navzájem srazí. Tyto srážky vedou ke vzniku hvězd uvnitř hustých kondenzací v oblacích. Podobný jev je pozorován u splývajících galaxií v nejbližší části Vesmíru a výrazněji se projevil během sloučení, které vytvořilo aktuálně pozorované eliptické galaxie a došlo k němu před 1-10 miliardami let, protože v té době galaxie obsahovaly více plynu a molekulární mraky. Daleko od středu galaxie se mračna plynu navzájem srážejí a vytvářejí rázové vlny, které přispívají ke vzniku nových hvězd v oblacích. Výsledkem je, že po splynutí zůstává v galaxiích malé množství plynu vhodného pro vznik hvězd. Pokud tedy galaxie prošla velkým sloučením a uplynulo několik miliard let, bude v ní přítomno velmi malé množství mladých hvězd. Tento efekt je pozorován v moderních eliptických galaxiích: prakticky neexistuje žádný molekulární plyn, velmi malý počet mladých hvězd. Předpokládá se, že eliptické galaxie jsou výsledkem velkých fúzí, ve kterých se většina plynu spotřebuje k vytvoření hvězd během fúze, po které tvorba hvězd mizí.

Sloučení galaxií lze simulovat na počítačích. Páry galaxií mohou mít zpočátku různé morfologické typy , je možné vzít v úvahu všechny typy gravitačních a hydrodynamických interakcí, disipaci mezihvězdného plynu, proces vzniku hvězd, energii a hmotu uvolněnou zpět do mezihvězdného prostředí během supernov . Knihovnu modelování sloučení galaxií lze nalézt na webu GALMER. [11] Studie Jennifer Lotz z  Space Telescope Institute v Baltimoru, Maryland, provedla počítačové simulace pro ověření pozorování Hubble Space Telescope . [1] , skupina výzkumníků při simulaci zvažovala širokou škálu parametrů, od dvojice galaxií o stejné hmotnosti až po sloučení obří a malé galaxie, byly zkoumány i různé dráhy galaxií a jejich vzájemná orientace. Bylo zvažováno celkem 57 scénářů fúze. [jeden]

Jedním z největších sloučení galaxií je sloučení čtyř eliptických galaxií v kupě CL0958+4702 . V důsledku tohoto sloučení může vzniknout jedna z největších galaxií ve vesmíru. [12]

Klasifikace

Slučování galaxií lze klasifikovat na základě vlastností splývajících galaxií, jako je počet, relativní velikost a obsah plynu.

Podle počtu galaxií

Podle velikosti galaxií

Jedna studie tvrdí, že velké galaxie zažily v průměru za posledních 9 miliard let alespoň jedno sloučení. Malé galaxie se častěji spojují s velkými. [1] Předpokládá se, že Mléčná dráha a galaxie v Andromedě se srazí za 4,5 miliardy let. Sloučení těchto galaxií je klasifikováno jako hlavní, protože velikosti galaxií jsou srovnatelné. Výsledkem je eliptická galaxie.

Podle obsahu plynu

Příklady

Příklady galaxií, které jsou v procesu slučování nebo jsou považovány za výsledek sloučení:

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 Astronomové zjistili míru srážek galaxií  (27. října 2011). Staženo 16. dubna 2012.
  2. ↑ Evoluce ve zpomaleném záběru . Staženo: 15. září 2015.
  3. ↑ van Albada, TS 1982 Royal Astronomical Society, Monthly Notices , sv. 201 str. 939
  4. ↑ Schweizer, F. Starbursts: From 30 Doradus to Lyman Break Galaxies, pořádané v Cambridge, UK, 6.-10. září 2004. Editovali R. de Grijs a RM González Delgado. Astrofyzika a vesmírná vědecká knihovna, sv. 329. Dordrecht: Springer, 2005, s.143
  5. ↑ Eve C. Ostriker; Rahul Shetty. Maximálně hvězdotvorné galaktické disky I. Regulace výbuchu hvězd pomocí zpětné vazby řízené turbulence  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2012. - Sv. 731 , č.p. 1 . - doi : 10.1088/0004-637X/731/1/41 . — . - arXiv : 1102.1446 .
  6. ↑ J. Brinchmann; +6 dalších. Fyzikální vlastnosti hvězdotvorných galaxií ve vesmíru s nízkým rudým posuvem  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2004. - Sv. 351 , č.p. 4 . - S. 1151-1179 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07881.x . - . — arXiv : astro-ph/0311060 .
  7. ↑ Benjamin P. Moster; + 4 další. Účinky horkého plynného halo při velkých sloučeních galaxií  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2011. - Vol. 415 , č.p. 4 . - S. 3750-3770 . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2011.18984.x . - . - arXiv : 1104.0246 .
  8. ↑ Michaela Hirschmann; + 4 další. Tvorba galaxií v semianalytických modelech a kosmologických hydrodynamických simulacích zoomu  (anglicky)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal. - Oxford University Press , 2012. - Vol. 419 , č.p. 4 . - str. 3200-3222 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.19961.x . - . - arXiv : 1104.1626 .
  9. ↑ Laura Chomiuk; Matěj S. Povich. Směrem ke sjednocení určování rychlosti formování hvězd v Mléčné dráze a dalších galaxiích  //  The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2011. - Sv. 142 , č. 6 . - doi : 10.1088/0004-6256/142/6/197 . — . - arXiv : 1110.4105 .
  10. ↑ Galaktický žhavící červ . Staženo 27. března 2013.
  11. ↑ Galaxy merger library , 27. března 2010 , < http://galmer.obspm.fr > . Staženo 27. března 2010. 
  12. ↑ Galaxie se střetnou při čtyřcestné fúzi , BBC News (6. srpna 2007). Staženo 7. srpna 2007.
  13. ↑ Transformace galaxií . Obrázek týdne . ESA/Hubble. Staženo: 6. února 2012.
  14. ↑ Galaxii se rozcuchají kosmické vlasy , ESA/Hubble Picture of the Week . Staženo 1. srpna 2014.
  15. ↑ Kosmické „létání V“ slučujících se galaxií . Staženo 12. února 2013.
  16. ↑ 1 2 Lin, Lihwal a kol. Evoluce rudého posuvu mokrých, suchých a smíšených sloučení galaxií z blízkých párů galaxií v průzkumu rudého posuvu galaxií DEEP2  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2008. - Červenec ( roč. 681 , č. 232 ). - doi : 10.1086/587928 . - . - arXiv : 0802.3004 .
  17. ↑ Forbes, Duncan A. a kol. Vlhké fúze: Nedávné plynné fúze bez významného vzniku kulových klastrů? (anglicky)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2007. - Duben ( roč. 659 , č. 1 ). - doi : 10.1086/512033 . - . - arXiv : astro-ph/0612415 .

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  V bibliografických katalozích