Formarea și evoluția galactică
Acest articol sau secțiune despre astronomie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Formarea și evoluția galaxiilor este una dintre cele mai active zone de cercetare în astrofizică ; unele teorii, cu toate acestea, sunt acum larg acceptate.
După Big Bang , universul ar fi experimentat o perioadă în care ar fi fost omogenă , așa cum se poate vedea în fundalul cosmic cu microunde , ale cărui fluctuații sunt mai mici de o parte din o sută de mii.
Cea mai acreditată teorie este că toate structurile universului care pot fi observate s-au format prin creșterea fluctuațiilor primordiale prin intermediul instabilității gravitaționale . Date recente sugerează că primele galaxii s-au format încă din 600 de milioane de ani după Big Bang, mult mai devreme decât se credea anterior. Această perioadă lasă suficient timp pentru ca micile instabilități primordiale să crească suficient.
Majoritatea cercetărilor din acest domeniu s-au concentrat pe obiecte din propria noastră galaxie, Calea Lactee . Observațiile care trebuie explicate în acord, sau cel puțin nu în dezacord, cu o teorie a evoluției galactice includ:
- discul galactic este destul de subțire, dens și se rotește;
- haloul galactic este foarte mare, rar, nu se rotește (sau poate chiar are o ușoară rotație retrogradă), aparent fără nicio substructură ;
- stelele halo sunt de obicei mult mai vechi și au o metalicitate mult mai mică decât stelele de disc (există o corelație, dar nu există o legătură completă între aceste date);
- unii astronomi au identificat o populație intermediară de stele. Dacă aceasta ar fi într-adevăr o populație distinctă, ar fi descrisă ca fiind săracă în metal (dar nu la fel de săracă ca stelele halo), veche (dar nu atât de veche ca stelele halo) și orbitând foarte aproape de disc.
- grupurile globulare sunt de obicei vechi și sărace în metal, dar există unele care nu sunt deloc sărace în metal și / sau au stele mai tinere. Unele stele din grupurile globulare par a fi la fel de vechi ca universul însuși (din măsurători complet diferite și metode diferite de analiză).
- în fiecare grup globular, potențial, toate stelele s-au născut în aceeași perioadă (în afară de unele grupuri care prezintă epoci diferite de formare a stelelor);
- grupurile globulare cu orbite înguste (în apropierea centrului galactic ) au orbite destul de plane (mai puțin înclinate decât discul galactic) și mai circulare, în timp ce cele mai îndepărtate au orbite cu înclinații variate și tind să fie mai excentrice ;
- nori de mare viteză (nori de hidrogen neutru ), „ploaie” pe planul galaxiei și, probabil, au făcut-o de la început (sunt probabil sursa indispensabilă de gaz pentru formarea stelelor ).
Fuziunile Galaxy și rolul lor în evoluția galactică
Galaxii spirale
Nu se presupune că galaxiile spirale se formează din uniuni ale galaxiilor mai mici. Când două galaxii se ciocnesc, stelele respective se ciocnesc cu greu din cauza distanțelor enorme care le separă. Cu toate acestea, efectele gravitaționale perturbă structura galaxiilor implicate. Când se separă, gravitația le încetinește și, dacă sunt legate gravitațional, le va aduce înapoi împreună pentru o altă coliziune. După multe coliziuni, structurile lor individuale s-au schimbat atât de mult, cu stelele amestecate, încât identificăm rezultatul ca un singur obiect. Deci, după o fuziune , majoritatea stelelor originale rămân să formeze noua galaxie, în timp ce o mică parte este aruncată. Chiar dacă ambele galaxii ar fi spiralate înainte de coliziune, violența evenimentului ar perturba structura delicată a discului. Stelele existente nu își pot schimba orbita pentru a forma ulterior un nou disc. Deoarece discul stelar trebuie să se formeze în esență într-o ordine precisă. Mai întâi se formează un disc dens de gaz rotitor, apoi stelele se nasc în interiorul acestuia.
Coliziune între două galaxii.
Prima teorie modernă a formării galaxiei noastre (modelul ELS: Eggen , Lynden-Bell și Sandage ), a descris un colaps unic, relativ rapid și compact, cu aureola care se formează mai întâi și apoi cu discul. O altă teorie publicată câțiva ani mai târziu (cunoscută sub numele de SZ: Searle și Zinn ) descrie un proces mai gradual, elementele mai mici se prăbușesc mai întâi, ulterior se unesc pentru a forma elementele mai mari. O idee mai recentă este că porțiuni relevante din halo stelar ar putea fi fragmente de galaxii pitice distruse și grupuri globulare care odată au orbitat Calea Lactee. Aureola ar fi deci o componentă „nouă”, formată după o stabilizare a structurii galactice și compusă din părți vechi atrase de o galaxie satelit și „reciclate”.
În ultimii ani, accentul a fost pus pe înțelegerea fuziunilor în evoluția galaxiilor. Progresele tehnologice rapide în computere au permis simulări mai bune, iar progresele în tehnologiile de observare au oferit mult mai multe date despre fuziunile în curs de desfășurare în galaxiile îndepărtate. După descoperirea din 1994 că Calea Lactee are o galaxie satelit ( Galaxia eliptică pitică a Săgetătorului , sau SagDEG) care în prezent este sfâșiată și treptat „mâncată” de Calea Lactee , se crede că aceste tipuri de evenimente sunt destul de comună în Calea Lactee.evoluția marilor galaxii. Norii Magellanici sunt galaxii satelit ale Căii Lactee care vor împărtăși aproape sigur aceeași soartă ca și SagDEG. O fuziune cu o galaxie satelit destul de mare ar putea explica de ce M31 pare să aibă un nucleu dual.
SagDEG orbitează galaxia noastră aproape în unghi drept cu discul. În prezent trece prin disc; unele stele sunt smulse cu fiecare pasaj și se alătură haloul galaxiei noastre. În cele din urmă, doar nucleul SagDEG va supraviețui. Deși are aceeași masă ca un mare grup globular, cum ar fi Omega Centauri și G1, acesta va apărea destul de diferit, deoarece are o densitate de suprafață mult mai mică datorită prezenței unor cantități substanțiale de materie întunecată , în timp ce grupurile globulare apar, în mod misterios, la conțin puțină materie.intunecat.
Galaxii eliptice
Galaxiile eliptice gigantice se formează probabil din fuziuni la scară largă. În grupul local , Calea Lactee și M31 sunt legate gravitațional și se apropie cu viteză mare. În cele din urmă se vor întâlni și se vor încrucișa, gravitația le va distorsiona brusc și va scoate gazul, praful și stelele în spațiul intergalactic . Ulterior se vor separa, încetini și apoi se vor întoarce unul la celălalt, pentru o nouă luptă. În cele din urmă, cele două galaxii vor fuziona complet într-o galaxie eliptică gigantică. Din gazul emis de fuziune, noi grupuri globulare și poate chiar noi galaxii pitice vor forma haloul elipticii. Grupurile actuale de M31 și Calea Lactee vor face, de asemenea, parte din halou; grupurile globulare sunt atât de strâns legate încât sunt în mare parte imune la interacțiunile la scară galactică.
M31 este deja distorsionat: marginile sunt curbate datorită interacțiunilor cu galaxia Triunghi , o galaxie spirală nu departe. În cele din urmă, toate cele trei galaxii vor forma o gigantică galaxie eliptică, parte a superclusterului Fecioară .
În epoca noastră, concentrații mari de galaxii ( clustere și superclustere ) se adună încă. Această imagine „de jos în sus” este cunoscută sub numele de „formațiune ierarhică” (similară cu portretizarea SZ a formației de galaxii, dar pe o scară mai mare).
linkuri externe
- ( EN ) Imagini ale galaxiei Andromeda (M31) , pe noao.edu .
- ( EN ) Galeria de imagini a galaxiei NOAO , pe noao.edu .
| Controlul autorității | LCCN ( EN ) sh94008658 |
|---|
