Galaxia Starburst

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Galaxiile Antenei sunt un exemplu de galaxii cu o explozie de stele foarte mare, datorită coliziunii dintre cele două galaxii NGC 4038 / NGC 4039. NASA /ESA
Activitate Starburst în regiunile centrale ale galaxiei pitice din apropiere NGC 1569 ( Arp 210 ). Telescop spațial Hubble

O galaxie starburst (sau galaxie starburst ) este o galaxie în care procesul de formare a stelelor este excepțional de violent în comparație cu rata normală de formare din majoritatea galaxiilor. Galaxiile arată o creștere a formării de noi stele, mai ales după o coliziune sau o întâlnire strânsă cu alte galaxii. Această rată de formare a stelelor este atât de mare pentru o galaxie care se întâlnește, încât, dacă rata este susținută, rezervele sale de gaze se vor epuiza mult mai repede decât scara evolutivă normală a galaxiei gazdă; din acest motiv, fenomenele exploziei de stele sunt considerate temporare. Cunoscute galaxii starburst sunt M82 , Antennae Galaxies , IC 10 și Baby Boom Galaxy .

Definiție

Există câteva definiții ale termenului starburst , nu există o definiție unică pe care toți astronomii sunt de acord. În general, există un acord asupra unor aspecte fundamentale:

  1. rata la care galaxia transformă gazul în stele (rata de formare a stelelor);
  2. cantitatea de gaz disponibil din care se pot forma stelele;
  3. relația dintre timpul formării stelelor și vârsta sau perioada de rotație a galaxiei.

Definițiile utilizate în mod obișnuit includ:

  • o formare continuă de stele, cu o rată de formare care ar epuiza rezervele de gaz disponibile în mult mai puțin timp decât vârsta Universului (timpul Hubble); uneori aceasta este denumită adevărată explozie de stele ;
  • formarea continuă de stele, rata de formare epuizând rezervele de gaz disponibile într-un timp mult mai mic decât scara evolutivă a galaxiei;

Mecanisme de declanșare Starburst

Pentru a se produce un fenomen de explozie stelară, este necesar să se concentreze o cantitate mare de gaz molecular rece într-un volum mic. Aceste concentrații și perturbații sunt suspectate a fi principala cauză a fenomenelor de explozie stelară în majoritatea fenomenelor de fuziune a galaxiilor, deși mecanismul exact nu este complet clar.

Observațiile efectuate pe galaxiile cu explozie de stele au arătat mult timp că există adesea arderea unui disc de formare a stelelor și a unei perechi de galaxii care fuzionează. Se crede, de asemenea, că interacțiunile din apropiere dintre galaxiile care nu ajung la fuziune completă pot provoca instabilități de rotație puternice ale galaxiei, cum ar fi instabilitatea barei (în galaxiile spirale cu bare), care provoacă o ieșire de gaz în regiunile din jurul nucleului , unde începe să cadă asupra sa, dând naștere unui fenomen violent de formare a stelelor în jurul nucleului.

Tipuri de explozii de stele

Crearea unor categorii de explozii de stele nu este ușoară, deoarece galaxiile de explozie de stele nu reprezintă un anumit tip de galaxie. Starburst poate apărea în discul galactic, dar galaxiile neregulate prezintă și fenomene de starburst. Cu toate acestea, pot fi identificate câteva subtipuri diferite de galaxii cu explozie stelară:

  • Compact Blue Galaxies ( BCGs ): Aceste galaxii au adesea o masă foarte mică, o metalicitate scăzută și un praf minim. Datorită absenței aproape a prafului și a prezenței multor stele tinere albastre și foarte fierbinți, aceste galaxii apar albastre atât în lumina vizibilă, cât și în cea ultravioletă . S-a crezut inițial că galaxiile albastre erau pur și simplu galaxii tinere în procesul de formare a primei lor generații de stele, care, de fapt, prezentau o metalicitate scăzută. Cu toate acestea, s-a constatat mai târziu că aceste galaxii au și o populație stelară mai veche, ceea ce duce la credința că unirea celor două populații poate explica lipsa aparentă de praf și metale. Multe dintre aceste galaxii prezintă semne de fuziuni recente și / sau interacțiuni strânse. Galaxiile albastre compacte bine studiate sunt IZw18 (cea mai mică galaxie săracă în metal cunoscută), ESO338-IG04 și Haro11.
  • Galaxii ultra-strălucitoare în infraroșu ( ULIRGs ): Aceste galaxii sunt de obicei obiecte saturate cu praf. Radiația ultravioletă produsă de formația stelară este ascunsă și absorbită de praf și reemisă în infraroșu la o lungime de undă de aproximativ 100 micrometri; acest lucru explică culoarea extrem de roșie asociată acestui tip de galaxie. Nu se știe dacă radiațiile ultraviolete sunt produse numai prin formarea de stele, iar unii astronomi cred că galaxiile în infraroșu sunt (cel puțin parțial) îmbunătățite de un nucleu galactic activ . Observațiile cu raze X ale multora dintre aceste galaxii sugerează că multe sunt sisteme cu două nuclee, dând credință ipotezei că galaxiile în infraroșu sunt rezultatul unei explozii de stele care a avut loc în urma unei fuziuni complete a galaxiilor. Printre galaxiile bine studiate se numără Arp 220 .
  • Galaxii Wolf-Rayet , unde o mare parte din cele mai strălucitoare stele sunt stele Wolf-Rayet .

Condiții pentru explozia de stele

M82 , citat de oameni de știință ca arhetip al galaxiei cu explozie de stele, are de 10 ori rata de formare a stelelor unei galaxii normale. Telescop spațial Hubble NASA /ESA .

În primul rând, o explozie de stele trebuie să aibă un aflux mare de gaz disponibil pentru a forma stele. Fenomenul poate fi cauzat de întâlniri strânse cu alte galaxii (cum ar fi M81 și M82 ), o coliziune cu o altă galaxie (cum ar fi antene ) sau un alt proces care împinge materialul spre centrul galaxiei (cum ar fi o bară de stele) .

În interior, mediul este extrem; cantitatea mare de gaz indică faptul că se formează stele foarte masive. Aceste stele tinere și fierbinți încep să ionizeze gazul (în principal hidrogenul ) de jur împrejur, creând regiuni H II . Grupurile de stele foarte fierbinți sunt cunoscute sub numele de asociația OB . Aceste stele își ard hidrogenul foarte violent (devenind foarte strălucitor) și foarte rapid, evoluând rapid și explodând ca supernove .

După explozia supernova, materialul expulzat se extinde, devenind un rămășiță de supernovă ; aceste rămășițe interacționează cu mediul înconjurător din explozia de stele ( mediul interstelar ).

Studierea celor mai apropiate galaxii cu explozie de stele ne poate ajuta să determinăm istoria formării și evoluției galaxiei. O bună parte din galaxiile mai îndepărtate observate, cum ar fi cele din câmpul profund Hubble , sunt cunoscute ca fiind galaxii cu explozie de stele; cu toate acestea, aceste galaxii sunt prea departe pentru a fi observate în detaliu. Privind în schimb exemplele mai puțin îndepărtate și investigând caracteristicile lor, este posibil să ne facem o idee despre ceea ce s-a întâmplat în Universul timpuriu, deoarece lumina provenită din aceste galaxii îndepărtate și-a părăsit galaxia mamă când Universul era mai tânăr (vezi Displacement spre roșu ). Din păcate, totuși, galaxiile izbucnite de stele par a fi foarte rare în sectorul nostru al Universului, în timp ce par a fi mai frecvente în alte zone mai îndepărtate (adică, chiar și înapoi, în urmă cu câteva miliarde de ani). Toate galaxiile erau mult mai apropiate unele de altele în acel moment și, prin urmare, este logic să credem că interacțiunile dintre galaxii erau mult mai frecvente.

Cunoscute galaxii starburst

M82 este arhetipul galaxiilor cu explozie stelară. Rata sa mare de formare a stelelor se datorează interacțiunii recente cu galaxia spirală M81 . Hărțile regiunilor sale obținute prin radiotelescoape arată jeturi mari de hidrogen neutru care leagă cele două galaxii, de asemenea ca urmare a întâlnirii lor. Imaginile radio ale zonelor centrale ale M82 arată, de asemenea, un număr mare de rămășițe de supernovă, indicând faptul că multe stele din prima generație a exploziei de stele au evoluat deja și au explodat deja. Galaxiile Antenei sunt un alt sistem de galaxii bine cunoscut, devenit celebru prin imaginea telescopului spațial Hubble lansată în 1997 (a se vedea imaginea de mai sus în această intrare).

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 4298848-2