Legea Kennicutt-Schmidt

În astronomie , legea Kennicutt-Schmidt (uneori menționată cu cele două nume de familie inversate sau pur și simplu și legea lui Schmidt ) este o relație empirică între densitatea gazului într-o regiune dată și rata de formare a stelelor (SFR, acronim pentru „ Expresia engleză „rata de formare a stelelor”) a acelei regiuni.

Istorie

Existența acestei relații a fost ipotezată pentru prima dată de Maarten Schmidt în articolul său din 1959 în care astronomul propunea că densitatea suprafeței SFR variază proporțional cu o anumită putere. $n$ ${\ displaystyle n}$ $n$ densitatea suprafeței gazului local, ^[1] adică:

\Sigma _{SFR}\propto (\Sigma _{gas})^{n}

{\ displaystyle \ Sigma _ {SFR} \ propto (\ Sigma _ {gas}) ^ {n}}

{\ displaystyle \ Sigma _ {SFR} \ propto (\ Sigma _ {gas}) ^ {n}}

.

De obicei, densitatea suprafeței SFR $(\Sigma _{SFR})$ ${\ displaystyle (\ Sigma _ {SFR})}$ ${\ displaystyle (\ Sigma _ {SFR})}$ este exprimată în unități de mase solare pe an per parsec pătrat $(M_{\odot }~{\textrm {yr}}^{-1}{\textrm {pc}}^{-2})$ ${\ displaystyle (M _ {\ odot} ~ {\ textrm {yr}} ^ {- 1} {\ textrm {pc}} ^ {- 2})}$ ${\ displaystyle (M _ {\ odot} ~ {\ textrm {yr}} ^ {- 1} {\ textrm {pc}} ^ {- 2})}$ în timp ce densitatea suprafeței gazului este exprimată în grame pe parsec pătrat $({\textrm {g}}~{\textrm {pc}}^{-2})$ ${\ displaystyle ({\ textrm {g}} ~ {\ textrm {pc}} ^ {- 2})}$ ${\ displaystyle ({\ textrm {g}} ~ {\ textrm {pc}} ^ {- 2})}$ . Analizând heliul gazos și stelele tinere din jurul Soarelui nostru, densitatea piticelor albe și funcția de luminozitate a acestora și densitatea locală a heliului, Schmidt a sugerat o valoare de $n\approx 2$ ${\ displaystyle n \ approx 2}$ ${\ displaystyle n \ approx 2}$ (și mai probabil între 1 și 3). După cum sa menționat, toate datele utilizate în această estimare au fost cele colectate în Calea Lactee și în special în vecinătatea Soarelui.

În 1989, Robert Kennicutt a descoperit că intensitățile H $\alpha$ ${\ displaystyle \ alpha}$ $\ alfa$ din fiecare galaxie dintr-un eșantion de șapte galaxii pe care le-a examinat a urmat legea lui Schmidt. ^[2] Mai târziu, în 1998, a examinat corelația dintre densitatea gazului și SFR pentru aproape 100 de galaxii și a ajuns să estimeze o valoare de $n=1,4\pm 0,15$ ${\ displaystyle n = 1,4 \ pm 0,15}$ ${\ displaystyle n = 1,4 \ pm 0,15}$ . ^[3]

Alte observații recente făcute de Arthur Wolfe și Hsiao-Wen Chen indică faptul că relația cu valoarea calculată de Kennicutt nu este valabilă pentru galaxiile formate în primele două miliarde de ani după Big Bang. ^[4] Datorită unei combinații de noi observații și simulări de supercomputer, Andrey Kravtsov și Nick Gnedin au reușit să arate că, în primele etape ale evoluției, galaxiile au fost mult mai puțin eficiente în transformarea gazului lor în stele, datorită prezenței scăzute a praf în gazul prezent în ele. ^[5] ^[6]

Notă

^ Maarten Schmidt, Rata formării stelelor , în Jurnalul astrofizic , vol. 129, 1959, p. 243, Bibcode : 1959ApJ ... 129..243S , DOI : 10.1086 / 146614 .
^ James Binney și Michael Merrifield, Galactic Astronomy , 1st, Princeton University Press, 1998, p. 524, ISBN 0-691-02565-7 .
^ Robert C., Jr. Kennicutt, The Global Schmidt Law in Star-forming Galaxies , în The Astrophysical Journal , vol. 498, nr. 2, 1998, p. 541, Bibcode : 1998ApJ ... 498..541K , DOI : 10.1086 / 305588 .
^ Arthur M. Wolfe și Hsiao Wen Chen, Căutarea galaxiilor cu luminozitate scăzută a suprafeței în câmpul ultra profund Hubble: Implicații pentru eficiența formării stelelor în gazul neutru la z ~ 3 , în The Astrophysical Journal , vol. 652, n. 2, 2006, pp. 981-993.
^ Andrey Kravtsov și Nick Gnedin, Environmental Dependence of the Kennicutt-Schmidt Relation in Galaxies , în The Astrophysical Journal , vol. 728, nr. 2, 2011.
^ Steve Koppes, Making stars: Studiile arată modul în care praful și gazul cosmic modelează evoluția galaxiei , pe news.uchicago.edu , UChicagoNews, 22 noiembrie 2010. Accesat la 18 mai 2018 .

linkuri externe

Galaxii: relații de scară și populații stelare. Lecția 4 ( PDF ), pe arcetri.astro.it , Universitatea din Florența. Adus la 18 mai 2018 .
Galaxii „anormale”: Starbust. Lecția 9 ( PDF ), pe arcetri.astro.it , Universitatea din Florența. Adus la 18 mai 2018 .

Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică

[schmidt59-1] Maarten Schmidt, Rata formării stelelor , în Jurnalul astrofizic , vol. 129, 1959, p. 243, Bibcode : 1959ApJ ... 129..243S , DOI : 10.1086 / 146614 .

[2] James Binney și Michael Merrifield, Galactic Astronomy , 1st, Princeton University Press, 1998, p. 524, ISBN 0-691-02565-7 .

[kennicutt98-3] Robert C., Jr. Kennicutt, The Global Schmidt Law in Star-forming Galaxies , în The Astrophysical Journal , vol. 498, nr. 2, 1998, p. 541, Bibcode : 1998ApJ ... 498..541K , DOI : 10.1086 / 305588 .

[wolfe-4] Arthur M. Wolfe și Hsiao Wen Chen, Căutarea galaxiilor cu luminozitate scăzută a suprafeței în câmpul ultra profund Hubble: Implicații pentru eficiența formării stelelor în gazul neutru la z ~ 3 , în The Astrophysical Journal , vol. 652, n. 2, 2006, pp. 981-993.

[kr-5] Andrey Kravtsov și Nick Gnedin, Environmental Dependence of the Kennicutt-Schmidt Relation in Galaxies , în The Astrophysical Journal , vol. 728, nr. 2, 2011.

[6] Steve Koppes, Making stars: Studiile arată modul în care praful și gazul cosmic modelează evoluția galaxiei , pe news.uchicago.edu , UChicagoNews, 22 noiembrie 2010. Accesat la 18 mai 2018 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]