Галактический прилив

редактировать
Приливная сила, испытываемая объектами, находящимися под действием гравитационного поля галактики Мышиные галактики NGC 4676

A галактический прилив - это приливная сила, испытываемая объектами гравитационным полем галактики, такой как Млечный Путь. Особые области, представляющие интерес, связанные с галактическими приливами, включают столкновения галактик, разрушение карликовых или галактик-спутников, а также приливное воздействие Млечного Пути на облако Оорта. из Солнечной системы.

Содержание

  • 1 Воздействие на внешние галактики
    • 1.1 Столкновения галактик
    • 1.2 Взаимодействие со спутниками
  • 2 Воздействие на тела внутри галактики
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки

Воздействие на внешние галактики

Столкновения галактик

Длинные приливные хвосты сталкивающихся антенных галактик

Приливные силы зависят от градиента гравитационного поля, а не его сила, и поэтому приливные эффекты обычно ограничиваются непосредственным окружением галактики. Две большие галактики, сталкивающиеся друг с другом или проходящие рядом друг с другом, будут подвергаться воздействию очень больших приливных сил, часто приводящих к наиболее ярким визуальным демонстрациям галактических приливов в действии.

Две взаимодействующие галактики редко (если вообще когда-либо) сталкиваются лицом к лицу, и приливные силы будут искажать каждую галактику вдоль оси, ориентированной примерно в сторону и от своего возмущающего. Когда две галактики ненадолго вращаются вокруг друг друга, эти искаженные области, которые отодвинуты от основной части каждой галактики, будут срезаны дифференциальным вращением галактики и отброшены в межгалактическое пространство, образуя приливные хвосты . Такие хвосты обычно сильно изогнуты. Если хвост кажется прямым, вероятно, его рассматривают с ребра. Звезды и газ, составляющие хвосты, будут вытягиваться из легко деформируемых галактических дисков (или других конечностей) одного или обоих тел, а не из гравитационно связанных галактических центров. Двумя очень яркими примерами столкновений, образующих приливные хвосты, являются Мышиные галактики и Антенные галактики.

. Подобно тому, как Луна вызывает два водных прилива на противоположных сторонах Земли, галактический прилив производит два оружие в своем галактическом компаньоне. В то время как большой хвост образуется, если возмущенная галактика равна или менее массивна, чем ее партнер, если она значительно массивнее, чем возмущающая галактика, тогда задний рукав будет относительно небольшим, а ведущее плечо, иногда называемое мост, будет виднее. Приливные мосты обычно труднее различить, чем приливные хвосты: в первом случае мост может быть поглощен проходящей галактикой или образовавшейся объединенной галактикой, что делает его видимым в течение более короткого времени, чем типичный большой хвост. Во-вторых, если одна из двух галактик находится на переднем плане, то вторая галактика и мост между ними могут быть частично скрыты. Вместе эти эффекты могут затруднить понимание того, где заканчивается одна галактика и начинается следующая. Приливные петли, где хвост соединяется с родительской галактикой на обоих концах, еще реже.

Взаимодействие со спутниками

Галактика Андромеды. Обратите внимание на ее галактику-спутник M32 в верхнем левом углу, прямо над краем диска Андромеды, чьи внешние рукава были сорваны приливными силами Андромеды.

Потому что приливные эффекты наиболее сильны в непосредственной близости от галактики, особенно вероятно пострадают галактики-спутники. Такая внешняя сила, воздействующая на спутник, может вызывать в нем упорядоченные движения, приводящие к крупномасштабным наблюдаемым эффектам: внутренняя структура и движения карликовой галактики-спутника могут быть серьезно затронуты галактическим приливом, вызывающим вращение (как и приливы Океаны Земли) или аномальное отношение массы к светимости. Спутниковые галактики также могут подвергаться тому же приливному раздиранию, которое происходит при столкновениях галактик, когда звезды и газ вырываются из краев галактики, возможно, чтобы быть поглощенными ее компаньоном. Карликовая галактика M32, галактика-спутник Андромеды, возможно, потеряла свои спиральные рукава из-за приливного разрыва, в то время как высокая скорость звездообразования в оставшемся ядре может быть результатом индуцированных приливом движений оставшихся молекулярных облаков (поскольку приливные силы могут перемешивать и сжимать облака межзвездного газа внутри галактик, они вызывают большое количество звездообразования на небольших спутниках.)

Механизм разрыва такой же, как и у двух сопоставимых галактик, хотя его сравнительно слабое гравитационное поле гарантирует, что затронут только спутник, а не родительская галактика. Если спутник очень мал по сравнению с хостом, образующиеся хвосты приливных обломков, вероятно, будут симметричными и будут двигаться по очень похожей орбите, эффективно отслеживая путь спутника. Однако, если спутник достаточно большой - обычно более одной десятитысячной массы своего хозяина - тогда собственная гравитация спутника может влиять на хвосты, нарушая симметрию и ускоряя хвосты в разных направлениях. Результирующая структура зависит как от массы, так и от орбиты спутника, а также от массы и структуры предполагаемого галактического гало вокруг хозяина и может предоставить средства для исследования темной материи потенциал галактики, такой как Млечный Путь.

На многих орбитах своей родительской галактики или если орбита проходит слишком близко к ней, карликовый спутник может в конечном итоге полностью разрушиться, образуя приливный поток звезд и газа, обволакивающий большее тело. Было высказано предположение, что протяженные диски из газа и звезд вокруг некоторых галактик, таких как Андромеда, могут быть результатом полного приливного разрушения (и последующего слияния с родительской галактикой) карликовой галактики-спутника.

Воздействие на тела внутри галактики

Приливные эффекты также присутствуют внутри галактики, где их градиенты, вероятно, будут самыми крутыми. Это может иметь последствия для образования звезд и планетных систем. Обычно гравитация звезды будет преобладать в ее собственной системе, и только прохождение других звезд существенно влияет на динамику. Однако на внешних границах системы сила тяжести звезды мала, и галактические приливы могут быть значительными. В Солнечной системе гипотетическое облако Оорта, которое считается источником долгопериодических комет, находится в этой переходной области.

Схема облака Оорта.

Считается, что облако Оорта представляет собой огромную оболочку, окружающую Солнечную систему, возможно, более светового года в радиусе. На таком огромном расстоянии градиент гравитационного поля Млечного Пути играет гораздо более заметную роль. Из-за этого градиента галактические приливы могут затем деформировать сферическое облако Оорта, растягивая облако в направлении галактического центра и сжимая его по двум другим осям, точно так же, как Земля расширяется в ответ на гравитацию Луны.

Гравитация Солнца достаточно слаба на таком расстоянии, что этих небольших галактических возмущений может быть достаточно, чтобы сместить планетезималей с таких далеких орбит, отправив их к Солнцу и планетам, значительно уменьшив их перигелия. Такое тело, состоящее из смеси горных пород и льда, стало бы кометой, когда подверглось бы повышенной солнечной радиации, присутствующей во внутренней части Солнечной системы.

Было высказано предположение, что галактический прилив также может способствовать формированию облака Оорта, увеличивая перигелий планетезималей с большими афелиями. Это показывает, что эффекты галактического прилива довольно сложны и сильно зависят от поведения отдельных объектов в планетной системе. Однако в совокупности эффект может быть весьма значительным; до 90% всех комет, происходящих из облака Оорта, могут быть результатом галактического прилива.

См. также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-21 10:27:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте