Галактика со вспышкой звездообразования

редактировать
Галактика с исключительно высокой скоростью звездообразования Галактики с антеннами являются примером галактика со вспышкой звездообразования, возникающая в результате столкновения NGC 4038 / NGC 4039. Предоставлено: NASA / ESA.

A галактика со вспышкой звездообразования - это галактика, подверженная исключительно высокому уровню звездообразование по сравнению с долгосрочной средней скоростью звездообразования в галактике или скоростью звездообразования, наблюдаемой в большинстве других галактик. Например, скорость звездообразования в галактике Млечный Путь составляет примерно 3 M / год, однако в галактиках со вспышками звездообразования скорость звездообразования может быть более чем в 33 раза выше. В галактике со вспышкой звездообразования скорость звездообразования настолько велика, что галактика поглотит весь свой газовый резервуар, из которого формируются звезды, в масштабе времени, намного меньшем, чем возраст галактики. Таким образом, характер звездообразования галактики - это фаза, которая обычно занимает короткий период эволюции галактики. Большинство галактик со вспышками звездообразования находятся в процессе слияния или близкого столкновения с другой галактикой. Галактики со вспышкой звездообразования включают M82, NGC 4038 / NGC 4039 (Антенные галактики) и IC 10.

Содержание
  • 1 Определение
    • 1.1 Запускающие механизмы
    • 1.2 Типы
    • 1.3 Состав
  • 2 Примеры
  • 3 Список галактик со вспышками звезд
  • 4 Галерея
  • 5 См. Также
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылки
Определение
Свет и пыль в соседней галактике со вспышкой звездообразования

Галактики со вспышкой звездообразования определяются этими тремя взаимосвязанными факторами:

  1. Скорость, с которой в настоящее время галактика превращает газ в звезды (скорость звездообразования, или SFR).
  2. Доступное количество газа, из которого могут образовываться звезды.
  3. Сравнение шкалы времени, в которой звездообразование будет потреблять доступный газ, с возрастом или периодом вращения галактики.

Обычно используется Определения включают:

  • Продолжение звездообразования, при котором текущий SFR исчерпает доступный газовый резервуар гораздо раньше, чем возраст Вселенной (время Хаббла).
  • Продолжение звездообразования, когда th Текущий SFR исчерпал бы доступный газовый резервуар гораздо быстрее, чем в динамической шкале времени галактики (возможно, за один период вращения в галактике дискового типа).
  • Текущий SFR, нормализованный прошлым усредненным SFR, равен намного больше единицы. Это соотношение называется «параметром рождаемости».

Запускающие механизмы

Слияния и приливные взаимодействия между богатыми газом галактиками играют большую роль в запуске звездообразований. Галактики в разгаре звездообразования часто показывают приливные хвосты, что указывает на близкое столкновение с другой галактикой, или они находятся в процессе слияния. Взаимодействия между галактиками, которые не сливаются, могут вызвать нестабильные режимы вращения, такие как барная нестабильность, из-за которой газ направляется к ядру и вызывает всплески звездообразования около ядра галактики. Было показано, что существует сильная корреляция между однобокостью галактики и молодостью ее звездного населения, причем более однобокие галактики имеют более молодое центральное звездное население. Поскольку однобокость может быть вызвана приливными взаимодействиями и слияниями галактик, этот результат является дополнительным доказательством того, что слияния и приливные взаимодействия могут вызывать центральное звездообразование в галактике и вызывать звездообразование.

Типы

Художественный образ галактики, в которой произошла вспышка звездообразования.

Классифицировать типы галактик со вспышкой звездообразования сложно, поскольку галактики со вспышкой звездообразования сами по себе не представляют собой определенный тип. Вспышки звездообразования могут происходить в дисковых галактиках, а в неправильных галактиках часто наблюдаются узлы звездообразований, разбросанные по всей неправильной галактике. Тем не менее, астрономы обычно классифицируют галактики со вспышкой звездообразования на основе их наиболее отчетливых наблюдательных характеристик. Некоторые из категорий включают:

  • Голубые компактные галактики (BCGs). Эти галактики часто представляют собой беспыльные объекты с низкой массой, низкой металличностью. Поскольку они не содержат пыли и содержат большое количество горячих молодых звезд, они часто имеют синий цвет в оптическом и ультрафиолетовом цветах. Первоначально считалось, что BCG - действительно молодые галактики, находящиеся в процессе формирования своего первого поколения звезд, что объясняет их низкое содержание металлов. Однако в большинстве BCG были обнаружены старые звездные популяции, и считается, что эффективное перемешивание может объяснить очевидное отсутствие пыли и металлов. Большинство BCG демонстрируют признаки недавних слияний и / или тесного взаимодействия. Хорошо изученные BCG включают IZw18 (известная наиболее бедная металлами галактика), ESO338-IG04 и Haro11.
  • Светящиеся инфракрасные галактики (LIRG).
    • Сверхсветовые инфракрасные галактики ULIRG). Эти галактики обычно представляют собой чрезвычайно пыльные объекты. Ультрафиолетовое излучение, создаваемое скрытым звездообразованием, поглощается пылью и переизлучается в инфракрасном спектре на длинах волн около 100 микрометров. Это объясняет крайний красный цвет, связанный с ULIRG. Точно неизвестно, что УФ-излучение создается исключительно звездообразованием, и некоторые астрономы полагают, что ULIRG питаются (по крайней мере частично) от активных галактических ядер (AGN). Рентгеновские наблюдения многих ULIRG, которые проникают сквозь пыль, предполагают, что многие галактики со вспышками звездообразования являются системами с двойными сердцевинами, что подтверждает гипотезу о том, что ULIRG питаются звездообразованием, вызванным крупными слияниями. Хорошо изученные ULIRG включают Arp 220.
    • сверхсветовые инфракрасные галактики (HLIRG), иногда называемые субмиллиметровыми галактиками.
- это галактика WR, расположенная примерно в 45 миллионах световых лет от Земли.
  • Wolf– Галактики Райе (галактики WR), галактики, в которых большая часть ярких звезд - звезды Вольфа – Райе. Фаза Вольфа – Райе - относительно короткоживущая фаза в жизни массивных звезд, обычно 10% от общего времени жизни этих звезд, и поэтому любая галактика, вероятно, будет содержать их немного. Однако, поскольку обе звезды очень светятся и имеют очень отличительные спектральные особенности, можно идентифицировать эти звезды в спектрах целых галактик, и это позволяет установить хорошие ограничения на свойства звездообразований в этих галактиках.

Ингредиенты

Мессье 82 - прототип соседней галактики со вспышкой звездообразования на расстоянии около 12 миллионов световых лет от нас в созвездии Большая Медведица.

Во-первых, галактика со вспышкой звездообразования должна иметь большой запас газа для образования звезд. Сам взрыв может быть вызван близким столкновением с другой галактикой (например, M81 / M82), столкновением с другой галактикой (например, Антеннами) или другим процессом, который заставляет материал попадать в центр галактики (например, звездный бар).

Внутри вспышки звездообразования довольно экстремальные условия. Большое количество газа означает, что образуются очень массивные звезды. Молодые горячие звезды ионизируют газ (в основном водород ) вокруг себя, создавая области H II. Группы очень горячих звезд известны как OB-ассоциации. Эти звезды горят очень ярко и очень быстро, и вполне вероятно, что они взорвутся в конце своей жизни как сверхновые.

После взрыва сверхновой выброшенный материал расширяется и становится остатком сверхновой. Эти остатки взаимодействуют с окружающей средой во время вспышки звездообразования (межзвездная среда ) и могут быть местом естественных мазеров.

Изучение близлежащих галактик со вспышкой звездообразования может помочь нам определить историю формирования галактик и эволюция. Большое количество очень далеких галактик, видимых, например, в Глубоком Поле Хаббла, известны как вспышки звездообразования, но они слишком далеки, чтобы их можно было изучать в деталях. Наблюдение за соседними примерами и изучение их характеристик может дать нам представление о том, что происходило в ранней Вселенной, поскольку свет, который мы видим от этих далеких галактик, покидал их, когда Вселенная была намного моложе (см. красное смещение ). Однако галактики со вспышкой звездообразования кажутся довольно редкими в нашей локальной вселенной и чаще встречаются дальше, что указывает на то, что их было больше миллиарды лет назад. Тогда все галактики были ближе друг к другу и, следовательно, с большей вероятностью подвержены влиянию гравитации друг друга. Более частые встречи вызывали больше вспышек звездообразования, поскольку галактические формы эволюционировали вместе с расширяющейся Вселенной.

Примеры
Впечатление художника о газе, питающем далекие галактики со вспышками звездообразования.

M82 - архетипическая галактика со вспышками звездообразования. Его высокий уровень звездообразования связан с близким контактом с близлежащей спиралью M81. Карты областей, сделанные с помощью радиотелескопов, показывают большие потоки нейтрального водорода, соединяющие две галактики, также в результате встречи. Радиоизображения центральных областей M82 также показывают большое количество молодых остатков сверхновых, оставшихся после того, как более массивные звезды, созданные в результате вспышки звездообразования, подошли к концу своей жизни. Антенны - еще одна система звездообразования, подробно описанная на снимке Хаббла, выпущенном в 1997 году.

Список галактик со вспышками звезд
ГалактикаТипПримечанияСсылки
M82 I0Архетип галактики со вспышкой звездообразования
Антенны SB (s) m pec /. SA (s) m pecНа самом деле это две сталкивающиеся галактики
IC 10 dIrrГалактика со вспышкой звездообразования
HXMM01 Слияние галактик с экстремальной вспышкой звездообразования
HFLS3 Необычно большие интенсивные галактика со вспышкой звездообразования
NGC 1569 IBmКарликовая галактика, претерпевающая звездообразование по всей галактике
NGC 2146 SB (s) ab pec
NGC 1705 SA0 pec
NGC 1614 SB (s) c pecСлияние с другой галактикой
NGC 6946 SAB (rs) cdТакже известная как галактика фейерверк из-за частых сверхновых
Галактика Бэби Бум Ярчайшая галактика со вспышкой звездообразования в далекой вселенной
Центавр A E (p)Единственный известный случай "Эллиптической Галактики со вспышкой звездообразования"
Аро 11 Излучает Лайман континуум m фотонов
Sculptor Galaxy SAB (s) cБлижайшая галактика со вспышкой звездообразования.,
Также известная из-за своего внешнего вида как «Небесная ракета», это небольшая неправильная галактика, в которой только начинается крупная вспышка звездообразования.
Галерея
Файл: далекие галактики со звездообразованием в ранней Вселенной (увеличение).ogv Воспроизвести мультимедиа В этом видео масштабируется изображение далеких галактик, в которых происходит вспышка звездообразования в области неба, известной как Расширенное Южное Глубокое Поле Чандры, в созвездии Форнакса (Печь). Воспроизвести мультимедиа Это видео показывает те же галактики.
См. Также
Примечания
Ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с галактиками со вспышками звезд.
Последняя правка сделана 2021-06-09 08:28:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте