Войти
Художник запечатлел центральную выпуклость Млечного Пути.В астрономии галактический балдж (или просто балдж ) представляет собой плотно упакованную группу из звезд внутри более крупного звездного образования. Этот термин почти исключительно относится к центральной группе звезд, обнаруженной в большинстве спиральных галактик (см. галактический сфероид ). Исторически считалось, что балджи - это эллиптические галактики, вокруг которых оказался звездный диск, но изображения с высоким разрешением, полученные с помощью космического телескопа Хаббла, показали, что множество выпуклостей лежат в центре спиральной галактики. Сейчас считается, что существует по крайней мере два типа балджей: балджи, похожие на эллиптические, и балджи, похожие на спиральные галактики.
Изображение Мессье 81, галактики с классическим балджем. Спиральная структура заканчивается в начале балджа. Балджи, которые имеют свойства, аналогичные свойствам эллиптических галактик, часто называют «классическими балджами» из-за их сходства с историческим представлением балджей. Эти выпуклости состоят в основном из более старых звезд, звезд населения II и, следовательно, имеют красноватый оттенок (см. звездная эволюция ). Эти звезды также находятся на орбитах, которые по существу случайны по сравнению с плоскостью галактики, что придает балджу отчетливую сферическую форму. Из-за отсутствия пыли и газов в выпуклостях практически не происходит звездообразование. Распределение света описывается профилем Серсика.
Классические выпуклости считаются результатом столкновений более мелких структур. Конвульсивные гравитационные силы и вращающие моменты нарушают орбитальные траектории звезд, что приводит к случайным орбитам балджа. Если любая из галактик-прародителей была богата газом, приливные силы также могут вызывать приток к недавно слитому ядру галактики. После крупного слияния газовые облака с большей вероятностью превратятся в звезды из-за толчков (см. звездообразование ). Одно исследование показало, что около 80% галактик в этой области не имеют классического балджа, что указывает на то, что они никогда не испытывали крупного слияния. Галактическая часть Вселенной без выпуклости оставалась примерно постоянной, по крайней мере, последние 8 миллиардов лет. Напротив, около двух третей галактик в плотных скоплениях галактик (таких как скопление Девы ) действительно обладают классической выпуклостью, демонстрируя разрушительный эффект их скопления
<58.>Дискообразные выпуклости
Астрономы называют характерные спиралевидные выпуклости галактик, такие как балджи дискового типа или псевдобульджи. Многие балджи имеют свойства, больше похожие на свойства центральных областей спиральных галактик, чем на эллиптические. галактики. Их часто называют псевдобульгами или дискообразными выпуклостями. В этих балджах есть звезды, которые не вращаются беспорядочно, а скорее упорядоченно вращаются в той же плоскости, что и звезды внешнего диска. Это сильно контрастирует с эллиптическими галактиками.
Последующие исследования (с использованием космического телескопа Хаббла ) показывают, что выпуклости многих галактик не лишены пыли, а скорее демонстрируют разнообразную и сложную структуру. Эта структура часто похожа на спиральную галактику, но намного меньше. Гигантские спиральные галактики обычно в 2–100 раз больше спиралей, которые существуют в балджах. Там, где они существуют, эти центральные спирали доминируют над светом выпуклости, в которой они находятся. Обычно скорость, с которой новые звезды образуются в псевдобулгиях, аналогична скорости, с которой звезды образуются в дисковых галактиках. Иногда выпуклости содержат ядерные кольца, которые образуют звезды с гораздо большей скоростью (на площадь), чем это обычно бывает во внешних дисках, как показано на NGC 4314 (см. Фото).
Изображение с космического телескопа Хаббла центральной области NGC 4314, галактики с звездообразующим ядерным кольцом. Такие свойства, как спиральная структура и молодые звезды, позволяют предположить, что некоторые выпуклости не образовались через тот же процесс, который образовал эллиптические галактики и классические балджи. Однако теории образования псевдобулджей менее надежны, чем теории классических выпуклостей. Псевдобулджи могут быть результатом чрезвычайно богатых газом слияний, произошедших совсем недавно, чем тех слияний, которые сформировали классические выпуклости (в течение последних 5 миллиардов лет). Однако дискам сложно пережить процесс слияния, что ставит под сомнение этот сценарий.
Многие астрономы предполагают, что выпуклости, похожие на диски, образуются вне диска, а не являются продуктом процесса слияния. Если оставить их в покое, дисковые галактики могут перегруппировать свои звезды и газ (в ответ на нестабильность). В таких галактиках часто наблюдаются продукты этого процесса (называемого вековой эволюцией); и спиральные диски, и галактические стержни могут возникнуть в результате вековой эволюции галактических дисков. Ожидается, что вековая эволюция также отправит газ и звезды в центр галактики. Если это произойдет, это увеличит плотность в центре галактики и, таким образом, создаст выпуклость, которая имеет свойства, аналогичные свойствам дисковых галактик.
Если вековая эволюция, или медленная, устойчивая эволюция галактики, ответственна за образование значительного числа выпуклостей, то это множество галактик не испытали слияния с момента образования своего диска. Тогда это будет означать, что текущие теории формирования и эволюции галактик сильно переоценивают количество слияний за последние несколько миллиардов лет.
ESO 495-21 может вмещает сверхмассивную черную дыру, что необычно для галактики такого размера. Считается, что большинство балджей и псевдо-балджей содержат центральную релятивистскую компактную массу, которая традиционно считается сверхмассивной черной дырой. Такие черные дыры по определению нельзя наблюдать напрямую (свет не может выйти из них), но различные свидетельства указывают на их существование как в выпуклостях спиральных галактик, так и в центрах эллиптических галактик. Массы черных дыр тесно коррелируют со свойствами балджа. Отношение M – sigma связывает массу черной дыры с дисперсией скоростей звезд балджа, в то время как другие корреляции включают полную звездную массу или светимость балджа, центральную концентрацию звезд в балдже, насыщенность система шарового скопления, вращающаяся на дальних окраинах галактики, и угол закручивания спиральных рукавов.
До недавнего времени считалось, что сверхмассивная черная дыра невозможна без окружающего ее выступа. В настоящее время наблюдаются галактики, содержащие сверхмассивные черные дыры без балджей. Подразумевается, что среда выпуклости не является строго необходимой для начального зарождения и роста массивных черных дыр.
