Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
В Усиках Galaxies является примером звездообразования галактики , происходящей от столкновения NGC 4038 / NGC 4039. Авторов: NASA / ESA .

Звездообразования галактики является галактика проходит исключительно высокую скорость образования звезд , по сравнению с долгосрочной средней скоростью образования звезд в галактике или скорость образования звезд , 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 более чем в 33 раза выше. [1] 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, звездообразованиеПрирода 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 .

Определение [ править ]

Свет и пыль в соседней галактике со вспышкой звездообразования [2]

Галактики со вспышками 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 используемые определения включают:

  • Продолжение звездообразования, при котором текущий SFR исчерпает доступный газовый резервуар гораздо раньше, чем возраст Вселенной (время Хаббла).
  • Продолжение звездообразования, при котором текущий SFR исчерпает 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, намного больше единицы. Это соотношение называется «параметром рождаемости».

Механизмы срабатывания [ править ]

Слияния и приливные взаимодействия между богатыми газом галактиками играют большую роль в возникновении звездообразований. Галактики в разгар звездообразования часто показывают приливные хвосты , что указывает на близкое столкновение с другой галактикой или находится в процессе слияния. Взаимодействие между галактиками, которые не сливаются, может вызвать нестабильные режимы вращения, такие как барная нестабильность, из-за которой газ направляется к ядру и вызывает вспышки 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. [3] 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 [ править ]

Представление художника о галактике, в которой вспыхнула звезда. [4]

Классифицировать типы галактик со вспышкой звездообразования сложно, поскольку галактики со вспышкой звездообразования сами по себе не представляют определенный тип. Вспышки звездообразования могут происходить в дисковых галактиках , а в неправильных галактиках часто наблюдаются узлы звездообразования, 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 (БКГ). Эти галактики часто представляют собой беспыльные объекты малой массы, низкой металличности. 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 были действительно молодыми галактиками, находящимися в процессе формирования своего первого поколения звезд, что объясняло их низкое содержание металлов. Однако в большинстве БЦЖ обнаружено старое звездное население , 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 крайние красные цвета, связанные с ULIRG. Точно неизвестно, что ультрафиолетовое излучение создается исключительно в результате звездообразования, и некоторые астрономы полагают, что ULIRG питаются (по крайней мере частично) от активных ядер галактик (AGN). Рентгеновские наблюдения многих ULIRG, проникающих сквозь пыль, предполагают, что многие галактики со вспышками звездообразования представляют собой системы с двойными сердцевинами, что подтверждает гипотезу о том, что ULIRG питаются звездообразованием, вызванным крупными слияниями. Хорошо изученные ULIRG включаютАрп 220 .
    • Сверхсветовые инфракрасные галактики (HLIRG), иногда называемые субмиллиметровыми галактиками.
SBS 1415 + 437 - это галактика WR, расположенная примерно в 45 миллионах световых лет от Земли. [5]
  • Галактики Вольфа – Райе (галактики WR), галактики, в которых большая часть ярких звезд - это звезды Вольфа – Райе . Фаза Вольфа – Райе - относительно короткоживущая фаза в жизни массивных звезд, обычно составляет 10% от общего времени жизни этих звезд [6], 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 наложить хорошие ограничения на свойства звездообразований в этих галактиках.

Ингредиенты [ править ]

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

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 экстремальная среда. Большое количество газа означает, что образуются очень массивные звезды. Молодые горячие звезды ионизируют окружающий их газ (в основном водород ), создавая области H II . Группы очень горячих звезд известны как ассоциации OB . Эти звезды горят очень ярко и очень быстро, и вполне вероятно, что в конце своей жизни они взорвутся как сверхновые .

После взрыва сверхновой звезды выброшенный материал расширяется и становится остатком сверхновой . Эти остатки взаимодействуют с окружающей средой в пределах звездообразования ( межзвездной среды ) и могут быть местом появления в природе мазеров .

Изучение близлежащих галактик со вспышками звездообразования может помочь нам определить историю образования и эволюции галактик. Известно, что большое количество очень далеких галактик, видимых, например, в Глубоком Поле Хаббла, являются вспышками звездообразования, но они слишком далеки, чтобы их можно было подробно изучить. Наблюдение за близлежащими 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 вспышками 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 вызвали больше вспышек звездообразования, поскольку галактические формы эволюционировали вместе с расширяющейся Вселенной.

Примеры [ править ]

Впечатление художника о газе, питающем далекие галактики со вспышками звездообразования. [7]

M82 - архетипическая галактика со вспышкой звездообразования. Его высокий уровень звездообразования связан с близким контактом с близлежащей спиралью M81. Карты регионов, 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, образовавшиеся в результате вспышки звездообразования, подошли к концу. Антенны - еще одна система звездообразования, подробно описанная на снимке телескопа Хаббла , опубликованном в 1997 году.

Список галактик со вспышками звезд [ править ]

Это динамический список, который, возможно, никогда не сможет удовлетворить определенные стандарты полноты. Вы можете помочь, добавив недостающие элементы из надежных источников .
ГалактикаТипЗаметкиСсылки
M82I0Архетип галактики со вспышкой звездообразования
АнтенныSB (s) m pec /
SA (s) m pec		На самом деле это две сталкивающиеся галактики
IC 10dIrrМягкая галактика со вспышкой звездообразования
HXMM01Слияние галактик со вспышкой звездообразования
HFLS3Необычно большая галактика со вспышкой звездообразования
NGC 1569IBmКарликовая галактика переживает звездообразование по всей галактике
NGC 2146SB (s) ab pec
NGC 1705SA0 - pec
NGC 1614SB (s) c pecСлияние с другой галактикой
NGC 6946SAB (RS) CDТакже известна как галактика фейерверков из-за частых вспышек сверхновых.
Бэби Бум ГалактикаСамая яркая галактика со вспышкой звездообразования в далекой вселенной
Центавр АE (p)Единственный известный случай галактики " Эллиптическая вспышка звездообразования".
Большое Магелланово ОблакоМлечный Путь нарушает
Аро 11Излучает фотоны континуума Лаймана
Скульптор ГалактикаSAB (s) cБлижайшая галактика со вспышкой звездообразования., [8] [9]
Кисо 5639Также известная из-за своего внешнего вида как «Небесная ракета», это небольшая неправильная галактика, в которой только начинается крупный звездообразование.[10]

[11]

Галерея [ править ]

  • В NGC 3125 происходит необычно большое количество новых звезд. [12]

  • Галактика со вспышкой звездообразования MCG + 07-33-027. [13]

  • J125013.50 + 073441.5, полученное Хабблом в рамках исследования под названием LARS (эталонный образец Лайман-альфа) [14]

  • Звездообразование в центральной области ближайшей карликовой галактики NGC 1569 (Arp 210). Снято космическим телескопом Хаббла .

  • С нашей точки зрения, находящейся на расстоянии 12,2 миллиарда световых лет , в галактике Бэби-Бум ежегодно образуется 4000 звезд. Предоставлено: НАСА .

  • В настоящее время галактика NGC 4449 представляет собой глобальную вспышку звездообразования, при этом активность звездообразования широко распространена по всей галактике.

  • Взрывное звездообразование в сливающейся в настоящее время галактике HXMM01 на расстоянии 11 миллиардов световых лет от нас. Снято НАСА .

  • Изображение галактики Центавр A, полученное путем объединения изображений, полученных телескопом MPG / ESO и рентгеновской обсерваторией Чандра . Это единственный известный случай галактики " Эллиптическая вспышка звездообразования".

Воспроизвести медиа
Это видео показывает те же галактики.

См. Также [ править ]

  • Активная галактика  - компактная область в центре галактики со светимостью, намного превышающей нормальную.
  • Baby Boom Galaxy  - самая яркая галактика со вспышкой звездообразования в очень далекой вселенной.
  • Голубая компактная карликовая галактика  - небольшая галактика, состоящая из нескольких миллиардов звезд.
  • Мессье 82  - галактика со вспышкой звездообразования в созвездии Большой Медведицы.
  • Галактика Горох  - возможно, тип светящейся голубой компактной галактики, в которой наблюдается очень высокая скорость звездообразования.
  • Звездообразование  - область более быстрого звездообразования

Заметки [ править ]

  1. ^ 1958-, Шнайдер, П. (Питер) (2010). Внегалактическая астрономия и космология: введение . Берлин: Springer. ISBN 9783642069710. OCLC  693782570 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  2. ^ "Свет и пыль в соседней галактике со вспышкой звездообразования" . ЕКА / Хаббл . Проверено 4 апреля 2013 года .
  3. ^ Райхард, TA; Хекман, TM (январь 2009 г.). «Односторонность современных галактик: связь с образованием звезд, химической эволюцией галактик и ростом черных дыр». Астрофизический журнал . 691 (2): 1005–1020. arXiv : 0809.3310 . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 691/2/1005 .
  4. ^ «Целые галактики ощущают тепло от новорожденных звезд» . Пресс-релиз ЕКА / Хаббла . Проверено 30 апреля 2013 года .
  5. ^ "Интенсивный и недолговечный" . Проверено 29 июня 2015 года .
  6. ^ Физические свойства звезд Вольфа – Райе
  7. ^ «ALMA обнаруживает огромные скрытые резервуары турбулентного газа в далеких галактиках - первое обнаружение молекул CH + в далеких галактиках со вспышками звездообразования дает представление об истории звездообразования Вселенной» . www.eso.org . Проверено 31 августа 2017 года .
  8. ^ Сакамото, Казуши; Хо, Пол Т.П .; Ионо, Дайсуке; Кето, Эрик Р .; Мао, Жуй-Цин; Мацусита, Сатоки; Пек, Элисон Б.; Wiedner, Martina C .; Вилнер, Дэвид Дж .; Чжао, Цзюнь-Хуэй (10 января 2006 г.). «Молекулярные суперпузыри в галактике со вспышкой звездообразования NGC 253». Астрофизический журнал . 636 (2): 685–697. arXiv : astro-ph / 0509430 . Bibcode : 2006ApJ ... 636..685S . DOI : 10.1086 / 498075 .
  9. ^ Лусеро, DM; Carignan, C .; Элсон, ЕС; Randriamampandry, TH; Джарретт, штат TH; Oosterloo, TA; Heald, GH (1 декабря 2015 г.). "HI-наблюдения ближайшей галактики со вспышкой звездообразования NGC 253 с предшественником SKA KAT-7". MNRAS . 450 : 3935–3951. arXiv : 1504.04082 . DOI : 10.1093 / MNRAS / stv856 .
  10. ^ https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2016/hubble-reveals-stellar-fireworks-in-skyrocket-galaxy
  11. ^ https://imagine.gsfc.nasa.gov/hst_bday/-17 февраля
  12. ^ "Галактика, способная взорваться" . www.spacetelescope.org . ЕКА / Хаббл . Проверено 18 июля +2016 .
  13. ^ "Одинокая родина" . Проверено 15 июля 2016 года .
  14. ^ "Вихрь звездообразования" . Изображение недели от ЕКА / Хаббла . Проверено 22 мая 2013 года .

Ссылки [ править ]

  • "Чандра :: Полевой справочник по источникам рентгеновского излучения :: Звездообразование галактик" . chandra.harvard.edu . Проверено 29 декабря 2007 .
  • Kennicutt, RC; Эванс, Нью-Джерси (2012). «Звездообразование в Млечном Пути и ближайших галактиках». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 50 : 531–608. arXiv : 1204,3552 . Bibcode : 2012ARA & A..50..531K . DOI : 10.1146 / annurev-astro-081811-125610 .
  • Weedman, DW; Фельдман, Франция; Бальзано, Вирджиния; Рэмси, LW; Срамек, РА; Уу, К. -К. (1981). «NGC 7714 - прототип галактического ядра, вспыхнувшего звездой». Астрофизический журнал . 248 : 105. Bibcode : 1981ApJ ... 248..105W . DOI : 10.1086 / 159133 .