Γαλαξίες που Bristle με τα νεογέννητα αστέρια μιλήσουν μια ενδιαφέρουσα ιστορία

Το σύμπαν είναι γεμάτο τους γαλαξίες, τα οποία είναι γεμάτα με αστέρια. Σε κάποιο σημείο της ζωής του, κάθε γαλαξίας σχηματίζει αστέρι σε τεράστια σύννεφα αέριου υδρογόνου. Ακόμα και σήμερα, ορισμένοι γαλαξίες φαίνεται να έχουν περισσότερο από το συνηθισμένο ποσό της δραστηριότητας γέννησης αστέρων και οι αστρονόμοι θέλουν να μάθουν γιατί. Υπήρχαν τόσα πολλά αστέρια που γεννήθηκαν σε μερικούς γαλαξίες σε παλαιότερες εποχές που ίσως έμοιαζαν με εκρήξεις κοσμικών πυροτεχνημάτων. Οι αστρονόμοι αναφέρονται σε αυτές τις εστίες της γέννησης του αστεριού ως "γαλαξίες στα αστέρια".

Λέξεις-κλειδιά: Γαλαξίες εκρήξεως της εκρήξεως

Οι γαλαξίες της εκρήξεως αστραγάλων έχουν ασυνήθιστα υψηλά ποσοστά σχηματισμού αστεριών και αυτές οι εκρήξεις διαρκούν για μικρό χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια της μακράς ζωής του γαλαξία. Αυτό συμβαίνει επειδή ο σχηματισμός των αστεριών καίγεται πολύ γρήγορα μέσα από τα αποθέματα φυσικού αερίου του γαλαξία.

Είναι πιθανό ότι η ξαφνική έκρηξη της γέννησης αστεριού ενεργοποιείται από ένα συγκεκριμένο γεγονός. Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια συγκέντρωση γαλαξιών κάνει το τέχνασμα. Αυτό συμβαίνει όταν δύο ή περισσότεροι γαλαξίες συνδέονται μαζί σε έναν μακρύ βαρυτικό χορό και τελικά συγχωνεύονται μαζί. Κατά τη διάρκεια της συγχώνευσης, τα αέρια όλων των εμπλεκόμενων γαλαξιών αναμειγνύονται μαζί. Η σύγκρουση στέλνει κύματα κλονισμού μέσω αυτών των σύννεφων αερίων, τα οποία συμπιέζουν τα αέρια και εκπέμπουν εκρήξεις σχηματισμού αστεριών.

Οι γαλαξίες των εκρήξεων δεν είναι ένας "νέος" τύπος γαλαξίας, αλλά μάλλον απλώς ένας γαλαξίας (ή μείγματα γαλαξιών) σε μια συγκεκριμένη φάση της εξέλιξής τους. Ακόμα κι έτσι, υπάρχουν μερικές ιδιότητες που εμφανίζονται στους περισσότερους γαλαξίες:

• ένα πολύ γρήγορο ρυθμό δημιουργίας αστεριών. Αυτοί οι γαλαξίες θα παράγουν αστέρια με ρυθμούς πολύ υψηλότερους από τον μέσο ρυθμό των περισσότερων "κανονικών" γαλαξιών.
• διαθεσιμότητα αερίου και σκόνης. Μερικοί γαλαξίες μπορεί να έχουν υψηλότερες από τις κανονικές ταχύτητες σχηματισμού αστεριών απλά λόγω του μεγάλου όγκου τους αερίου και σκόνης. Ωστόσο, κάποιοι γαλαξίες με αστερίες δεν έχουν τα αποθέματα για να δικαιολογήσουν γιατί θα έχουν τέτοια υψηλά ποσοστά σχηματισμού αστεριών, έτσι ώστε οι συγχωνεύσεις να μην είναι η μόνη εξήγηση.
• ο ρυθμός σχηματισμού αστεριών είναι ασυμβίβαστος με την ηλικία του γαλαξία. Το βασικό σημείο είναι ότι ο σημερινός ρυθμός σχηματισμού αστεριών δεν θα μπορούσε να είναι σταθερός από τη στιγμή που σχηματίστηκε ο γαλαξίας λόγω της ηλικίας του. Ένας παλαιότερος γαλαξίας απλά δεν θα είχε αρκετό αέριο να παραμείνει για να διατηρηθεί η δράση starbirth για δισεκατομμύρια χρόνια. Σε μερικούς γαλαξίες με αστρονόμους οι αστρονόμοι βλέπουν μια ξαφνική έκρηξη αστέρι και συχνά η εξήγηση είναι μια συγχώνευση ή τυχαία συνάντηση με έναν άλλο γαλαξία.

Οι αστρονόμοι μερικές φορές συγκρίνουν επίσης τον ρυθμό του σχηματισμού αστέρα σε έναν γαλαξία σε σχέση με την περιστροφική του περίοδο. Εάν, για παράδειγμα, ο γαλαξίας εξαντλεί όλο το διαθέσιμο αέριο κατά τη διάρκεια μιας περιστροφής του γαλαξία (δεδομένου του ρυθμού σχηματισμού υψηλού αστεριού), τότε μπορεί να θεωρηθεί ένας γαλαξίας με αστραπές. Ο Γαλαξίας περιστρέφεται μία φορά κάθε 220 εκατομμύρια χρόνια. μερικοί γαλαξίες πάνε πολύ πιο αργός, άλλοι γρηγορότερα.

Μια άλλη ευρέως αποδεκτή μέθοδος για να διαπιστώσετε αν ένας γαλαξίας είναι ένα αστέρι είναι να συγκρίνετε τον ρυθμό σχηματισμού αστεριών ενάντια στην εποχή του σύμπαντος. Εάν ο τρέχων ρυθμός θα εξαντλήσει όλο το διαθέσιμο αέριο σε λιγότερο χρόνο από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, τότε είναι πιθανό ότι ένας δεδομένος γαλαξίας μπορεί να είναι σε κατάσταση starburst.

Η δραστηριότητα της εκρήξεως της εκρήξεως μπορεί να συμβεί σε γαλαξίες που κυμαίνονται από σπείρες προς το ακανόνιστα. Οι αστρονόμοι που μελετούν τα αντικείμενα αυτά ταξινομούν τους σε υπο-τύπους που βοηθούν να περιγράψουν τις ηλικίες τους και άλλα χαρακτηριστικά. Οι τύποι γαλαξιών Starburst περιλαμβάνουν:

• Γαλαξίες Wolf-Rayet: που καθορίζονται από την αναλογία φωτεινών αστεριών που εμπίπτουν στην ταξινόμηση Wolf-Rayet. Οι γαλαξίες αυτού του τύπου έχουν περιοχές υψηλού αστρικού ανέμου, που οδηγούνται από τα αστέρια Wolf-Rayet. Αυτά τα αστραπιαία τέρατα είναι απίστευτα μαζικά και φωτεινά και έχουν πολύ υψηλά ποσοστά απώλειας μάζας. Οι άνεμοι που παράγουν μπορούν να συγκρουστούν με περιοχές αερίου και να οδηγήσουν τον γρήγορο σχηματισμό των αστεριών.
• Μπλε συμπαγείς γαλαξίες: χαμηλού μαζικού γαλαξία που κάποτε θεωρούνταν νέοι γαλαξίες, μόλις άρχισαν να σχηματίζουν αστέρια. Ωστόσο, συνήθως περιέχουν πληθυσμούς πολύ παλιών αστεριών. Αυτό είναι συνήθως μια καλή ιδέα ότι ο γαλαξίας είναι πολύ παλιός. Οι αστρονόμοι υποψιάζονται τώρα ότι οι μπλε συμπαγείς γαλαξίες είναι στην πραγματικότητα το αποτέλεσμα των συγχωνεύσεων μεταξύ γαλαξιών διαφόρων ηλικιών. Μόλις συγκρούονται, η δραστηριότητα αστέρι αναβλύζει και ανάβει τους γαλαξίες.
• Φωτεινοί υπέρυθροι γαλαξίες: σκοτεινοί, κρυμμένοι γαλαξίες που είναι δύσκολο να μελετηθούν επειδή περιέχουν υψηλά επίπεδα σκόνης που μπορεί να αποκρύψουν την παρατήρηση. Τυπικά υπέρυθρη ακτινοβολία που ανιχνεύονται με τηλεσκόπια χρησιμοποιείται για να διαπεράσει τη σκόνη. Αυτό παρέχει ενδείξεις για αυξημένο σχηματισμό αστεριών. Ορισμένα από αυτά τα αντικείμενα έχουν βρεθεί ότι περιέχουν πολλαπλές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, η οποία μπορεί να κλείσει το σχηματισμό των αστεριών. Η αύξηση της γέννησης αστέρων σε τέτοιους γαλαξίες πρέπει να είναι το αποτέλεσμα μιας πρόσφατης συγχώνευσης γαλαξιών.

Αν και η συγχώνευση των γαλαξιών χαρακτηρίζεται ως η κύρια αιτία της γέννησης των αστεριών σε αυτούς τους γαλαξίες, οι ακριβείς διαδικασίες δεν είναι καλά κατανοητές. Εν μέρει, αυτό συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι οι γαλαξίες με αστραπιαία έρχονται σε πολλά σχήματα και μεγέθη, επομένως μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από μία συνθήκες που οδηγούν σε αυξημένο σχηματισμό αστέρι. Ωστόσο, για να σχηματιστεί ένας γαλαξίας Starburst, πρέπει να υπάρχει αρκετό αέριο διαθέσιμο για τη δημιουργία των νέων αστεριών. Επίσης, κάτι πρέπει να διαταράξει το αέριο, για να ξεκινήσει η διαδικασία της βαρυτικής κατάρρευσης που οδηγεί στη δημιουργία νέων αντικειμένων. Αυτές οι δύο απαιτήσεις οδήγησαν τους αστρονόμους να υποψιάζονται τις συγχωνεύσεις των γαλαξιών και τα κύματα κλονισμού ως δύο διαδικασίες που μπορούν να οδηγήσουν σε γαλαξίες με εκρήξεις του αστέρα.

Δύο άλλες δυνατότητες για την αιτία των γαλαξιών της εκρήξεως περιλαμβάνουν:

• Ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες (AGN): Σχεδόν όλοι οι γαλαξίες περιέχουν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον πυρήνα τους. Μερικοί γαλαξίες φαίνεται να βρίσκονται σε κατάσταση υψηλής δραστηριότητας, όπου η κεντρική μαύρη τρύπα εκπέμπει τεράστια ποσά ενέργειας. Υπάρχουν πολλά αποδεικτικά στοιχεία που δείχνουν ότι η παρουσία μιας τέτοιας μαύρης τρύπας μπορεί να επιβραδύνει τη δραστηριότητα σχηματισμού αστέρι. Ωστόσο, στην περίπτωση αυτών των λεγόμενων ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες, μπορούν επίσης, υπό τις κατάλληλες συνθήκες, να προκαλέσουν το γρήγορο σχηματισμό αστεριών, όπως η πρόσθεση της ύλης σε α ο δίσκος και η ενδεχόμενη εκτόξευσή του μακριά από τη μαύρη τρύπα μπορούν να δημιουργήσουν κρουστικά κύματα που θα μπορούσαν να ενεργοποιήσουν το αστέρι σχηματισμός.
• Υψηλή ταχύτητα υπερφόρτωσης:Supernovae είναι βίαια γεγονότα. Αν ο ρυθμός των εκρήξεων αυξάνεται λόγω της παρουσίας ενός πολύ υψηλού αριθμού αστέγων γήρανσης σε μια συμπαγή περιοχή, τα προκύπτοντα κρουστικά κύματα μπορούν να ξεκινήσουν μια ταχεία αύξηση του σχηματισμού των αστεριών. Ωστόσο, ένα τέτοιο γεγονός για την εμφάνιση των συνθηκών θα πρέπει να είναι ιδανικό. περισσότερο από ό, τι στις άλλες δυνατότητες που αναφέρονται εδώ.

Οι γαλαξίες της εκρήξεως της αστραπής παραμένουν ένας ενεργός χώρος έρευνας από αστρονόμους. Όσο περισσότερο βρίσκουν, οι καλύτεροι επιστήμονες μπορούν να περιγράψουν τις πραγματικές συνθήκες που οδηγούν στις λαμπρές εκρήξεις σχηματισμού αστέρι που πλημμυρίζουν αυτούς τους γαλαξίες.

Επεξεργάστηκε και ενημερώθηκε από Carolyn Collins Petersen.