Відео: Повільна смерть серії X-Men та те, як Зоряні війни ПОВИННІ вчитись на цьому (лютий 2021)
предметів
Для більшості галактик зупинка утворення зірок була повільним процесом, який тривав 4 мільярди років. Аналіз близько 27 000 галактик свідчить про те, що "задушення" оточенням було найбільш вірогідною причиною. Див. Лист з
У людини смерть від задушення - це повільний процес, який триває близько чотирьох хвилин. У цей час жертва споживає кисень у легенях, але продовжує виробляти вуглекислий газ, який залишається в пастці в організмі. На сторінці 192 цього випуску Peng et al. 1 наводить докази аналогічного повільного процесу "задушення", який зупинить утворення зірок у багатьох галактиках, перервавши подачу газу, який накопичується в цих галактиках із навколишнього середовища. Замість утворення CO 2 задушені галактики накопичують метали - елементи важчі за гелій - утворюються величезними зірками.
Майже 90 років тому Едвін Хаббл класифікував галактики на три морфологічні типи: спіралі, еліптики та лінти (мал. 1). У спіралі зірки утворюють диск і обертаються по колах, як коні на космічній каруселі. Еліптичні атаки - уламки зіткнень галактик, в яких зірки хаотично рухаються у всіх напрямках. Лінзи утворюють проміжний тип. Більшість спіралей блакитного кольору, оскільки вони містять молоді блакитні зірки, але еліптичні та лінзоподібні галактики містять мало або взагалі не містять холодного газу для отримання нових зірок, залишаючи лише старі червоні зірки. Історично астрономів більше цікавила морфологія галактик, ніж їх колір. Увага переключилася на колір після того, як Слоун Цифровий огляд неба (SDSS) виміряв спектри сотень тисяч галактик.
Сині галактики дають нові зірки, тоді як червоні - ні. Спіральні галактики, як правило, мають відносно низькі маси (зазвичай менше, ніж у 10, 10, 5 рази більше маси Сонця). Масивні лінзоподібні або еліптичні червоні галактики мають масу приблизно 10 10, 5–10 11, 5 разів більшу за масу Сонця. Будь-який процес, який зупиняє утворення зірок, зміщує галактики з блакитних на червоні популяції. Peng et al. 1 наводить докази повільного процесу, який називається задушенням, який зупиняє утворення зірок та модифікує хімічний склад галактик, але зберігає їх масу та структуру. Зображення: Зображення: А. Каттанео; Дані джерела: SDSS
Повнорозмірне зображення
SDSS показав, що блакитна (зіркоутворююча) та червона (пасивні) галактики утворюють різні популяції 2. З тих пір висуваються різні гіпотези, щоб пояснити, що змушує галактики переходити від одного типу до іншого. Більшість обертаються навколо двох ідей. Перший полягає в тому, що газ в еліптиці та навколо нього занадто гарячий, щоб утворювати зірки, і не охолоджується ефективно. По-друге, газ, який може охолодитись і утворити зірки, підтримується гарячим або продутим явищем, пов’язаним із зростанням надмасивних чорних дір, які розташовані в центрі всіх еліптичних 3. Основною мотивацією для розгляду сценаріїв насильницького вигнання є комп'ютерне моделювання еліптичного утворення в злиттях галактик. Ці моделювання потребують механізму дегазації, щоб запобігти утворенню синіх ядер 4, які рідко зустрічаються у справжніх еліптиках.
Peng et al. представлені докази того, що формування зірок у більшості пасивних галактик призвело до повільного задушення. Автори порівняли вміст металу в зірках приблизно в 23000 пасивних галактиках від SDSS з контрольним зразком близько 4000 галактик, що утворюють зірки, також від SDSS. Вони виявили, що вміст металів у першій систематично вищий, ніж у другій у випадку галактик, які мають зоряні маси, що до 100 мільярдів разів перевищують Сонце - гранична маса (М *), над якою галактики стають рідкісними. Це є свідченням галактичного "задушення", на що вказує високий рівень СО2 у крові трупа.
З різниці вмісту металів у зірках пасивних і зіркоутворюючих галактик, Peng et al. вони отримали затримку на 4 мільярди років (або 2 мільярди років для галактик, близьких до М *) між часом, коли припинилося постачання газу, і часом, коли зупинилося формування зірок. Ця затримка узгоджується із середньою різницею у віці між пасивною та зіркоутворюючою галактиками (приблизно 4 мільярди років у всіх масах).
Як вам скаже будь-який криміналіст, задуха не означає задушення. Однак різниця у вмісті металів більша для галактик у скупченнях та скупченнях, ніж для ізольованих галактик, що дозволяє припустити, що людне середовище задушує галактики, порушуючи ріст газу на них. Це переривання може відбуватися або під дією тиску (тиск, що чиниться на тіло, що рухається через рідке середовище), або від припливних сил.
Повільне припинення утворення зірок, отримане Peng et al. З спостережень за галактиками з масою менше або рівною М * контрастує із швидким вимкненням набагато більших галактик, таких як величезні еліптичні. Зірки гігантських еліптиків мають низький вміст заліза, оскільки вони були утворені за короткий проміжок часу (менше 0,3 мільярда років для галактики масою більше 3 М *) 5 - це означає, що для багатьох типів не вистачало часу Іа. вибухи наднової, джерело заліза. Оскільки під М * є набагато більше червоних галактик, ніж вище, Peng et al. вони справедливо стверджують, що задушення є головним механізмом зупинки утворення зірок. Однак різні хімічні властивості червоних та великих матеріалів із низькою масою свідчать про те, що вони, мабуть, утворювались по-різному. Морфологічні відмінності підтверджують це тлумачення: червоні галактики з масами вище М */3 - усі еліптичні або лінзоподібні; але нижче М */3, 40% з них - червоні спіралі 6, як і слід було очікувати, якщо сталося задушення.
Існує також різниця між еліптичною та лінзоподібною. Більшість еліптичних галактик, які мають зоряну масу в діапазоні від 1 М * до 2 М *, були вже на місці під час червоного зміщення між 2 і 3, у той час, коли Всесвіту було приблизно п'ята частина його теперішнього віку. Поступово з’явилися лінзи, які замінили раніше існуючу популяцію спіральних і неправильних галактик (М. Huertas-Company, особисте спілкування). Співвідношення еліптиків до сочевиць становить приблизно 3: 5 для галактик приблизно 1,5 М *, але сочевиці повинні переважати в діапазоні ваги, вивченому Пенгом та його колегами. Подальші докази наявності двох еволюційних слідів були отримані шляхом порівняння еволюції швидкості утворення зірок в галактиках з еволюцією розміру галактики 7 .
Космологічні моделі 8 утворення та еволюції галактик передбачають два механізми, за допомогою яких зупинка утворення зірок. У цих моделях галактики з масами більше 1,5 М * розташовані в центрах скупчень і скупчень. Вони ростуть дуже швидко, доки при червоному зміщенні приблизно 3 (що відповідає тому, коли Всесвіт становив чверть свого теперішнього розміру), вони не досягнуть критичної маси, при якій інфузійний газ ефективно шокується. Тоді деякі жорстокі явища гасять утворення зірок. Однак моделі також передбачають, що галактики нижче 0,6 М * стануть червоними набагато пізніше (менше 0,5 при червоному зсуві) і набагато поступово, в більшості випадків, оскільки вони припиняють накопичення газу після того, як стають частиною групи або скупчення. Завдяки роботі Пенга та його колег, це друге теоретичне передбачення зараз є фактом спостереження.
Примітки
Дивіться всі новини та думки
Коментарі
Надсилаючи коментар, ви погоджуєтесь дотримуватись наших Умов надання послуг та Правил спільноти. Якщо ви вважаєте щось образливим або не відповідаєте нашим умовам чи інструкціям, позначте це як невідповідне.