المجرات الحلزونية والقرصية
المجرات الحلزونية والقرصية هي أنظمة مسطحة مدعومة بالدوران، تستضيف أقراصها الغنية بالغاز عمليات تشكل النجوم المستمرة والأذرع الحلزونية المميزة.
Definition
المجرات الحلزونية والقرصية هي مجرات تهيمن عليها أقراص مسطحة مدعومة بالدوران من النجوم والغاز، وغالبًا ما تظهر أذرعًا حلزونية وأحيانًا شريطًا مركزيًا، حيث يحافظ تبريد الغاز على تشكل النجوم المستمر.
Scope
يغطي هذا الموضوع بنية الأقراص المجرية، وأصل وطبيعة الأذرع الحلزونية بما في ذلك نظرية موجة الكثافة، ودور الأشرطة في المجرات القرصية، والعلاقة بين اللمعان وسرعة الدوران المعبر عنها بعلاقة تولي-فيشر، والصلة بين الأقراص وتكون النجوم.
Core questions
- ما هي البنية الديناميكية للقرص المجري؟
- ما الذي ينتج الأذرع الحلزونية، وهل هي أنماط طويلة الأمد أم سمات عابرة؟
- كيف تؤثر الأشرطة على تطور المجرات القرصية؟
- كيف تربط علاقة تولي-فيشر دوران المجرة الحلزونية بلمعانها؟
Key theories
- نظرية موجة الكثافة للأذرع الحلزونية
- اقترح لين وشو أن الأذرع الحلزونية هي موجات كثافة طويلة الأمد تمر عبرها النجوم والغاز، وليست هياكل مادية ثابتة، مما يفسر كيفية استمرار الأذرع على الرغم من الدوران التفاضلي.
- علاقة تولي-فيشر
- تربط علاقة وثيقة بين لمعان المجرة الحلزونية وسرعة دورانها، مما يوفر مؤشرًا للمسافة وقيودًا تربط المادة المضيئة والمادة المظلمة في الأقراص.
- تطور القرص المدفوع بالأشرطة
- تعيد الأشرطة النجمية توزيع الزخم الزاوي، وتوجه الغاز نحو المركز، ويمكن أن تبني انتفاخات كاذبة (pseudobulges)، مما يجعلها محركات رئيسية للتطور العلماني للمجرات القرصية.
Clinical relevance
تعد المجرات القرصية مثل درب التبانة المواقع المهيمنة لتكون النجوم في الوقت الحاضر، وقد كانت علاقة تولي-فيشر أداة أساسية في مقياس المسافات خارج المجرات ومسبارًا لمحتوى المادة المظلمة في الأقراص.
History
أدت استمرارية الأذرع الحلزونية على الرغم من الدوران التفاضلي، وهي ما يُعرف بمشكلة الالتفاف، إلى تحفيز نظرية موجة الكثافة التي قدمها لين وشو عام 1964. وقد منحت علاقة تولي-فيشر عام 1977 الأقراص مؤشر مسافة قويًا، بينما أوضحت المحاكاة العددية اللاحقة أدوار الأشرطة والأذرع العابرة.
Key figures
- Chia-Chiao Lin
- Frank Shu
- Brent Tully
- Alar Toomre
Related topics
Seminal works
- linshu1964
- tully1977
- binney2008
Frequently asked questions
- إذا كانت المجرات تدور بشكل تفاضلي، فلماذا لا تلتف الأذرع الحلزونية؟
- تحل نظرية موجة الكثافة مشكلة الالتفاف هذه من خلال التعامل مع الأذرع كأنماط موجية تدور ببطء أكبر من النجوم والغاز، التي تتدفق عبر الأذرع بدلاً من أن تكون محبوسة فيها بشكل دائم.
- هل جميع المجرات الحلزونية ذات أشرطة؟
- لا، ولكن نسبة كبيرة منها كذلك. تحتوي مجرة درب التبانة على شريط، وتظهر المسوحات أن ما يقرب من نصف إلى ثلثي المجرات القرصية القريبة تظهر شريطًا، وتعتمد النسبة على الطول الموجي والتعريف.