تكوين النجوم والتغذية الراجعة في المجرات
تحوّل المجرات الغاز البارد إلى نجوم بمعدلات تحددها محتوياتها الغازية، والطاقة التي تعيدها تلك النجوم تنظم وأحيانًا توقف المزيد من تكوين النجوم.
Definition
تكوين النجوم في المجرات هو تحويل الغاز البارد بين النجوم إلى نجوم، بينما التغذية الراجعة هي عودة الطاقة والزخم والمواد المخصبة من النجوم والثقوب السوداء المتراكمة إلى الغاز المحيط، والتي تحدد معًا مدى سرعة ومدة تكوين المجرة للنجوم.
Scope
يغطي هذا الموضوع قانون تكوين النجوم التجريبي الذي يربط كثافة الغاز بمعدل تكوين النجوم، وعدم كفاءة تحويل الغاز إلى نجوم، والطاقة والزخم اللذين تحقنهما النجوم الهائلة والمستعرات العظمى، ودور النوى المجرية النشطة في التغذية الراجعة، وكيف تشكل التغذية الراجعة كتل المجرات ومحتواها الغازي.
Core questions
- ما العلاقة التي تربط المحتوى الغازي للمجرة بمعدل تكوين النجوم فيها؟
- لماذا يُعد تكوين النجوم غير فعال إلى هذا الحد على المقاييس المجرية؟
- كيف تعيد المستعرات العظمى والنجوم الهائلة الطاقة إلى الوسط بين النجمي؟
- كيف تنظم التغذية الراجعة نمو المجرات وخمودها؟
Key theories
- قانون كينيكات-شميدت
- يتناسب معدل تكوين النجوم لكل وحدة مساحة من المجرة مع قوة كثافة سطح الغاز فيها، وهي علاقة تجريبية تلخص كيفية تحويل الغاز إلى نجوم عبر المجرات.
- التغذية الراجعة النجمية
- الإشعاع والرياح وانفجارات المستعرات العظمى من النجوم الهائلة تسخن الغاز وتشتته، مما يحد من كفاءة تكوين النجوم ويدفع التدفقات المجرية الخارجية.
- نمو المجرات المنظم بالتغذية الراجعة
- تُعد التغذية الراجعة النجمية والثقب الأسود مجتمعة ضرورية لكي تتمكن النماذج من إعادة إنتاج دالة كتلة المجرات المرصودة، مما يمنع تكون عدد كبير جدًا من النجوم في كل من المجرات الصغيرة والكبيرة.
Clinical relevance
يحدد تكوين النجوم والتغذية الراجعة الخصائص المرئية للمجرات، والإثراء الكيميائي لغازها، والكتل التي تتوقف عندها المجرات عن النمو؛ ويُعد التقاط التغذية الراجعة بشكل صحيح التحدي المركزي في محاكاة المجرات الواقعية.
History
اقتراح شميدت في منتصف القرن العشرين لقانون يربط كثافة الغاز بتكوين النجوم وُضع على أساس رصين من الملاحظات بواسطة كينيكات في عام 1998. ومع نضوج المحاكاة، أصبح الإدراك بأن التغذية الراجعة من المستعرات العظمى والنوى المجرية النشطة ضرورية لإعادة إنتاج المجرات الحقيقية سمة مميزة للمجال.
Key figures
- Robert Kennicutt
- Maarten Schmidt
- Thorsten Naab
- Jeremiah Ostriker
Related topics
Seminal works
- kennicutt1998
- kennicutt2012
- naab2017
Frequently asked questions
- لماذا لا تحول المجرات كل غازها إلى نجوم؟
- تكوين النجوم ذاتي التحديد. فالطاقة والزخم من النجوم الشابة الهائلة والمستعرات العظمى تسخن الغاز المحيط وتطردها، لذا لا يتم تحويل سوى جزء صغير من غاز المجرة إلى نجوم لكل فترة مدارية.
- ما هي التغذية الراجعة في تكوين المجرات؟
- التغذية الراجعة هي عودة الطاقة والمواد من النجوم والثقوب السوداء المتراكمة إلى الغاز المحيط. وهي تنظم تكوين النجوم، وتدفع التدفقات الخارجية، وهي ضرورية لتفسير سبب عدم كون المجرات أكبر بكثير مما هي عليه في الواقع.