Zwerg- und irreguläre Galaxien

Zwerg- und irreguläre Galaxien sind massearme, oft gasreiche oder von Dunkler Materie dominierte Systeme, die die Anzahl der Riesengalaxien bei weitem übertreffen und als empfindliche Sonden der Galaxienentstehung dienen.

Definition

Zwerggalaxien sind leuchtschwache Galaxien mit relativ geringer Sternmasse, die von gasreichen, unregelmäßig geformten irregulären Zwerggalaxien bis hin zu gasarmen sphäroidalen und elliptischen Zwerggalaxien reichen, von denen viele stark von Dunkler Materie dominiert werden.

Scope

Dieses Thema behandelt die Klassen der Zwerggalaxien, einschließlich sphäroidaler Zwerggalaxien, irregulärer Zwerggalaxien und elliptischer Zwerggalaxien, die schubweise Sternentstehungsgeschichte irregulärer Galaxien, die extreme Dominanz der Dunklen Materie bei den lichtschwächsten Zwerggalaxien und die Rolle von Satelliten-Zwerggalaxien bei der Verfolgung der Lokalen Gruppe und der Überprüfung kosmologischer Vorhersagen.

Core questions

• Welche Klassen von Zwerggalaxien werden unterschieden und wie unterscheiden sie sich?
• Wie bilden irreguläre Galaxien Sterne, und warum ist ihre Struktur chaotisch?
• Warum gelten die lichtschwächsten Zwerggalaxien als die am stärksten von Dunkler Materie dominierten Systeme?
• Wie testen Satelliten-Zwerggalaxien kosmologische Modelle der Strukturbildung?

Key theories

Taxonomie der Zwerggalaxien

Zwerggalaxien werden in gasreiche, sternbildende irreguläre Zwerggalaxien und gasarme, ruhige sphäroidale und elliptische Zwerggalaxien unterteilt, eine Einteilung, die durch Umgebung und Rückkopplungsprozesse geprägt ist.

Dominanz der Dunklen Materie bei Zwerggalaxien

Die internen Bewegungen von Sternen in lichtschwachen sphäroidalen Zwerggalaxien implizieren Masse-Leuchtkraft-Verhältnisse, die die von Riesengalaxien weit übertreffen, was sie zu den am stärksten von Dunkler Materie dominierten Systemen macht.

Schubweise Sternentstehungsgeschichte

Aufgelöste Sternpopulationen zeigen, dass Zwerggalaxien Sterne oft in episodischen Schüben bilden, wobei Rückkopplungsprozesse von Supernovae ihr Gas regulieren und manchmal ausstoßen.

Clinical relevance

Als die zahlreichsten Galaxien und die kleinsten gravitativ gebundenen Sternsysteme sind Zwerggalaxien entscheidende Prüfsteine für die Dunkle Materie auf kleinen Skalen und für Rückkopplungsprozesse bei der Galaxienentstehung; ihre Anzahl um die Milchstraße herum hat direkte Auswirkungen auf kosmologische Vorhersagen.

History

Zwerggalaxien der Lokalen Gruppe wurden im Laufe des 20. Jahrhunderts katalogisiert, und Mateos Übersicht von 1998 fasste ihre Eigenschaften zusammen. Tiefe digitale Durchmusterungen seit den 2000er Jahren haben zahlreiche ultralichte Zwerggalaxien entdeckt, was sowohl die Untersuchung der Dunklen Materie auf kleinen Skalen als auch den Vergleich mit der von Simulationen vorhergesagten Häufigkeit von Unterstrukturen präzisiert hat.

Key figures

• Mario Mateo
• Eline Tolstoy
• Alan McConnachie

Seminal works

• mateo1998
• tolstoy2009
• mcconnachie2012

Frequently asked questions

Warum sind Zwerggalaxien wichtig, wenn sie so lichtschwach sind?

Ihre schiere Anzahl, einfache Struktur und ihr extremer Dunkle-Materie-Gehalt machen sie zu aussagekräftigen Prüfsteinen dafür, wie Galaxien entstehen und wie die Natur der Dunklen Materie beschaffen ist, insbesondere die lichtschwachen Satelliten, die die Milchstraße umkreisen.

Was ist das Problem der fehlenden Satelliten?

Simulationen der Dunklen Materie sagen viel mehr kleine Satelliten-Halos um Galaxien wie die Milchstraße voraus, als die Anzahl der einst beobachteten leuchtenden Zwerggalaxien. Tiefere Durchmusterungen und Modelle, die beschreiben, wie Rückkopplungsprozesse die Sternentstehung in winzigen Halos unterdrücken, haben diese Lücke verkleinert, aber noch nicht vollständig geschlossen.