کهکشانهای مارپیچی و دیسکی
کهکشانهای مارپیچی و دیسکی، سامانههای مسطح و با پشتیبانی چرخشی هستند که دیسکهای غنی از گاز آنها میزبان شکلگیری مداوم ستارهها و بازوهای مارپیچی مشخص هستند.
Definition
کهکشانهای مارپیچی و دیسکی، کهکشانهایی هستند که توسط یک دیسک مسطح و با پشتیبانی چرخشی از ستارهها و گاز غالب شدهاند، که اغلب بازوهای مارپیچی و گاهی یک میله مرکزی را به نمایش میگذارند، و در آنها خنکشدن گاز، شکلگیری مداوم ستارهها را حفظ میکند.
Scope
این مبحث ساختار دیسکهای کهکشانی، منشأ و ماهیت بازوهای مارپیچی از جمله نظریه موج چگالی، نقش میلهها در کهکشانهای دیسکی، رابطه بین درخشندگی و سرعت چرخش بیانشده توسط رابطه تالی-فیشر، و ارتباط بین دیسکها و شکلگیری ستارهها را پوشش میدهد.
Core questions
- ساختار دینامیکی یک دیسک کهکشانی چیست؟
- چه چیزی بازوهای مارپیچی را تولید میکند، و آیا آنها الگوهای طولانیمدت هستند یا ویژگیهای گذرا؟
- میلهها چگونه بر تکامل کهکشانهای دیسکی تأثیر میگذارند؟
- رابطه تالی-فیشر چگونه چرخش یک کهکشان مارپیچی را به درخشندگی آن مرتبط میکند؟
Key theories
- نظریه موج چگالی بازوهای مارپیچی
- لین و شو پیشنهاد کردند که بازوهای مارپیچی امواج چگالی طولانیمدتی هستند که ستارهها و گاز از طریق آنها عبور میکنند، نه ساختارهای مادی ثابت، که توضیح میدهد چگونه بازوها با وجود چرخش دیفرانسیلی پایدار میمانند.
- رابطه تالی-فیشر
- یک همبستگی قوی، درخشندگی یک کهکشان مارپیچی را به سرعت چرخش آن پیوند میدهد، که هم یک شاخص فاصله و هم یک محدودیت برای ارتباط ماده درخشان و تاریک در دیسکها فراهم میکند.
- تکامل دیسک ناشی از میله
- میلههای ستارهای تکانه زاویهای را بازتوزیع میکنند، گاز را به سمت مرکز هدایت میکنند، و میتوانند شبهبرآمدگیها را بسازند، که آنها را به محرکهای اصلی تکامل سکولار کهکشانهای دیسکی تبدیل میکند.
Clinical relevance
کهکشانهای دیسکی مانند راه شیری، مکانهای غالب شکلگیری ستارهها در زمان حال هستند، و رابطه تالی-فیشر ابزاری مهم برای مقیاس فاصله فراکهکشانی و کاوشی برای محتوای ماده تاریک دیسکها بوده است.
History
پایداری بازوهای مارپیچی با وجود چرخش دیفرانسیلی، که به مشکل پیچش معروف است، نظریه موج چگالی لین و شو را در سال ۱۹۶۴ برانگیخت. رابطه تالی-فیشر در سال ۱۹۷۷ یک شاخص فاصله قدرتمند برای دیسکها فراهم کرد، در حالی که شبیهسازیهای عددی بعدی، نقش میلهها و بازوهای گذرا را روشن ساختند.
Key figures
- Chia-Chiao Lin
- Frank Shu
- Brent Tully
- Alar Toomre
Related topics
Seminal works
- linshu1964
- tully1977
- binney2008
Frequently asked questions
- اگر کهکشانها به صورت دیفرانسیلی میچرخند، چرا بازوهای مارپیچی به هم نمیپیچند؟
- نظریه موج چگالی این مشکل پیچش را با در نظر گرفتن بازوها به عنوان الگوهای موجی که کندتر از ستارهها و گاز میچرخند، حل میکند؛ ستارهها و گاز از طریق بازوها جریان مییابند به جای اینکه به طور دائمی در آنها قفل شوند.
- آیا همه کهکشانهای مارپیچی میلهای هستند؟
- خیر، اما بخش بزرگی از آنها میلهای هستند. راه شیری دارای یک میله است، و بررسیها نشان میدهند که تقریباً نیمی تا دو سوم کهکشانهای دیسکی نزدیک، یک میله را نشان میدهند، که این نسبت به طول موج و تعریف بستگی دارد.