شکلگیری ستاره و بازخورد در کهکشانها
کهکشانها گاز سرد را با نرخهایی که توسط محتوای گازی آنها تعیین میشود، به ستاره تبدیل میکنند و انرژی بازگشتی از این ستارهها، شکلگیری بیشتر ستارهها را تنظیم کرده و گاهی اوقات متوقف میکند.
Definition
شکلگیری ستاره در کهکشانها، تبدیل گاز سرد میانستارهای به ستاره است، در حالی که بازخورد، بازگشت انرژی، تکانه و مواد غنیشده از ستارهها و سیاهچالههای در حال برافزایش به گاز اطراف است که با هم تعیین میکنند که یک کهکشان با چه سرعتی و برای چه مدت ستاره تشکیل میدهد.
Scope
این موضوع قانون تجربی شکلگیری ستاره را که چگالی گاز را به نرخ شکلگیری ستاره مرتبط میکند، ناکارآمدی تبدیل گاز به ستاره، انرژی و تکانه تزریق شده توسط ستارههای پرجرم و ابرنواخترها، نقش هستههای کهکشانی فعال در بازخورد، و چگونگی شکلدهی بازخورد به جرمها و محتوای گازی کهکشانها را پوشش میدهد.
Core questions
- چه رابطهای محتوای گازی یک کهکشان را به نرخ شکلگیری ستاره آن متصل میکند؟
- چرا شکلگیری ستاره در مقیاسهای کهکشانی تا این حد ناکارآمد است؟
- چگونه ابرنواخترها و ستارههای پرجرم انرژی را به محیط میانستارهای بازمیگردانند؟
- چگونه بازخورد رشد و خاموشی کهکشانها را تنظیم میکند؟
Key theories
- قانون کنیکات-اشمیت
- نرخ شکلگیری ستاره در واحد سطح یک کهکشان به توان چگالی سطحی گاز آن بستگی دارد، یک رابطه تجربی که چگونگی تبدیل گاز به ستاره در سراسر کهکشانها را خلاصه میکند.
- بازخورد ستارهای
- تابش، بادها و انفجارهای ابرنواختری از ستارههای پرجرم، گاز را گرم و پراکنده میکنند، کارایی شکلگیری ستاره را محدود کرده و جریانهای خروجی کهکشانی را به حرکت درمیآورند.
- رشد کهکشانی تنظیمشده با بازخورد
- بازخورد ترکیبی ستارهای و سیاهچاله برای مدلها ضروری است تا تابع جرم کهکشانی مشاهدهشده را بازتولید کنند و از تشکیل بیش از حد ستارهها در کهکشانهای کوچک و پرجرم جلوگیری کنند.
Clinical relevance
شکلگیری ستاره و بازخورد، ویژگیهای قابل مشاهده کهکشانها، غنیسازی شیمیایی گاز آنها، و جرمهایی که در آن کهکشانها از رشد بازمیایستند را تعیین میکنند؛ به تصویر کشیدن صحیح بازخورد، چالش اصلی در شبیهسازی کهکشانهای واقعگرایانه است.
History
پیشنهاد اشمیت در اواسط قرن بیستم مبنی بر قانونی که چگالی گاز را به شکلگیری ستاره پیوند میداد، توسط کنیکات در سال 1998 بر پایه مشاهداتی محکم قرار گرفت. با پیشرفت شبیهسازیها، این شناخت که بازخورد از ابرنواخترها و هستههای کهکشانی فعال برای بازتولید کهکشانهای واقعی ضروری است، به یک موضوع تعیینکننده در این حوزه تبدیل شد.
Key figures
- Robert Kennicutt
- Maarten Schmidt
- Thorsten Naab
- Jeremiah Ostriker
Related topics
Seminal works
- kennicutt1998
- kennicutt2012
- naab2017
Frequently asked questions
- چرا کهکشانها تمام گاز خود را به ستاره تبدیل نمیکنند؟
- شکلگیری ستاره خود-محدودکننده است. انرژی و تکانه حاصل از ستارههای جوان پرجرم و ابرنواخترها، گاز اطراف را گرم کرده و به بیرون میرانند، بنابراین تنها بخش کوچکی از گاز یک کهکشان در هر دوره مداری به ستاره تبدیل میشود.
- بازخورد در شکلگیری کهکشان چیست؟
- بازخورد، بازگشت انرژی و مواد از ستارهها و سیاهچالههای در حال برافزایش به گاز اطراف است. این فرآیند شکلگیری ستاره را تنظیم میکند، جریانهای خروجی را به حرکت درمیآورد و برای توضیح اینکه چرا کهکشانها بسیار پرجرمتر از آنچه مشاهده میشود نیستند، ضروری است.