Влияние окружающей среды на галактики

Окружение галактики определяет ее судьбу: плотная среда скоплений лишает ее газа, подавляет звездообразование и трансформирует морфологию галактики.

Definition

Воздействие окружающей среды на галактики — это процессы, посредством которых окружение галактики, особенно плотная, богатая газом, высокоскоростная среда скопления, изменяет ее газовый состав, звездообразование и морфологию по сравнению с изолированными галактиками.

Scope

Эта тема охватывает зависимость морфологии от плотности, физические механизмы, посредством которых среда скопления влияет на галактики, включая отрыв газа давлением набегающего потока (ram-pressure stripping), «домогательство» галактик (galaxy harassment) и «удушение» (strangulation), подавление звездообразования в плотных областях и возникающие различия между галактиками в скоплениях и в поле.

Core questions

• Как морфология галактики зависит от локальной плотности?
• Какие физические механизмы отрывают газ от галактик в скоплениях?
• Почему галактики в плотных средах, как правило, прекращают звездообразование?
• Чем экологические процессы отличаются от внутренней эволюции?

Key theories

Зависимость морфологии от плотности

Дресслер показал, что доля эллиптических и линзовидных галактик возрастает с локальной плотностью галактик, в то время как доля спиральных галактик уменьшается, демонстрируя сильную корреляцию между окружающей средой и морфологией.

Отрыв газа давлением набегающего потока (Ram-pressure stripping)

Ганн и Готт показали, что по мере движения галактики через горячий внутрикластерный газ возникающее давление может отрывать ее собственный межзвездный газ, лишая ее топлива для звездообразования.

«Домогательство» галактик (Galaxy harassment)

Многократные быстрые гравитационные взаимодействия между галактиками в скоплении могут нарушать диски и вызывать морфологическую трансформацию, процесс, названный «домогательством».

Clinical relevance

Экологические эффекты объясняют, почему галактики скоплений преимущественно бедны газом и красны, в то время как полевые галактики чаще представляют собой звездообразующие спирали, что делает окружающую среду ключевой переменной в эволюции галактик наряду с собственной массой галактики.

History

Ганн и Готт представили механизм отрыва газа давлением набегающего потока в 1972 году, а зависимость морфологии от плотности, установленная Дресслером в 1980 году, показала, что окружающая среда является движущей силой свойств галактик. Механизмы, такие как «домогательство» и «удушение», были разработаны в 1990-х годах, и с тех пор крупные обзоры количественно оценили, как окружающая среда подавляет звездообразование.

Key figures

• Alan Dressler
• James Gunn
• J. Richard Gott
• Ben Moore

Seminal works

• gunngott1972
• dressler1980
• moore1996

Frequently asked questions

Почему галактики в скоплениях часто красные и бедны газом?

Плотная среда скопления отрывает и нагревает их газ посредством таких процессов, как отрыв газа давлением набегающего потока и «удушение», прерывая подачу, необходимую для образования новых звезд. Без нового звездообразования их оставшиеся звезды стареют, и галактики становятся красными.

Что такое зависимость морфологии от плотности?

Это наблюдаемая тенденция, согласно которой эллиптические и линзовидные галактики становятся более распространенными, а спиральные — менее распространенными в областях с более высокой плотностью галактик, таких как ядра скоплений. Это показывает, что место обитания галактики тесно связано с тем, к какому типу галактик она относится.