ดาราจักรแคระและดาราจักรไร้รูปแบบ

ดาราจักรแคระและดาราจักรไร้รูปแบบเป็นระบบที่มีมวลน้อย มักอุดมด้วยแก๊สหรือถูกครอบงำด้วยสสารมืด ซึ่งมีจำนวนมากกว่าดาราจักรขนาดยักษ์อย่างมาก และทำหน้าที่เป็นเครื่องมือที่ละเอียดอ่อนในการสำรวจการก่อตัวของดาราจักร

Definition

ดาราจักรแคระคือดาราจักรที่มีความส่องสว่างต่ำและมีมวลของดาวฤกษ์ค่อนข้างน้อย ครอบคลุมตั้งแต่ดาราจักรแคระไร้รูปแบบที่อุดมด้วยแก๊สและมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ไปจนถึงดาราจักรแคระทรงกลมและดาราจักรแคระรีที่ขาดแก๊ส ซึ่งหลายแห่งถูกครอบงำด้วยสสารมืดอย่างมาก

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมประเภทของดาราจักรแคระ รวมถึงดาราจักรแคระทรงกลม (dwarf spheroidals), ดาราจักรแคระไร้รูปแบบ (dwarf irregulars) และดาราจักรแคระรี (dwarf ellipticals) ประวัติการก่อตัวดาวฤกษ์แบบเป็นช่วงๆ ของดาราจักรไร้รูปแบบ การครอบงำของสสารมืดอย่างรุนแรงในดาราจักรแคระที่จางที่สุด และบทบาทของดาราจักรแคระบริวารในการติดตามกลุ่มกาแล็กซีท้องถิ่นและการทดสอบการคาดการณ์ทางจักรวาลวิทยา

Core questions

• มีการจำแนกประเภทของดาราจักรแคระอย่างไร และมีความแตกต่างกันอย่างไร?
• ดาราจักรไร้รูปแบบก่อตัวดาวฤกษ์อย่างไร และเหตุใดโครงสร้างของพวกมันจึงวุ่นวาย?
• เหตุใดดาราจักรแคระที่จางที่สุดจึงถูกพิจารณาว่าเป็นระบบที่ถูกครอบงำด้วยสสารมืดมากที่สุดเท่าที่รู้จัก?
• ดาราจักรแคระบริวารทดสอบแบบจำลองจักรวาลวิทยาของการก่อตัวโครงสร้างได้อย่างไร?

Key theories

อนุกรมวิธานของดาราจักรแคระ

ดาราจักรแคระแบ่งออกเป็นดาราจักรแคระไร้รูปแบบที่อุดมด้วยแก๊สและมีการก่อตัวดาวฤกษ์ และดาราจักรแคระทรงกลมและดาราจักรแคระรีที่ขาดแก๊สและสงบนิ่ง ซึ่งการแบ่งนี้ได้รับอิทธิพลจากสภาพแวดล้อมและปฏิกิริยาย้อนกลับ

การครอบงำของสสารมืดในดาราจักรแคระ

การเคลื่อนที่ภายในของดาวฤกษ์ในดาราจักรแคระทรงกลมที่จางบ่งชี้ว่าอัตราส่วนมวลต่อความส่องสว่างสูงกว่าดาราจักรขนาดยักษ์มาก ทำให้พวกมันเป็นระบบที่ถูกครอบงำด้วยสสารมืดมากที่สุดเท่าที่รู้จัก

ประวัติการก่อตัวดาวฤกษ์แบบเป็นช่วงๆ

ประชากรดาวฤกษ์ที่แยกแยะได้แสดงให้เห็นว่าดาราจักรแคระมักก่อตัวดาวฤกษ์เป็นช่วงๆ โดยมีปฏิกิริยาย้อนกลับจากซูเปอร์โนวาควบคุมและบางครั้งก็ขับไล่แก๊สของพวกมันออกไป

Clinical relevance

ในฐานะที่เป็นดาราจักรที่มีจำนวนมากที่สุดและเป็นระบบดาวฤกษ์ที่ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงโน้มถ่วงที่เล็กที่สุด ดาราจักรแคระจึงเป็นบททดสอบที่สำคัญของสสารมืดในระดับเล็ก และของปฏิกิริยาย้อนกลับ (feedback) ในการก่อตัวของดาราจักร จำนวนของพวกมันรอบๆ ทางช้างเผือกมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับการคาดการณ์ทางจักรวาลวิทยา

History

ดาราจักรแคระในกลุ่มกาแล็กซีท้องถิ่นได้รับการจัดทำรายการตลอดศตวรรษที่ 20 และบทวิจารณ์ของ Mateo ในปี 1998 ได้สังเคราะห์คุณสมบัติของพวกมัน การสำรวจเชิงลึกแบบดิจิทัลตั้งแต่ทศวรรษ 2000 ได้ค้นพบดาราจักรแคระที่จางมากจำนวนมาก ซึ่งช่วยให้การศึกษาเรื่องสสารมืดในระดับเล็กและการเปรียบเทียบกับความอุดมสมบูรณ์ของโครงสร้างย่อยที่คาดการณ์โดยการจำลองมีความคมชัดยิ่งขึ้น

Key figures

• Mario Mateo
• Eline Tolstoy
• Alan McConnachie

Seminal works

• mateo1998
• tolstoy2009
• mcconnachie2012

Frequently asked questions

เหตุใดดาราจักรแคระจึงมีความสำคัญทั้งที่พวกมันจางมาก?

จำนวนที่มากมาย โครงสร้างที่เรียบง่าย และปริมาณสสารมืดที่สูงมาก ทำให้พวกมันเป็นบททดสอบที่ทรงพลังว่าดาราจักรก่อตัวอย่างไรและธรรมชาติของสสารมืดเป็นอย่างไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาราจักรบริวารที่จางมากที่โคจรรอบทางช้างเผือก

ปัญหาดาวเทียมที่หายไปคืออะไร?

การจำลองสสารมืดคาดการณ์ว่ามีรัศมีบริวารขนาดเล็กจำนวนมากรอบๆ ดาราจักรเช่นทางช้างเผือก มากกว่าจำนวนดาราจักรแคระที่ส่องสว่างที่เคยสังเกตได้ การสำรวจที่ลึกขึ้นและแบบจำลองว่าปฏิกิริยาย้อนกลับยับยั้งการก่อตัวดาวฤกษ์ในรัศมีขนาดเล็กได้อย่างไร ได้ช่วยลดช่องว่างนี้ลง แม้ว่าจะยังไม่ปิดสนิทก็ตาม