ผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมต่อกาแล็กซี

สภาพแวดล้อมของกาแล็กซีเป็นตัวกำหนดชะตากรรมของมัน: สภาพแวดล้อมในกระจุกกาแล็กซีที่หนาแน่นจะดึงก๊าซออกไป, ยับยั้งการก่อตัวของดาวฤกษ์, และเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาของกาแล็กซี

Definition

ผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมต่อกาแล็กซีคือกระบวนการที่สภาพแวดล้อมของกาแล็กซี โดยเฉพาะอย่างยิ่งสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นสูง, มีก๊าซมาก, และมีความเร็วสูงในกระจุกกาแล็กซี, เปลี่ยนแปลงปริมาณก๊าซ, การก่อตัวของดาวฤกษ์, และสัณฐานวิทยาของกาแล็กซีเมื่อเทียบกับกาแล็กซีที่อยู่โดดเดี่ยว

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมความสัมพันธ์ระหว่างสัณฐานวิทยากับความหนาแน่น, กลไกทางกายภาพที่สภาพแวดล้อมของกระจุกกาแล็กซีส่งผลกระทบต่อกาแล็กซี รวมถึงการดึงก๊าซออกด้วยแรงดันแรม (ram-pressure stripping), การรบกวนของกาแล็กซี (galaxy harassment), และการบีบรัด (strangulation), การหยุดการก่อตัวของดาวฤกษ์ในบริเวณที่มีความหนาแน่นสูง, และความแตกต่างที่เกิดขึ้นระหว่างกาแล็กซีในกระจุกและในบริเวณสนาม

Core questions

• สัณฐานวิทยาของกาแล็กซีขึ้นอยู่กับความหนาแน่นในท้องถิ่นอย่างไร?
• กลไกทางกายภาพใดที่ดึงก๊าซออกจากกาแล็กซีในกระจุก?
• เหตุใดกาแล็กซีในสภาพแวดล้อมที่หนาแน่นจึงมีแนวโน้มที่จะหยุดการก่อตัวของดาวฤกษ์?
• กระบวนการทางสิ่งแวดล้อมแตกต่างจากการวิวัฒนาการภายในอย่างไร?

Key theories

ความสัมพันธ์ระหว่างสัณฐานวิทยากับความหนาแน่น

เดรสเลอร์แสดงให้เห็นว่าสัดส่วนของกาแล็กซีทรงรีและกาแล็กซีเลนส์เพิ่มขึ้นตามความหนาแน่นของกาแล็กซีในท้องถิ่น ในขณะที่กาแล็กซีกังหันลดลง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมมีความสัมพันธ์อย่างมากกับสัณฐานวิทยา

การดึงก๊าซออกด้วยแรงดันแรม

กันน์และกอตต์แสดงให้เห็นว่าเมื่อกาแล็กซีเคลื่อนที่ผ่านก๊าซระหว่างกระจุกที่ร้อน แรงดันที่เกิดขึ้นสามารถดึงก๊าซระหว่างดาวฤกษ์ของกาแล็กซีออกไปได้ ซึ่งเป็นการกำจัดเชื้อเพลิงสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์

การรบกวนของกาแล็กซี

การเผชิญหน้าทางแรงโน้มถ่วงที่รวดเร็วซ้ำๆ ระหว่างกาแล็กซีในกระจุกสามารถรบกวนจานกาแล็กซีและขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการรบกวน

Clinical relevance

ผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมอธิบายว่าเหตุใดกาแล็กซีในกระจุกจึงมักมีก๊าซน้อยและมีสีแดง ในขณะที่กาแล็กซีในบริเวณสนามมักจะเป็นกาแล็กซีกังหันที่กำลังก่อตัวดาวฤกษ์อยู่บ่อยครั้ง ทำให้สภาพแวดล้อมเป็นตัวแปรสำคัญในการวิวัฒนาการของกาแล็กซีควบคู่ไปกับมวลของกาแล็กซีเอง

History

กันน์และกอตต์ได้นำเสนอแนวคิดการดึงก๊าซออกด้วยแรงดันแรมในปี 1972 และความสัมพันธ์ระหว่างสัณฐานวิทยากับความหนาแน่นของเดรสเลอร์ในปี 1980 ได้ยืนยันว่าสภาพแวดล้อมเป็นปัจจัยขับเคลื่อนคุณสมบัติของกาแล็กซี กลไกต่างๆ เช่น การรบกวนและการบีบรัดได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1990 และการสำรวจขนาดใหญ่ตั้งแต่นั้นมาก็ได้วัดปริมาณว่าสภาพแวดล้อมยับยั้งการก่อตัวของดาวฤกษ์ได้อย่างไร

Key figures

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

Seminal works

• gunngott1972
• dressler1980
• moore1996

Frequently asked questions

เหตุใดกาแล็กซีในกระจุกจึงมักมีสีแดงและมีก๊าซน้อย?

สภาพแวดล้อมในกระจุกที่หนาแน่นจะดึงและทำให้ก๊าซของพวกมันร้อนขึ้นผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การดึงก๊าซออกด้วยแรงดันแรมและการบีบรัด ซึ่งเป็นการตัดแหล่งเชื้อเพลิงที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์ใหม่ หากไม่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์ใหม่ ดาวฤกษ์ที่เหลืออยู่ก็จะแก่ตัวลงและกาแล็กซีก็จะเปลี่ยนเป็นสีแดง

ความสัมพันธ์ระหว่างสัณฐานวิทยากับความหนาแน่นคืออะไร?

เป็นแนวโน้มที่สังเกตได้ว่ากาแล็กซีทรงรีและกาแล็กซีเลนส์จะพบได้บ่อยขึ้น และกาแล็กซีกังหันจะพบน้อยลงในบริเวณที่มีความหนาแน่นของกาแล็กซีสูง เช่น แกนกลางของกระจุกกาแล็กซี ซึ่งแสดงให้เห็นว่าตำแหน่งที่กาแล็กซีอยู่มีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับประเภทของกาแล็กซีนั้นๆ