โครงสร้างและส่วนประกอบของดาราจักรทางช้างเผือก
ดาราจักรทางช้างเผือกประกอบขึ้นจากส่วนประกอบโครงสร้างที่แตกต่างกัน ได้แก่ แผ่นจานบางและหนา, แกนกลางและส่วนโป่ง, และรัศมีดาวฤกษ์ที่ขยายออกไป ซึ่งแต่ละส่วนถูกกำหนดด้วยรูปทรงเรขาคณิต, จลนศาสตร์, และองค์ประกอบของดาวฤกษ์
Definition
ส่วนประกอบโครงสร้างของดาราจักรทางช้างเผือกคือระบบดาวฤกษ์ที่มีความแตกต่างกันทั้งในเชิงพื้นที่และจลนศาสตร์ ได้แก่ แผ่นจานบาง, แผ่นจานหนา, แกนกลาง, ส่วนโป่ง, และรัศมีดาวฤกษ์ ซึ่งรวมกันเป็นดาราจักรที่มองเห็นได้ โดยแต่ละส่วนมีลักษณะเฉพาะด้วยมาตราส่วน, อายุ, ความเป็นโลหะ, และการกระจายความเร็วโดยทั่วไป
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงรูปทรงเรขาคณิตและความยาวมาตราส่วนของแผ่นจานบางและหนา, แกนกลางและส่วนโป่งที่มีรูปร่างคล้ายกล่องหรือถั่วลิสง, รัศมีดาวฤกษ์ที่กระจายตัวและกระจุกดาวทรงกลม, และรูปแบบแขนกังหัน รวมถึงวิธีการทางโฟโตเมตริกและจลนศาสตร์ที่ใช้ในการแยกส่วนประกอบเหล่านี้
Core questions
- ความยาวมาตราส่วนและความสูงมาตราส่วนของแผ่นจานบางและหนาคืออะไร?
- แกนกลางและส่วนโป่งแตกต่างกันอย่างไร และตรวจพบได้อย่างไรในระบบที่มองเห็นจากภายในในแนวขอบ?
- องค์ประกอบของดาวฤกษ์และจลนศาสตร์ใดที่กำหนดรัศมีดาวฤกษ์?
- นักดาราศาสตร์แยกดาราจักรออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ จากการนับดาวและความเร็วได้อย่างไร?
Key theories
- การแยกแผ่นจานบางและหนา
- การนับดาวในแนวตั้งเผยให้เห็นประชากรแผ่นจานสองกลุ่มที่ทับซ้อนกัน ได้แก่ แผ่นจานบางที่อายุน้อยและมีโลหะสูง และแผ่นจานหนาที่เก่ากว่า มีโลหะน้อยกว่า และมีความร้อนทางจลนศาสตร์มากกว่า ซึ่งแยกแยะได้ด้วยความสูงมาตราส่วนและองค์ประกอบทางเคมี
- แกนกลางและส่วนโป่งรูปกล่อง
- ดาราจักรชั้นในมีแกนกลางที่เป็นดาวฤกษ์ และส่วนโป่งมีรูปร่างคล้ายกล่องหรือถั่วลิสง ซึ่งเกิดจากความไม่เสถียรทางพลวัตของแกนกลาง มากกว่าที่จะเกิดจากการยุบตัวแบบเอกภาพในช่วงแรก
Clinical relevance
การแยกดาราจักรออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ ช่วยให้ได้กรอบโครงสร้างสำหรับการวัดมวลรวมทั้งหมด, การตีความประชากรดาวฤกษ์, และการเปรียบเทียบดาราจักรทางช้างเผือกกับดาราจักรกังหันภายนอก ซึ่งส่วนประกอบของดาราจักรเหล่านั้นสามารถวัดได้ในภาพรวมเท่านั้น
History
การทำแผนที่ส่วนประกอบของดาราจักรได้พัฒนาจากการนับดาวด้วยแสงในต้นศตวรรษที่ 20 ไปสู่การค้นพบแผ่นจานหนาในปี 1983 ผ่านการสำรวจด้วยโฟโตเมตริกเชิงลึก และไปสู่แบบจำลองสามมิติโดยละเอียดของแกนกลางและส่วนโป่งที่สร้างขึ้นจากการถ่ายภาพอินฟราเรดและจลนศาสตร์ของดาวฤกษ์
Key figures
- Gerard de Vaucouleurs
- Gerry Gilmore
- Ortwin Gerhard
Related topics
Seminal works
- gilmore1983
- binney1998
- blandhawthorn2016
Frequently asked questions
- ความแตกต่างระหว่างแผ่นจานบางและแผ่นจานหนาคืออะไร?
- แผ่นจานบางมีอายุน้อยกว่า มีโลหะสูงกว่า และจำกัดอยู่ในระยะไม่กี่ร้อยพาร์เซกจากระนาบกลาง ในขณะที่แผ่นจานหนาเก่ากว่า มีโลหะน้อยกว่า และขยายออกไปประมาณหนึ่งกิโลพาร์เซกพร้อมกับความเร็วสุ่มของดาวฤกษ์ที่มากกว่า
- ดาราจักรทางช้างเผือกมีแกนกลางหรือไม่?
- มี แผนที่อินฟราเรดและการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ในดาราจักรชั้นในแสดงให้เห็นแกนกลางที่เป็นดาวฤกษ์ที่ยื่นยาวออกไปหลายกิโลพาร์เซกตัดผ่านส่วนโป่งกลาง ทำให้ดาราจักรทางช้างเผือกเป็นดาราจักรกังหันมีแกน