Các thiên hà lùn và thiên hà không đều

Các thiên hà lùn và thiên hà không đều là những hệ thống có khối lượng thấp, thường giàu khí hoặc bị chi phối bởi vật chất tối, chúng có số lượng vượt xa các thiên hà khổng lồ và đóng vai trò là công cụ nhạy bén để thăm dò sự hình thành thiên hà.

Definition

Các thiên hà lùn là những thiên hà có độ sáng thấp với khối lượng sao tương đối nhỏ, bao gồm các thiên hà lùn không đều giàu khí, có hình dạng bất thường và các thiên hà lùn hình cầu và elip nghèo khí, nhiều trong số đó bị vật chất tối chi phối mạnh mẽ.

Scope

Chủ đề này bao gồm các lớp thiên hà lùn, bao gồm thiên hà lùn hình cầu (dwarf spheroidals), thiên hà lùn không đều (dwarf irregulars) và thiên hà lùn elip (dwarf ellipticals), lịch sử hình thành sao bùng nổ của các thiên hà không đều, sự thống trị cực độ của vật chất tối ở các thiên hà lùn mờ nhất, và vai trò của các thiên hà lùn vệ tinh trong việc theo dõi Nhóm Địa phương (Local Group) và kiểm tra các dự đoán vũ trụ học.

Core questions

• Các lớp thiên hà lùn nào được công nhận và chúng khác nhau như thế nào?
• Các thiên hà không đều hình thành sao như thế nào và tại sao cấu trúc của chúng lại hỗn loạn?
• Tại sao các thiên hà lùn mờ nhất được coi là những hệ thống bị vật chất tối chi phối mạnh nhất được biết đến?
• Các thiên hà lùn vệ tinh kiểm tra các mô hình vũ trụ học về sự hình thành cấu trúc như thế nào?

Key theories

Phân loại thiên hà lùn

Các thiên hà lùn được chia thành thiên hà lùn không đều giàu khí, hình thành sao và thiên hà lùn hình cầu và elip nghèo khí, tĩnh lặng, một sự phân chia được định hình bởi môi trường và phản hồi.

Sự thống trị của vật chất tối ở các thiên hà lùn

Các chuyển động bên trong của các ngôi sao trong các thiên hà lùn hình cầu mờ ngụ ý tỷ lệ khối lượng trên độ sáng vượt xa các thiên hà khổng lồ, khiến chúng trở thành những hệ thống bị vật chất tối chi phối mạnh nhất được biết đến.

Lịch sử hình thành sao bùng nổ

Các quần thể sao đã được giải quyết cho thấy rằng các thiên hà lùn thường hình thành sao theo các đợt bùng nổ không liên tục, với phản hồi từ các siêu tân tinh điều chỉnh và đôi khi đẩy khí của chúng ra ngoài.

Clinical relevance

Là những thiên hà đông đảo nhất và là những hệ thống sao liên kết hấp dẫn nhỏ nhất, các thiên hà lùn là những thử nghiệm quan trọng đối với vật chất tối ở quy mô nhỏ và đối với phản hồi trong sự hình thành thiên hà; số lượng của chúng xung quanh Dải Ngân Hà liên quan trực tiếp đến các dự đoán vũ trụ học.

History

Các thiên hà lùn trong Nhóm Địa phương đã được lập danh mục trong suốt thế kỷ XX, và bài đánh giá năm 1998 của Mateo đã tổng hợp các đặc tính của chúng. Các cuộc khảo sát kỹ thuật số sâu rộng kể từ những năm 2000 đã phát hiện ra nhiều thiên hà lùn cực mờ, làm sắc nét cả việc nghiên cứu vật chất tối ở quy mô nhỏ và sự so sánh với sự phong phú của cấu trúc phụ được dự đoán bởi các mô phỏng.

Key figures

• Mario Mateo
• Eline Tolstoy
• Alan McConnachie

Seminal works

• mateo1998
• tolstoy2009
• mcconnachie2012

Frequently asked questions

Tại sao các thiên hà lùn lại quan trọng nếu chúng quá mờ nhạt?

Số lượng tuyệt đối, cấu trúc đơn giản và hàm lượng vật chất tối cực lớn của chúng khiến chúng trở thành những thử nghiệm mạnh mẽ về cách các thiên hà hình thành và bản chất của vật chất tối, đặc biệt là các vệ tinh mờ nhạt quay quanh Dải Ngân Hà.

Vấn đề vệ tinh bị thiếu là gì?

Các mô phỏng vật chất tối dự đoán nhiều quầng vệ tinh nhỏ hơn xung quanh các thiên hà như Dải Ngân Hà so với số lượng các thiên hà lùn sáng đã từng được quan sát. Các cuộc khảo sát sâu hơn và các mô hình về cách phản hồi ngăn chặn sự hình thành sao trong các quầng nhỏ đã thu hẹp, mặc dù chưa hoàn toàn đóng lại, khoảng cách này.