望遠鏡なしの天文学-世俗的な進化

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従来の銀河進化モデルでは、小さな矮小銀河を消化することでサイズが大きくなる可能性がある渦巻銀河から始めますが、それ以外の場合は比較的乱されていない渦巻形状を維持します。これらの銀河が同じサイズの別の銀河と衝突したときのみ、最初に不規則な「列車事故」の形になり、最終的には特徴のない楕円形に落ち着きます。同じ狭い軌道面を移動するのではなく、ランダムな軌道パスをたどる星でいっぱいです渦巻銀河の平坦化された銀河円盤に見られます。

世俗的な銀河の進化の概念はこの概念に挑戦します。「世俗的」とは、分離または孤立しているという意味です。永遠の進化の理論は、銀河が自然にハッブルシーケンスに沿って(らせんから楕円形に)進化することを提案します。

銀河が衝突し、その後、観察できる不規則な銀河の形を多数生成することは明らかですが、孤立した渦巻銀河の形状は、角運動量を外向きに伝達するメカニズムを持っている場合、より不定形の楕円銀河に発展する可能性があると考えられます。

標準的な渦巻銀河の扁平な円盤形状は、スピンから生じます–おそらくその初期の形成の間に獲得されました。スピンは自然に凝集した塊をディスク形状にします-空気で回転させたピザ生地がディスクを形成するように。角運動量を保存するには、銀河が何らかの理由でスピンを失うことができない限り、ディスクの形状を無期限に維持する必要があります。これは、衝突、または質量、つまり角運動量を外側に移動することによって発生する可能性があります。これは、回転を遅くするために腕を外側に投げる回転するスケーターに似ています。

ここでは密度波が重要になる場合があります。銀河円盤でよく見られるらせん状の腕は、静的な構造ではなく、周回する星が一時的に集まる密度波です。これらの密度波は、ディスクの個々の星間で生成された軌道共鳴の結果である可能性があります。

密度波は、ディスクのスピンに減衰効果を持つ無衝突ショックを表すことが示唆されています。ただし、ディスクはそれ自体にブレーキをかけるだけなので、角運動量はこの孤立したシステム内で保存する必要があります。

銀河円盤には共回転半径があります。これは、星が密度波(つまり、知覚されるらせん状の腕)の回転と同じ軌道速度で回転する点です。この半径内では、星は密度波よりも速く移動します。半径の外では、星は密度波よりも遅く移動します。

これは、密度波のらせん形状を説明する可能性があります-角運動量の外向き伝達のメカニズムを提供します。共回転の半径内で、星は密度波を押しのけるときに角運動量をあきらめ、波を前方に押します。コロテーションの半径の外側では、密度波はゆっくり動く星のフィールドをドラッグしています。そうすることで、それらに角運動量を与えます。

その結果、外側の星は、銀河の平均軌道面に強制的に適合させられるのではなく、よりランダムな軌道を採用できる領域にさらに外側に飛ばされます。このようにして、緊密に結合した急速に回転する渦巻銀河は、徐々によりアモルファスの楕円形に進化する可能性があります。

参考文献: 張とブタ。ハッブル系列に沿った銀河の密度波誘起形態変換。

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