Video: Moartea lentă a seriei X-Men și modul în care Războiul Stelelor TREBUIE să învețe din ea (februarie 2021)
obiecte
Pentru majoritatea galaxiilor, oprirea formării stelelor a fost un proces lent care a durat 4 miliarde de ani. O analiză a aproximativ 27.000 de galaxii sugerează că „strangularea” de către mediul lor a fost cauza cea mai probabilă. Vezi scrisoarea cu
La om, moartea prin strangulare este un proces lent care durează aproximativ patru minute. În acest timp, victima consumă oxigen în plămâni, dar continuă să producă dioxid de carbon, care rămâne prins în corp. La pagina 192 a acestui număr, Peng și colab. 1 oferă dovezi ale unui proces analogic de „strangulare” lent care va opri formarea stelelor în multe galaxii prin întreruperea aprovizionării cu gaz care se acumulează către aceste galaxii din mediu. În loc de formare a CO 2, galaxiile sugrumate acumulează metale - elemente mai grele decât heliul - produse de stele uriașe.
Cu aproape 90 de ani în urmă, Edwin Hubble a clasificat galaxiile în trei tipuri morfologice: spirale, eliptice și lenticale (Fig. 1). În spirală, stelele formează un disc și se rotesc în cercuri ca niște cai pe un carusel cosmic. Atacurile eliptice sunt epava coliziunilor de galaxii, în care stelele se mișcă haotic în toate direcțiile. Lentilele formează un tip intermediar. Majoritatea spiralelor sunt albastre, deoarece conțin stele albastre tinere, dar galaxiile eliptice și lenticulare conțin puțin sau deloc gaz rece pentru a produce stele noi, lăsând doar stele roșii vechi. Din punct de vedere istoric, astronomii au fost mai interesați de morfologia galaxiilor decât de culoarea lor. Atenția a trecut la culoare după ce Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a măsurat spectrele a sute de mii de galaxii.
Galaxiile albastre produc stele noi, în timp ce galaxiile roșii nu. Galaxiile spirale au în general mase relativ scăzute (de obicei mai puțin de 10 10, de 5 ori masa Soarelui). Galaxiile roșii lenticulare sau eliptice masive au o masă de aproximativ 10 10, 5 –10 11, de 5 ori masa Soarelui. Orice proces care oprește formarea stelelor mută galaxiile de la populații albastre la roșii. Peng și colab. 1 oferă dovezi ale unui proces lent numit strangulare, care oprește formarea stelelor și modifică compoziția chimică a galaxiilor, dar păstrează masa și structura acestora. Imagine: Imagini: A. Cattaneo; Date sursă: SDSS
Imagine la dimensiune completă
SDSS a arătat că galaxiile albastre (formatoare de stele) și roșii (pasive) formează populații diferite 2. De atunci, au fost prezentate diferite ipoteze pentru a explica ce cauzează mutarea galaxiilor de la un tip la altul. Majoritatea se învârt în jurul a două idei. Primul este că gazul din și din jurul elipticelor este prea fierbinte pentru a forma stele și nu se răcește eficient. Al doilea este că gazul care ar putea să se răcească și să formeze stele este menținut de un fenomen fierbinte sau suflat asociat cu creșterea găurilor negre supermasive, care sunt situate în centrul tuturor elipticelor 3. Motivația principală pentru luarea în considerare a scenariilor de expulzare violentă este o simulare pe computer a formării eliptice în fuziunile galaxiilor. Aceste simulări au nevoie de un mecanism de degazare pentru a preveni formarea nucleelor albastre 4, care sunt rare în eliptice reale.
Peng și colab. prezintă dovezi că formarea stelelor în majoritatea galaxiilor pasive a dus la strangulare lentă. Autorii au comparat conținutul de metal al stelelor în aproximativ 23.000 de galaxii pasive din SDSS cu un eșantion de control de aproximativ 4.000 de galaxii care formează stele, tot din SDSS. Au descoperit că conținutul de metal în prima este sistematic mai mare decât în a doua în cazul galaxiilor care au mase stelare de până la 100 miliarde de ori mai mari decât Soarele, masa limită (M *) peste care galaxiile devin rare. Aceasta este o dovadă a „sufocării” galactice, după cum indică nivelul ridicat de CO2 din sângele cadavrului.
Din diferența de conținut de metal în stelele galaxiilor pasive și formatoare de stele, Peng și colab. au derivat o întârziere de 4 miliarde de ani (sau 2 miliarde de ani pentru galaxiile apropiate de M *) între momentul în care s-a oprit alimentarea cu gaz și momentul în care s-a oprit formarea stelelor. Această întârziere este în concordanță cu diferența medie de vârstă dintre galaxiile pasive și cele care formează stele (aproximativ 4 miliarde de ani la toate masele).
După cum vă va spune orice criminalist, sufocarea nu înseamnă strangulare. Cu toate acestea, diferența de conținut de metal este mai mare pentru galaxiile din grupuri și grupuri decât pentru galaxiile izolate, sugerând că mediile aglomerate strangulează galaxiile perturbând creșterea gazelor pe ele. Această întrerupere poate apărea fie prin presiunea berbecului (presiunea exercitată asupra corpului care se deplasează prin mediul lichid), fie prin forțele de maree.
Încetarea lentă a formării stelelor derivată de Peng și colab. din observații ale galaxiilor cu o masă mai mică sau egală cu M * contrastează cu oprirea rapidă a galaxiilor mult mai mari, cum ar fi eliptice uriașe. Stelele eliptice gigantice au un conținut scăzut de fier, deoarece au fost produse într-un interval scurt de timp (mai puțin de 0,3 miliarde de ani pentru o galaxie cu o masă mai mare de 3 M *) 5 - ceea ce înseamnă că nu a fost suficient timp pentru multe tipuri de In absenta. explozii de supernova, sursă de fier. Deoarece sub M * există mult mai multe galaxii roșii decât deasupra, Peng și colab. ei susțin pe bună dreptate că strangularea este principalul mecanism pentru oprirea formării stelelor. Cu toate acestea, diferitele proprietăți chimice ale materialelor roșii și mari, cu masă redusă, sugerează că acestea trebuie să se fi format în moduri diferite. Diferențele morfologice confirmă această interpretare: galaxiile roșii cu mase peste M */3 sunt toate eliptice sau lenticulare; dar sub M */3, 40% dintre ele sunt spirale roșii 6, așa cum ar fi de așteptat dacă s-ar produce o strangulare.
Există, de asemenea, o diferență între eliptică și lenticulară. Cele mai multe galaxii eliptice, care au o masă stelară cuprinsă între 1 M * și 2 M *, erau deja la locul lor în timpul schimbării roșii între 2 și 3, într-un moment în care universul avea aproximativ o cincime din vârsta actuală. Treptat, au apărut lentile care au înlocuit populația preexistentă de galaxii spirale și neregulate (M. Huertas-Company, comunicare personală). Raportul dintre eliptice și lenticule este de aproximativ 3: 5 pentru galaxii de aproximativ 1,5 M *, dar lenticulele ar trebui să predomine în intervalul de greutate studiat de Peng și colegii săi. Alte dovezi ale prezenței a două urme evolutive au fost obținute prin compararea evoluției ratei de formare a stelelor în galaxii cu evoluția dimensiunii galaxiei 7 .
Modelele cosmologice 8 ale formării și evoluției galaxiilor prezic două mecanisme prin care se oprește formarea stelelor. În aceste modele, galaxiile cu mase mai mari de 1,5 M * sunt situate în centrele de clustere și clustere. Ei cresc foarte repede, până când la o schimbare de roșu de aproximativ 3 (care corespunde când universul avea un sfert din dimensiunea sa actuală), ajung la o masă critică la care gazul de perfuzie este efectiv șocat. Unele fenomene violente diminuează apoi formarea stelelor. Cu toate acestea, modelele prezic, de asemenea, că galaxiile sub 0,6 M * vor deveni roșii mult mai târziu (mai puțin de 0,5 într-o schimbare la roșu) și mult mai treptat, în majoritatea cazurilor, deoarece opresc acumularea de gaz după ce devin parte a unui grup sau grup. Datorită muncii lui Peng și a colegilor, această a doua predicție teoretică este acum un fapt observațional.
Note
Vedeți toate știrile și opiniile
Comentarii
Prin trimiterea unui comentariu, sunteți de acord să respectați Termenii și condițiile și Regulile comunității. Dacă găsiți ceva jignitor sau nu respectați termenii sau liniile directoare, marcați-l ca fiind nepotrivit.