Protogalaxis

Protogalaxy ( primitive galaxy ; angol  protogalaxy, primeval galaxy ): a  fizikai kozmológiában csillagközi gázfelhő  a galaxissá való átalakulás szakaszában  . Úgy gondolják, hogy a csillagkeletkezés sebessége a galaktikus evolúció ezen időszakában meghatározza a jövő csillagrendszerének spirális vagy elliptikus alakját : a csillagok lokális csillagközi gázcsomókból történő lassabb kialakulása általában egy spirálgalaxis kialakulásához vezet. A "protogalaxis" kifejezést főként az univerzum fejlődésének korai szakaszainak leírására használják az Ősrobbanás elmélet keretein belül .

Oktatás

Úgy tartják, hogy a korai univerzum az anyag és a sötét anyag közel egyenletes eloszlásával kezdődött (mindegyik részecske egyenlő távolságra volt a másiktól) . A sötét anyag ezután a gravitációs vonzás hatására összetapadt a kvantumfluktuációk által okozott sűrűségzavarok kezdeti spektruma miatt . Ez a Heisenberg-féle bizonytalansági elvből következik , amely azt mutatja, hogy az üres térben apró, átmeneti változások következhetnek be az energia mennyiségében. Ebből az energiából tömeg-energia ekvivalencia révén részecske / antirészecske párok alakulhatnak ki , és a gravitációs vonzás hatására más közeli részecskék feléje mozdulnak, megtörve az egyenletes eloszlást és létrehozva egy súlypontot , közelebb húzva a közeli részecskéket. Amikor ez az univerzum jelenlegi méreténél megtörténik, az jelentéktelen, de ezeknek az apró oszcillációknak a helyzete, amikor az univerzum egy pontról kezdett tágulni, olyan hatással volt, amely az univerzum tágulásával nőtt, ami nagy területek kialakulásához vezetett. megnövekedett sűrűségű. A sötét anyag ezen halmazainak gravitációja hatására a közeli anyag sűrűbb tartományba kezdett esni. Ezt a fajta folyamatot Nilsson és munkatársai 2006-ban megfigyelték és elemezték. Ez gázfelhők, túlnyomórészt hidrogén kialakulásához vezetett , és ezekben a felhőkben kezdtek kialakulni az első csillagok. Ezek a gázfelhők és a korai csillagok, amelyek sokszor kisebbek, mint a mi galaxisunk, voltak az első protogalaxisok.

Egy jól bevált elmélet szerint kis protogalaxisok csoportjait a gravitáció húzta össze és ütközött össze, aminek eredményeként a ma létező sokkal nagyobb "felnőtt" galaxisok jöttek létre. Ez egy folyamatos hierarchikus összeállítási folyamat eredménye volt, melynek során a kisebbek összevonása következtében folyamatosan nagyobb testek keletkeznek.

Tulajdonságok

Szerkezet

Mivel korábban nem volt csillagkeletkezés más elemek létrehozására, a protogalaxisok szinte teljes egészében hidrogénből és héliumból állhattak . A hidrogénnek néhány kivételtől eltekintve meg kellett kötődnie ahhoz, hogy H 2 molekulákat képezzen . Ez megváltozna a csillagkeletkezés kezdetével , és több elem jön létre a magfúzió folyamatában.

Mechanika

Amint a protogalaxis kialakulni kezd, a gravitációja által megkötött részecskék szabadon esnek felé. A szabadesés befejezéséhez szükséges idő szabadesési egyenletek segítségével közelíthető meg . A legtöbb galaxis befejezte ezt a szabadesési szakaszt, hogy stabil ellipszis- vagy koronggalaxissá váljon , és a koronggalaxisok teljes formálódása tovább tart.

A galaxishalmazok kialakulása sokkal tovább tart, és még mindig folyamatban van. Ebben a szakaszban a galaxisok is felveszik szögimpulzusuk nagy részét . A protogalaxis ezt a közeli sűrű halmazok gravitációs hatásából kapja a korai univerzumban, és minél távolabb van a gáz a középponttól, annál nagyobb a forgása.

Fényesség

A protogalaxisok fényereje két forrásból származik. Először is, ez a hidrogénnek a korai csillagokban héliummá történő magfúziójából származó sugárzás. A csillagkeletkezésnek ez a korai kitörése tette a protogalaxist fényességében összehasonlíthatóvá egy modern csillagkeletkezési galaxishoz vagy kvazárhoz .

Egy másik forrás a gravitációs kötési energia felszabadulása. A protogalaxistól elvárt fő hullámhossz az ultraibolya sugárzás egy fajtája , az úgynevezett Lyman-sorozat , amely a hidrogéngáz által kibocsátott hullámhossz, amikor azt egy csillag sugárzása ionizálja .

Felfedezés

A protogalaxisok elméletileg még ma is láthatók, mivel az univerzum legtávolabbi zugaiból érkező fénynek nagyon hosszú idő kell ahhoz, hogy elérje a Földet, néhol elég hosszú ahhoz, hogy abban a szakaszban lássuk őket, amikor protogalaxisok lakták őket. Az elmúlt 30 évben számos kísérlet történt protogalaxisok távcsövek segítségével történő megtalálására, mivel egy ilyen felfedezés értéke a galaxisok kialakulásának megerősítésében, de az a távolság, amelyet állítólag egy protogalaxis által kibocsátott fénynek meg kell tennie, nagyon nagy. Ez, valamint az a tény, hogy a Lyman sorozat hullámhosszát meglehetősen könnyen elnyeli a por, egyes tudósokat arra a feltételezésre késztetett, hogy a protogalaxisok emissziója túl gyenge ahhoz, hogy észlelni lehessen.

1996-ban Yee és munkatársai a Canadian Network for Observational Cosmology (CNOC) segítségével egy protogalaxis-szerű objektumot fedeztek fel. Az objektum egy korong alakú galaxis volt, nagy vöröseltolódással és nagyon nagy fényerővel. Később felmerült, hogy a szokatlan fényerőt az előtérben lévő galaxishalmaz gravitációs lencséje okozta.

2006-ban K. Nilsson és más tudósok egy Lyman-féle ultraibolya sugárzást kibocsátó "csepp" felfedezéséről számoltak be. Az elemzés kimutatta, hogy egy óriási gázhalmazállapotú hidrogénfelhőről van szó, amely a korai Univerzum sötét anyaghalmazára hullott a protogalaxis kialakulása során.

2007-ben Michael Rauch és munkatársai a VLT optikai tömbjét használva intergalaktikus gáz jelenlétére utaló jelek után kutatva 27 egyedi objektumot fedeztek fel, amelyek nagy mennyiségű Lyman-típusú ultraibolya sugárzást bocsátanak ki. Arra a következtetésre jutottak, hogy ezek az objektumok olyan protogalaxisok példái, amelyek körülbelül 11 milliárd évvel ezelőtt léteztek.

Lásd még

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák