Kidudorodás

Dudor (az angol  bulge - bulge, duzzanat) - csillagok  gömbölyű pecsétje a galaxis közepén . A dudor a galaxis gömb alakú alrendszerének legfényesebb része, és a koronggal együtt a galaxis két fő szerkezeti összetevőjének egyike. A domborulat főként régi II populációjú csillagokból áll, amelyek megnyúlt pályán mozognak.

A kidudorodás relatív súlyossága a különböző galaxisokban nagyon eltérő, és a galaxisok osztályozásának egyik legfontosabb kritériuma: például az elliptikus galaxisok csak egy gömb alakú alrendszerből állnak, és nem rendelkeznek koronggal, míg a szabálytalan galaxisokban a gömb alakú galaxisok. alrendszer, éppen ellenkezőleg, nagyon gyenge. A galaxisok kidudorodásának fényességét jól leírja Sersic törvénye .

A kidudorodások alapvetően eltérő tulajdonságú és eltérő természetű szerkezetek lehetnek. A dudoroknak három típusa van: klasszikus domborulatok, korong alakú dudorok ( angolul  disc-like vagy disky ) és doboz alakú/földimogyoró-szerű dudorok ( angolul  boxy / peanut ), az utóbbi két típust néha pszeudo-dudoroknak nevezik.

A Tejútrendszerből hiányzik a klasszikus dudor, de vannak korong alakú és doboz alakú dudorok. Galaxisunk domborulatában a legtöbb csillag öreg, több mint 7 milliárd éves, de vannak 1-5 milliárd éves és 500 millió évnél fiatalabb csillagok is, és fiatal és fényes csillaghalmazok is megfigyelhetők , mint pl. az Arches klaszter .

Leírás és jellemzők

Dudor (az angol  bulge - bulge, duzzanat) - csillagok  gömbölyű pecsétje a galaxis közepén . A dudor a galaxis gömb alakú alrendszerének legfényesebb része : a külső, halványabb galaktikus glória is magában foglalja . E részek közötti határ feltételes, egy tipikus dudor mérete több száz parszektól több kiloparszekig terjed [1] . A dudor és a korong  a galaxisok szerkezetének két fő összetevője, és relatív fényességük nagymértékben változik a különböző galaxisokban (lásd alább ) [2] [3] . A galaxisok domborulatai jellemzőikben hasonlóak az azonos méretű elliptikus galaxisokéhoz [4] .

A kidudorodásokban lévő csillagok erősen megnyúlt pályákon forognak: a bennük lévő csillagok sebességi szórása nagy, míg a kidudorodások forgási sebessége kicsi. A kidudorodásokban, akárcsak a fényudvarban, a csillagok túlnyomórészt idősek és a II. populációhoz tartoznak , de fiatalabb I populációjú csillagok is jelen vannak a kidudorodásokban , ami a közelmúltbeli csillagkeletkezést jelzi a kidudorodásokban. A kidudorodó csillagok sokkal nagyobb fémességgel rendelkeznek , mint a halo csillagok, ráadásul ez a mutató nagyobb értéktartományt foglal el a kidudorodó csillagok esetében [1] [5] .

Galaxisok osztályozása

A kidudorodás jelenléte és relatív súlyossága a galaxisok osztályozásának egyik kritériuma . Így az elliptikus galaxisok csak egy gömb alakú alrendszerből állnak, és nincs korongjuk, a lencse- és spirálgalaxisokban a dudor és a korong is kifejeződik ilyen vagy olyan mértékben, és a szabálytalan galaxisokban a gömb alakú alrendszer nagyon gyenge [2] [ 3] .

A spirálgalaxisok altípusokra vannak osztva - a korábbitól a későbbiig - Sa, Sb, Sc és Sd, S0a, Sab, Sbc, Scd köztes értékekkel. Egy galaxist ezen altípusok bármelyikéhez számos kritérium alapján rendelnek, beleértve a kidudorodás súlyosságát – átlagosan minél későbbi a spirálgalaxis típusa, annál kisebb a kidudorodás relatív fényessége, és minél nyitottabbak és rongyosabbak a spirálkarjai . [3] [6] . Az S0-val jelölt lencsés galaxisok nem rendelkeznek spirálkarral, de kidudorodásaik átlagosan kifejezettebbek, mint a spirálgalaxisokban [7] .

Felületi fényerő

A felület fényességének a középpont távolságától való függését a galaxis különböző összetevőinél a Sersic törvény írja le [8] :

Ebben a képletben  a felület fényereje a középpontban, és  a jellemző sugár. Alkalmas a legtöbb kidudorodáshoz , és átlagosan növekszik a dudorok fényerejének növelésével. A Sersic- törvény exponenciális eloszlásba megy át , és kis fényességű dudorokat ír le, a legfényesebb dudorokra, valamint elliptikus galaxisokra pedig alkalmas , amelynél Sersic törvénye de Vaucouleur törvényévé változik [8] [9] .

Dudortípusok

A kidudorodások lehetnek alapvetően eltérő tulajdonságú, eltérő természetű szerkezetek [7] . A dudoroknak három típusa van: klasszikus domborulatok, korong alakú dudorok ( angolul  disc-like vagy disky ) és doboz alakú / földimogyoró-szerű dudorok ( angolul  boxy / peanut ) [10] . Néha a dudorok utolsó két típusát pszeudobulgásnak nevezik [11] . Egyetlen galaxisban különböző típusú dudorok figyelhetők meg egyszerre [12] .

Klasszikus dudorok

A klasszikus domborulatok jellemzőit tekintve leginkább az elliptikus galaxisokhoz hasonlítanak . Az ilyen dudorok leggyakrabban a korai típusú galaxisokban, például a Sombrero-galaxisban fordulnak elő, és ritkulnak a későbbi típusú galaxisokban (lásd fent ). A klasszikus dudorok fényességprofiljait a de Vaucouleurs törvény írja le [7] .

Úgy gondolják, hogy ezek az objektumok a galaxisok felbukkanását kísérő gravitációs összeomlás során keletkeznek , még a korong kialakulása előtt , vagy a galaxisok egyesülése során . Az egyesülések numerikus modelljeiben dudorokat reprodukálnak, amelyek fényességprofilja megfelel a de Vaucouleurs törvénynek [8] [7] . Az ilyen dudorok kialakulása nagyon gyors csillagképződés során megy végbe, így a kidudorodásokban lévő csillagok nagymértékben dúsítják az alfa folyamatból származó elemeket [comm. 1] [12] .

Korong alakú kidudorodások

A korong alakú dudorok fényességében is kitűnnek egy olyan lemez felett, amelynek fényereje exponenciális , de maguk is korongszerűek különböző jellemzőikben. Inkább a forgás, mint a sebességdiszperzió dominál rajtuk, szinte azonos lapos alakúak - a tengelyek aránya kicsi, akár 0,3 is lehet. Fényerő-eloszlásuk is közel exponenciális lehet. Gyakran por , fiatal csillagok figyelhetők meg bennük, és meglehetősen gyors csillagkeletkezés következhet be [8] . A korong alakú kidudorodások alakjukból adódóan nehezen megfigyelhetők az élen lévő galaxisokban [7] [10] .

Úgy gondolják, hogy a korong alakú dudorok főként a galaxisok szekuláris evolúciója következtében alakulnak ki , a korong instabilitásának, például rudak vagy spirálkarok jelenlétében . Ezek a struktúrák újraosztják a szögimpulzusokat a galaxison belül, aminek következtében a galaxisban lévő csillagok és gázok a korongjának közepén koncentrálódnak, és kialakul egy dudor, amely megtartja a korong bizonyos kinematikai tulajdonságait [7] [10] . Az aktív csillagkeletkezésnek köszönhetően a dudor meglehetősen hatékonyan alakul ki - néhány milliárd év alatt egy milliárd naptömegű dudor is kialakulhat [14] .

Doboz alakú kidudorodások

A doboz alakú kidudorodások, más néven doboz alakúak vagy mogyoró alakúak, természetüknél és paramétereiknél fogva a galaxis több forgása során létező rudak , és az éles galaxisokban megfigyelhetők [12] . Ugyanakkor ugyanazok a struktúrák, amelyeket nem a lemez síkjából figyeltek meg, úgy néznek ki, mint a közönséges rudak. A doboz alakú kidudorodások az alakjukat leíró ellipszis nagy- és kistengelyei felé haladva megnövekedett fényerővel rendelkeznek, így mogyorónak tűnhetnek , téglalap alakúak vagy akár X alakúak is, ami a nevükhöz vezet [11] [ 15] [16] . Az ilyen tárgyak természetéből adódóan néha úgy gondolják, hogy hiba dudoroknak nevezni őket [10] .

A galaxis néhány fordulatával a rúd megjelenése után a benne lévő csillagok a korong síkjára merőleges sebességkomponensre tesznek szert, aminek következtében a rúd megvastagszik. A szélső galaxisokban az ilyen rudak úgy néznek ki, mint egy központi dudor, és hasonlóak a dudorokhoz. Bár a doboz alakú dudor megjelenése együtt járhat a csillagkeletkezés növekedésével , az ilyen struktúrák főként olyan csillagokat tartalmaznak, amelyek jóval a dudor megjelenése előtt keletkeztek [11] [12] [17] .

A Tejútrendszer dudora

Galaxisunknak nincs klasszikus dudora, de van két pszeudo-domborulata - doboz alakú és korong alakú. Az első egy rúd (lásd fent ), szinte a végétől figyelve – a rúd tengelye és a rá irányuló irány közötti szög 25° [7] . Tekintettel arra, hogy a Föld távolsága a rúd közeli és távoli végeitől jelentősen eltér, aszimmetrikusnak tűnik. A második egy kis korong alakú dudor, benne csillagkeletkezéssel, amely az első belsejében található [11] .

A kidudorodó csillagok többsége öreg, több mint 7 milliárd éves, de vannak 1-5 milliárd éves és 500 millió évnél fiatalabb csillagok is, valamint fiatal és fényes csillaghalmazok is megfigyelhetők , mint például az Arches-halmaz . [5] . A dudor mérete 3,5 kiloparszek . A Tejútrendszer domborulatában lévő csillagok fémessége -1,8 és 0,2 között van, és alfa-elemekben gazdag [7] [11] .

A korong alakú dudor tömege a galaxis csillagtömegének 3%-a, jellemző vastagsága 45 parszek, a doboz alakúnál ez az érték 28%, illetve 200 parszek. A kidudorodási paraméterek és általában a szerkezet tekintetében a Tejútrendszer hasonló az NGC 4565 és NGC 5746 galaxisokhoz [11] .

Jegyzetek

Megjegyzések

  1. ↑ Az alfa-elemek főként nagy tömegű csillagokban keletkeznek, amelyek gyorsan befejezik evolúciójukat – a csillagközi közeg 10 millió évvel a csillagkeletkezés kitörése után kezd gazdagodni velük , ami nagyon rövid a galaxisokban zajló folyamatok időtartamához képest. Más kémiai elemek , mint például a vas , sokkal hosszabb időre térnek vissza a csillagközi közegbe, így a csillagkeletkezés rövid kitörése során létrejövő csillagoknak van idejük alfa elemekkel gazdagodni, vasban és néhány más elemben azonban nem [13] ]

Források

  1. ↑ 1 2 Zasov A.V. A galaxis kidudorodása . Asztronet . Letöltve: 2021. október 30. Az eredetiből archiválva : 2021. október 30.
  2. ↑ 1 2 Silchenko O. K. Baldzh . Nagy Orosz Enciklopédia . Letöltve: 2021. október 30. Az eredetiből archiválva : 2021. október 22.
  3. ↑ 1 2 3 Zasov, Postnov, 2011 , p. 342-344.
  4. ↑ Karttunen et al., 2007 , pp. 375-376.
  5. ↑ 12 dudor . _ Swinburne Műszaki Egyetem . Letöltve: 2021. október 30. Az eredetiből archiválva : 2022. március 7.
  6. ↑ Hodge PW Galaxy : Egyéb osztályozási sémák és galaxistípusok  . Encyclopedia Britannica . Letöltve: 2021. november 2. Az eredetiből archiválva : 2021. október 19.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Freeman KC Galactic dudorok: áttekintés . — 2008-07-01. - T. 245 . — P. 3–10 . - doi : 10.1017/S1743921308017146 .
  8. ↑ 1 2 3 4 Zasov, Postnov, 2011 , p. 345-346.
  9. ↑ Felületi fényerő-profilok . Swinburne Műszaki Egyetem . Letöltve: 2021. november 1. Az eredetiből archiválva : 2021. november 1..
  10. ↑ 1 2 3 4 Gadotti DA Galaxis kidudorodások és elliptikus galaxisok - Előadásjegyzetek: Kidudorodások típusai . ned.ipac.caltech.edu . Letöltve: 2021. november 2. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 9..
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 Kormendy J., Bender R. A Tejút-galaxis szerkezeti analógjai: Csillagpopulációk az NGC 4565 és NGC 5746 dobozos dudoraiban  //  The Astrophysical Journal. — 2019-02-14. — Vol. 872 , iss. 1 . - 106. o . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/aafdff . Az eredetiből archiválva : 2021. november 5.
  12. ↑ 1 2 3 4 Athanassoula E. A kidudorodások természetéről általában, és különösen a doboz/földimogyoró-domborulatokról: N-test szimulációkból származó adatok  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2005-04. - T. 358 , sz. 4 . - S. 1477-1488 . — ISSN 1365-2966 0035-8711, 1365-2966 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.08872.x .
  13. ↑ Surdin et al., 2017 , p. 336-337.
  14. ↑ Surdin et al., 2017 , p. 323-325.
  15. ↑ Surdin et al., 2017 , p. 227.
  16. ↑ Dió a galaxis közepén . Népszerű mechanika . Letöltve: 2021. november 2. Az eredetiből archiválva : 2021. november 2.
  17. ↑ Pérez I., Martínez-Valpuesta I., Ruiz-Lara T., de Lorenzo-Caceres A., Falcón-Barroso J. Observational constraints to boxy/peanut bulge formation time  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2017-06-01. - T. 470 . — S. L122–L126 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1093/mnrasl/slx087 .

Irodalom

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban