Видео: Бавната смърт на поредицата X-Men и как Междузвездните войни ТРЯБВА да се учат от нея (февруари 2021)
елементи
За повечето галактики спирането на образуването на звезди беше бавен процес, който отне 4 милиарда години. Анализ на около 27 000 галактики предполага, че „удушаването“ от тяхната среда е най-вероятната причина. Вижте писмото с
При хората смъртта от удушаване е бавен процес, който отнема около четири минути. През това време жертвата консумира кислород в белите дробове, но продължава да произвежда въглероден диоксид, който остава в капан в тялото. На страница 192 от този брой Peng et al. 1 предоставя доказателства за аналогичен бавен процес на "удушаване", който ще спре образуването на звезди в много галактики, като прекъсне доставката на газ, който се натрупва в тези галактики от околната среда. Вместо образуването на CO 2, удушените галактики натрупват метали - елементи, по-тежки от хелия - произведени от огромни звезди.
Преди почти 90 години Едуин Хъбъл класифицира галактиките в три морфологични типа: спирали, елиптици и лентикали (фиг. 1). В спиралата звездите образуват диск и се въртят в кръгове като коне на космическа въртележка. Елиптичните атаки са останките от сблъсъци на галактики, при които звездите се движат хаотично във всички посоки. Лещите образуват междинен тип. Повечето спирали са сини, тъй като съдържат млади сини звезди, но елипсовидните и лещовидните галактики съдържат малко или никакъв студен газ, за да произвеждат нови звезди, оставяйки само стари червени звезди. В исторически план астрономите се интересуват повече от морфологията на галактиките, отколкото от техния цвят. Вниманието се насочи към цвета, след като Sloan Digital Sky Survey (SDSS) измери спектрите на стотици хиляди галактики.
Сините галактики произвеждат нови звезди, докато червените галактики не. Спиралните галактики обикновено имат относително ниски маси (обикновено под 10 10, 5 пъти масата на Слънцето). Масивните лещовидни или елиптични червени галактики имат маса около 10 10, 5–10 11, 5 пъти масата на Слънцето. Всеки процес, който спира образуването на звезди, измества галактиките от сини към червени популации. Peng et al. 1 предоставя доказателства за бавен процес, наречен удушаване, който спира образуването на звезди и променя химичния състав на галактиките, но запазва тяхната маса и структура. Изображение: Изображения: A. Cattaneo; Източни данни: SDSS
Изображение в пълен размер
SDSS показа, че сините (образуващи звезди) и червените (пасивни) галактики образуват различни популации 2. Оттогава се излагат различни хипотези, които обясняват какво кара галактиките да се преместват от един тип в друг. Повечето се въртят около две идеи. Първият е, че газът в и около елиптиката е твърде горещ, за да образува звезди и не се охлажда ефективно. Второто е, че газът, който би могъл да се охлади и да образува звезди, се поддържа от горещо или издухано явление, свързано с растежа на свръхмасивни черни дупки, които са разположени в центъра на всички елипсовидни 3. Основната мотивация за разглеждане на сценарии за насилствено изгонване е компютърна симулация на елипсовидна формация в сливания на галактики. Тези симулации се нуждаят от механизъм за дегазация, за да се предотврати образуването на сини ядра 4, които са редки в истинските елиптици.
Peng et al. представят доказателства, че образуването на звезди в повечето пасивни галактики е довело до бавно удушаване. Авторите сравняват металното съдържание на звездите в приблизително 23 000 пасивни галактики от SDSS с контролна проба от около 4000 галактики, образуващи звезди, също от SDSS. Те открили, че съдържанието на метали в първата е системно по-високо, отколкото във втората в случая на галактики, които имат звездни маси до 100 милиарда пъти по-големи от Слънцето, пределната маса (M *), над която галактиките стават редки. Това е доказателство за галактическо „задушаване“, както се посочва от високите нива на CO2 в кръвта на трупа.
От разликата в съдържанието на метали в звездите на пасивните и звездообразуващите галактики, Peng et al. те извлекоха закъснение от 4 милиарда години (или 2 милиарда години за галактики, близки до М *) между времето, когато доставката на газ спря и времето, когато образуването на звезди спря. Това забавяне е в съответствие със средната разлика във възрастта между пасивните и звездообразуващите галактики (приблизително 4 милиарда години при всички маси).
Както всеки криминалист ще ви каже, задушаването не означава удушаване. Разликата в съдържанието на метали обаче е по-голяма за галактиките в клъстери и клъстери, отколкото за изолираните галактики, което предполага, че претъпканата среда удушава галактиките, като нарушава растежа на газ върху тях. Това прекъсване може да възникне или чрез овен натиск (упражняван натиск върху тялото, движещо се през течната среда), или от приливни сили.
Бавното прекратяване на образуването на звезди, получено от Peng et al. от наблюдения на галактики с маса, по-малка или равна на M *, контрастира с бързото изключване на много по-големи галактики като огромни елиптични. Звездите на гигантските елиптици имат ниско съдържание на желязо, тъй като са произведени за кратък период от време (по-малко от 0,3 милиарда години за галактика с маса, по-голяма от 3 М *) 5 - което означава, че не е имало достатъчно време за много видове Иа. експлозии на свръхнова, източник на желязо. Тъй като под М * има много повече червени галактики от горе, Peng et al. с основание твърдят, че удушаването е основният механизъм за спиране на образуването на звезди. Различните химични свойства на червените и големите материали с ниска маса обаче предполагат, че те трябва да са се образували по различни начини. Морфологичните разлики потвърждават това тълкуване: всички червени галактики с маси над М */3 са всички елиптични или лещовидни; но под M */3, 40% от тях са червени спирали 6, както би се очаквало, ако се случи удушаване.
Също така има разлика между елипсовидна и лещовидна. Повечето елиптични галактики, които имат звездна маса в диапазона от 1 M * до 2 M *, вече са били на място по време на червеното изместване между 2 и 3, по времето, когато Вселената е била около една пета от сегашната си възраст. Постепенно се появяват лещи, които заместват съществуващата по-рано популация от спирални и неправилни галактики (M. Huertas-Company, лична комуникация). Съотношението на елиптичните към лещите е около 3: 5 за галактики около 1,5 M *, но лещите трябва да преобладават в тегловния диапазон, изследван от Peng и колеги. Допълнителни доказателства за наличието на две еволюционни следи бяха получени чрез сравняване на еволюцията на скоростта на образуване на звезди в галактиките с еволюцията на размера на галактиката 7 .
Космологичните модели 8 на образуването и еволюцията на галактиките предсказват два механизма, чрез които образуването на звезди спира. В тези модели галактики с маси по-големи от 1,5 M * са разположени в центровете на клъстери и клъстери. Те растат много бързо, докато при червено преместване от около 3 (съответстващо на времето, когато Вселената е била на една четвърт от сегашния си размер), те достигнат критична маса, при която инфузионният газ е ефективно шокиран. След това някои яростни явления намаляват образуването на звезди. Моделите обаче предвиждат също, че галактиките под 0,6 М * ще станат червени много по-късно (по-малко от 0,5 при червено изместване) и много по-постепенно, в повечето случаи, защото спират натрупването на газ, след като станат част от група или клъстер. Благодарение на работата на Пенг и колегите, това второ теоретично предсказание вече е наблюдателен факт.
Бележки
Вижте всички новини и мнения
Коментари
Изпращайки коментар, вие се съгласявате да спазвате нашите Общи условия и насоки на общността. Ако откриете нещо обидно или несъвместимо с нашите условия или насоки, означете го като неподходящо.