Расширенный поиск  

Новости:

03.02.2023 - вышел в продажу сборник "Дети времени всемогущего", включающий в себя цикл повестей "Стурнийские мозаики", роман "К вящей славе человеческой", повесть "Данник Нибельринга" и цикл повестей "Vive le basilic!".

Автор Тема: Космос - IV  (Прочитано 14054 раз)

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #105 : 07 Янв, 2023, 21:39:27 »

Кое-что о прекращении звездообразования в галактиках. С выводами

О том, что активность ядра галактики подавляет звездообразование в ней, я писал. И рассказывал, почему и как именно подавляет. Вспомним, например, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91937#msg91937. Множеством способов.

О том, каким бывают активные ядра, я тоже рассказывал не раз. Вспомним  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76866#msg76866

Вспомнили (если нет - перечитали). А теперь внимательно прочитаем следующую информацию.

Первое. Статистический анализ показал, что так называемые радиогромкие ядра (единственный получающийся у меня перевод стандартного оборота radio-loud AGNs, где AGNs - active galactic nuclei), расположенные на расстояниях от 2,5 до 5 миллиардов световых лет, преимущественно находятся в массивных галактиках (с полными массами порядка ста миллиардов солнечных и более) с погашенным звездообразованием.
Радиогромкие ядра - это, как Вы понимаете, ядра радиогалактик у которых масса выбрасываемого из ядра заряженного газа тормозится мощным магнитным полем ядра, генерируя радиоволны.
Отсюда вывод - в радиогалактиках активность ядра не является причиной прерывания звездообразования - оно уже прервано до формирования этого типа активности ядра.

Второе. При этом практически все находящиеся в этом диапазоне расстояний галактики с активными ядрами, излучающими мягкое рентгеновское излучение, также являются массивными - но у них звездообразование еще не прервано, а сами галактики оптически затемнены пылью.
Чтобы понять вывод из этого, нужно иметь в виду, что:
- рентгеновское излучение ядра имеет то же происхождение, что и радиоизлучение у радиогалактик - синхротронное торможение джета в магнитном поле. Только скорость джета выше, да тормозящее магнитное поле побольше. То есть, это - короткая стадия активности, предшествующая переходу в стадию радиогалактики;
- оптическое затемнение галактики говорит о бурной предшествующей вспышке звездообразования. Для одиночной массивной галактики еще может быть объяснена какими-то особенными причинами - но когда такое видно у нескольких галактик, ясно, что они недавно пережили мерджинг. Причем, большой;
- мерджинги, которые предшествовали наблюдаемой стадии активности ядра, были сухими - иначе видели бы мы не рентгеновские активные ядра, излучающие энергичные но небогатые материалом джеты, а полноценные квазары.

И вот теперь давайте вдумаемся в эту информацию.
Что же получается? Прекращение звездообразования в в радиогалактиках (в первом случае) происходит не из-за активности ядра (предшествующая стадия, ренгеновская активность ядра, имеет все признаки активности ядра и при этом достаточно активное звездообразование), а из-за медленного исчерпания материала при вспышке звездообразования, вызванной мерджингом.

Ну, и теперь,чтобы сделать глобальный вывод космологического характера, нам нужна еще одна статистическая информация.
Количество наблюдаемых таким образом больших мерджингов существенно превышает то, которое могло бы наблюдаться при их случайном характере.
Ну, это информация старая и известная. Просто таким образом она получает еще одно достаточно серьезное подтверждение.

Таким образом, мы узнаем, что галактики бродят по пространству не просто так. Движение галактик (а поскольку речь идет о массивных галактиках массами в сотни миллиардов солнечных, следует иметь в виду, что такие галактики поодиночке не формируются и по космосу не бродят, а значит, речь идет о скоплениях галактик) является не хаотичным, а достаточно упорядоченным, и управляется гравитацией огромных "нитей" (филаментов) темной материи, вдоль которых скопления преимущественно и перемещаются. Эти филаменты и формируют ячеистую крупномасштабную структуру Вселенной, вдоль них располагаются видимые галактики - остатков акустических волн, распространявшихся в первичной плазме после Большого взрыва. Вот такую:



Если бы скопления не перемещались вдоль филаментов, наблюдаемая частота мерджингов была бы гораздо ниже.

Ну, а второй космологический вывод: медленное прекращение звездообразования в массивных галактиках происходит из-за их слияния их темных гало, перемещающихся вдоль глобальных филаментов темной материи, формирующих крупномасштабную структуру Вселенной.
« Последнее редактирование: 08 Янв, 2023, 08:58:59 от фок Гюнце »
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

Colombo

  • Строители
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5012
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 11351
  • поручник
    • Просмотр профиля
Re: Космос - IV
« Ответ #106 : 08 Янв, 2023, 10:08:02 »

Загадка первая: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112419#msg112419. Почему при некоторых транзитах в системе COROT-18 яркость звезды неожиданно может внезапно возрасти.
Ответ: звезда все же, оказывается, очень молодая. На ее поверхности регулярно возникают обширные холодные области, в которых магнитное поле эффективно подавляет конвекцию и, соответственно, теплоперенос из внутренних областей звезды. Проще говоря, на ней есть обыкновенные пятна - такие же, как и на Солнце, только еще более контрастные. Когда планета закрывает часть звезды, суммарная яркость звезды, разумеется, падает - а вот когда проекция планеты "наезжает" на пятно, яркость горячей планеты оказывается выше яркости закрытого ей участка пятна, и суммарная яркость парадоксально возрастает.
Красивая гипотеза, но требует подгонки размеров , времени транзита и яркостей: чтобы "затмение" пятна происходило достаточно долго. А если вероятность этого так высока, то транзит может последовательно накрыть два и более пятен, и тогда суммарная яркость будет меняться достаточно... прихотливо.
У меня была еще мыслишка насчет приливных явлений на звезде под действием планеты, но если официальная наука сказала свое слово... ;D
Записан
Правда обычно хороша. Ложь порой превосходна. Смесь того и другого всегда отвратительна.
Ниро Вулф

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #107 : 08 Янв, 2023, 10:13:58 »

И еще о терминологии

Может быть, помните, как я рассказывал о том, что нельзя путать понятия "протопланетный" и "протопланетарный", а также "звезды Вольфа-Райе" и "звезды типа Вольфа-"Райе" http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96919#msg96919?

Из протопланетного облака в будущем родятся планеты, а из протопланетарного - планетарная туманность.   
Звезды Вольфа-Райе - относительно старые сверхгиганты и гипергиганты, а звезды типа Вольфа-Райе - молодые белые карлики.

И путать их нельзя. Иногда это чревато серьезными неприятностями (например, для студента на экзамене).

И вот еще пример понятий, которые никак нельзя путать - LSBG и LBG.
LSBG - это галактикa низкой поверхностной яркости http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91716#msg91716, low surface brightness galaxy.
О них чуть подробнее
 В этих галактиках звезды и вообще, структуры, характерные для "нормальных" галактик, наличествуют вполне обычным образом - а яркость таких галактик оказывается более низкой, чем у других, как минимум, на порядок.
В большинстве своем LSB-галактики являются карликовыми. Анализ показывает, что видимая материя в них в основном состоит из нейтрального водорода, распределенного по объему галактики, а вовсе не звезд. При этом по оценкам вращения газа и звезд в этих галактиках, в них весьма высока доля темной материи - 95% их массы.
В этих галактиках практических отсутствует звездообразование, так что в них не зафиксировано ни одной сверхновой. Соответственно, что подтверждается наблюдениями, у этих галактик очень низка металличность (тяжелые элементы просто не нарабатываются, поскольку молодых звезд мало). Несмотря на это,многие из этих галактик имеют достаточно голубой цвет, что объясняется не большим количеством молодых звезд, как у "нормальных" галактик (HSBG - галактик высокой поверхностной яркости), а именно очень низким содержанием металлов и пыли, а также тем, что наблюдаются LSB-галактики разного возраста (то есть, LSBG - это не стадия жизни галактик, а их особый вид или, если угодно, врожденный дефект).
Причины существования LSB-галактик можно понять, проанализировав их расположение относительно других галактик. Оказывается, по сравнению с "нормальными" HSB-галактиками, LSB-галактики преимущественно расположены изолированно или находятся на краю кластеров (скоплений галактик). соответственно, эти галактики с момента возникновения либо не взаимодействовали с другими галактиками, либо взаимодействовали намного реже других. В результате они не претерпевали приливных возмущений, провоцировавших возникновение ударных волн в галактическом газе, его сжатие и вспышку звездообразования.
Это - LSBG поля.

Однако причины, приводящие к низкой яркости галактик, могут быть не столь просты. Иногда наблюдаются галактики низкой яркости, отнюдь не являющиеся карликовыми, имеющие достаточно высокую (вплоть до Солнечной) металличность, спиральные рукава, свидетельствующие о наличии сверхзвуковых волн плотности в галактическом диске - и, несмотря на это, очень слабое звездообразование и низкую светимость.
Ярким примером является самая первая из открытых LSB-галактик - галактика Malin 1. Это - сверхгигантская спиральная галактика с баром, имеющая диаметр не менее 650 тысяч световых лет (в шесть раз больше Млечного пути) и до сих пор остающаяся одной из крупнейших известных галактик этого класса (а в момент открытия, в 1986 году, она была крупнейшей из известных галактик).
Галактика имеет крупный яркий балдж высокой металличности диаметром 10 тысяч световых лет, спиральные рукава - и на удивление тусклый диск, уступающий по светимости диску нашей Галактики более, чем в десять раз. И она не одинока - гигантских LSB-галактик подобного типа, имеющих в своем составе пыль, обладающих высокой металличностью и вообще, во всем, кроме яркости, подобным "нормальным" HSB-галактикам, известно уже немало.
Причина их низкой яркости более сложна. Оказывается, такие галактики имеют низкую светимость потому, что некогда их светимость была высокой.
Проще говоря, они в прошлом переживали очень интенсивное звездообразование, энергично расходовали имевшийся легкодоступный материал для формирования новых звезд в виде достаточно сконденсированных облаков газа и пыли высокой концентрации - и теперь, в течение последних сотен миллионов лет, газ в них сохранился лишь в рассеянном виде, не конденсируясь в в протозвездные облака, так что яркие большие звезды вымерли, а новые не рождаются. Теперь мы видим только относительно старые небольшие тусклые звезды, формирующие диск, - а при этом светимость диска является намного более низкой, чем у диска, в котором есть большие и, соответственно, яркие звезды. Это - анемичные галактики, LSBG скопления.
И иногда можно услышать вопрос - отчего эти галактики именуются LSBG - галактиками низкой поверхностной яркости, low surface brightness galaxies - а не просто LBG, галактиками низкой яркости.

Обычное объяснение, которое даже в книги попало - то, что яркость и поверхностная яркость являются разными величинами. Яркость характеризуется количеством фотонов, излученных за единицу времени объектом в целом, а поверхностная яркость - количеством фотонов, излученных за единицу времени с единицы площади поверхности тела (или для случая фотометрии - с единицы угловой площади). Маленькая галактика может иметь маленькую яркость только из-за своего небольшого размера - но при этом достаточно высокую поверхностную яркость. А большая галактика, которая излучает столько же, сколько эта маленькая, соответственно, имеет ту же яркость и меньшую поверхностную яркость.

Но у прочитавшего это объяснение может возникнуть следующий вопрос: а почему тогда при классификации других видов галактик не интересуются их поверхностной яркостью? Скажем, возьмем яркие инфракрасные галактики http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg42670#msg42670 - у всех этих LIRGs, ULIRGs, HLIRGs и ELIRGs интересуются только интегральным инфракрасным излучением, но не их инфракрасной поверхностной яркостью.
И на это тоже есть ответ - потому что интенсивность звездообразования в галактике в целом характеризуются ее именно интегральной инфракрасной светимостью.

Но и тут возникает очередной вопрос - почему. Ведь понятно, что в относительно небольшой LIRG общее количество образующихся звезд в единицу времени может быть, скажем, в три раза меньше, чем у более крупной - но если эта более крупная превосходит меньшую по массе на порядок, то согласитесь, удельная интенсивность звездообразования у маленькой куда больше. А для понимания протекающих в галактике процессов именно она может быть весьма интересна.

В общем, вопрос правильный. Можно, конечно, ответить, что дело в том, что подавляющее большинство ярких (особенно, очень ярких) инфракрасных галактик жили давно, во времена, когда процессы, протекающие в галактиках, были куда более буйными, Вселенная была намного более оживленной - и звездообразование было интесивнее раз в пятьдесят с лишним, и мерджинги происходили почаще, а значит, наблюдаем мы их с большого расстояния, на котором по милости космологического ослабления яркости http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77540#msg77540 подчас ничего толком не разглядишь и размера галактики не установишь. А вот интегральную яркость измерить легко.

Но,в общем, дело не в этом. Переименовывать LSBG в LBG нельзя по совсем другой и простой причине: аббревиатура LBG занята совсем другими галактиками. Теми, замечу, которые могут поставить в тупик переводчика.

Представим себе древние времена - настолько древние, что во многих галактиках звездообразование уже шло, но свободный газ еще не почти не съели, так что было его много. Очень много. Масса газа, скапливающегося вокруг галактики, могла быть намного больше, чем масса ее звезд. Вот, к примеру, кое-что об этих временах: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg97943#msg97943.
В принципе, и в более поздние времена, уже на красных смещениях z=3 - z=4, через полтора-два миллиарда лет после рождения Вселенной, водились галактики, окруженные массивными облаками аккрецирующего на них газа - разумеется, в основном, водорода. В значительной степени - в той, которая избежала реионизации или успела остыть после нее - нейтрального.

Ну, и теперь представьте себе приключения света, излученного внутренними областями такой галактики. Те фотоны, энергии которых достаточно для ионизации этого газа, в основном этой ионизацией и займутся. Соответственно, увы, но мы их не увидим - их никто не увидит, потому что они так и не вырвались из газового облака.
А те фотоны, энергия которых недостаточна для ионизации газа, облако пройдут и их мы увидим.
А граница энергии между захваченными и пропущенными фотонами, определяется разностью энергетических уровней нейтрального водорода (вспомним http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96032#msg96032) - фотоны меньшей энергии с газом не взаимодействуют. То есть, фотоны с длиной волны, большей этой величины (предела Лаймана) газовое облако покинули, а с меньшей - нет.
Соответственно, если мы наблюдаем галактику в длинах волн, меньших предела Лаймана (с поправкой на рост длин волн за время распространения света, обусловленный расширением Вселенной) - мы ее не увидим. Или увидим слабое, очень тусклое диффузное нечто неопределенной формы. Но как только мы перейдем к более длинным волнам - внезапно как по команде мы увидим яркое и четкое изображение галактики.

Ну, и теперь нужно сказать, что удаленные галактики, наблюдение который подчиняется подобному эффекту (в более коротких волнах они почти не видны, а, начиная с какого-то предела сразу становятся видны яркими), подтверждающему, что галактика окружена мощным облаком нейтрального водорода, именуются Lyman-break galaxies, сокращенно, LBGs (одиночная галактика - соответственно, Lyman-break galaxy, LBG).
Одна буква - LSBG и LBG - а что делает. Ничего общего.

Ну, и сам термин создает очередные радости переводчику. Как и, скажем, soft gamma repeater, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77155#msg77155, мягкий гамма-репитер. И как и с мягкими гамма-репитерами, называть которые "источниками мягких повторяющихся гамма-всплесков" у меня просто язык не поворачивается (и клавиатура извивается и пытается убежать от этого позора), так и Lyman-break galaxies у меня никак не поднимается рука именовать "галактиками разрыва Лаймана". Лайман-брейк галактики - и все.
« Последнее редактирование: 11 Янв, 2023, 11:02:32 от фок Гюнце »
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #108 : 08 Янв, 2023, 10:22:50 »

Загадка первая: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112419#msg112419. Почему при некоторых транзитах в системе COROT-18 яркость звезды неожиданно может внезапно возрасти.
Ответ: звезда все же, оказывается, очень молодая. На ее поверхности регулярно возникают обширные холодные области, в которых магнитное поле эффективно подавляет конвекцию и, соответственно, теплоперенос из внутренних областей звезды. Проще говоря, на ней есть обыкновенные пятна - такие же, как и на Солнце, только еще более контрастные. Когда планета закрывает часть звезды, суммарная яркость звезды, разумеется, падает - а вот когда проекция планеты "наезжает" на пятно, яркость горячей планеты оказывается выше яркости закрытого ей участка пятна, и суммарная яркость парадоксально возрастает.
Красивая гипотеза, но требует подгонки размеров , времени транзита и яркостей: чтобы "затмение" пятна происходило достаточно долго. А если вероятность этого так высока, то транзит может последовательно накрыть два и более пятен, и тогда суммарная яркость будет меняться достаточно... прихотливо.
У меня была еще мыслишка насчет приливных явлений на звезде под действием планеты, но если официальная наука сказала свое слово... ;D
Эммм... Это вот добиться, чтобы затмение пятна длилось недолго, трудно и требует подгонки - учитывая то, что тамошние пятна заметно больше самой планеты. 
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

Colombo

  • Строители
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5012
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 11351
  • поручник
    • Просмотр профиля
Re: Космос - IV
« Ответ #109 : 08 Янв, 2023, 11:58:07 »

Красивая гипотеза, но требует подгонки размеров , времени транзита и яркостей: чтобы "затмение" пятна происходило достаточно долго. А если вероятность этого так высока, то транзит может последовательно накрыть два и более пятен, и тогда суммарная яркость будет меняться достаточно... прихотливо.
У меня была еще мыслишка насчет приливных явлений на звезде под действием планеты, но если официальная наука сказала свое слово... ;D
Эммм... Это вот добиться, чтобы затмение пятна длилось недолго, трудно и требует подгонки - учитывая то, что тамошние пятна заметно больше самой планеты.

Как видно, здесь все шатко, валко и требует подгонки. Официальная наука - этим все сказано...
Записан
Правда обычно хороша. Ложь порой превосходна. Смесь того и другого всегда отвратительна.
Ниро Вулф

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #110 : 08 Янв, 2023, 12:07:45 »

 Да, пока эксперимент в лабораторных условиях не покажет широкой общественности звезду COROT-18 и пятна на ней, не докажет ее идентичность с 2MASS J06324137-0001537, DENIS -P J063241.3-000153, UCAC2 31641469 и не продемонстрирует, как проекция планеты COROT-18b проходит по проекции пятен, все эти объяснения официальной науки останутся сугубо теоретическими рассуждениями, основанными на шатком фундаменте.
А пока никто в лабораторном эксперименте это все не показал - ничем не доказано, что эта самая COROT-18 не приколочена к небесной тверди золотыми гвоздиками и не моргает от того, что вокруг нее пылинки вьются.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #111 : 09 Янв, 2023, 15:26:09 »

Эффект Сюняева-Зельдовича

Однажды я упомянул этот эффект (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1828.msg93579#msg93579) - рассказывая про студента, который все пытался выговорить авторов: Сандозев-эффект... Нет, Сандозевич-эффект...
А вот в чем он заключается - так и не рассказал. А это - очень полезный эффект.

Как изучение реликтового фонового радиоизлучения позволяют определить количество и расположение масс во Вселенной, в том числе, и уточнить характеристики и положение объектов, расположенных так далеко, что их невозможно рассмотреть (в частности, из-за космологического ослабления яркости http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77540#msg77540)?

Те, кто читал темы о космосе, без сомнения, сразу же вспомнят эффект Сакса-Вольфа http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91881#msg91881 - в ускоренно расширяющейся Вселенной фотоны реликтового излучения, пролетавшие в области скопления большой массы, имеют большую энергию, чем такие же фотоны, на своем пути таких масс не встретившие. А наша Вселенная, как мы помним, уже не менее пяти миллиардов лет расширяется ускоренно.
При этом эффект Сакса-Вольфа "видит" любую гравитирующую массу - как видимой, так и темной (которой намного больше) материи.
Таким образом, этот эффект позволяет изучать распределение масс на расстояниях, соответствующих последним миллиардам лет.

Но это - не единственное влияние вещества на реликтовое фоновое излучение.

Вспомним известный из курса физики эффект Комптона.
Если фотон на своем пути встречает заряженную частицу, он в силу квантовых эффектов "делится" с ней энергией, немного ее разгоняя и теряя свою энергию, а так как потерять скорость он не может (фотоны в вакууме всегда двигаются со скоростью света), он теряет частоту, то есть, приобретает большую длину волны.

Однако существует еще и обратный эффект Комптона.
Если заряженная частица, например, электрон, двигается очень быстро (со скоростью, близкой к скорости света) и имеет, соответственно, очень большую энергию, те же квантовые эффекты приводят к тому, что уже заряженная частица, имеющая энергию, большую энергии фотона, "делится" с ним энергией. То есть, если фотоны рассеиваются на релятивистских заряженных частицах, они не теряют, а приобретают энергию, увеличивая свою частоту и уменьшая длину волны. Это называется обратным эффектом Комптона. Он тоже наиболее эффективен для рассеяния фотонов на релятивистских электронах в областях очень высокой энергии и температуры.

Ну, а теперь представим себе, что фотон реликтового излучения на своем пути нашел скопление или сверхскопление галактик, в котором находится газ с очень высокой температурой (а мы же помним, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77161#msg77161 (чуть позже вспомним еще раз), что температура межгалактического газа в скоплениях намного выше температуры звезд и межзвездной внутригалактической среды и составляет сотни тысяч, миллионы, десятки, а то и сотни миллионов градуcов. Только он очень разрежен). В таком случае заряженные частицы (в первую очередь, электроны) межгалактической среды имеют достаточную энергию для реализации обратного эффекта Комптона - а значит, проходящие через эту межгалактическую среду фотоны реликтового излучения "нагреваются", повышая свою энергию, уменьшая длину волны, увеличивая частоту.

Именно этот "нагрев" - повышение энергии реликтового излучения при взаимодействии с релятивистскими электронами горячего межгалактического (а при случае - и горячего межзвездного) газа или, выражаясь проще, синее смещение реликтового фонового излучения за счет обратного комптон-эффекта, и называется эффектом Сюняева-Зельдовича.

Замечу, что эффект Сюняева-Зельдовича позволяет не только обнаруживать невидимые из-за своего удаления далекие скопления и сверхскопления галактик. Часто он помогает и при изучении близких скоплений. Скажем, если мы видим на небе много галактик, расположенных неподалеку друг от друга, нам всегда интересно узнать, погружены ли они в общее газовое облако, какого это облако размера и формы, то есть, насколько интегрировано само скопление (а вдруг это несколько сблизившихся скоплений?) и какого оно размера. Ну, и, соответственно, ответ на эти вопросы с помощью эффекта Сюняева-Зельдовича находится очевидным образом.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #112 : 09 Янв, 2023, 15:40:01 »

О межгалактическом газе

Как я не раз писал, в межзвездном пространстве внутри галактик вовсе нет вакуума. Вспомним, что с точки зрения физики вакуум в каком-то объеме - это состояние, в котором свободный пробег частицы до взаимодействия с другой частицей в среднем превосходит размеры этого объема - а характерные размеры межзвездной среды являются намного большими величин свободного пробега - частица в межзвездном пространстве практически наверняка рано или поздно провзаимодействует с другой частицей, не покинув этого пространства. 
Поэтому межзвездное пространство нужно считать газовой средой, имеющей плотность от 1 до 100, а иногда и более, атомов на один кубический сантиметр и температурой как правило, порядка нескольких тысяч градусов. По этой среде могут распространяться крупномасштабные ударные волны, формирующие, к примеру, спиральные рукава галактик, в ней возникают крупномасштабные вариации плотности (циклоны и антициклоны), и звезды в газовой среде галактик достаточно часто движутся со сверхзвуковой скоростью. И я приводил фотографии эффектов сверхзвукового движения звезд в межзвездной среде.

Вакуума во Вселенной нет и в более крупных масштабах. Пространство между галактиками в галактических скоплениях тоже заполнено газом.
Этот газ, разумеется, существенно менее плотен, чем газ внутри галактик - вблизи галактик его плотность несколько больше тысячи атомов на кубический метр, то есть, она на три-четыре порядка меньше, чем плотность межзвездного газа. Зато межгалактический газ является значительно более горячим - его температура составляет миллионы (как правило, 5 - 10 миллионов) градусов - он намного более горяч, чем сами галактики. Механизмы нагрева я местами описывал - тут и электромагнитный нагрев, и акустический нагрев джетами активных галактических ядер, и акустический нагрев галактиками, движущимися в межгалактической среде - галактики, как правило, движутся в межгалактическом газе со сверхзвуковой скоростью (я об этом говорил - и фотографии показывал).
Чрезвычайно интересным является тот факт, что межгалактический газ содержит значительное количество тяжелых элементов - его металличность подчас близка к металличности Солнца. То есть, состав межгалактического газа существенно отличается от состава ранней Вселенной, содержавшей лишь водород и гелий, и он никак не может являться реликтом древнейших времен.
Оценки показывают, что масса межгалактического газа сравнима с видимой массой галактик, а если учесть газ вне скоплений - то и превосходит ее.

При этом до сегодняшнего дня нет окончательной ясности по поводу того, откуда произошел межгалактический газ. Согласно одной из теорий, он преимущественно является все же остатком древнейшего (первичного) газа во Вселенной, обогащенным металлами за счет внутригалактического газа, выброшенного из галактик за время их существования.
Другая же теория утверждает, что он наряду с первичным газом обогатился металлами при гибели первичных звезд (гигантских звезд первого поколения, так называемых звезд третьего типа населения), которые образовались и погибли на заре существования Вселенной.

Для того, чтобы окончательно понять механизм формирования и обогащения металлами межгалактического газа, нужно знать, как формировались галактики и где рождались первые звезды. А мы, в сущности, не знаем, не формировались ли первые звезды и галактики независимо друг от друга.

Недавние наблюдения дальних блазаров и распределенного рентгеновского излучения подтвердили, что в виде горячего межгалактического газа по Вселенной рассеяно не менее половины видимой (барионной) материи Вселенной - и лишь остальное сосредоточено в наблюдаемых галактиках.
Значительная часть этого вещества (процентов десять как минимум от общего количества барионной материи Вселенной) распределена в виде огромных нитей, совпадающих с нитями (филаментами) видимой крупномасштабной структуры (вот этими: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112775#msg112775). Преимущественно, эти нити составляет не слишком горячий, скорее, теплый (порядок величины температуры - от ста тысяч до нескольких миллионов) газ, который может аккрецировать на галактики (и это делает), подпитывая их рост.
Достаточно интригующим (и оптимистичным) выглядит то обстоятельство, что если распределение консолидированной барионной материи (галактик) подчас заставляет заподозрить не укладывающуюся в теорию неоднородность (вспомним загадочные Huge LQG+CCLQG и NQ2-NQ4 GRBO, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg21900#msg21900), наблюдения филаментов теплого межгалактического газа показывают его однородное распределение в прекрасном согласии с теорией - и полное отсутствие в нем структур чрезмерного, не укладывающегося в модели размера.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #113 : 11 Янв, 2023, 11:08:02 »

И еще в копилку классификации - сверхтонкие галактики

О галактиках низкой поверхностной яркости, по-человечески именуемых LSBG, я уже писал http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91716#msg91716 и http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112781#msg112781

Напомню, что это - галактики, в которых звезды и вообще, структуры, характерные для "нормальных" галактик, наличествуют - вот только яркость таких галактик оказывается более низкой, чем у других, как минимум, на порядок.
И писал, что LSBGs - это две принципиально разных группы галактик: у одних яркость низкая, потому что энергичное звездообразование в них еще не начиналось и, возможно, так и не начнется (они обычно являются галактиками поля), а у других яркость низкая, потому что энергичное звездообразование в них уже давно закончилось (они обычно являются галактиками скопления).
О галактиках поля и скопления - см. там же, по первой ссылке.

Но в последние годы (причем, то, что именно в последние, само по себе немного странно) был выявлен еще один специфический вид дисковидных галактик низкой поверхностной яркости.
Как мы помним, основной вклад в яркость дисковидных галактик вносит сам диск - и не только потому, что в нем много звезд, но и потому, что в нем в значительном количестве встречаются молодые звезды, а в их числе - массивные и яркие.
Напомню, что при прочих ярких условиях чем массивнее звезда, тем она ярче (причем, яркость звезды возрастает совсем не пропорционально массе) и тем меньшим является продолжительность ее жизни. Поэтому при одной и той же плотности расположения звезд молодые структуры, в которых массивные звезды еще живы, являются намного более яркими, чем старые, в которых массивные звезды уже погасли.
И если диск галактики является очень тонким, то количество звезд, приходящихся на единицу его площади, мало, а значит, низкой является и светимость диска. Удаленный наблюдатель видит при этом галактику низкой поверхностной яркости.
И вот такие галактики с очень тонким диском получили соответственное название сверхтонких (superthin galaxies).

Причины формирования сверхтонких дисков не вполне ясны, но кое-что нынче удалось выяснить при измерениях углового момента их диска. Замечу, само по себе такое измерение - непростая задача, требующая измерения как профиля массы вдоль диска, оцениваемого по яркости каждого слоя диска, так и зависимости угловой скорости вращения диска от радиуса, измеряемой по зависимости допплеровского уширения спектральных линий в этом слое от радиуса (как уширение спектральных линий позволяет определить скорость вращения галактики, см. http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77543#msg77543

И вот оказывается, что у сверхтонких галактик и угловая скорость, и момент вращения диска существенно превосходят соответствующие величины для других дисковидных галактик. Проще говоря, их диск такой тонких потому, что он быстро вращается и от этого при той же массе увеличивается в диаметре. И закон  Талли-Фишера (см. там же, по последней ссылке) для них не писан.
Ну, а почему эти галактики вращаются намного быстрее других, нарушая закон Талли-Фишера, - это уже другой вопрос, ответ на который не совсем ясен - но понятно одно: это отражение истории таких галактик, в какой-то момент при рождении или в процессе эволюции получивших необычно большой момент вращения, возможно, при взаимодействии с соседями.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #114 : 11 Янв, 2023, 11:46:23 »

Звездные потоки

В астрономии есть такое понятие - звездный поток. Большая группа звезд, движущаяся вокруг центра галактики по общей орбите и имеющая общность происхождения, то есть, происходящая от чужой галактики или звездного скопления, разрушаемых приливными силами.
В настоящее время известно не менее пяти звездных потоков, обращающихся вокруг нашей Галактики и являющихся остатками древних, уже не существующих галактик, погубленных взаимодействием с Млечным путем. Характерное количество звезд в каждом из этих потоков - от нескольких десятков до двух сотен миллионов, длина достигает нескольких десятков тысяч световых лет, а крупнейший из них - поток Хелми - несколько раз опоясывает Млечный путь.
Кроме этого, существует не менее трех звездных потоков от галактик, еще не до конца разрушенных гравитацией Млечного пути - карликовой галактики Большой Медведицы, крошечной и почти разрушенной галактики; карликовой галактики Большого Пса, поток от которой трижды обернулся вокруг Млечного пути, а сама она сейчас находится ближе к Солнцу, чем центр нашей собственной Галактики; карликовой эллиптической галактики в Стрельце.

(Ну а помимо этого, вспомним, что от обоих Магеллановых облаков тянется мощный поток водорода, массой в 200 миллионов масс Солнца, который Млечный путь ворует у этих соседей).

Ну, а полюбоваться звездными потоками со стороны можно, к примеру, на этой фотографии:


Это - комбинированная (оптика+инфракрасная) фотография спиральной галактики NGC 3521 (35 миллионов световых лет от нас). Очень яркое гало из нескольких"пузырей" - это и есть на самом деле чрезвычайно мощные звездные потоки, то есть, остатки множества растерзанных галактик меньшего размера.

Изучение звездных потоков подчас дает много материалов для размышлений.

Возьмем, к примеру, звездный поток GD-1. Это - небольшая полоса старых низкометалличных звезд, имеющих примерно одинаковую скорость, растянутая по небу на 60 градусов и удаленная от нас немногим более, чем на 30 тысяч световых лет (так что небольшая она - по количеству звезд, а не по размеру).
Если более крупные звездные потоки в Галактике - это остатки разрушенных приливными силами при взаимодействии с гравитацией Млечного пути небольших галактик, то этот поток явно на такой масштаб не тянет. Судя по всему, это - остаток разрушенного нашей Галактикой крупного шарового звездного скопления.

Поток GD-1 достаточно хорошо исследован, картографирован, определены скорости составляющих его звезд, построено их (и звезд, и скоростей) пространственное распределение. Собственно, прелесть этой работы - в том, что она должна была позволить получить информацию о форме темного гало нашей Галактики. Но при этом возникают сложности: поток на удивление является возмущенным - в нем наблюдаются вариации скоростей звезд и формы самого потока, которые свидетельствуют о взаимодействии потока с каким-то массивным объектом (масса - порядка миллионов, а скорее - десятков миллионов солнечных).
Поиск ответственных за возмущение потока GD-1 тел - будь то шаровые скопления или же карликовые галактики-спутники нашей Галактики - не дал результатов. Нет их в должном месте и в должном количестве.

Появилась интригующая гипотеза - а что, если возмущающий объект невидим?
Точнее говоря, на роль возмущающего объекта прекрасно подходит сгущение темной материи - некая плотная структура, входящая в состав темного гало Галактики и имеющая повышенную на два порядка плотность. В принципе, такая структура представляла бы собой вполне допускаемое (и даже требуемое) теорией облако темной материи, в сущности, неродившуюся или же "темную", беззвездную галактику (а такие же облака, сумевшие притянуть к себе видимую материю - это, в сущности, и есть видимые нам галактики).

А пока одни группы прорабатывали эту гипотезу, другие продолжали исследования. И получили интересные результаты. При низкой средней металличности http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112477#msg112477 звезд потока [Fe/H] = -2,2±0,12 возраст их составляет, преимущественно, около 13 миллиардов лет.
Тринадцати миллиардов лет. Погибшее шаровое звездное скопление было старше нашей Галактики. Помолчим...

Интересным оказалось возмущенное движение звезд потока. Было доказано существование отрыва части звезд от остального потока за счет недавнего взаимодействия с значительной (порядка миллионов солнечных) массой. Заодно удалось определить положение возмущающей массы в Галактике - и при обследовании возможных источников этой массы подтвердилось отсутствие ее наблюдаемых проявлений. Соответственно и независимо от предыдущих исследований (моделирование динамики потока проводилось до публикации их результатов) родилось предположение, что это может быть сгущение гало темной материи Млечного пути.

Увы, вопрос о том, что представляет собой это сгущение темного гало - темный фрейм захваченной в незапамятные времена галактики, исходное сгущение темной материи, галактикой не ставшее, или продукт гравитационной неустойчивости темного гало Млечного пути - в настоящее время, увы, ответа еще не имеет.

А в 2019 году в Галактике нашли достаточно крупный ретроградный (обращающийся в направлении, противоположном направлению вращения диска Галактики) звездный поток старых низкометалличных ([Fe/H] <-1, то есть, с содержанием металлов (по железу), более, чем на порядок уступающим металличности нашего Солнца) звезд, имеющий слабоэллиптичную орбиту и небольшой наклон к галактической плоскости. При этом обнаруженный поток кинематически не был связан с другими известными звездными потоками.

Судя по всему, это - остаток еще одной древней галактики, поглощенной в древности (пока не совсем ясно, когда именно, но временной масштаб - порядка десяти миллиардов лет) Млечным путем и получившей название Тамнос (Thamnos или, скорее, Θάμνος - куст).

Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #115 : 11 Янв, 2023, 11:50:28 »

И еще загадка

Наблюдениями подтверждено интересное правило для диска нашей Галактики: чем моложе звезды, тем быстрее падает их металличность с ростом расстояния от центра Галактики. Или проще - тем выше градиент металличности диска. Для более старых звезд градиент металличности более пологий (металличность с увеличением расстояния от центра Галактики падает не так сильно).
Если поломать голову, причину понять можно. Желающим предлагается.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #116 : 11 Янв, 2023, 11:55:24 »

И кое-что о Млечном Пути.

Практически у всех уважающих себя центральных черных дыр галактик есть аккреционные диски. Иногда диски есть даже тогда, когда и самой дыры уже нет - улетела http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96347#msg96347
А у нас что?

А у нас он тоже есть! Правда, рассмотреть и провести его наблюдения удалось лишь недавно. А то обидно - у всех диски видны, а у нашего родного Млечного пути словно и дыра - не дыра.
Правда, прямые наблюдения этого диска способны вызвать у обитателей Галактики острый приступ чувства неполноценности.
Вспомним аккреционные диски квазаров (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76866#msg76866 - диск APM 08279+5255). Вот там - диск! А у нас диск у нас какой-то, прямо скажу, неубедительный.

Температура газа в диске в среднем - около десяти тысяч градусов (вообще-то это считается холодным газом), масса диска - стыдно сказать, около 0,0002 - 0,0005 масс Солнца, плотность - порядка пятисот тысяч атомов водорода на кубический сантиметр, а радиус вообще жалкий - 0,01 светового года. Две с половиной тысячи астрономических единиц. Срамота. Стыдно обитателям других галактик в глаза смотреть.

Правда, немного утешает одно обстоятельство: будь у нас аккреционный диск как у APM 08279+5255, в Млечном пути не нашлось бы никого, кто мог бы посмотреть в глаза обитателям других галактик. Собственно, даже в зеркало посмотреться было бы некому.

Но все же аккреционный диск у центральной черной дыры Млечного пути есть - стало быть, и джетам быть положено.

А вот и они - полюбуйтесь!


Это - две симметричные области слабого синхротронного радиоизлучения, генерируемого тормозящимися в магнитном поле релятивистскими электронами, выброшенными центральной черной дырой нашей Галактики в направлении ее (и галактических) полюсов. В сущности - мы видим радиоизлучение очень слабых джетов галактического ядра.
Будь джет на несколько порядков сильнее - быть бы Млечному пути радиогалактикой. Так что какая-никакая активность у ядра нашей Галактики имеет место.
Ну, собственно, мы же помним http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg95924#msg95924 - фактически, только что Млечный Путь была не слишком активной - но все же сейфертовской галактикой.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #117 : 11 Янв, 2023, 12:23:43 »

Интересное

На фотографии - центральная часть весьма плотной группы галактик HCG 16, расположенной в 116 миллионах световых годах от нас.
Слева направо расположены галактики NGC 839, NGC 838, NGC 835 и NGC 833. И все они отличаются выраженной индивидуальностью.

NGC 839 - лайнер, в смысле, галактика типа LINER http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76866#msg76866

NGC 838 - тоже лайнер, но весьма своеобразная: у нее очень активное звездообразование по всему объему (это, кстати, заметно на фотографии по голубому цвету галактики и множеству выраженных прожилок пыли, выделенной при эволюции и гибели звезд в последнее время). Но самой удивительной особенностью галактики является то, что, исправно демонстрируя все признаки лайнера, она не имеет центральной черной дыры (вспомните предыдущий пост!). Активная ионизация в центральной области есть, мощные ударные волны, накачивающие энергию, необходимую для ионизации газа в центре, есть - а черной дыры нет. Видимо, сбежала (как я и рассказывал).

NGC 835 - галактика Сейферта http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76866#msg76866 с достаточно ярким ядром, активным звездообразованием и явно видимым приливным хвостом (слева), вызванным взаимодействием с соседями.

- NGC 833 - также сейфертовская галактика с высокой активностью ядра. При этом в галактике содержание газа и пыли весьма низко, а яркость ядра в рентгеновском диапазоне - нестандартно велика (замечу - эти особенности почти наверняка связаны: если выражаться по-научному, очень мал репроцессинг http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112760#msg112760, если по-человечески - из-за отсутствия газа и пыли задерживать рентгеновское излучение ядра и переизлучать его в более низкоэнергетическом (ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном) диапазоне нечему).

Интересно то, что приливный хвост, отходящий от NGC 835, на самом деле является общим для обеих правых галактик и простирается на пятьсот тысяч световых лет.

Анализ и восстановленная динамическая история группы оказываются весьма любопытными.

Ориентировочно, миллиард лет назад началось активное взаимодействие правых соседок - NGC 833 и NGC 835. В результате они образовали общий резервуар горячего гравитационно связанного газа, не успевшего остыть и послужить материалом для звездообразования, потому что вскоре после этого группа из обеих галактик претерпела высокоскоростное столкновение (почти лобовое) с NGC 838, врезавшейся в эту группу как шар в пару кегель.

В результате этого столкновения газовую оболочку обеих галактик просто смело (при этом NGC 833, на которую, видимо, пришлось основное взаимодействие, утратила и остатки газа), так что большая часть их газа развеялась (часть потерянного материала сосредоточилась в приливном хвосте). Кстати, достаточно вероятно, что именно в ходе этого события NGC 838 претерпела мерджинг, после которого вскоре произошло слияние двух центральных черных дыр, и продукт слияния приобрел импульс, достаточный для того, чтобы вылететь из своей галактики. Впрочем, возможно, что такое произошло раньше и было одним из механизмов, запустивших процесс столкновения NGC 838 с галактиками правой группы.

Еще одним результатом происшедшего явился запуск звездообразования в NGC 838, которая в процессе взаимодействия до этого ухитрилась прибрать к рукам часть газа обобранных соседок.

А потом началось взаимодействие между NGC 838 и NGC 839, и в последней также запустилось звездообразование. Но если в более массивной линзовидной NGC 838, к тому же, обогащенной захваченным газом из разрушенного общего резервуара правых соседок, оно продолжалось долго (и продолжается сейчас), то в NGC 839 (в которой еще и вспышка была более бурной: газ-то в ней не был нагрет в ходе предыдущих приключений - а раз он был холоднее, значит, был более пригоден для звездообразования) материал кончился быстро, причем, его значительная часть в звезды не переработалась и была нагрета и выброшена галактическими ветрами, в первую очередь, взрывами многочисленных сверхновых. В результате теперь и она является газодефицитной.

Будущее группы совершенно ясно. Звездообразование во всех галактиках скоро затухнет, нового практически не будет (уже не из чего звезды образовывать), и останутся от этой красоты постепенно краснеющие и тускнеющие (ибо, как мы помним, долгоживущими являются как раз красные и очень тусклые звезды) галактики, погруженные в постепенно рассеивающийся кокон горячего газа - остатка бурных событий в группе.

А вместе это изображение характеризуется просто, одной лишь фразой: демонстрация подтверждения существующей модели промежуточной и финальной стадии эволюции компактных симметричных групп галактик.
« Последнее редактирование: 11 Янв, 2023, 12:28:43 от фок Гюнце »
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #118 : 14 Янв, 2023, 02:15:53 »


О начальной функции масс галактик

Помните, я однажды рассказывал про модель  ΛCDM? Рассказ здесь:  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg42672#msg42672

Модель ΛCDM позволяет, в частности, моделируя процесс эволюции и фрагментации неоднородностей плотности, определявшихся акустическими колебаниями в первоначальном веществе (как темной, так и барионной материи, см. http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77234#msg77234 - рассказ о событиях, происходивших в барионную эру и об отделении акустических волн в барионной и в темной материи), рассчитывать спектр масс полученных в результате этой эволюции и фрагментации компактных образований - сгущений темной материи с присодиненной к ним и захваченной их гравитацией видимой (барионной) материей. Сиречь, галактик.

Там ам же, в первой ссылке, я упоминал, что как раз этот спектр масс, точнее, сравнение рассчитанного спектра с наблюдаемым распределением галактик по массам, служит очень хорошим средством проверки и модели в целом, и ее конкретных реализаций в частности.

При этом, как легко понять, в сущности, полученное самой адекватной моделью распределение галактик по массам будет отличаться от реального - просто потому, что есть на свете мерджинги, увеличивающие массы галактик, харассмент, их уменьшающий, и прочие выходящие за рамки целей и применимости модели ΛCDM явления. Они уже описываются совсем иными теориями эволюции галактик.

Поэтому важным является начальное, до запуска эволюционных процессов галактик (и без их учета) распределение галактик по массам, определенное моделью ΛCDM. Соответственно, вводится такое ключевое понятие, как IMF - начальная функция масс галактик. Да-да, аналогичная IMF звезд http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96650#msg96650.

А уже потом от IMF галактик с учетом наблюдений и моделей их эволюции получается их современное распределение по массам.

Замечу, начальная функция масс галактик может строиться не только для их полных, но и для барионных масс (начальная функция барионных масс есть распределение галактик по массе входящей в их состав видимой материи).

И вот что получается...
Наблюдения подтверждают теоретически полученную начальную функцию масс галактик (распределение галактик Вселенной по их массам. Исходным) - и по полным, и по барионным массам (при том, что, как Вы понимаете, именно барионные массы малых галактик особенно уязвимы к процессам харассмента).

И знаете, что интересно? Подтвержденная модель весьма определенно утверждает, что обрезание спектра масс галактик снизу (минимальная масса устойчивой галактики, которая могла образоваться в процессе фрагментации исходной акустической волны) соответствует полутора миллионам солнечных масс. Я недавно это упоминал мимоходом.

В переводе на человеческий язык это означает, что исходные, до и без всякого харассмента и иных процессов, приводящих к уменьшению массы карликовых галактик, "минимальные" галактики вполне могли быть крошечными и уступать по массе современным крупным шаровым скоплениям. Причем, крошечными - именно по полной массе: звездная масса у такой галактики при ее развитии может (да и должна) оказаться как минимум, еще на порядок меньшей, а в процессе эволюции (особенно, с учетом эффекта Матфея, о котором я не раз рассказывал - например, здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77234#msg77234 в рассказе про эру реионизации) - вообще близкой к нулевой. Или просто нулевой - галактика без барионной материи, которые я не раз вспоминал, в том числе, недавно.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"

фок Гюнце

  • Энциклопедист
  • Герцог
  • *****
  • Карма: 5845
  • Оффлайн Оффлайн
  • Пол: Мужской
  • Сообщений: 32750
  • El sueño de la razón produce monstruos
    • Просмотр профиля
    • Мысли вслух
Re: Космос - IV
« Ответ #119 : 14 Янв, 2023, 08:04:08 »

Напоминание о терпении

За последние восемь с половиной миллиардов лет Вселенная расширилась более, чем в два раза. Места в ней стало в 2,2 раза больше, объем вырос в десяток раз, плотность вещества, таким образом, упала на порядок. А вот плотность расположения эллиптических галактик практически не изменилась - они рождаются практически в темпе расширения Вселенной.

О том, как они нынче рождаются, я рассказывал .
Большая эллиптическая галактика появляется при:
- любом большом мерджинге http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg42670#msg42670 больших галактик;
- компланарном малом мерджинге большой дисковидной галактики и малой галактики - если слияние происходит при небольшом угле к плоскости диска, динамический нагрев вносимым вращательным моментом разрушает дисковидную структуру;
- сухом мерджинге - если в сливающихся галактиках мало газа, дисковидная структура после мерджинга не формируется.

Соответственно, грядущее через 4,5 - 5 миллиардов лет слияние Млечного пути с галактикой Андромеды - лишь одно из событий процесса общего вселенского процесса увеличения количества эллиптических галактик.

Однако не нужно надеяться, как это часто делают, что в результате спустя эти самые 4,5 - 5 миллиардов лет мы будем жить в эллиптической галактике класса Е  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76818#msg76818
 (замечу, тем более - что речь зайдет о классе gE, который нам обещают некоторые авторы. Нужно быть скромными - полученная при мерджинге галактика Милкомеда (Milkomeda) до класса gE по своей массе никак не дотянет и к нему не приблизится - даже с учетом съеденных за миллиард-другой лет до этого Магеллановых облаков и иных спутников). К сожалению, нужно будет вооружиться терпением.

Дело в том, что Милкомеда (с учетом ее малой массы по сравнению с сестрами - другими аналогичными большими эллиптическими галактиками) станет эллиптической после мерджинга очень нескоро - не раньше, чем еще через три-пять миллиардов лет, когда динамическое трение приведет к "уплотнению структуры" - повышению концентрации звезд в центральной части образовавшейся эллиптической галактики - до значений, хотя бы мало-мальски характерных для уважающиех себя (и уважаемых другими) галактик этого класса.

Так что до тех пор, когда мы окажемся жителями классичекой эллиптической галактики, пройдет еще долгое время - может, семь миллиардов лет, а может, и все десять.
Записан
Barbara, Celarent, Darii, Ferio
"Αν ένας γάιδαρος σε κλωτσήσει, δεν έχει νόημα να τον κλωτσήσεις και εσύ" (Σωκράτης)
(אַז מען עסט שוין חזיר, זאָל רינען איבער דער באָרד" (‏שלום עליכם"