Galaxie, ktoré Bristle With Newborn Stars, rozprávajú zaujímavý príbeh

Vesmír je naplnený galaxie, ktoré sú samy naplnené hviezdami. V určitom okamihu svojho života sa každá galaxia štetla tvorbou hviezd v obrovských oblakoch plynného vodíka. Zdá sa, že aj dnes majú niektoré galaxie viac ako obvyklé množstvo hviezdnych aktivít a astronómovia chcú vedieť prečo. V niektorých galaxiách sa v predchádzajúcich časoch rodilo toľko hviezd, že pravdepodobne vyzerali ako výbuchy kozmických ohňostrojov. Astronómovia označujú tieto ohniská narodenia hviezd ako „hviezdovité galaxie“.

Kľúčové cesty: Starburst Galaxies

Hviezdicové galaxie majú nezvyčajne vysokú mieru tvorby hviezd a tieto výbuchy trvajú krátku dobu počas dlhej životnosti galaxie. Je to preto, že formácia hviezd veľmi rýchlo horí cez zásoby plynu v galaxii.

Je pravdepodobné, že náhly výbuch narodenia hviezd je spôsobený konkrétnou udalosťou. Vo väčšine prípadov je fúzia galaxie v poriadku. To je, keď dve alebo viac galaxií zapadajú spolu do dlhého gravitačného tanca a nakoniec sa spoja. Počas fúzie sa plyny všetkých zúčastnených galaxií zmiešajú. Kolízia vysiela nárazové vlny cez tie plynové oblaky, ktoré komprimujú plyny a zapaľujú výbuchy hviezd.

Hviezdicové galaxie nie sú „novým“ typom galaxie, ale skôr jednoducho galaxiou (alebo zmiešanou galaxiou) v konkrétnej fáze ich vývoja. Napriek tomu existujú niektoré vlastnosti, ktoré sa zobrazujú vo väčšine hviezdnych galaxií:

• veľmi rýchla rýchlosť formovania hviezd. Tieto galaxie budú vytvárať hviezdy rýchlosťou oveľa vyššou ako je priemer väčšiny „bežných“ galaxií;
• dostupnosť plynu a prachu. Niektoré galaxie môžu mať vyššie ako bežné rýchlosti tvorby hviezd jednoducho kvôli ich veľkým objemom plynu a prachu. Niektoré hviezdovité galaxie však nemajú rezervy, ktoré by odôvodňovali, prečo by mali také vysoké rýchlosti tvorby hviezd, takže fúzie nemusia byť jediným vysvetlením;
• rýchlosť tvorby hviezd nie je konzistentná s vekom galaxie. Hlavným bodom je, že súčasná rýchlosť formovania hviezd nemohla byť konštantná od vzniku galaxie vzhľadom na jej vek. Staršia galaxia by jednoducho nemala dostatok plynu na to, aby udržala krok s pôrodom hviezd po miliardy rokov. V niektorých hviezdnych galaxiách vidia astronómovia náhly výbuch hviezdneho narodenia a často je vysvetlenie fúziou alebo náhodným stretnutím s inou galaxiou.

Astronómovia tiež niekedy porovnávajú rýchlosť tvorby hviezd v galaxii v porovnaní s jej rotačnou periódou. Ak napríklad galaxia vyčerpá všetok svoj dostupný plyn počas jednej rotácie galaxie (vzhľadom na vysokú rýchlosť tvorby hviezd), potom sa môže považovať za hviezdicovú galaxiu. Mliečná dráha rotuje raz za 220 miliónov rokov; niektoré galaxie idú oveľa pomalšie, iné rýchlejšie.

Ďalšou všeobecne akceptovanou metódou na zistenie, či je galaxia hviezdou, je porovnanie rýchlosti formovania hviezd s vekom vesmíru. Ak by súčasný kurz vyčerpal všetok dostupný plyn za kratší čas ako 13,7 miliárd rokov, potom je možné, že daná galaxia môže byť v stave hviezdneho výbuchu.

Aktivita hviezdneho výbuchu sa môže vyskytnúť v galaxiách v rozmedzí od špirály na irregulars. Astronómovia, ktorí študujú tieto objekty, ich klasifikujú do podtypov, ktoré pomáhajú opísať ich vek a ďalšie vlastnosti. Typy galaxií Starburst zahŕňajú:

• Wolf-Rayetove galaxie: definované ich pomerom jasných hviezd, ktoré spadajú do klasifikácie Wolf-Rayet. Galaxie tohto typu majú oblasti vysokého hviezdneho vetra poháňané hviezdami Wolf-Rayet. Tieto hviezdne príšery sú neuveriteľne masívne a žiarivé a majú veľmi vysoké straty hmotnosti. Vietory, ktoré produkujú, sa môžu zrážať s oblasťami plynu a poháňať rýchlu tvorbu hviezd.
• Modré kompaktné galaxie: nízkohmotné galaxie, ktoré boli kedysi považované za mladé galaxie, ktoré sa začínajú tvoriť hviezdy. Zvyčajne však obsahujú populácie veľmi starých hviezd. To je zvyčajne dobré vodítko, že galaxia je dosť stará. Astronómovia majú podozrenie, že modré kompaktné galaxie sú vlastne výsledkom fúzií medzi galaxiami rôzneho veku. Hneď ako sa zrazia, aktivita hviezdneho výbuchu sa rozbehne a rozsvieti galaxie.
• Svetelné infračervené galaxie: slabé, skryté galaxie, ktoré je ťažké študovať, pretože obsahujú vysoké úrovne prachu, ktoré môžu zakrývať pozorovanie. typicky Infra červená radiácia detekované ďalekohľadmi sa používa na prenikanie prachu. To poskytuje vodítka pre zvýšenú tvorbu hviezd. Zistilo sa, že niektoré z týchto objektov obsahujú viac supermasívne čierne diery, ktoré môžu zastaviť vytváranie hviezd. Nárast narodenia hviezd v takýchto galaxiách musí byť výsledkom nedávnej fúzie galaxií.

Aj keď je fúzia galaxií označená za hlavnú príčinu vzniku hviezd v týchto galaxiách, presné procesy nie sú dobre známe. Čiastočne je to spôsobené skutočnosťou, že hviezdovité galaxie majú mnoho tvarov a veľkostí, takže môže existovať viac ako jedna podmienka, ktorá vedie k zvýšenej tvorbe hviezd. Aby sa však hviezdicová galaxia mohla vyrovnať, musí byť k dispozícii veľké množstvo plynu na vytvorenie nových hviezd. Tiež musí niečo rušiť plyn, aby sa začal proces gravitačného zrútenia, ktorý vedie k vytváraniu nových objektov. Tieto dve požiadavky viedli astronómov k podozreniu na fúzie galaxií a rázové vlny ako dva procesy, ktoré môžu viesť k vzniku hviezdnych galaxií.

Medzi ďalšie dve príčiny vzniku hviezdnych galaxií patria:

• Aktívne galaktické jadrá (AGN): Prakticky všetky galaxie obsahujú vo svojom jadre superhmotnú čiernu dieru. Zdá sa, že niektoré galaxie sú v stave vysokej aktivity, kde sú centrálne čierna diera vylučuje obrovské množstvo energie. Existuje veľké množstvo dôkazov, ktoré dokazujú, že prítomnosť takejto čiernej diery môže tlmiť aktivitu tvorby hviezd. V prípade týchto tzv aktívne galaktické jadrá, môžu tiež za správnych podmienok spustiť rýchlu tvorbu hviezd ako hromadenie hmoty v a disk a jeho prípadné vysunutie z čiernej diery môže vytvoriť rázové vlny, ktoré by mohli spustiť hviezdu tvorenie.
• Vysoké hodnoty supernovy:supernovy sú násilné udalosti. Ak sa rýchlosť výbuchu zvýši v dôsledku prítomnosti veľmi vysokého počtu starnúcich hviezd v kompaktnej oblasti, výsledné rázové vlny môžu začať prudko zvyšovať tvorbu hviezd. Aby sa však takáto udalosť vyskytla, podmienky by museli byť ideálne; viac ako v iných možnostiach uvedených tu.

Starburstové galaxie zostávajú aktívnou oblasťou výskumu astronómov. Čím viac zistia, tým lepšie vedci môžu opísať skutočné podmienky, ktoré vedú k jasným výbuchom formácie hviezd, ktoré obývajú tieto galaxie.

Upravené a aktualizované používateľom Carolyn Collins Petersen.