Астрономия

Тақдири галактикаҳои спиралии танҳо?

Тақдири галактикаҳои спиралии танҳо?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ман нақшаи таснифи галактикаи Ҳаббл ва бифуркататсияро аз галактикаҳои эллиптикӣ ба ду намуди галактикаи спиралӣ медонам. Ман инчунин аз назарияҳои гуногун огоҳ ҳастам, ки чӣ гуна галактикаҳои спиралиро ташкил медиҳанд, масалан. тавассути бархӯрд бо як зарбаи дигар. Ман ҳамеша дар ҳайрат будам, ки чӣ гуна таснифи морфологии галактика бо динамикаи галактика то чӣ андоза робита дорад. Сархати зерини мақолаи Википедия гӯё нороҳатии маро дастгирӣ мекунад:

То ба имрӯз, пайдарпаии Хаббл системаи маъмултаринест барои таснифи галактикаҳо, ҳам дар таҳқиқоти астрономии касбӣ ва ҳам дар астрономияи худфаъолият. Бо вуҷуди ин, дар моҳи июни соли 2019, олимони шаҳрванд тавассути Galaxy Zoo гузориш доданд, ки таснифоти оддии Хаббл, алахусус марбут ба галактикаҳои спиралӣ, дастгирӣ карда намешавад ва шояд ба навсозӣ ниёз доранд.

Ба таври дигар: Оё галактикаи ягонаи эллиптикӣ дар ниҳоят ба спирал табдил меёбад? Ва агар ҳа, пас нуқтаи гузаришро чӣ гуна бояд муайян кард? Барои ман маълум нест, ки чӣ гуна меъёрро таъин кардан лозим аст, ки пас аз он тағирёбии зичӣ дар дохили галактикаи эллиптикӣ сазовори дастҳои спиралӣ номида мешавад. Техникии бештар: Барои он ки галактика спирал номида шавад, бояд дар атрофи тақсимоти миёнаи зичии радиалии як галактикаи додашуда рахна карда шавад?

Марбут


Ман фикр мекунам, ки дар ин ҷо чанд тасаввуроти хато шино мекунанд. Пайдарпаии Хаббл пайдарпайии вақт нест. Хаббл маънои онро надошт, ки галактикаҳо дар пай дар пай аз як тараф ба тарафи дигар ҷараён дошта бошанд (Вай шояд фикр мекард, ки ин имконпазир аст). Он танҳо барои тасниф пешбинӣ шудааст. Тавре ки маълум мешавад, як фраксияи хурди галактикаҳо синфро иваз кардаанд, ба монанди баъзан якҷояшавии калони ду спирал, ки дар роҳи рост давр мезананд, метавонанд эллиптикӣ созанд. Аммо, аксарияти куллии эллиптикҳо (бештар дар зарфҳои кластерҳо) хеле барвақт ба вуҷуд омада буданд. Якчанд спиралҳо метавонанд ҳангоми галактикаҳо ба кластерҳо афтода, ба галактикаи S0 табдил ёбанд. Аммо, аксари спиралҳо ҳамчун спиралҳо оғоз ёфтанд ва эҳтимолан барои аксари S0s. Импулси кунҷӣ барои як грамм, миқдори ҳифзшуда барои эллиптикҳо, S0 ва спиралҳо ба куллӣ фарқ мекунад.

Ман розӣ ҳастам, ки як галактикаи спиралии додашуда метавонад гоҳе бар дошта бошад ва баъзан не.


Барои оғоз, агар ман саволи шуморо дуруст хонда истодаам, шумо модели эволютсияи умумии галактикаро ба ақиб баргардондед, ҳадди аққал то он даме, ки морфология меравад. Дар сатҳи хеле баланд манзара чунин аст: агар ҳама галактикаҳо на ҳама (калон) ҳамчун спирал шакл гиранд, пас дар нуқтаҳои гуногуни ҳаёташон онҳо бо дигар галактикаҳои калон (ё эллиптикӣ ё дигар спиралҳо) ҳамроҳ мешаванд ва маҳсулот галактикаи эллиптикӣ мешавад . Ин дар муҳити зич, ба монанди кластерҳои галактика, зудтар ва бештар рух медиҳад ва барои галактикаҳои ҷудошуда, ба монанди Роҳи Каҳкаш, (ки пас аз чанд миллиард сол бо Андромеда ҳамҷоя мешаванд) ба вуқӯъ мепайвандад.

Савол дар бораи спиралҳои ҷудошуда

Агар он чизе, ки шумо дар бораи он мепурсидед, спиралҳои ҷудошуда бошанд, пас ман фикр намекунам, ки спирали ҷудошуда худ ба худ ба галактикаи эллиптикӣ табдил меёбад (ҳадди аққал на дар ҷадвалҳои синну солии ҳаёт). Он метавонад оқибат ба галактикаи эллиптикӣ монанд шавад (дар он сурат, ки галои ситоравии он афзоиш ёбад), вобаста аз он, ки он аз ҷониби галактикаҳои хурди карахт чӣ қадар таъқиб мешавад. Ягон галактика воқеан ҷудошуда нест, дар наздикии он ҳамеша иерархияи галактикаҳои хурд мавҷуд аст ва онҳо бо галактикаи соҳибӣ ҷозиба мутақобила мекунанд. Масалан, Роҳи Каҳкаш галактикаи карлики Қавс дорад ва абрҳои Калону Хурди Магеллан, ки ба қарибӣ бо мо якҷоя хоҳанд шуд (ин асосан ҳоло барои Қавс рух медиҳад ва абрҳои Магеллан якчанд миллиард сол хоҳанд буд). Ҳеҷ кадоме аз ин ҳодисаҳо ба дараҷаи кофӣ таъсирбахш нахоҳад буд, то Роҳи Каҳкашонро ба эллипсии ҳақиқӣ табдил диҳад, ки танҳо бо он ба амал меояд, ки бо Андромеда ҳамроҳ мешавад.

Савол оид ба морфология ва динамикаи дохилӣ

Барои посух додан ба саволи дигари шумо, ки чӣ гуна морфология бо динамикаи дохилии галактикаи спиралӣ алоқаманд аст, ҷавоб диҳед: он бешубҳа чунин мекунад, аммо муносибат мураккаб аст. Вақте ки шумо галактикаи спиралиро бо сатри марказӣ ё силоҳҳои спиралиро мебинед, ин хусусиятҳоро ноустувории динамикӣ дар дохили галактика ба вуҷуд меорад. Ин метавонад ба шарофати як қатор сабабҳо, ки метавонанд аз дохили худи галактика ё аз беруни галактика амал кунанд, рух дода метавонад. Яке аз воситаҳои маъмултарини ҳаяҷонбахшии сутунча ё силоҳҳои спиралӣ дар галактикаи диск ин ҳамкорӣ бо галактикаҳои хурдтари моҳвораӣ мебошад, ки дар атрофи галактикаи спиралии калонтар давр мезананд ва онро бо вазнинӣ ба изтироб меоранд. Агар ин қисми ҷавоб ба монанди полис барояд, хуб аст. Маҳз чӣ гуна ташвишҳои диски ба монанди панҷараҳо ва силоҳҳои спиралӣ оғоз карда мешаванд, онҳо чӣ гуна кор мекунанд, онҳо ба галактика чӣ кор мекунанд, инҳо ҳама мавзӯъҳои таҳқиқоти канори хунравист, ки астрономҳо ҳоло дар болои он кор мекунанд.

Умедворем, ки кӯмак мекунад!


Хаббл ба Galaxy Spiral соъиқаи назар мекунад: NGC 5037

Ин тасвири Хаббл NGC 5037, галактикаи спиралиеро, ки тақрибан 91 миллион соли рӯшноӣ дуртар аз бурҷи Вирҷо аст, нишон медиҳад. Кредити тасвирӣ: NASA / ESA / Hubble / D. Rosario / L. Shatz.

NGC 5037 як галактикаи спиралии суст аст, ки онро ситорашиноси бритониёии бритониёӣ Вилям Ҳершел 31 декабри соли 1785 кашф кардааст.

Галактика инчунин бо номи IRAS 13123-1619 ва LEDA 46078 маъруф аст, ки 91 миллион соли рӯшноӣ дар бурҷи Вирҷо ҷойгир аст.

"Бо вуҷуди ин, имкон дорад, ки сохторҳои нозуки газ ва ғуборро дар дохили галактика бо тафсилоти фавқулодда дидан мумкин аст", - гуфтанд астрономҳои Хаббл.

NGC 5037 узви гурӯҳи хурди галактикаҳо мебошад, ки онро гурӯҳи NGC 5044 меноманд.

Он инчунин ба кластери Virgo тааллуқ дорад, ки коллексияи азими тақрибан 2000 галактика мебошад.

NGC 5037 дорои як ядрои фаъоли галактикӣ мебошад (AGN), ки аз хок сахт пӯшида шудааст.

Дар соли 2017, гурӯҳи ситорашиносон аз Ҷопон бо истифода аз телескопи Nobeyama 45-метра партоби масери обро ба AGN муайян кард.

Тасвири нави NGC 5037 аз мушоҳидаҳо аз камераи Wide Field Hubble 3 (WFC3) дар қисмҳои инфрасурх ва оптикии спектр сохта шудааст.

Барои филтр кардани дарозии мавҷҳои гуногун аз ду филтр истифода шуданд. Ранг аз таъин кардани рангҳои гуногун ба ҳар як тасвири якранг, ки бо филтри инфиродӣ алоқаманд аст, ба амал меояд.

"WFC3 дар Ҳаббл аз ҷониби кайҳоннавардон дар соли 2009, ҳангоми хидмати миссияи 4 насб карда шуд, ки ин панҷумин ва ниҳоии хидматрасонии Хаббл буд" гуфт ситорашиносон.

"Хизматрасонии миссияи 4 пешбинӣ шуда буд, ки умри Ҳабблро барои панҷ соли дигар дароз кунад."


Тасвир & amp Video

Тасвири ALMA галактикаи BRI 1335-0417 дар 12.4 миллиард сол пеш. ALMA партовҳои ионҳои карбон дар галактикаро муайян кард. Дар ду тарафи майдони паймон ва дурахшон дар маркази галактика дастҳои спиралӣ намоёнанд. Қарз: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Tsukui & amp S. Iguchi

Омӯзиш тасаввуроти нав дар бораи пайдоиши силоҳҳои спиралиро дар галактикаи диск фароҳам меорад

Пайдоиш ва сарнавишти дастҳои спиралӣ дар галактикаҳои диск аз ҷониби астрофизикҳо даҳсолаҳост, ки ду назария бартарӣ доранд. Яке медонад, ки дастҳо бо мурури замон меоянд ва мераванд. Назарияи дуввум ва васеъ баргузоршуда ин аст, ки маводе, ки силоҳҳоро ташкил медиҳад, ситораҳо, газ ва чанг & # 8211; аз фарқияти вазнинӣ ва роҳбандӣ, ба монанди мошинҳо дар соати бениҳоят таъсир мерасонанд ва силоҳро барои муддати тӯлонӣ нигоҳ медоранд.

Бозёфтҳои нав, ки барои интишор дар Маҷаллаи астрофизикӣ (нусхаи arXiv.org), дар байни ду назария ба ягон ҷо афтед ва нишон диҳед, ки силоҳҳо дар ҷои аввал дар натиҷаи таъсири абрҳои бузурги молекулавӣ & # 8211 ситораҳо ва минтақаҳои ниҳолпарварии дар галактикаҳо маъмул ба вуҷуд меоянд. Абрҳо ба симулятсия ворид карда шуда, ҳамчун «вайронкорон» амал мекунанд ва кофӣ мебошанд, ки на танҳо ташаккули силоҳҳои спиралиро оғоз кунанд, балки онҳоро то абад нигоҳ доранд.

& # 8220 Мо бори аввал нишон медиҳем, ки силоҳҳои спиралии ситоравӣ хусусиятҳои гузаранда нестанд, чунон ки дар тӯли даҳсолаҳо даъво доштанд ва & # 8221 аввалин муаллифи таҳқиқот доктор Елена Д & # 8217 Онгия аз Донишгоҳи Висконсин-Мадисон шарҳ дод.

& # 8220Дастҳои спиралӣ худидоракунанда, доимӣ ва ба таври аҷибе умри дароз доранд, & # 8221 илова кард ҳаммуаллиф доктор Марк Фогелсбергер аз Маркази Астрофизикаи Ҳарвард-Смитсон.

Доктор Д & # 8217 Онгия гуфт: & "# Назарияи гузашта силоҳҳо бо ташвишҳои бардошташуда рафтанд, аммо мо мебинем, ки силоҳҳо худидоракунанда мешаванд, ҳатто вақте ки изтиробҳо бартараф карда мешаванд. Он исбот мекунад, ки вақте ки силоҳҳо тавассути ин абрҳо тавлид мешаванд, онҳо метавонанд мустақилона тавассути (таъсири) вазнинӣ вуҷуд дошта бошанд, ҳатто дар ҳолати фавқулодда, вақте ки изтиробҳо дигар вуҷуд надоранд. & # 8221

Тадқиқот галактикаи дискҳои мустақилро, ки галактика ё объекти дигари наздик ба онҳо таъсир намерасонад, таҳия кардааст. Баъзе таҳқиқоти охирин эҳтимолияти он пайдо карданд, ки галактикаҳои спиралӣ бо ҳамсояи наздик (масалан, галактикаи карлики наздик) дастҳояшонро ба даст меоранд, зеро вазнинии галактикаи моҳвора диски ҳамсояашро мекашад.

& # 8220Симулятсияҳои нав метавонанд барои аз нав тафсир кардани маълумоти мушоҳидавӣ истифода шаванд ва ҳам ба абрҳои зичии баланд ва ҳам ба "сӯрохиҳо" -и ҷозибаи дар фазо ҳамчун механизмҳое, ки ташаккулёбии силоҳҳои хоси галактикаҳои спиралиро ба назар гиранд. & # 8221

Маълумоти библиографӣ: Елена Д & # 8217Onghia et al. Яроқи спиралии худидоракунанда дар галактикаи диск. ApJ, барои нашр arXiv қабул карда шудааст: 1204.0513


Лео Сегона, ки онро гурӯҳи M66 низ меноманд, як гурӯҳи хурди галактикаи спирали дар бурҷи Лео мебошад. Лео Триплет аз ду ҷисми Messier иборат аст, M65 (боло) ва M66 (поён), инчунин NGC 3628 (аз чап), ки онро аз сабаби шакли худ галактикаи Гамбургер низ меноманд. Ҳар сеи онҳо галактикаҳои калони спиралӣ мебошанд, аммо ба назар гуногун мерасанд, зеро дискҳои галактикии онҳо бо кунҷҳои гуногун ба хатти назари мо моиланд. NGC 3628, ба васваса афтода дар канори он дида мешавад, ки роҳҳои ғубори ғубор дар паҳлӯи ҳавопаймоҳои галактикии пуфшудаи он бурида мешаванд. Дискҳои M66 ва M65 ҳам барои нишон додани сохтори спиралии худ моиланд. Муносибатҳои ҷозибаи байни галактикаҳо дар гурӯҳ нишонаҳои ҳикояткунанда, аз ҷумла думи мавҷи пайдоиши 300,000 сол ва диски варакшудаи NGC 3628 ва силоҳҳои буридашудаи M66 гузоштанд. Се галактикаи калони спиралиро дар як майдони дидан мумкин аст, ки зиёда аз ним миллион соли нурро дар масофаи 35 миллион соли рӯшноӣ аз Замин фаро мегирад.
Санаҳо: 09.04.2021 (семоҳаи холӣ, борт 2)

Вақти умумии ҳамгироӣ: 3,3 соат танҳо дар f5.3

Хонаҳо, даркҳо. Ҳарорати сенсор: -10 °

Таҷҳизот: GSO 8 & quot RC бо TSCCD47 (0.67 коҳишдиҳанда) - ZWO 1600mm Pro Camera - филтрҳои ZWO LRGB, 8 чархи филтрии мавқеъ, AZEQ6 Mount (ZWO OAG бо cam ZWO224MC барои роҳнамоӣ)

Нармафзори коркарди: Pixinsight (Stacking, RGB ва L-и алоҳида коркард, BN, CC, MSLT, HT, ниқоби ситораҳо, Deconvolution, CurvesT, SCNR, дар ниҳоят L-ро бо RGB омехта карданд.


Мундариҷа

Галактикаҳои спиралӣ метавонанд аз якчанд ҷузъҳои алоҳида иборат бошанд:

  • Диски ҳамвор ва гардиши ситораҳо ва моддаи байни ситорагӣ, ки дастҳои спиралӣ ҷузъҳои намоён мебошанд
  • Қуттиҳои ситораи марказии ситораҳои асосан калонтар, ки ба галактикаи эллиптикӣ шабоҳат доранд
  • Тақсимоти баршакли ситорагон
  • Ҳало дар наздикии курашакл ситораҳо, аз ҷумла бисёриҳо дар гурӯҳҳои кураи замин
  • Сӯрохи сиёҳи азимҷусса дар маркази буриши марказӣ
  • Ҳалои торикии наздик ба курашакл

Аҳамияти нисбии аз ҷиҳати масса, равшанӣ ва андозаи ҷузъҳои гуногун аз галактика то галактика фарқ мекунад.

Дастҳои спиралӣ Таҳрир

Дастҳои спиралӣ минтақаҳои ситораҳо мебошанд, ки аз маркази галактикаҳои спиралӣ ва панҷарашакл паҳншуда мебошанд. Ин минтақаҳои дароз ва тунук ба спирал шабоҳат доранд ва ба ин васила галактикаҳои спиралиро ном мебаранд. Табиист, ки таснифоти гуногуни галактикаҳои спиралӣ сохторҳои алоҳида доранд. Масалан, галактикаҳои Sc ва SBc дастҳои хеле "фуҷур" доранд, дар ҳоле ки галактикаҳои Sa ва SBa дастҳои сахт пӯшидаанд (бо ишора ба пайдарпаии Хаббл). Дар ҳарду ҳолат, силоҳҳои спиралӣ бисёр ситораҳои ҷавони кабуд доранд (аз сабаби зичии зиёди омма ва суръати баланди пайдоиши ситора), ки дастҳоро ин қадар дурахшон мекунанд.

Баландии Таҳрир

A барҷаста як гурӯҳи калони ситорагон сахт аст. Ин мафҳум ба гурӯҳи марказии ситорагон, ки дар аксари галактикаҳои спиралӣ мавҷуданд, ишора мекунанд, ки аксар вақт ҳамчун барзиёдии нури ситора аз экстраполяцияи дохили нури диски беруна (экспоненсиалӣ) муайян карда мешавад.

Бо истифода аз таснифоти Хаббл, дӯши галактикаҳои Sa одатан аз ситораҳои Population II иборат аст, ки ситораҳои кӯҳна, сурх ва дорои металли кам мебошанд. Ғайр аз ин, галактикаи Sa ва SBa тамоюли калон дорад. Баръакс, бурришҳои галактикаи Sc ва SBc хеле хурдтаранд [9] ва аз ситораҳои ҷавони кабуди Аҳолии I иборатанд. Баъзе бурҷҳо ба хосиятҳои галактикаи эллиптикӣ шабеҳ доранд (ба миқёси пасттар аз миқёси массавӣ ва равшанӣ), баъзеи дигарашон танҳо ҳамчун марказҳои зичии баландтари дискҳо пайдо мешаванд, ки хосиятҳояшон ба галактикаи диск монанданд.

Гумон меравад, ки бисёре аз бурҷҳо дар марказҳои худ сӯрохи сиёҳи супермассив ҷойгир мекунанд. Масалан, дар галактикаи худи мо, ашёе бо номи Қавс А * боварӣ дорад, ки сурохи сиёҳи супермассив аст. Бисёре аз далелҳои мавҷудияти сӯрохиҳои сиёҳ дар марказҳои галактикаи спиралӣ мавҷуданд, аз ҷумла мавҷудияти ядроҳои фаъол дар баъзе галактикаҳои спиралӣ ва ченакҳои динамикӣ, ки дар галактикаҳо массаи калони марказии паймонро ба монанди Messier 106 пайдо мекунанд.

Таҳрири Бар

Тӯли сеяки тамоми галактикаҳои спиралӣ дарозии сутундори ситораҳо мушоҳида мешавад. [10] [11] Ҳузури онҳо метавонад сахт ё заиф бошад. Дар галактикаҳои паҳлӯии спиралӣ (ва лентикулӣ), мавҷудияти сатрро баъзан сохторҳои шакли беруназамвори X ё (пӯсти арахис) шакл дода метавонанд [12] [13], ки одатан диди максималӣ доранд дар нисфи дарозии бари ҳавопаймо.

Spheroid Edit

Қисми асосии ситораҳои галактикаи спиралӣ ё дар наздикии як ҳавопаймо (ҳамвории галактикӣ) дар мадорҳои даврии каму беш анъанавӣ дар атрофи маркази галактика (Маркази Галактикӣ) ҷойгир шудаанд, ё дар болтҳои сфереалии галактикии атрофи галактикӣ аслӣ.

Аммо, баъзе ситорагон а галотаи сфероидӣ ё сфероиди галактикӣ, як навъи галотаи галактикӣ. Рафтори мадори ин ситорагон баҳснок аст, аммо онҳо метавонанд мадорҳои ретроградӣ ва / ё хеле моилро намоиш диҳанд ё дар мадорҳои муқаррарӣ ҳаракат накунанд. Ситораҳои галоро аз галактикаҳои хурд гирифтан мумкин аст, ки ба галактикаи спиралӣ меафтанд ва бо онҳо якҷоя мешаванд - масалан, галактикаи камонаки сфероидӣ дар роҳи омезиш бо Роҳи Каҳкашон аст ва мушоҳидаҳо нишон медиҳанд, ки баъзе ситораҳои галоои Роҳи Каҳкашон аз он ба даст оварда шудааст.

Баръакси диски галактикӣ, гало ба назар чунин менамояд, ки баръакс, ситораҳои галотаи галактикӣ аҳолии II мебошанд, ки хеле калонтаранд ва бо металлӣ нисбат ба ҷияни аҳолии I дар диски галактикӣ хеле пасттаранд (аммо ба онҳо монанд аст дар болоии галактикӣ). Гало галактикӣ инчунин дорои кластерҳои кураи замин мебошад.

Ҳаракати ситораҳои гало баъзан онҳоро тавассути диск мегузаронанд ва як қатор хурди сурхчаҳои хурди ба Офтоб мансуб ба гало галактикӣ, масалан, Ситораи Каптейн ва Грумбридж 1830 мебошанд. Аз сабаби ҳаракати номунтазами онҳо дар атрофи марказ аз галактика, ин ситорагон аксар вақт ҳаракати дурусти ғайримуқаррариро нишон медиҳанд.

Қадимтарин галактикаи спирали Таҳрир

Қадимтарин галактикаи спирали дар файл BX442 мебошад. Дар синни ёздаҳ миллиард сол, он аз ҳар як кашфиёти қаблӣ беш аз ду миллиард сол қадимтар аст. Муҳаққиқон чунин мешуморанд, ки шакли галактика аз таъсири ҷозибаи як галактикаи карлики ҳамроҳ ба вуҷуд омадааст. Моделҳои компютерӣ, ки дар асоси он фарзия мавҷуданд, нишон медиҳанд, ки сохтори спиралии BX442 тақрибан 100 миллион солро дар бар мегирад. [15] [16]

Таҳрири марбут

Дар моҳи июни соли 2019, олимони шаҳрванд тавассути Galaxy Zoo гузориш доданд, ки таснифи оддии Ҳаббл, алахусус дар мавриди галактикаҳои спиралӣ, дастгирӣ намешавад ва метавонад ба навсозӣ ниёз дошта бошад. [17] [18]

Пионери таҳқиқоти гардиши Галактика ва ташаккули дастҳои спиралӣ соли 1925 Бертил Линдблад буд. Вай дарк кард, ки идеяи ситораҳои доимӣ дар шакли спиралӣ ҷойгиршуда ғайриимкон аст. Азбаски суръати кунҷии гардиши диски галактикӣ бо масофа аз маркази галактика фарқ мекунад (тавассути як навъи стандартии системаи офтобии модели ҷозиба), бозуи радиалӣ (ба монанди гӯша) ҳангоми гардиши галактика зуд каҷ мешавад. Даст пас аз чанд гардиши галактикӣ торафт қубурӣ мешуд ва дар атрофи галактика шамол торафт сахттар мешуд. Инро мушкилоти печ. Ченкуниҳо дар охири солҳои 1960-ум нишон доданд, ки суръати мадори ситорагон дар галактикаҳои спиралӣ нисбат ба масофаи онҳо аз маркази галактикӣ воқеан назар ба динамикаи Нютон баландтар аст, аммо то ҳол устувории сохтори спиралиро шарҳ дода наметавонад.

Аз соли 1970 инҷониб, ду гипотеза ё модели пешбарандаи сохторҳои спиралии галактикаҳо мавҷуданд:

  • пайдоиши ситораҳо, ки дар натиҷаи мавҷҳои зичӣ дар диски галактикии галактика ба вуҷуд омадаанд.
  • модели ташаккули ситораҳои худпаҳнкунандаи стохастикӣ (модели SSPSF) - пайдоиши ситораҳо, ки дар натиҷаи мавҷҳои зарба дар муҳити байни ситорагон ба вуҷуд омадаанд. Мавҷҳои зарба аз шамолҳои ситоравӣ ва supernovae дар пайдоиши ситораи қаблӣ ба вуҷуд омада, ба пайдоиши ситораҳои худидоракунанда ва худмаблағдор оварда мерасонанд. Сохтори спиралӣ пас аз гардиши дифференсиалии диски галактика ба вуҷуд меояд.

Ин фарзияҳои мухталиф истисно нестанд, зеро онҳо метавонанд намудҳои гуногуни силоҳҳои спиралиро шарҳ диҳанд.

Модели зичии таҳрир

Бертил Линдблад пешниҳод кард, ки дастҳо минтақаҳои зичии тақвиятёфтаро (мавҷҳои зичӣ) намояндагӣ кунанд, ки нисбат ба ситораҳои галактика ва газ сусттар давр зананд. Ҳангоми ворид шудани газ ба мавҷи зич, он фишурда мешавад ва ситораҳои нав месозад, ки баъзеи онҳо ситораҳои кабуди кӯтоҳмуддат ҳастанд, ки дастҳоро равшан мекунанд. [20]

Назарияи таърихии Лин ва Шу Таҳрир

Аввалин назарияи қобили қабул барои сохтори спиралиро СС Лин ва Фрэнк Шу соли 1964 таҳия карда буданд, [21] кӯшиш карда, сохтори миқёси калони спиралҳоро аз рӯи мавҷи хурд-амплитудае, ки бо суръати кунҷии собит паҳн мешавад, шарҳ диҳад. галактика бо суръати аз суръати газ ва ситораҳои галактика фарқкунанда. Онҳо пешниҳод карданд, ки дастҳои спиралӣ зуҳуроти мавҷҳои зичии спиралӣ бошанд - онҳо тахмин мезаданд, ки ситорагон бо мадорҳои каме эллипсӣ ҳаракат мекунанд ва самтҳои мадорҳои онҳо бо ҳам вобастагӣ доранд, яъне эллипсҳо дар самти худ (як ба якдигар) ба тариқи ҳамвор бо масофа аз маркази галактикӣ зиёд шуда истодааст. Ин дар диаграммаи тарафи рост тасвир ёфтааст. Маълум аст, ки мадори эллиптикӣ дар минтақаҳои муайян ба ҳам наздик шуда, самараи силоҳро медиҳанд. Аз ин рӯ, ситорагон то абад дар мавқеъе, ки ҳоло мо онҳоро мебинем, намемонанд, балки ҳангоми аз мадор рафтан аз дастҳо мегузаранд. [22]

Пайдоиши ситораҳо, ки аз сабаби мавҷҳои зичии Таҳрир

Фарзияҳои зерин барои пайдоиши ситораҳо мавҷуданд, ки дар натиҷаи мавҷҳои зичӣ ба вуҷуд омадаанд:

  • Ҳангоми ҳаракат кардани абрҳои газ ба мавҷи зичӣ, зичии массаи маҳаллӣ меафзояд. Азбаски меъёрҳои фурӯпошии абр (ноустувории ҷинс) аз зичӣ вобаста аст, зичии баландтар эҳтимолияти фурӯ рафтани абрҳо ва ба вуҷуд омадани ситораҳоро ба вуҷуд меорад.
  • Ҳангоми гузаштан аз мавҷи фишурда, он боиси пайдоиши ситора дар канори пешини дастҳои спирал мегардад.
  • Ҳангоми абрҳо ба тарафи силоҳҳои спиралӣ ғарқ шудан, онҳо бо ҳам бархӯрд мекунанд ва мавҷҳои зарба тавассути газро пеш мебаранд, ки ин дар навбати худ боиси фурӯ рафтани газ ва ситорагон мегардад.

Бештар ситораҳои ҷавон дар оғӯши спиралӣ Таҳрир кунед

Дастони спиралӣ босираашон дурахшонтар ба назар мерасанд, зеро онҳо дар муқоиса бо тамоми галактика ҳам ситораҳои ҷавон ва ҳам ситораҳои азиму равшантар доранд. Азбаски ситораҳои азим зудтар эволютсия мекунанд, [23] нобудшавии онҳо тамоюли паси мавҷҳои зичӣ дарҳол тира шудани ситораҳои сусттарро тарк мекунад. Ин мавҷи зичро хеле намоёнтар мекунад. [20]

Ба назар мерасад, ки силоҳҳои спиралӣ ҳангоми сайр дар мадори галактикии худ аз байни ситораҳои қадимтаршуда мегузаранд, бинобар ин онҳо ҳатман дастҳоро пайравӣ намекунанд. [20] Ҳангоми ҳаракат кардани ситорагон тавассути даст суръати суръат дар фазои ҳар як ситора бо қувваи ҷозибаи зичии баландтари маҳаллӣ тағир дода мешавад. Инчунин ситораҳои навтаъсис дар мавқеи дохили спирал абадӣ боқӣ намемонанд, ки суръати миёнаи фосила пас аз рафтани ситорагон аз тарафи дигари даст ба ҳолати муқаррарӣ бармегардад. [22]

Орбитаҳои ба таври ҷозиба ҳамҷояшуда Таҳрир

Чарлз Фрэнсис ва Эрик Андерсон аз мушоҳидаҳои ҳаракатҳои зиёда аз 20,000 ситораҳои маҳаллӣ (дар тӯли 300 парсек) нишон доданд, ки ситорагон дар баробари силоҳҳои спиралӣ ҳаракат мекунанд ва тавсиф карданд, ки чӣ гуна ҷозибаи мутақобилаи байни ситорагон боиси он мегардад, ки мадор дар спиралҳои логарифмӣ ҳамоҳанг шаванд. Вақте ки назария нисбати газ татбиқ мешавад, бархӯрдҳо байни абрҳои газ абрҳои молекуларо ба вуҷуд меоранд, ки дар онҳо ситораҳои нав ба вуҷуд меоянд ва эволютсия ба сӯи спиралҳои бисимметрии олиҷаноб шарҳ дода мешавад. [24]

Ситораҳо дар спиралҳо дар дискҳои тунуки радиалӣ бо профилҳои шиддат тақсим карда мешаванд, ки чунин аст [25] [26] [27]

Профилҳои нурҳои галактикаи спиралӣ, аз ҷиҳати координата R / h < displaystyle R / h>, аз тобиши галактика вобастагӣ надоранд.

Пеш аз он ки фаҳмем, ки галактикаҳои спиралӣ берун аз галактикаи Роҳи Каҳкашон мавҷуданд, онҳо аксар вақт ба он ном бурда мешуданд туманнокиҳои спиралӣ. Масъала дар бораи он, ки оё ин гуна ашё галактикаи алоҳидаи мустақил аз Роҳи Каҳкашон аст ё як намуди тумане, ки дар дохили галактикаи худи мо мавҷуд аст, мавзӯи баҳси бузурги соли 1920 дар байни Ҳебер Кертис аз Расадхонаи Лик ва Ҳарлоу Шапли аз кӯҳ буд. Расадхонаи Уилсон. Аз соли 1923 сар карда, Эдвин Хаббл [28] [29] тағирёбандаҳои Сефеидро дар чандин туманҳои спиралӣ, аз ҷумла ба истилоҳ "Туманнокии Андромеда" мушоҳида кард ва исбот кард, ки онҳо дарвоқеъ тамоми галактикаҳои берун аз худуди мо ҳастанд. Истилоҳот тумани спиралӣ аз он вақт инҷониб аз истифода баромадааст.

Роҳи Каҳкашон як вақтҳо галактикаи оддии спирали ҳисобида мешуд. Аввалин астрономҳо гумон карданд, ки Роҳи Каҳкаш галактикаи спиралии мамнӯъ аст дар солҳои 1960. [30] [31] Шубҳаҳои онҳоро мушоҳидаҳои телескопи кайҳонии Спитзер дар соли 2005 тасдиқ карданд [32], ки нишон дод, ки бари марказии Роҳи Каҳкашон назар ба оне ки қаблан гумонбар шуда буд, калонтар аст.


Галактикаи босуръати қадимтарин ҳанӯз

Қадимтарин галактикаи спиралие, ки то ҳол бо номи BRI 1335-0417 дар масофаи 12,4 миллиард соли рӯшноӣ ва дар вақти танҳо 1,4 миллиард соли пас аз таркиши Бузург пайдо шудааст. Дар ду тарафи майдони паймон ва дурахшон дар маркази галактика дастҳои спиралӣ намоёнанд. Тасвир тавассути ALMA / T. Tsukui & # 038 S. Iguchi.

Галактикаҳои свиралӣ ва зебо, босуръат он чизест, ки мо ҳангоми ёдоварӣ кардани ин калима дар бораи он фикр мекунем галактика. Роҳи Каҳкашони мо як галактикаи спиралист. Ин галактикаҳо дар олами ҳамсоя хеле маъмуланд. Аммо астрономҳо дуртар аз қафо ба масофа ва масофа нигоҳ кунанд, камтар галактикаҳои спиралиро дар байни издиҳоми галактикаҳои коиноти мо камтар мебинанд. Ба ҷои ин, вақте ки мо ба кайҳон мебарорем ва галактикаҳо бо гузашти вақт & шаклҳои номунтазам пайдо мешаванд. Ва ҳамин тавр Чӣ хел ва кай Галактикаҳои спиралии ташаккулёфта яке аз саволҳои классикии астрономия мебошанд. Ҳамин тариқ, дар 20 майи соли 2021 бо ҳаяҷон буд, ки астрономҳо аз қадимтарин галактикаи спиралие, ки ҳанӯз ёфт нашудаанд, хабар доданд.

Ин галактика нишони BRI 1335-0417 мебошад. Он ҳамагӣ 1,4 миллиард сол пас аз таркиши Бузург вуҷуд дошт, ки ба масофаи аз 12.4 миллиард соли нур дур будани мо баробар аст. Пас, дур & # 8211 то ба замон баргашт & # 8211 ва ҳанӯз ин галактика дорои силоҳҳои босуръати намоён! Равшан аст, ки ин галактика дар посух додан ба саволҳо дар бораи галактикаҳои спиралӣ & # 8217 саҳми муҳим дорад.

Астрономҳо дар маҷаллаи баррасишаванда дар бораи натиҷаҳои худ як коғаз нашр карданд Илм 20 майи соли 2021.

Галактикаи спиралӣ чист?

Галактикаҳо шаклҳои мухталиф доранд ва аз рӯи морфологияи худ тасниф карда мешаванд, яъне намуди онҳо. Галактикаҳои эллиптикӣ, спиралӣ ва аҷибу номунтазам вуҷуд доранд, ки ҳама дорои хусусиятҳои мухталиф мебошанд. Галактикаҳои спиралӣ аз болиши марказии ситораҳои калонсол, диски ҳамвор ва ҳамвор дар гирди диск иборатанд. Галактикаҳои спиралӣ асосан дар олами наздик мавҷуданд. Ҳангоме ки шумо ба масофаи дур меравед, бо гузашти вақт, камтар спиралҳоро мебинед.

Такафуми Цукуи дар донишгоҳи СОКЕНДАИ Ҷопон муаллифи пешбари ҳуҷҷати нав мебошад. Вай дар як изҳорот гуфт:

Ман ба ҳаяҷон меомадам, зеро ман ҳеҷ далелҳои возеҳи диски даврзананда, сохтори спиралӣ ва сохтори мутамарказро дар галактикаи дур дар ягон адабиёти қаблӣ надида будам.

3 намуди маъмултарини галактикаҳо. Дар сатри боло тасвирҳои схемавӣ ва сатри поён тасвирҳои воқеии галактикаҳо нишон дода шудаанд, ки ба ҳар як 3 категория мувофиқат мекунанд. Тасвир тавассути A. Feild / STScI / Hubblesite.

Мушоҳидаи галактикаи қадимаи спирали

Астрономҳо барои омӯхтани галактикаи BRI 1335-0417 радиотелескопи массиви Atacama Large Millimeter Milray ё ALMA -ро истифода карданд. Ин расадхона & # 8211, ки дар биёбони Атакамаи шимоли Чили ҷойгир аст, сарфи назар аз масофаи бениҳоят калоне аз галактика, қодир аст ба сатҳи баланди қарор (тафсилот) бирасад. Цукуи гуфт:

Сифати маълумоти ALMA он қадар хуб буд, ки ман тавонистам он қадар ҷузъиётро бубинам, ки гумон кардам он галактикаи наздик аст.

Бо назардошти ҳам дурии галактика ва ҳам синну соли ибтидоии коинот дар ин масофа, галактикаи BRI 1335-0417 бисёр ғуборе дошт, ки нурро аз он пинҳон мекунад. Ғубор сохтори галактикаро бо истифода аз телескопҳои намоёни рӯшноӣ ба монанди Ҳаббл душвор месозад. Аммо, дар дарозии мавҷҳои радио, астрономҳо метавонанд унсурҳои мушаххасро дар дохили галактика мушоҳида кунанд. Ва ҳамин тавр онҳо метавонанд назар кунанд гузашта чанги тира.

Дар ин ҳолат, астрономҳо партови ионҳои карбонро барои маълумот дида баромаданд.

Бо истифода аз ионҳои карбон ҳамчун воситаи пайгирии сохтори галактика & # 8217s, астрономҳо метавонистанд шакли спиралии BRI 1335-0417 -ро бубинанд. Онҳо метавонистанд бинанд, ки ин сохтор тақрибан 15,000 соли нур аз маркази галактика дур аст. Ин тақрибан 1/3 андозаи Роҳи Каҳкашон аст, ки барои муқоиса аст. Аммо BRI 1335-0417 тақрибан азими галактикаи Роҳи Каҳкашони мо, аз ҷумла шумораи ситораҳо ва миқдори моддаҳои байни ситораҳо мебошад. Танҳо аз сабаби он, ки шумо онро дарозтар намебинед, маънои онро калонтар намекунад & # 8217t. Цуки чунин шарҳ дод:

Азбаски BRI 1335-0417 як объекти хеле дур аст, мо шояд дар ин мушоҳида канори ҳақиқии галактикаро дида натавонем. Барои галактикае, ки дар коиноти ибтидоӣ вуҷуд дошт, BRI 1335-0417 бузург буд.

Чӣ тавр галактикаи спиралӣ ин қадар барвақт ба вуҷуд омад?

Симулятсияҳо нишон медиҳанд, ки галактикаҳои мутақобила метавонанд галактикаи маҳсулоти ниҳоиро бо силоҳҳои спиралӣ ташкил кунанд. Галактикаҳо дар коиноти ибтидоӣ бештар мутақобила мекарданд ва аз ин рӯ, метавонанд мавҷудияти BRI 1335-0417-ро то замони пеш шарҳ диҳанд. Барои ин сенария инчунин нишонаҳои бештар мавҷуданд: масалан, BRI 1335-0417 дар канори худ миқдори зиёди газ дорад. Ин нишонаи он аст, ки ягон намуди интиқол аз берун ворид мешавад, эҳтимолан аз он сабаб, ки ин галактика бо галактикаҳои дигари хурдтар бархӯрд кардааст.

Видеои дар поён овардашуда як моделиронӣ мебошад, ки нишон медиҳад, ки чанд галактикаи хурд бо ҳам ҳамбастагӣ карда, галактикаи калонтари спиралиро ташкил медиҳанд.


Видео © 2007 T. Takeda, S. Nukatani, T. R. Saitoh, Лоиҳаи 4D2U, NAOJ.

Баъд чӣ шуд?

Сипас чӣ шуд, саволи ҷолиб аст. Тибқи назарияи маъмулӣ, галактикаҳои ситорасоз (ба монанди BRI 1335-0417) бо хокҳои зиёд дар олами ибтидоӣ дар синну солашон ба эллиптикаҳои азим мубаддал хоҳанд шуд. Аммо шояд ин тавр нашавад? Шояд галактикае мисли BRI 1335-0417 муддати тӯлонитар спирал боқӣ монад? Силсилаи спиралҳо барои мо таваҷҷӯҳи хоса доранд, зеро тавре ки Цукуи гуфт:

Системаи офтобии мо дар яке аз силоҳҳои спиралии Роҳи Каҳкашон ҷойгир аст. Ҷустуҷӯи решаҳои сохтори спиралӣ ба мо дар бораи муҳите, ки дар он системаи офтобӣ таваллуд шудааст, маълумот медиҳад. Умедворам, ки ин тадқиқот фаҳмиши моро дар бораи таърихи пайдоиши галактикаҳо боз ҳам бештар хоҳад кард.

Хати поён: Астрономҳо ҳайрон шуданд, ки силоҳҳои спиралиро дар галактикаи дар олами ибтидо ҷойгиршуда пайдо карданд. Ин галактика, BRI 1335-0417, қадимтарин галактикаи спиралие мебошад, ки то ҳол пайдо шудааст ва дар бораи чӣ гуна ва кай ба вуҷуд омадани галактикаҳои спиралӣ маълумот медиҳад.


Муаммо дар бораи он, ки чӣ гуна галактикаҳои спиралӣ дастҳои худро ба даст меоранд

Бо мурур кардани шаклҳои галактикаҳо, диски спирали & mdash бо профили чархдор ва mdash то кунун бештар пиёдагард аст.

Ин тасвир ва аниматсияи видео дар зер симулятсияи ташаккули даст дар галактикаҳои спиралиро нишон медиҳад. Моделиронӣ аз ҷониби UW –Медисон астрофизик Елена Д & rsquoOnghia иҷро карда шуд, ки дар якҷоягӣ бо ҳамкорони Маркази Астрофизикаи Ҳарвард-Смитсон Марк Фогелсбергер ва Ларс Эрнквист таҳқиқоти навро пеш бурд. Тасвирҳоро Тиаго Изе ва Крис Ҷонсон аз Донишгоҳи Юта ва Институти компютерӣ ва тасвирии илмии rsquos эҷод карданд.

Роҳи Каҳкашони мо, мӯътақиданд астрономҳо, спирал аст. Системаи офтобии мо ва Замин дар ҷое воқеъ дар наздикии яке аз силоҳҳои пушида ва пушташуда ҷойгиранд. Ва тақрибан 70 фоизи галактикаҳои наздик ба Роҳи Каҳкаш спиралҳо мебошанд, ки гӯё онҳо оддитарин шаклҳои галактикии коинотро бо миллиардҳо галактика гирифтаанд.

Аммо бо вуҷуди морфологияи маъмули худ, чӣ гуна галактикаҳо ба монанди мо дастҳои хоси худро мегиранд ва нигоҳ медоранд, дар як аст муаммои пойдор дар астрофизика. Бозуи галактикаҳои спиралӣ чӣ гуна ба вуҷуд меоянд? Оё онҳо тағир меёбанд ё бо мурури замон меоянд ва мераванд?

Ҷавобҳо ба ин ва дигар саволҳо ҳоло дар маркази таваҷҷӯҳ қарор доранд, вақте ки муҳаққиқон аз симулятсияҳои нави пурқуввати компютерӣ истифода мебаранд ва ҳаракатҳои 100 миллион зарраҳои ldquostellar & rdquo -ро ҳамчун вазнинӣ пайравӣ мекунанд ва дигар қувваҳои астрофизикӣ онҳоро ба шаклҳои галактикии шинос табдил медиҳанд. Гурӯҳи пажӯҳишгарони Донишгоҳи Висконсин-Мадисон ва Маркази Ҳарфард-Смитсониан астрофизика, ки 1 апрел менависанд, дар бораи моделиронӣ гузориш медиҳанд, ки гӯё саволҳои деринаи пайдоиш ва таърихи ҳаёти силоҳҳои спиралиро дар галактикаҳои диск ҳал мекунанд.

& ldquo Мо бори аввал нишон медиҳем, ки силоҳҳои спиралии ситорагӣ хусусиятҳои гузаранда нестанд, чунон ки дар тӯли даҳсолаҳо даъво доштанд ва & rdquo мегӯяд UW –Медисон астрофизик Елена Д & rsquoOnghia, ки таҳқиқоти навро дар якҷоягӣ бо Маркази Астрофизикаи Ҳарвард-Смитсон Марк Вогелсбергер ва Ларс Ҳернквист роҳбарӣ кардааст. & LdquoОнҳо худидоракунанда, устувор ва тааҷубовар умри дароз доранд. & rdquo

Пайдоиш ва сарнавишти дастҳои спиралии эмблемавӣ дар галактикаҳои диск аз ҷониби астрофизикҳо даҳсолаҳост, ки ду назария бартарӣ доранд, баҳс мекунанд: Яке мегӯяд, ки силоҳҳо бо мурури замон меоянд ва мераванд. Назарияи дуввум ва васеъ паҳншуда ин аст, ки маводе, ки силоҳҳо ва ситорагон, газ ва чанг ва ndash-ро ташкил медиҳанд, аз фарқияти вазнинӣ ва роҳбандӣ ба монанди мошинҳо дар соати бениҳоят таъсир карда, силоҳро дар тӯли солҳои дароз нигоҳ медоранд.

Натиҷаҳои нав дар ҷое дар байни ду назария меафтанд ва нишон медиҳанд, ки силоҳҳо дар ҷои аввал дар натиҷаи таъсири абрҳои бузурги молекулавӣ, минтақаҳои ситорасоз ё ниҳолпарвароне, ки дар галактикаҳо маъмуланд, ба вуҷуд меоянд. Абрҳо ба симулятсия ворид карда шудаанд, мегӯяд D & rsquoOnghia, профессори UW –Медисони астрономия, ҳамчун & ldquoperturbers & rdquo амал мекунад ва кофӣ аст, ки на танҳо ташаккули силоҳҳои спиралиро ба роҳ монем, балки онҳоро ба таври абадӣ нигоҳ дорем.

& ldquo Мо мефаҳмем, ки онҳо силоҳҳои спиралиро ташкил медиҳанд, & rdquo D & rsquoOnghia -ро шарҳ медиҳад. & ldquoПешгӯиҳои гузашта силоҳҳо бо халалдоршавӣ бартараф мешаванд, аммо мо мебинем, ки силоҳҳо мустақил мешаванд, ҳатто вақте ки изтиробҳо бартараф карда мешаванд. Он исбот мекунад, ки вақте ки силоҳҳо тавассути ин абрҳо тавлид мешаванд, онҳо метавонанд мустақилона тавассути (таъсири) ҷозиба вуҷуд дошта бошанд, ҳатто дар ҳолати фавқулодда, вақте ки изтиробҳо дигар нестанд. & Rdquo

Тадқиқоти нав галактикаи диски мустақилро, ки галактика ё объекти дигари наздик ба онҳо таъсир намерасонад, моделсозӣ кардааст. Баъзе таҳқиқоти охирин эҳтимолияти он доранд, ки галактикаҳои спиралӣ бо ҳамсояи наздик ва галактикаи карлики наздикро mdash мекунанд, масалан & mdash дастҳояшонро ба даст меоранд, зеро вазнинии галактикаи моҳвора диски ҳамсояи худро мекашад.

According to Vogelsberger and Hernquist, the new simulations can be used to reinterpret observational data, looking at both the high-density molecular clouds as well as gravitationally induced holes in space as the mechanisms that drive the formation of the characteristic arms of spiral galaxies.


Some fast radio bursts come from the spiral arms of other galaxies

A Hubble Space Telescope image (left) of a galaxy known to host a ‘fast radio burst’ helps ID where in the galaxy the blast originated (oval). After image processing (right), the burst’s origin appears centered on one of the galaxy’s spiral arms.

NASA, ESA, Alexandra Mannings/University of California Santa Cruz, Wen-fai Fong/Northwestern University, Alyssa Pagan/STScI

Инро мубодила кунед:

Five brief, bright blasts of radio waves from deep space now have precise addresses.

The fast radio bursts, or FRBs, come from the spiral arms of their host galaxies, researchers report in a study to appear in the Маҷаллаи астрофизикӣ. The proximity of the FRBs to sites of star formation bolsters the case for run-of-the-mill young stars as the origin of these elusive, energetic eruptions.

“This is the first such population study of its kind and provides a unique piece to the puzzle of FRB origins,” says Wen-fai Fong, an astronomer at Northwestern University in Evanston, Ill.

FRBs typically last a few milliseconds and are never seen again. Because the bursts are so brief, it’s difficult to nail down their precise origins on the sky. Although astronomers have detected about 1,000 FRBs since the first was reported in 2007, only 15 or so have been traced to a specific galaxy.

Sign Up For the Latest from Science News

Headlines and summaries of the latest Science News articles, delivered to your inbox

The first burst to be traced to its source came from a small, blobby dwarf galaxy with a lot of active star formation (SN: 1/4/17). That FRB sends off repeated blasts from a single source, which is an unusual feature, and helped astronomers localize its host galaxy.

“After that, a lot of people thought, well, maybe all FRB hosts are like this,” says astronomer Alexandra Mannings of the University of California, Santa Cruz. But then a second repeating burst was tracked back to a spiral galaxy like the Milky Way (SN: 1/6/20). And a one-off burst was localized to a massive disk-shaped galaxy, also the size of the Milky Way. Others followed.

Mannings, Fong and colleagues thought they could learn more about the FRBs’ sources by localizing their origins even more precisely. Different parts of spiral galaxies tend to host different types of stars. The bright spiral arms tend to mark sites where new stars are being born, while the older and dimmer stars have had time to drift away from the arms into the rest of the galaxy. So figuring out which galactic neighborhoods FRBs call home can reveal a lot about what kind of objects they come from.

Using the Hubble Space Telescope, the researchers took high-resolution images of eight galaxies that were already known to host FRBs, then overlaid the FRBs’ positions onto the images. The five FRBs that came from clearly defined spiral galaxies all lay on or close to the galaxies’ spiral arms, which had not been visible in images from ground-based telescopes. The other three host galaxies had inconclusive shapes, Fong says.

The FRB locales have a fair amount of star formation, but they’re not the brightest and most active parts of their galaxies, Fong says. That suggests FRBs originate with ordinary young stars — not the youngest, most massive stars that occupy the brightest knots in the spiral arms, but not the oldest and dimmest stars that have drifted away from their homes, either.

That finding is consistent with the idea that FRBs come from highly magnetized stellar corpses called magnetars, Mannings says (SN: 6/4/20). There are a couple of ways to produce magnetars from ordinary stars. There’s the slow way, which involves waiting billions of years for a pair of neutron stars to collide (SN: 12/1/20). Or there’s the fast way, which follows the death of a single massive star. It seems like FRBs might come from an in-between process, like the death of a not-so-massive star, Mannings says.

“The fact that FRBs are found to be pretty close to, if not on, the spiral arm, near to these star forming regions, that can give us a better idea of what the timeline is like for the progenitor,” whatever created the FRB, Mannings says. “And if it is a magnetar, it lets us know that it’s not through the delayed channel, like a neutron star merger.”

The finding doesn’t entirely solve the mystery of where FRBs come from, says astrophysicist Emily Petroff of the University of Amsterdam, who was not involved in the new work. But it does help to get a broader picture of their host galaxies.

“FRBs keep throwing a lot of surprises at us, in terms of what they look like, where they’re found, how they repeat,” Petroff says. “This is maybe providing more evidence that FRBs are more related to just sort of general neutron stars.” The next step, of course, is to find more FRBs.

Questions or comments on this article? E-mail us at [email protected]

A version of this article appears in the June 19, 2021 issue of Science News.


Видеоро тамошо кунед: Audiokitob. Rojdestvo CAROL - CHARLES DICKENS. STAVE Marlening arvohi (Июн 2022).