Галактики как открытые системы Типы внешних воздействий

Галактики как открытые системы

Типы внешних воздействий • Приливные силы • Слияние или мержинг соседних галактик • Газодинамическое воздействие • Аккреция газа

Приливные силы, взаимодействие с соседними галактиками • Динамический нарев галактики, обмен угловыми моментами • Изменение формы или генерация спиральной структуры • Появление приливных карликов (при сильном взаимодействии) • Усиление звездообразования (при наличии газа и сильном взаимодействии) • Появление хвостов и перемычек (как результат сильного взаимодействия)

Слияние галактик (мержинг) • • Различают: Малый мержинг Большой мержинг Сухой (dry) мержинг (без газа) Мокрый (wet) мержинг (с газом)

• В скоплениях галактик столкновения галактик играют особую роль

Гидродинамическое взаимодействие с окружающим газом • Динамическое давление • Статическое давление Результат: • Выметание газа • Усиление эффективности звездообразования и уменьшение запасов газа • Усиление нетеплового радиоизлучения • Превращение спиральных галактик в линзовидные

Types of Galaxy Clusters • Regular clusters – concentrated central core – well-defined spherical structure – size in the range 1 -10 Mpc – mass M ~ 10 Mo – Coma cluster • Irregular clusters – no well-defined center – similar size range – mass 10 -10 Mo – Virgo cluster

• По отклонению радиовыбросов от прямой: • n~10 -4 • T~107

X-gas Coma& rich clusters Virgo Log ne T ke. V log. P/k [cm-3] [K·cm-3] -2 -- -3 5 - 10 4. 5 -5. 5 -3 -- -4 2 -4 Ref J. Nevalainen +, 2003 3. 5 – 4. 5 P. Nulsen+, 19 95 3. 5 - 4: M. Dahlem+, 1998, 2000 Small -3: clusters/ groups 1: bulges/ inner halos M 31 bulge -2 - -3 0. 5 - 1 4 - 5 M. Sun+, 2007 Y. Yao+, 2007 -2 - -3 0. 5 A. Bogdan+ 2008 4 -5

A condition of the effective sweeping of gas out of the disc 2 ρV > 2πGΣgasΣstar Gunn, Gott, 1972 . Выметание газа мало эффективно a) Для внутренних областей галактик b) Для галактик, имеющих низкую скорость движения в среде

КАКИЕ СЛЕДСТВИЯ СЖАТИЯ ГАЗА? • • 3. Повышенная степень молекуляризации газа Ускоренное звездообразование, даже там, где лобовое давление газа не эффективно (внутренние области дисков, галактики с низкими скоростями или повернутые «ребром» к потоку) Следствие: ускоренное исчерпание газа Усиление магнитного поля

Результат вмороженности магнитного поля: Магнитное давление B 2/8π пропорционально h 2 Газовое давление Р пропорционально h СЛЕДОВАТЕЛЬНО: При сжати слоя газа В растет, пока (В 2 /8π + Р) не станет равным внешнему давлению Pa = 2 ne k. T

Аккреция Без аккреции трудно объяснить • Химическую эволюцию галактик (содержание металлов в звездах мало отличается для молодых старых звезд диска, а в газе – эффективный выход кислорода меньше теоретически ожидаемого) • Средние темпы звездообразования, отличающиеся лишь в 2 -3 раза (для поздних типов- даже меньше) от наблюдаемых • Практически отсутствие корреляции между эффективностью звездообразования или удельным SFE – c одной стороны, и относительным содержанием газа- с другой.

ПРОБЛЕМА БИМОДАЛЬНОСТИ ГАЛАКТИК

Два предлагавшихмя объяснения бимодальности • Мержинг • Остановка аккреции газа на диск (в основном, в группах и скоплениях)