Bule

Bulge (fra engelsk  bulge  - bulge, swelling) - et kugleformet segl af stjerner i midten af ​​galaksen . Udbulningen er den lyseste del af galaksens sfæriske delsystem og en af ​​galaksens to hovedstrukturkomponenter sammen med skiven. Udbulningen består hovedsageligt af gamle population II-stjerner, der bevæger sig i aflange baner.

Den relative sværhedsgrad af bulen varierer meget for forskellige galakser og fungerer som et af de vigtigste kriterier for klassificeringen af ​​galakser: elliptiske galakser består f.eks. kun af et sfærisk delsystem og har ikke en skive, mens det i uregelmæssige galakser er sfæriske galakser. delsystemet er tværtimod meget svagt. Lysstyrken af ​​galaksernes bule er godt beskrevet af Sersics lov .

Buler kan være strukturer med fundamentalt forskellige egenskaber og forskellig natur. Der er tre typer buler: klassiske buler, skiveformede buler ( engelsk  disc-like eller disky ) og kasseformede /peanut-lignende buler ( engelsk  boxy/peanut ), de sidste to typer kaldes nogle gange pseudo-bulges.

Mælkevejen mangler en klassisk bule, men har skiveformede og kasseformede buler. De fleste af stjernerne i bulen af ​​vores galakse er gamle, over 7 milliarder år gamle, men der er også stjerner på 1-5 milliarder år og mindre end 500 millioner år gamle, og der observeres også unge og klare stjernehobe , som f.eks. Arches klyngen .

Beskrivelse og karakteristika

Bulge (fra engelsk  bulge  - bulge, swelling) - et kugleformet segl af stjerner i midten af ​​galaksen . Udbulningen er den lyseste del af galaksens sfæriske delsystem : den omfatter også den ydre, svagere galaktiske glorie . Grænsen mellem disse dele er betinget, størrelsen af ​​en typisk bule er fra hundredvis af parsecs til adskillige kiloparsecs [1] . Udbulningen og skiven  er de to hovedkomponenter i galaksernes struktur, og deres relative lysstyrke varierer meget for forskellige galakser (se nedenfor ) [2] [3] . Galaksernes buler ligner i karakteristika elliptiske galakser af samme størrelse [4] .

Stjernerne i bulerne roterer i meget aflange baner: hastighedsspredningen af ​​stjernerne i dem er stor, mens bulernes rotationshastighed er lav. I bulerne, som i glorie, er stjerner overvejende gamle og tilhører population II , men yngre population I- stjerner er også til stede i bulerne , hvilket tyder på nylig stjernedannelse i bulerne. Bulge-stjerner har en meget højere metallicitet end gloriestjerner, derudover optager denne indikator et større område af værdier for bule-stjerner [1] [5] .

Klassificering af galakser

Tilstedeværelsen og den relative sværhedsgrad af en bule er et af kriterierne for at klassificere galakser . Elliptiske galakser består således kun af et sfærisk delsystem og har ikke en skive, i linseformede og spiralformede galakser udtrykkes både en bule og en skive i en eller anden grad, og i irregulære galakser er det sfæriske delsystem meget svagt [2] [ 3] .

Spiralgalakser er opdelt i undertyper - fra tidligere til senere - Sa, Sb, Sc og Sd med mellemværdier S0a, Sab, Sbc, Scd. En galakse tildeles enhver af disse undertyper i henhold til flere kriterier, herunder bulens sværhedsgrad - i gennemsnit, jo senere typen af ​​en spiralgalakse er, jo lavere er bulens relative lysstyrke og jo mere åbne og pjaltede dens spiralarme [3] [6] . Lentikulære galakser, betegnet som S0, har ikke spiralarme, men deres buler er i gennemsnit mere udtalte end i spiralgalakser [7] .

Overfladelysstyrke

Afhængigheden af ​​overfladens lysstyrke af afstanden til centrum for forskellige komponenter i galaksen er beskrevet af den sersiske lov [8] :

I denne formel  er overfladens lysstyrke i centrum og  er den karakteristiske radius. Velegnet til de fleste buler og stiger i gennemsnit med stigende bule-lysstyrke. Sersics lov ved går over i en eksponentiel fordeling og beskriver buler med lav lysstyrke, og for de klareste buler, såvel som for elliptiske galakser , er egnet , hvor Sersics lov bliver til de Vaucouleurs lov [8] [9] .

Bule typer

Udbulninger kan være strukturer med fundamentalt forskellige egenskaber, der har forskellig karakter [7] . Der er tre typer buler: klassiske buler, skiveformede buler ( engelsk  disc-like eller disky ) og kasseformede/peanut-lignende buler ( engelsk  boxy/peanut ) [10] . Nogle gange kaldes de sidste to typer buler pseudobulger [11] . I en enkelt galakse kan buler af forskellige typer observeres samtidigt [12] .

Klassiske buler

Klassiske buler minder mest i egenskaber om elliptiske galakser . Sådanne buler er mest almindelige i galakser af tidlig type, såsom Sombrero-galaksen , og bliver sjældnere i galakser af senere type (se ovenfor ). Lysstyrkeprofilerne for klassiske buler er beskrevet af Vaucouleurs-loven [7] .

Det antages, at disse objekter dannes under gravitationssammenbrud, der ledsager fremkomsten af ​​en galakse , selv før en skive dannes , eller under fusioner af galakser . I numeriske modeller af fusioner gengives buler, hvis lysstyrkeprofil svarer til de Vaucouleurs-loven [8] [7] . Dannelsen af ​​sådanne buler sker under meget hurtig stjernedannelse, så stjernerne i bulerne er stærkt beriget med elementer, der stammer fra alfa-processen [komm. 1] [12] .

Skiveformede buler

Skiveformede buler skiller sig også ud i lysstyrke over en disk, hvis lysstyrkefordeling er eksponentiel , men er disk-lignende selv i forskellige egenskaber. De er domineret af rotation snarere end hastighedsspredning , de har næsten den samme flade form - forholdet mellem akserne kan være lille, op til 0,3. Deres lysstyrkefordeling kan også være tæt på eksponentiel. Ofte observeres støv , unge stjerner i dem, og ret hurtig stjernedannelse kan forekomme [8] . På grund af deres form er skiveformede buler svære at observere i galakser på kanten [7] [10] .

Det antages, at skiveformede buler hovedsageligt dannes som et resultat af den sekulære udvikling af galakser , i nærvær af ustabiliteter i skiven, såsom stænger eller spiralarme . Disse strukturer omfordeler vinkelmomentet inde i galaksen, på grund af hvilket stjernerne og gassen i galaksen er koncentreret i midten af ​​dens skive, og der dannes en bule, som bevarer nogle kinematiske egenskaber af skiven [7] [10] . På grund af aktiv stjernedannelse dannes bulen ganske effektivt - på få milliarder år kan der dannes en bule med en masse på en milliard solmasser [14] .

Kasseformede buler

Kasseformede buler, også kaldet kasseformede eller jordnøddeformede, er stænger i kraft af deres natur og parametre , der har eksisteret i adskillige omdrejninger af galaksen, og observeres i galakser på kanten [12] . På samme tid ligner de samme strukturer, observeret ikke fra skivens plan, almindelige stænger. Kasseformede buler har en øget lysstyrke langs halveringslinjen til ellipsens store og lille akser, der beskriver deres form, så de kan ligne jordnødder , have en rektangulær eller endda X-form, hvilket fører til deres navn [11] [ 15] [16] . På grund af arten af ​​sådanne genstande, menes det nogle gange, at det er en fejl at kalde dem buler [10] .

Et par omdrejninger af galaksen efter bjælkens udseende får stjernerne i den en hastighedskomponent vinkelret på skivens plan, som et resultat af hvilken stangen bliver tykkere. I kantgalakser ligner sådanne stænger en central bule og ligner buler. Selvom udseendet af en kasseformet bule kan være ledsaget af en stigning i stjernedannelse , indeholder sådanne strukturer hovedsageligt stjerner, der er dannet længe før bulens udseende [11] [12] [17] .

• Sombrero Galaxy har en klassisk bule

• Galaxy NGC 6782 har en skiveformet bule

• En kasseformet bule er tydeligt synlig i galaksen ESO 597-G036 (nedenfor)

Mælkevejens bule

Vores Galaxy har ikke en klassisk bule, men den har to pseudo-buler - kasseformede og skiveformede. Den første er en stang (se ovenfor ), observeret næsten fra enden — vinklen mellem stangens akse og retningen til den er 25° [7] . På grund af det faktum, at afstanden fra Jorden til den nære og fjerne ende af stangen adskiller sig betydeligt, ser den asymmetrisk ud. Den anden er en lille skiveformet bule med stjernedannelse, der foregår inde i den, placeret inde i den første [11] .

De fleste af stjernerne i bulen er gamle, over 7 milliarder år gamle, men der er også stjerner i alderen 1-5 milliarder år og mindre end 500 millioner år gamle, og der observeres også unge og klare stjernehobe , såsom Arches-hoben [5] . Udbulningen måler 3,5 kiloparsec . Metalliciteten af ​​stjerner i Mælkevejens bule varierer fra -1,8 til 0,2 og er beriget med alfa-elementer [7] [11] .

Massen af ​​en skiveformet bule er 3% af stjernemassen af ​​galaksen, og dens karakteristiske tykkelse er 45 parsecs; for en kasseformet en er disse tal henholdsvis 28% og 200 parsecs. Med hensyn til buleparametre og struktur generelt ligner Mælkevejen galakserne NGC 4565 og NGC 5746 [11] .

Noter

Kommentarer

1. ↑ Alfa-elementer produceres hovedsageligt i massive stjerner, der hurtigt afslutter deres evolution - det interstellare medium begynder at blive beriget med dem 10 millioner år efter udbruddet af stjernedannelse , hvilket er meget kort sammenlignet med varigheden af ​​processer i galakser. Andre kemiske grundstoffer , såsom jern , vender tilbage til det interstellare medium i meget længere tid, så de stjerner, der dannes i et kort udbrud af stjernedannelse, når at blive beriget med alfa-elementer, men ikke i jern og nogle andre grundstoffer [13 ]

Kilder

1. ↑ 1 2 Zasov A.V. Galaksens bule . Astronet . Hentet 30. oktober 2021. Arkiveret fra originalen 30. oktober 2021. (ubestemt)
2. ↑ 1 2 Silchenko O. K. Baldzh . Stor russisk encyklopædi . Hentet 30. oktober 2021. Arkiveret fra originalen 22. oktober 2021. (ubestemt)
3. ↑ 1 2 3 Zasov, Postnov, 2011 , s. 342-344.
4. ↑ Karttunen et al., 2007 , s. 375-376.
5. ↑ 12 buler . _ Swinburne University of Technology . Hentet 30. oktober 2021. Arkiveret fra originalen 7. marts 2022. (ubestemt)
6. ↑ Hodge PW Galaxy : Andre klassifikationsskemaer og galaksetyper  . Encyclopedia Britannica . Hentet 2. november 2021. Arkiveret fra originalen 19. oktober 2021.
7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Freeman KC Galactic buler: oversigt . - 01-07-2008. - T. 245 . — S. 3–10 . - doi : 10.1017/S1743921308017146 .
8. ↑ 1 2 3 4 Zasov, Postnov, 2011 , s. 345-346.
9. ↑ Profiler for overfladelysstyrke . Swinburne University of Technology . Hentet 1. november 2021. Arkiveret fra originalen 1. november 2021. (ubestemt)
10. ↑ 1 2 3 4 Gadotti DA -galaksebuler og elliptiske galakser - Forelæsningsnoter: buletyper . ned.ipac.caltech.edu . Hentet 2. november 2021. Arkiveret fra originalen 9. august 2020. (ubestemt)
11. ↑ 1 2 3 4 5 6 Kormendy J., Bender R. Structural Analogs of the Milky Way Galaxy: Stellar Populations in the Boxy Bulges of NGC 4565 and NGC 5746  //  The Astrophysical Journal. - 2019-02-14. — Bd. 872 , udg. 1 . - S. 106 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/aafdff . Arkiveret fra originalen den 5. november 2021.
12. ↑ 1 2 3 4 Athanassoula E. Om arten af ​​buler i almindelighed og af æske/peanut-buler i særdeleshed: input fra N-body-simuleringer  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2005-04. - T. 358 , no. 4 . - S. 1477-1488 . — ISSN 1365-2966 0035-8711, 1365-2966 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.08872.x .
13. ↑ Surdin et al., 2017 , s. 336-337.
14. ↑ Surdin et al., 2017 , s. 323-325.
15. ↑ Surdin et al., 2017 , s. 227.
16. ↑ Møtrik i centrum af galaksen . Populær mekanik . Hentet 2. november 2021. Arkiveret fra originalen 2. november 2021. (Russisk)
17. ↑ Pérez I., Martínez-Valpuesta I., Ruiz-Lara T., de Lorenzo-Caceres A., Falcón-Barroso J. Observationsmæssige begrænsninger til dannelsestid for boxy/peanut bule  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. — 2017-06-01. - T. 470 . — S. L122–L126 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1093/mnrasl/slx087 .

Litteratur

• Galakser / udg. V. G. Surdin . — 2., rettet og suppleret. — M .: Fizmatlit , 2017. — 432 s. — ISBN 978-5-9221-1726-5 .
• Zasov A. V., Postnov K. A. Generel astrofysik . - 2. udg. korrekt og yderligere - Fryazino: Vek 2, 2011. - 576 s. — ISBN 978-5-85099-188-3 .
• Karttunen H., Kroger P., Oja H., Poutanen M., Donner KJ Fundamental Astronomy . — 5. udgave. — Berlin; Heidelberg; N.Y .: Springer , 2007. - 510 s. — ISBN 978-3-540-34143-7 .

Ordbøger og encyklopædier	Stor russer
I bibliografiske kataloger	BNF : 137467151 J9U : 987007551586805171 LCCN : sh92001538 SUDOC : 061605913