กาแลคซีเปลี่ยนรูปร่างและขนาดไปตามกาลเวลาหรือไม่?

กาแลคซีมีรูปร่างและขนาดแตกต่างกัน ปัจจัยใดเป็นตัวกำหนดรูปร่างและขนาดของกาแลคซีและสิ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อเวลาผ่านไป

ขนาดของกาแลคซีขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของสสารในเอกภพยุคแรกและการยุบตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันในการก่อตัวของสสาร (มืด) ที่กาแลคซีจะก่อตัว

กาแลคซีที่เก่าแก่ที่สุดนั้นไม่ปกติ แต่เมื่อสสารตกลงมาพวกมันและพวกมันก็พัฒนาทิศทางการโคจรที่สอดคล้องกันพวกมันก่อตัวเป็นแผ่นดิสก์ คลื่นแรงโน้มถ่วงในแผ่นดิสก์จากนั้นแสดงเป็นแขนกังหัน กาแลคซีขนาดใหญ่ที่ก่อตัวดาวฤกษ์อย่างกระตือรือร้นมักจะมีโครงสร้างนี้ กาแลคซีขนาดเล็กอาจไม่ถึงจุดที่ก่อตัวเป็นแผ่นดิสก์และยังคงไม่สม่ำเสมอ

เมื่อกาแลคซีชนและปฏิสัมพันธ์กันวงโคจรของดาวก็กระจัดกระจาย ผลจากการรวมกันของกาแลคซีกังหันขนาดใหญ่สองแห่งมักจะเป็นกาแลคซีซึ่งดาวฤกษ์โคจรรอบทุกทิศทางซึ่งดูเหมือนกาแลคซีทรงกลม การก่อตัวดาวในกาแลคซีรูปไข่มักจะต่ำมาก กาแลคซีรูปไข่เป็นกาแลคซีรูปแบบวิวัฒนาการมากที่สุด

ระดับเวลาของวิวัฒนาการนี้ช้า กาแลคซีใช้เวลาหลายพันล้านปีในการพัฒนาจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่ง

รายละเอียดของกระบวนการสร้างกาแลคซีและวิวัฒนาการยังไม่แน่นอน ลักษณะที่แน่นอนของสสารมืดจะมีความสำคัญในการทำความเข้าใจว่ากาแลคซีก่อตัวอย่างไร บทบาท (ถ้ามี) ที่หลุมดำเล่นในการก่อตัวกาแลคซีนั้นไม่แน่นอน

ใช่และแน่นอนที่สุด.

กาแลคซีเติบโตผ่านการรวมตัวของสสาร (ทั้งมืดและแบริออน) อย่างราบรื่นและผ่านการควบรวมกับกาแลคซีอื่น ๆ การควบรวมกิจการย่อย (เช่นที่กาแลคซีแห่งหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่าอีกกาแล็กซี่) เพียงแค่รบกวนกาแลคซีที่เล็กกว่าโดยไม่ต้องเปลี่ยนรูปร่างของดาวที่ใหญ่กว่า (แต่อาจเพิ่มอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์สักพัก การควบรวมที่สำคัญซึ่งกาแลคซีมีขนาดใกล้เคียงกันสามารถ "ทำลาย" กาแลคซีได้อย่างสมบูรณ์ หากกาแลคซีที่รวมกันเป็นเกลียวบางครั้งพวกมันสามารถตกลงสู่กาแลคซีกังหันขนาดใหญ่ขึ้นได้ แต่บางครั้งขึ้นอยู่กับสิ่งอื่น ๆ ในทิศทางของพวกเขาก่อนที่จะรวมพวกเขากลายเป็นรูปไข่แทน

ตั้งแต่จักรวาลกำลังขยายตัวกาแลคซีก็อยู่ใกล้กันมากขึ้นในอดีตและทำให้การเติบโตส่วนใหญ่เกิดขึ้นแล้ว

กาแลคซีขนาดเล็กที่ได้รับการก่อตัวดาวที่รุนแรงอาจจะระเบิดออกก๊าซของพวกเขาเนื่องจากการตอบรับเป็นตัวเอกในลักษณะนี้ได้รับการกำจัดมากที่สุดของก๊าซของพวกเขาและทำให้เดอรอยพับเล็ก ๆ น้อย ๆ ในขนาดและ "ดับ" ตัวเอง

กาแล็กซี่มีต้นกำเนิดมาจากกระจุกในน้ำซุปแก๊สและสสารมืดในยุคแรกที่เกือบราบเรียบ กระจุกเหล่านี้มีการกระจายขนาด - ฟังก์ชันมวลของฮาโล - ซึ่งเป็นกฎกำลังไฟฟ้าของมวลชนขนาดเล็กและมีการตัดแบบเอกซ์โพเนนเชียลที่มวลขนาดใหญ่ ดังนั้นขนาดกาแลคซีจึงเป็นไปตามการกระจายตัวที่คล้ายกัน

รูปด้านซ้ายด้านล่าง (สร้างด้วยเครื่องมือนี้ ) แสดงการกระจายของสสารมืดรัศมีเช่นจำนวนต่อปริมาตรที่มวลที่กำหนดในวันนี้ (redshift , เส้นทึบ) และเมื่อจักรวาลมีอายุเพียงสองพันล้านปี ( , เส้นประ) คุณจะเห็นได้ว่าในครั้งแรกรัศมีขนาดใหญ่ยังไม่เกิดขึ้น$z=0$$z=3$

รูปทางด้านขวา (จากการจำลองทางดาราศาสตร์ของฉัน) แสดงจำนวนดาวที่มีอยู่ในรัศมีสสารมืด (จำลอง) ของมวลที่กำหนด คุณจะเห็นว่ามันเป็นไปตามกฎหมายพลังงานโดยประมาณ แต่มีการกระจายค่อนข้างบาง