คำถามเกี่ยวกับแขนกาแลคซีกังหัน


18

ฉันมี 2 คำถามที่เกี่ยวข้องกับกาแลคซีกังหัน

ประการแรกแขนก่อตัวอย่างไร ทำไมดาวถึงสะสมในพื้นที่เฉพาะเหล่านั้น และประการที่สองทำไมพวกเขายังคงเหมือนเดิม?

ส่วนด้านในของแขนจะต้องหมุนเร็วกว่าส่วนนอกดังนั้นแน่นอนว่าจะยืดออกและไม่คล้ายแขนอีกต่อไป แต่เป็นดิสก์รอบ ๆ ใจกลางกาแลคซี


ฉันสนุกกับวิดีโอสั้น ๆ เมื่อวานนี้โดย Sixty Symbols: อะไรทำให้แขนกังหันในกาแลคซีบางแห่งและอะไรคือ "รูปแบบความเร็ว" ศาสตราจารย์ Mike Merrifield อธิบายyoutube.com/th
xdze2

คำตอบ:


20

อันที่จริงแล้วดวงดาวและเนบิวลาที่ประกอบเป็นแขนกังหันนั้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของแขนกังหันนั้นชั่วคราว แขนกังหันเป็นเหมือนคลื่นเสียงที่แต่ละอนุภาคเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ตำแหน่งที่อยู่กับที่มากขึ้นหรือน้อยลง (ดูตัวอย่างที่ภาพเคลื่อนไหวของคลื่นตามยาวจากDan Russelจุดสีแดงเลื่อนไปทางซ้ายเล็กน้อยและไปทางขวารอบตำแหน่งนิ่ง) ฝุ่นก๊าซและดวงดาวเคลื่อนที่ไปทางหรืออยู่ห่างจากคลื่นอื่นตามยาว ในกรณีที่ฝุ่นก๊าซและดวงดาวเข้ามาใกล้กัน (และที่ใดที่ความหนาแน่นเพิ่มขึ้น) สามารถมองเห็นแขนกังหันเนื่องจากดาวฤกษ์หลายดวงอยู่ใกล้กันเพิ่มความสว่างที่ตำแหน่งนั้นในกาแลคซี

ผลกระทบนี้เพิ่มขึ้นมากเนื่องจากความหนาแน่นของฝุ่นและก๊าซที่เพิ่มขึ้นในแขนกังหันทำให้โปรโตสตาร์เกิดขึ้น ดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดเผาผลาญพลังงานของพวกเขาอย่างรวดเร็วจนพวกมันจะหยุดอยู่แม้กระทั่งก่อนที่คลื่นตามยาว (แขนกังหัน) จะผ่านไป ดาวที่สว่างมากเหล่านี้มีอยู่เพียงช่วงเวลาส่วนหนึ่งของการโคจรรอบใจกลางกาแลคซีและในขณะที่อยู่ในแขนกังหัน ดาวส่วนใหญ่ที่มีขนาดใหญ่นั้นมีอยู่นานกว่า แต่ก็มีความหรี่ลงและมีส่วนช่วยในการส่องสว่างของกาแลคซี

สิ่งนี้ทำให้แขนกังหันมีความสว่างมากกว่าส่วนที่เหลือของดิสก์ซึ่งมีดาวอยู่มาก แต่สิ่งเหล่านี้แทบจะมองไม่เห็นเพราะมันหรี่ลงมาก

แน่นอนว่าดาวไม่หมุนรอบตำแหน่งที่มั่นคงในกาแลคซี (เป็นจุดสีแดงในภาพเคลื่อนไหวคลื่น) แต่ทำตามวงโคจรรอบจุดศูนย์กลางกาแลคซี บางครั้งเร็วขึ้นเล็กน้อยและบางครั้งช้าลงเล็กน้อยขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่สัมพันธ์กับแขนกังหัน

เนื่องจากแขนกังหันเป็นคลื่นจึงไม่สำคัญว่าดาวที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางเคลื่อนที่เร็วกว่าดวงดาวที่ขอบ หมายความว่าพวกเขาจะเป็นส่วนหนึ่งของแขนกังหันในระยะเวลาที่สั้นกว่า


2
นี่อาจเป็นสิ่งเดียวที่น่าทึ่งที่สุดที่ฉันเรียนรู้บนอินเทอร์เน็ต ขอบคุณสำหรับสิ่งนี้!
Fattie

ส่งเงินรางวัลเพื่อขอบคุณและส่งเสริมไซต์!
Fattie

12

เพื่อเพิ่มคำตอบที่ยอดเยี่ยมของDieudonnéผมอยากจะบอกว่าแขนกังหันนั้นมีความโดดเด่นในแถบสีฟ้าเท่านั้น (ดาวมวลสูงมักจะเป็นสีน้ำเงินและอายุสั้น) ในขณะที่คลื่นอินฟาเรดตัวอย่างเช่นแขนกังหัน มีความหนาแน่นมากกว่า 10-20% เท่านั้น

สถานการณ์ของทางช้างเผือกนั้นไม่ชัดเจนนักเนื่องจากเราไม่มีมุมมองจากภายนอกและการวัดระยะทางที่แม่นยำกับวัตถุในทางช้างเผือกนั้นเป็นเรื่องยาก ความหวังคือดาวเทียม Gaia ของ ESA จะให้ภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้น

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.