Các thiên hà có thay đổi hình dạng và kích thước theo thời gian không?

Các thiên hà có hình dạng và kích cỡ khác nhau. Những yếu tố nào quyết định hình dạng và kích thước của một thiên hà và làm thế nào chúng có thể thay đổi theo thời gian?

Kích thước của một thiên hà phụ thuộc vào cách vật chất được phân phối trong vũ trụ sơ khai và cách nó sụp đổ dưới trọng lực của chính nó để tạo thành các khối vật chất (tối) mà các thiên hà sẽ hình thành xung quanh.

Các thiên hà sớm nhất là không đều, nhưng khi vật chất rơi về phía chúng, và chúng đã phát triển một hướng quỹ đạo nhất quán, chúng tạo thành một đĩa. Sóng hấp dẫn trong đĩa sau đó xuất hiện dưới dạng xoắn ốc. Các thiên hà lớn đang tích cực hình thành sao có xu hướng có cấu trúc này. Các thiên hà nhỏ có thể không bao giờ đạt đến điểm hình thành một đĩa và không đều.

Khi các thiên hà va chạm và tương tác, quỹ đạo của các ngôi sao bị phá vỡ. Kết quả của sự hợp nhất của hai thiên hà xoắn ốc lớn thường là một thiên hà trong đó các ngôi sao quay quanh mọi hướng, trông giống như một thiên hà hình elip. Sự hình thành sao trong các thiên hà hình elip thường rất thấp. Các thiên hà hình elip là dạng thiên hà phát triển nhất.

Quy mô thời gian của sự tiến hóa này là chậm. Phải mất hàng tỷ năm để các thiên hà phát triển từ dạng này sang dạng khác.

Các chi tiết của quá trình hình thành và tiến hóa của thiên hà vẫn chưa chắc chắn. Bản chất chính xác của vật chất tối sẽ rất quan trọng trong việc tìm hiểu cách thức các thiên hà hình thành. Vai trò (nếu có) mà các lỗ đen đóng vai trò trong sự hình thành thiên hà là không chắc chắn.

Vâng chắc chắn.

Các thiên hà phát triển thông qua sự bồi tụ trơn tru của vật chất (cả bóng tối và baryonic) và thông qua sự hợp nhất với các thiên hà khác. Sự hợp nhất nhỏ (tức là nơi một thiên hà lớn hơn nhiều so với thiên hà khác) chỉ đơn giản phá vỡ thiên hà nhỏ hơn mà không thay đổi hình dạng của thiên hà lớn hơn (nhưng có thể tăng tốc độ hình thành sao trong một thời gian). Các vụ sáp nhập lớn, nơi các thiên hà có kích thước tương đương, hoàn toàn có thể "phá hủy" các thiên hà. Nếu các thiên hà hợp nhất là các hình xoắn ốc, đôi khi chúng có thể định cư thành một thiên hà xoắn ốc lớn hơn, có thể có độ phồng trung tâm được tăng cường. Nhưng đôi khi, tùy thuộc vào những thứ khác về định hướng của chúng trước khi hợp nhất, thay vào đó chúng trở thành hình elip.

Kể từ khi Vũ trụ đang mở rộng, các thiên hà đã gần nhau hơn trong quá khứ, và do đó, hầu hết sự tăng trưởng đã diễn ra.

Thiên hà nhỏ mà trải qua sự hình thành sao mãnh liệt, có thể thổi ra khí của họ do thông tin phản hồi sao, theo cách này loại bỏ hầu hết khí của họ và do đó de nhăn một chút về kích thước và "dập tắt" bản thân.

Các thiên hà có nguồn gốc từ các khối trong súp nguyên thủy gần như mịn màng của khí và vật chất tối (và bức xạ). Các cụm này có phân bố kích thước - chức năng khối lượng hào quang - là một quy luật sức mạnh ở khối lượng nhỏ và với sự cắt giảm theo cấp số nhân ở khối lượng lớn. Do đó, kích thước của các thiên hà tuân theo sự phân phối tương tự.

Hình bên trái (được tạo bằng công cụ này ) cho thấy sự phân bố các quầng vật chất tối, tức là số lượng trên một khối lượng nhất định ngày nay (dịch chuyển đỏ , đường liền nét) và khi Vũ trụ chỉ mới hai tỷ năm tuổi ( , đường đứt nét). Bạn có thể thấy rằng trong thời gian đầu, các halo lớn chưa hình thành.z = $z=0$$z=3$

Hình bên phải (từ mô phỏng vũ trụ của riêng tôi) cho thấy có bao nhiêu ngôi sao trong một vầng hào quang vật chất tối (mô phỏng) của một khối lượng nhất định. Bạn có thể thấy rằng nó tuân theo một luật sức mạnh gần đúng, nhưng với một số phân tán.