Tại sao các thiên hà có cánh tay?


10

Cách đây vài năm, tôi bắt đầu chơi một trò chơi có tên Kerbal Space Program (KSP) và sự hiểu biết của tôi về cách quỹ đạo thực sự hoạt động tăng lên đáng kể. Vì KSP, tôi đã nhìn vào một bức tranh của một thiên hà với cánh tay xoắn ốc của nó và một cái gì đó khiến tôi rất kỳ quặc. Các ngôi sao ở gần quỹ đạo trung tâm thiên hà nhanh hơn các ngôi sao ở xa hơn và điều đó sẽ làm nhòe những làn sao này cho đến khi chúng không còn nhận ra được nữa. Một cái gì đó kỳ lạ đang diễn ra ở đây!

Vậy tại sao các thiên hà có cánh tay? Cái gì chụm lại những ngôi sao như vậy?

Tôi nhận thấy rằng trung tâm của các thiên hà đều bị vấy bẩn và lồi lõm như tôi nghĩ rằng phần còn lại sẽ trông như thế. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu tất cả khối lượng xoay quanh một trung tâm chung đang làm cong không gian xung quanh nó, giống như nước chảy xuống bồn rửa chén của bạn, và sự cong vênh này là thứ bắt vật chất / sao vào làn đường.


2
Chào mừng bạn đến trao đổi ngăn xếp thiên văn và câu hỏi đầu tiên tuyệt vời! Đây thực sự là một vấn đề chưa được giải quyết trong thiên văn học trong một thời gian rất dài, vì vậy bạn không đơn độc khi tự hỏi điều này.
zephyr

Tôi nghĩ rằng tôi nhớ lại việc đọc một cái gì đó ở đâu đó rất lâu trước đây rằng câu trả lời nằm ở sự tương tác với vật chất tối và / hoặc năng lượng tối. Tôi có thể sai. Giống như bạn, tôi rất xanh khi nói về thiên văn học và vật lý thiên văn. Tôi chỉ là một giáo dân bình thường với sự tò mò tự nhiên. Tôi thậm chí chưa từng chơi KSP (mặc dù trước đây tôi đã thấy một vài video KSP trên YouTube). Tôi chắc rằng ai đó thông minh hơn tôi ở đây có thể giải thích về điều này hoặc gỡ lỗi cho tôi. Họ thậm chí có thể ném vào một trong những phương trình trông rất ngầu, phức tạp một cách kỳ cục mà bạn hoặc tôi sẽ không hiểu ý nghĩa của nó.
iMerchant


1
@zephyr cảm ơn bạn vì đã thực hiện một số nghiên cứu cho tôi thấy rằng quỹ đạo của keplerian hoạt động như tôi đã cho rằng tất cả các ngôi sao trong thiên hà sẽ phải ở trong phạm vi ảnh hưởng của lỗ hậu siêu lớn mà chúng không phải. Vì vậy, có giả định này là vấn đề lớn nhất. Tôi sẽ phải vượt qua dòng suy nghĩ đó.
Hal Clark

2
Câu hỏi tương tự với một câu trả lời tốt đẹp ở đây: astronomy.stackexchange.com/questions/6232/...
userLTK

Câu trả lời:


5

Các giải thích thông thường của cánh tay xoắn ốc liên quan đến sóng mật độ . Chuyển động không đồng nhất dẫn đến vật chất xen kẽ nhau (thúc đẩy sự hình thành sao) và lan rộng ra. Giống như ô tô trên một con đường tắc nghẽn, các ngôi sao di chuyển qua các khu vực có mật độ lớn hơn hoặc nhỏ hơn theo thời gian. Sự bôi nhọ xoay mà bạn dự đoán được gọi là "vấn đề quanh co". Bài báo Khoa học Mỹ này cung cấp ba lời giải thích của các nhà thiên văn học chuyên nghiệp.


Tôi thấy bài viết đó rất rất thú vị. Cảm ơn vì bài đăng. Tôi không biết rằng tôi đã tình cờ vấp phải một trong những chủ đề thú vị nhất đang diễn ra trong thiên văn học.
Hal Clark

2
Nó thực sự chỉ là khí đốt kết thành vũ khí, phải không? Những gì chúng ta thấy là những ngôi sao lớn trẻ hình thành ở đó. Hầu hết trong số họ đi siêu tân tinh và biến mất trước khi họ rời khỏi khu vực mật độ cao trong vòng tay. Những ngôi sao nhỏ, vô hình, được phân bố đều trong đĩa thiên hà, không tập trung vào cánh tay. Đúng?
LocalFluff

4
@LocalFluff - Không, cũng có những làn sóng mật độ trong dân số chung của các ngôi sao cũ, mặc dù chúng không mạnh bằng các nhánh xoắn ốc khí.
Peter Erwin
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.