Mật độ sao trong thanh thiên hà của chúng ta lớn hơn bao nhiêu?


14

Nó dày đặc hơn bao nhiêu trong thanh thiên hà so với mật độ "bình thường" ở cùng bán kính?

Có phải chỉ là một vài phần trăm? hoặc là, nói, "ba lần" dày đặc?

Hoặc là các yếu tố khác đang chơi: độ sáng của sao, khí?
Hay chúng ta thực sự không biết?


Tôi nghĩ rằng những hạn chế quan sát về điều này là thưa thớt, nếu có, nhưng từ mô phỏng số tôi nghĩ rằng quá mức 10-20% sẽ là một phỏng đoán thực tế. Dường như không thể tìm thấy bất kỳ tài liệu tham khảo nào, vì vậy tôi sẽ không cảm thấy thoải mái khi đăng câu trả lời.
pela

1
Nó chắc chắn yên tĩnh bí ẩn, phải không @pela? Hơn nữa: một số tài liệu tham khảo sẽ nói rằng sự quá mức duy nhất là sự quá mức của những ngôi sao sáng hơn (tức là những người trẻ tuổi); thực sự không có sự quá mức nào cả Nó dường như không được biết đến nhiều. Có vẻ như không có tài liệu thực sự về vấn đề này.
Fattie

Trong các nhánh xoắn ốc, đó là ít nhất là trường hợp. Ở đây, tỷ lệ quá mức là khoảng 10%, nhưng bạn có số lượng sao mới hình thành lớn hơn (do sóng áp suất bắt đầu hình thành sao) và vì các ngôi sao sáng nhất chết nhanh, chúng chủ yếu được tìm thấy trong các nhánh xoắn ốc, khiến chúng dễ nhìn thấy hơn. Một cái gì đó tương tự có thể là các trường hợp trong thanh, nhưng tôi không chắc nó có cùng mức độ không, vì màu đỏ hơn của thanh.
pela

1
Dân số sao già hơn, vì vậy những ngôi sao khổng lồ, màu xanh đã chết. Tính kim loại cũng thường cao hơn ở trung tâm, dẫn đến màu đỏ hơn.
pela

2
@pela - cũng vậy, độ tương phản mật độ cho các nhánh xoắn ốc có thể nhiều hơn 10% - nó có thể là các yếu tố của 2 hoặc 3. Ví dụ, từ nghiên cứu kinh điển này của Rix & Rieke (1993) của M51: "Trong M51 chúng tôi tìm thấy độ tương phản mật độ khối lượng bề mặt (cánh tay / interarm) nằm trong khoảng từ 1,8 đến 3, tương đương với kết quả từ mô phỏng cơ thể N của cuộc chạm trán thủy triều của thiên hà với NGC 5195. "
Peter Erwin

Câu trả lời:


3

Trong các thiên hà bị chặn khác tương tự mơ hồ với Dải Ngân hà, độ tương phản trong mật độ bề mặt sao (được chiếu) giữa thanh và vùng liên thanh tại cùng bán kính (ví dụ, dọc theo trục nhỏ của thanh, vuông góc với thanh) thường là một yếu tố của ít nhất hai; trong các thanh đặc biệt mạnh, nó có thể cao tới sáu (xem, ví dụ, Hình 5 trong Ohta et al. 1990 ). Sự tương phản tương tự được nhìn thấy trong các mô hình N-body của các thiên hà đĩa tạo thành các thanh.

Khó hơn nhiều để tìm ra điều này cho Dải Ngân hà, bởi vì chúng ta không nhìn xuống từ trên cao. Nỗ lực tốt nhất để lấy được mô hình mật độ sao 3D của thanh từ số lượng sao và ước tính khoảng cách mà tôi biết là Wegg et al. (2015) . Từ góc nhìn trực diện của mô hình của họ (Hình 14), tôi sẽ dự đoán độ tương phản tối đa là hệ số 4 hoặc hơn.

Quan điểm trực diện của Dải Ngân hà từ Wegg et al.  (2015)

Hình 14 của Wegg et al.: Chiếu trực diện mật độ sao cho Dải Ngân hà (mô hình đầy đủ trong bảng điều khiển bên phải).

Mật độ 3D (có thể là những gì bạn thực sự hỏi về) ở phần bên trong của thanh không hoàn toàn tuyệt vời như điều này cho thấy, bởi vì phần bên trong của thanh dày theo chiều dọc, tạo thành một "hình hộp / hình hạt đậu "Phình (điều này sẽ tương ứng với vùng màu đỏ trong hình trên). Vì vậy, độ tương phản sẽ ít hơn một chút so với khu vực liên thanh (ít dày hơn). Nhưng phần bên ngoài của thanh mỏng gần bằng phần còn lại của đĩa, do đó độ tương phản mật độ bề mặt được chiếu sẽ có nghĩa là độ tương phản tương tự về mật độ sao 3D.


Đáng kinh ngạc. BTW Chắc chắn dữ liệu GAIA sẽ thổi bay dữ liệu hiện có, chính xác là vấn đề này, phải không ??
Fattie

".. bởi vì phần bên trong của thanh dày theo chiều dọc, tạo thành một chỗ phình" hình hộp / hình hạt đậu ".." AHHHHHH đó là một điểm tuyệt vời! Tất nhiên, nó có thể chỉ đơn giản là dày hơn, KHÔNG dày đặc hơn !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Tôi không nghĩ về điều đó!
Fattie

1
Dữ liệu GAIA chắc chắn sẽ giúp ích rất nhiều, mặc dù phần lớn phân tích này dựa trên dữ liệu hồng ngoại cho phép nhìn thấy các ngôi sao ở khoảng cách lớn, bao gồm cả phía xa của thanh; vì GAIA là quang học, tôi không nghĩ rằng nó có thể có được loại dữ liệu đó.
Peter Erwin

3

Trong Dải Ngân hà, mật độ trong thanh dường như lớn hơn khoảng 5 lần so với "bên cạnh thanh".

Mô hình gần đây nhất của thanh Galactic tôi có thể tìm thấy là Portail et al. (2017) , có mô hình được xây dựng để phù hợp với một loạt các khảo sát quan sát ( VVV , UKIDSS , 2MASS , BRAVA , OGLEARGOS ). Hình dưới đây từ bài viết này cho thấy cấu hình mật độ của thanh / phình (bảng bên trái), đĩa (bảng giữa) và khối kết hợp (bảng bên phải).

Đường cong màu đỏ cho thấy mật độ dọc theo thanh (tức là trục chính) và đường cong màu xanh cho thấy nó vuông góc theo đây (trục phụ). Do đó, vết sưng trung tâm trong đường cong màu xanh nằm trong thanh, nhưng sau khoảng 2 kpc (tức là 6-7000 lightyears), nó bị bong ra. Ở đây mật độ khối (bề mặt) xấp xỉ . Tuy nhiên, thanh ngoài màu xanh lam cho thấy mật độ chỉ , tức là thấp hơn 5 lần .109Mkpc-22×10số 8Mkpc-2

quán ba

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.