Чи змінюються галактики форми та розміри з часом?

Галактики бувають різних форм і розмірів. Які фактори визначають форму і розмір галактики, і як вони можуть змінюватися з часом?

Розміри галактики залежать від того, як речовина розподілялася в ранньому Всесвіті, і як вона руйнувалася під власною гравітацією, утворюючи скупчення (темної) речовини, які галактики формували б навколо.

Самі ранні галактики мають нерегулярний характер, але оскільки матерія падала до них, і вони розвивали послідовний орбітальний напрямок, вони формувалися в диск. Гравітаційні хвилі в диску потім виявляються як спіральні руки. Великі галактики, які активно утворюють зірки, як правило, мають цю будову. Маленькі галактики ніколи не можуть досягти точки формування диска і залишатися нерегулярними.

Коли галактики стикаються і взаємодіють, орбіти зірок порушуються. Результатом злиття двох великих спіральних галактик часто є галактика, в якій зірки орбітують у всі сторони, схожа на еліптичну галактику. Утворення зірок у еліптичних галактиках часто дуже низьке. Еліптичні галактики - це найбільш розвинена форма галактик.

Часова шкала цієї еволюції повільна. Минуло мільярди років, щоб галактики еволюціонували від однієї форми до іншої.

Деталі процесу утворення та еволюції галактик досі не визначені. Точна природа темної матерії буде важливою для розуміння того, як утворюються галактики. Роль (якщо така є), яку відіграють чорні діри у формуванні галактики, є невизначеною.

Однозначно так.

Галактики зростають шляхом плавного нагромадження речовини (як темної, так і баріонічної), а також шляхом злиття з іншими галактиками. Незначні злиття (тобто там, де одна галактика набагато більша за іншу) просто порушують меншу, не змінюючи форми більшої (але можуть на деякий час збільшити її швидкість утворення зірок). Основні злиття, де галактики мають порівнянні розміри, можуть повністю «зруйнувати» галактики. Якщо галактики, що зливаються, є спіралями, то вони іноді можуть осідати у більшу спіральну галактику, можливо, із посиленою центральною опуклістю. Але іноді, залежно від іншого, від їх орієнтації до злиття, вони натомість стають еліптичними.

Оскільки Всесвіт розширюється, в минулому галактики були ближчими, і тому більша частина зростання вже відбулася.

Маленькі галактики , які проходять інтенсивне утворення зірок, можуть здути свій газ з - за зоряну зворотний зв'язок, таким чином , щоб позбутися від більшості їх газу і , таким чином , де - складки трохи за розміром і «гасити» самі.

Галактики мають своє походження від скупчень у майже гладкому первинному супі газу та темної речовини (і радіації). Ці скупчення мають розподіл за розмірами - функцію ореолу маси - що є законом потужності при малій масі та з експоненціальним відсіченням у великих масах. Таким чином, розміри галактик дотримуються аналогічного розподілу.

На малюнку ліворуч (створений за допомогою цього інструменту ) показано розподіл ореолів темної речовини, тобто число на обсяг при даній масі сьогодні (червоне зміщення , суцільна лінія) і коли Всесвіту було лише два мільярди років ( , пунктирна лінія). Видно, що в ранні часи великі ореоли ще не формувалися.$z=0$$z=3$

На малюнку праворуч (з мого власного космологічного моделювання) показано, скільки зірок є в (імітованому) ореолі темної речовини даної маси. Ви бачите, що він слідує приблизному закону про владу, але з досить деяким розкидом.