Galaxisok kölcsönhatásai

Galaxisok közti távolság ~ 100 galaxis méret

Kölcsönhatása utaló jelek:

- elliptikus galaxisok nagyobb aránya halmazok

közepén

- forró, röntgensugárzó plazma a halmazokban

- diszkek csavarodása (warp)

- ütköző galaxisok (pl. Antenna)

Coma halmaz

DSS

ROSAT

Chandra

DSS + radio

ESO 510-13

Antenna-galaxis

Galaxisok ütközése

a Tejútrsz. átlagos csillagsűrűsége a Nap körül:

’ = 0.05 Mo/pc3

átlagos csillagtömeg: m = 0.5 Mo

==> csillagkoncentráció: n = ’ / m = 0.1 1/pc3

A közepes szabad úthossz: l = 1 / (n “)

a hatáskeresztmetszet: “ = r2 ~ 10-14 pc2

adódik: l Û 1013 pc

==> az ütközés vsz-e kicsi (1 kpc úton 10-10)

Dinamikai súrlódás

Nagy tömeg mozgása állandó sűrűségű közegben:

a grav. miatt a sűrűség-

kontúrok eltorzulnak

--> fékezik a mozgást

kimutatható, hogy a "súrlódási erő":

Példa: gömbhalmaz kering az M31 körül

m = 5 106 Mo

vg = 250 km/s	==> mekkora a dinamikai súrlódás?

A rotációs görbe alapján:

Ebből:

adódik:

Mennyi idő alatt veszti el az imp.mom.-át?

A dinamikai súrlódás miatt:

Mivel a rot.görbe lapos, v kb. állandó marad:

integrálva:

A bespirálozási időre adódik:

r0 távolságról indulva Ts idő alatt a gömbhalmaz

belezuhan a galaxis magjába

Ha Ts ~ 17 M év (a galaxis kora):

ezen a távolságon belül a gömbhalmazok már

belespiráloztak a magba

Összeolvadó galaxisok

(mergers)

- dinamikai súrlódás

miatt imp.mom.

vesztés

- több magú galaxisok

vszleg így keletkeztek

Komputer-szimulációk

- csillagok: tömegpontok

- ISM: folyadék

- N-test probléma

numerikus megoldása

Gyűrű galaxisok

kis tömeggel való

gyors ütközés:

a csillagok helyzete

nem változik, csak

a kin. energiájuk nő

Ütközés előtt: 2 K0 = -U0 = -2 E0 (viriáltétel)

Ütközés után: K = K0 + dK, U = U0

az ütközés után a kinetikus energia "termalizálódik"

Új egyensúlyi helyzet: E = E0 + dK = U1 / 2

ebből: U1 = 2 E0 + 2 dK = U0 + 2 dK > U0

Hoag objektum, HST

pot. energia növelése:

gyűrű kilökődése

ISM össze-

nyomódása:

gyors

csillag-

képződés

Pólus-gyűrű

(polar ring) galaxisok

távoli gyűrű

fiatal csillagokból

túl gyors rotáció

--> sötét anyag halo

Központi porsáv

(central dust lane)

elliptikus galaxisok

sűrű centrális porsávval

diszk galaxisok ütközése

nyomán alakulhattak ki (?)

optikaitól teljesen eltérő kép rádióban és röntgenben

--> sötét anyag szerepe jelentős

Centaurus A

Tidal-tail galaxisok ("Antenna"-galaxisok)

Tidal-tail galaxisok

két koronggalaxis

lassú elhaladása egymás

mellett

a gravitáció anyagot húz ki

a galaxisokból (tidal stripping)

sötét angyag halo megnöveli

a kölcsönhatás erősségét

T.f.h. 2 galaxis parabolikus sebességgel ütközik:

(vc a körsebesség 1. körül)

D

Az 1. gx. halo-csillagai kb. vc -

vel mozognak -> a perturbáció

állandó távolságon megy végbe!

A halo-csillagok impulzusának

megváltozása:

d

1.

2.

Azok a csillagok szabadulnak ki 1-ből, amelyek

a kölcsönhatás miatt parabolikus sebességre gyorsulnak:

A kettőt összevetve:

Beírva dt értékét:

Adódik:

ahol q = M2 / M1

Tehát a lassú ütközés a centrumtól

R = D - d távolságra lévő anyagot fogja leszakítani

ebben a távolságban a tömegsűrűség:

tehát a kidobódó anyag alacsony sűrűségű lesz

Komputer szimuláció

Csillagontó (starburst) galaxisok

IRAS felfedezés

L nagy része IR-ben sugárzódik ki

erős csillagképződés a bulge-ban

nagy tömegű ISM -- a csillagképződés üzemanyaga

NGC 4736

cD-galaxisok

óriás elliptikus galaxisok

halmazok közepén

50 %-ának többszörös

magja van

rengeteg gömbhalmaz:

befogás eredménye lehet

több galaxis összeolvadásából jöhettek létre

(galaktikus kannibalizmus)

2005-02-19T14:50:16