![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
atandakil_gunzeИ в самом деле - если подумать, не всегда понятно, отчего в галактиках, особенно, в больших, вообще заводятся звезды.
Мы хорошо знаем, как большие галактики с этой напастью борются.
В принципе, есть один очень эфективный способ, который успешно освоили гигантские эллиптические галактики (хотя вовсе не только они) - завести в своем центре квазар.
Я не раз рассказывал о комплексном механизме действия этого средства борьбы со звездообразованием:
- с одной стороны, квазар поглощает свободный газ, необходимый для звездообразования;
- с другой стороны, его джеты выбрасывают из галактики непоглощенный газ, дополнительно снижая количество материала для новых звезд;
- с третьей стороны, они нагревают те скудные остатки галактического газа, которые не сумели выбросить, а горячий газ не может конденсироваться в звезды (говоря научным языком, условием конденсации газа является превышение потенциальной гравитационной энергии в единице его объема над его тепловой энергией);
- с четвертой стороны, они нагревают (причем, в первую очередь, акустическими волнами) межгалактический газ в окрестностях галактики, препятствуя его аккреции на галактику или, если уж он попадает на галактическую периферию, конденсации в звезды;
- с пятой стороны, наконец, гигантский аккреционный диск вокруг черной дыры еще и излучает высокоэнергетические потоки вещества и фотонов (галактические ветры), не только нагревающие галактический газ, но и "выдувающие" его из галактики.
PS См. также шестой способ: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/120289.html.
Но этот способ хорош для галактик с активным ядром (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/19231.html), и чем более активно ядро галактики, тем он эффективнее, поэтому в основном этот механизм действует в гигантских эллиптических галактиках с присущими им колоссальными центральными черными дырами и сверхактивными ядрами (квазарами и лацертидами) - недаром в таких галактиках уже давно практически отсутствует звездообразование, отчего они являются красными (нет голубых массивных короткоживущих звезд).
А как быть спокойным галактикам (ядро которых вовсе не является активным)?
Об универсальном способе борьбы со звездообразованием, пригодном для всех, я косвенно рассказывал. В принципе, он может быть описан одной фразой: "Стиснуть зубы и немного потерпеть". Бурная (а иногда, очень бурная) вспышка звездообразования длится очень недолго - от силы, 0,5 - 1 млрд. лет, то есть, в сущности, заканчивается почти мгновенно. И основной причиной ее прекращения является даже не исчерпание газа, пригодного для звездообразования, который расходуется на материал для новых звезд, а все те же галактические ветры - только в этом случае они порождаются уже не аккреционными дисками, а многочисленными сверхновыми (я об этом тоже рассказывал: во время вспышки звездообразования рождается много массивных короткоживущих звезд, которые через считанные миллионы или десятки миллионов лет взрываются сверхновыми или даже гиперновыми, а эти взрывы не только нагревают газ, препятствуя его конденсации в звезды, но и постепенно выдувают его из галактики). Таким образом, казалось бы, после прекращения вспышки звездообразования дальше звезды образовываться не будут.
Но не тут-то было. Галактики с прекратившимся (а вернее, прерванным, shut down star formation) звездообразованием должны помнить, что это - не навсегда. Если активного ядра нет (или оно было, но потом его активность прекратилась, что подчас случается за считанные годы), то рано или поздно (точнее, через три-пять миллиардов лет) звездообразование может возобновиться, правда, уже не в прежнем темпе. Причин несколько: во-первых, межгалактический газ продолжает аккрецировать на галактику, некоторая, а подчас, значительная его часть остывает и может достичь температур, при которых начнется конденсация его в звезды; во-вторых, газ поступает в межзвездное пространство с поверхности уже существующих звезд (непрерывно, при вспышках, а то и при взрывах сверхновых, к примеру, типа Ia (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/5401.html); кроме этого, не будем забывать возможное поступление газа при мокрых или влажных мерджингах https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/3161.html).
Казалось бы, из всего сказанного следует простой вывод: если галактике не довелось обзавестись активным ядром или его активность некогда снизилась, в ней рано или поздно должно возобновиться звездообразование, пусть и не бурное, но все же имеющее более или менее заметный темп.
В общем, так просто от этой напасти, казалось бы, не избавишься.
Ан нет... не тут то было...
Обнаруживается, что подчас даже спокойное галактическое ядро низкой светимости может генерировать галактические ветры, интенсивность которых, хотя и недостаточна для "выдувания" газа из галактики, но достаточно велика для того, чтобы нагреть его до энергии, при которой звездообразование оказывается невозможным.
Причем таких спокойных галактик со звездообразованием, подавленным галактическими ветрами, излучаемыми ядром низкой светимости, оказывается удивительно много - по оценкам, около 10% от всего количества разнообразных больших (массой видимого вещества, без учета составляющей их основную массу темной материи, свыше 20 миллиардов солнечных масс) галактик.
Еще более удивительно - пока наблюдательными способами понять, чем эти спокойные галактики с подавленным звездообразованием отличаются от других спокойных галактик, в которых звездообразование вполне успешно продолжается (к примеру, от нашей Галактики или галактики Андромеды) не получается. В сущности, по результатам изучения стоит задуматься над более общим вопросом - отчего вообще не во всех гигантских галактиках подавляется звездообразование.
Мы хорошо знаем, как большие галактики с этой напастью борются.
В принципе, есть один очень эфективный способ, который успешно освоили гигантские эллиптические галактики (хотя вовсе не только они) - завести в своем центре квазар.
Я не раз рассказывал о комплексном механизме действия этого средства борьбы со звездообразованием:
- с одной стороны, квазар поглощает свободный газ, необходимый для звездообразования;
- с другой стороны, его джеты выбрасывают из галактики непоглощенный газ, дополнительно снижая количество материала для новых звезд;
- с третьей стороны, они нагревают те скудные остатки галактического газа, которые не сумели выбросить, а горячий газ не может конденсироваться в звезды (говоря научным языком, условием конденсации газа является превышение потенциальной гравитационной энергии в единице его объема над его тепловой энергией);
- с четвертой стороны, они нагревают (причем, в первую очередь, акустическими волнами) межгалактический газ в окрестностях галактики, препятствуя его аккреции на галактику или, если уж он попадает на галактическую периферию, конденсации в звезды;
- с пятой стороны, наконец, гигантский аккреционный диск вокруг черной дыры еще и излучает высокоэнергетические потоки вещества и фотонов (галактические ветры), не только нагревающие галактический газ, но и "выдувающие" его из галактики.
PS См. также шестой способ: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/120289.html.
Но этот способ хорош для галактик с активным ядром (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/19231.html), и чем более активно ядро галактики, тем он эффективнее, поэтому в основном этот механизм действует в гигантских эллиптических галактиках с присущими им колоссальными центральными черными дырами и сверхактивными ядрами (квазарами и лацертидами) - недаром в таких галактиках уже давно практически отсутствует звездообразование, отчего они являются красными (нет голубых массивных короткоживущих звезд).
А как быть спокойным галактикам (ядро которых вовсе не является активным)?
Об универсальном способе борьбы со звездообразованием, пригодном для всех, я косвенно рассказывал. В принципе, он может быть описан одной фразой: "Стиснуть зубы и немного потерпеть". Бурная (а иногда, очень бурная) вспышка звездообразования длится очень недолго - от силы, 0,5 - 1 млрд. лет, то есть, в сущности, заканчивается почти мгновенно. И основной причиной ее прекращения является даже не исчерпание газа, пригодного для звездообразования, который расходуется на материал для новых звезд, а все те же галактические ветры - только в этом случае они порождаются уже не аккреционными дисками, а многочисленными сверхновыми (я об этом тоже рассказывал: во время вспышки звездообразования рождается много массивных короткоживущих звезд, которые через считанные миллионы или десятки миллионов лет взрываются сверхновыми или даже гиперновыми, а эти взрывы не только нагревают газ, препятствуя его конденсации в звезды, но и постепенно выдувают его из галактики). Таким образом, казалось бы, после прекращения вспышки звездообразования дальше звезды образовываться не будут.
Но не тут-то было. Галактики с прекратившимся (а вернее, прерванным, shut down star formation) звездообразованием должны помнить, что это - не навсегда. Если активного ядра нет (или оно было, но потом его активность прекратилась, что подчас случается за считанные годы), то рано или поздно (точнее, через три-пять миллиардов лет) звездообразование может возобновиться, правда, уже не в прежнем темпе. Причин несколько: во-первых, межгалактический газ продолжает аккрецировать на галактику, некоторая, а подчас, значительная его часть остывает и может достичь температур, при которых начнется конденсация его в звезды; во-вторых, газ поступает в межзвездное пространство с поверхности уже существующих звезд (непрерывно, при вспышках, а то и при взрывах сверхновых, к примеру, типа Ia (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/5401.html); кроме этого, не будем забывать возможное поступление газа при мокрых или влажных мерджингах https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/3161.html).
Казалось бы, из всего сказанного следует простой вывод: если галактике не довелось обзавестись активным ядром или его активность некогда снизилась, в ней рано или поздно должно возобновиться звездообразование, пусть и не бурное, но все же имеющее более или менее заметный темп.
В общем, так просто от этой напасти, казалось бы, не избавишься.
Ан нет... не тут то было...
Обнаруживается, что подчас даже спокойное галактическое ядро низкой светимости может генерировать галактические ветры, интенсивность которых, хотя и недостаточна для "выдувания" газа из галактики, но достаточно велика для того, чтобы нагреть его до энергии, при которой звездообразование оказывается невозможным.
Причем таких спокойных галактик со звездообразованием, подавленным галактическими ветрами, излучаемыми ядром низкой светимости, оказывается удивительно много - по оценкам, около 10% от всего количества разнообразных больших (массой видимого вещества, без учета составляющей их основную массу темной материи, свыше 20 миллиардов солнечных масс) галактик.
Еще более удивительно - пока наблюдательными способами понять, чем эти спокойные галактики с подавленным звездообразованием отличаются от других спокойных галактик, в которых звездообразование вполне успешно продолжается (к примеру, от нашей Галактики или галактики Андромеды) не получается. В сущности, по результатам изучения стоит задуматься над более общим вопросом - отчего вообще не во всех гигантских галактиках подавляется звездообразование.
