Πώς σχηματίζονται οι σπειροειδείς γαλαξίες και ποιες διαδικασίες συμβάλλουν στην εμφάνιση της μοναδικής δομής τους;
1. Αύξηση αερίου και κατάρρευση:
- Οι σπειροειδείς γαλαξίες αρχίζουν ως περιστρεφόμενα σύννεφα αερίου και σκόνης στο τεράστιο σύμπαν. Αυτά τα σύννεφα αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο και είναι γνωστά ως πρωτοογαλακτικά σύννεφα.
- Η βαρυτική έλξη μέσα στο πρωτογκαλακτικό σύννεφο αναγκάζει να συρρικνωθεί και να συμπυκνωθεί, δημιουργώντας το σχηματισμό ενός πρωτοογαλακτικού δίσκου.
2. Γωνιακή ορμή:
- Καθώς το σύννεφο αερίου καταρρέει, η διατήρηση της γωνιακής ορμής διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο.
- Η περιστρεφόμενη κίνηση του σύννεφου αερίου έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός περιστρεφόμενου δίσκου, ένα χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό των σπειροειδών γαλαξιών.
3. Κύματα πυκνότητας και σπειροειδείς βραχίονες:
- Οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις εντός του πρωτοογαλακτικού δίσκου προκαλούν το σχηματισμό κυμάτων πυκνότητας στο αέριο και τα αστέρια.
- Αυτά τα κύματα πυκνότητας αναπτύσσονται περαιτέρω σε σπειροειδείς βραχίονες, τις εικονικές δομές που δίνουν στους σπειροειδείς γαλαξίες το όνομά τους.
- Η διαφορική περιστροφή συμβάλλει επίσης στο σχήμα και τη συντήρηση των σπειροειδών όπλων. Αυτό αναφέρεται στις διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής των εσωτερικών και εξωτερικών τμημάτων του γαλαξία, όπου τα αστέρια και το αέριο στην εσωτερική περιοχή περιστρέφονται γρηγορότερα από αυτά της εξωτερικής περιοχής.
4. Γιγαντιαία μοριακά σύννεφα:
- Μέσα στους σπειροειδείς βραχίονες, το συμπιεσμένο αέριο σχηματίζει γιγαντιαία μοριακά σύννεφα (GMCs), τα οποία είναι γενέθλια για νέα αστέρια.
- Τα GMCs είναι πυκνές συσσωρεύσεις αερίου και σκόνης όπου λαμβάνει χώρα ο ενεργός σχηματισμός αστεριών. Τα νεαρά, νεαρά και μαζικά αστέρια δίνουν σπειροειδή όπλα την προεξέχουσα μπλε χρώματα τους.
5. Supermassive Μαύρες τρύπες:
- Στο κέντρο πολλών σπειροειδών γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία μας, βρίσκεται μια υπερβολική μαύρη τρύπα (SMBH).
- Η βαρυτική επίδραση της SMBH και της γύρω ύλης έχει ως αποτέλεσμα μια γαλαξιακή διόγκωση, συμβάλλοντας στην κεντρική δομή του γαλαξία.
6. Μηχανισμοί ανάδρασης:
- Σε όλη τη διάρκεια της εξέλιξης του γαλαξία, του συνεχιζόμενου σχηματισμού αστεριών και των εκρήξεων σουπερνόβα εισάγουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας και βαριά στοιχεία στο διαστρικό μέσο.
- Αυτοί οι μηχανισμοί ανάδρασης επηρεάζουν τη δυναμική του αερίου γύρω από το περιβάλλον, προκαλώντας νέα επεισόδια σχηματισμού αστεριών και διαμορφώνοντας τη συνολική δομή του γαλαξία.
Συνοπτικά, οι σπειροειδείς γαλαξίες σχηματίζονται μέσω της βαρυτικής κατάρρευσης και της συστολής των περιστρεφόμενων σύννεφων αερίου. Τα κύματα πυκνότητας οδηγούν στην ανάπτυξη σπειροειδών βραχιόνων, όπου εμφανίζεται ενεργός σχηματισμός αστεριών. Οι υπερμάριες μαύρες τρύπες και οι μηχανισμοί συνεχούς ανατροφοδότησης διαμορφώνουν και επηρεάζουν την κεντρική δομή και τους αστρικούς πληθυσμούς του γαλαξία. Αυτές οι διαδικασίες και οι αλληλεπιδράσεις συμβάλλουν στην ξεχωριστή αρχιτεκτονική και την ομορφιά των σπειροειδών γαλαξιών που παρατηρούμε στο σύμπαν.
