Меняют ли галактики форму и размер с течением времени?

Галактики бывают разных форм и размеров. Какие факторы определяют форму и размер галактики и как они могут меняться со временем?

Размер галактики зависит от того, как материя была распределена в ранней вселенной и как она разрушалась под действием собственной гравитации, образуя скопления (темной) материи, вокруг которых будут образовываться галактики.

Самые ранние галактики нерегулярны, но по мере того, как материя падала к ним, они развивали постоянное орбитальное направление и превращались в диск. Гравитационные волны на диске затем проявляются в виде спиральных рукавов. Большие галактики, которые активно формируют звезды, имеют такую ​​структуру. Небольшие галактики могут никогда не достигнуть точки образования диска и оставаться нерегулярными.

Поскольку галактики сталкиваются и взаимодействуют, орбиты звезд нарушаются. Результатом слияния двух больших спиральных галактик часто является галактика, в которой звезды вращаются во всех направлениях, которая выглядит как эллиптическая галактика. Звездообразование в эллиптических галактиках часто очень низкое. Эллиптические галактики являются наиболее развитой формой галактик.

Временной масштаб этой эволюции медленный. Галактикам требуется миллиарды лет, чтобы эволюционировать из одной формы в другую.

Детали процесса формирования и эволюции галактик до сих пор не определены. Точная природа темной материи будет важна для понимания того, как образуются галактики. Роль (если таковая имеется), которую черные дыры играют в формировании галактики, является неопределенной.

Определенно да.

Галактики растут за счет плавного наращивания вещества (как темного, так и барионного) и слияний с другими галактиками. Незначительные слияния (то есть, когда одна галактика намного больше другой) просто разрушают меньшую, не изменяя форму большей (но могут на некоторое время увеличить скорость звездообразования). Крупные слияния, в которых галактики имеют сопоставимый размер, могут полностью «разрушить» галактики. Если сливающиеся галактики представляют собой спирали, они могут иногда располагаться в более крупной спиральной галактике, возможно, с усиленной центральной выпуклостью. Но иногда, в зависимости, помимо прочего, от их ориентации до слияния, они вместо этого становятся эллиптическими.

Поскольку Вселенная расширяется, галактики были ближе друг к другу в прошлом, и, таким образом, большая часть роста уже произошла.

Маленькие галактики , которые проходят интенсивное образование звезд, могут сдуть свой газ из - за звездную обратную связь, таким образом , чтобы избавиться от большинства их газа и , таким образом , де - складки немного по размеру и «гасить» сами.

Галактики берут свое начало от скоплений в почти гладком первичном супе из газа и темной материи (и радиации). Эти сгустки имеют распределение по размерам - функцию массы гало, которая является степенным законом при малых массах и экспоненциальным отсечением при больших массах. Таким образом, размеры галактик следуют аналогичному распределению.

$z=0$$z=3$

На рисунке справа (из моего собственного космологического моделирования) показано, сколько звезд содержится в (смоделированном) гало темной материи данной массы. Вы можете видеть, что он следует приблизительному степенному закону, но с довольно большим разбросом.