อ่าน 4 นาที
จานกาแล็กซี
จาน กาแล็กซี (หรือ จานกาแล็กซี ) เป็นส่วนประกอบของ กาแล็กซีแบบจาน เช่น กาแล็กซีเกลียว อย่าง ทางช้างเผือก และ กาแล็กซีเลนส์ จานกาแล็กซีประกอบด้วยส่วนประกอบของดาวฤกษ์...
จานกาแล็กซี

จานกาแล็กซี (หรือจานกาแล็กซี ) เป็นส่วนประกอบของกาแล็กซีแบบจานเช่นกาแล็กซีเกลียวอย่างทางช้างเผือกและกาแล็กซีเลนส์จานกาแล็กซีประกอบด้วยส่วนประกอบของดาวฤกษ์ (ประกอบด้วยดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ของกาแล็กซี) และส่วนประกอบของก๊าซ (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยก๊าซเย็นและฝุ่น) ประชากรดาวฤกษ์ของจานกาแล็กซีมักแสดงการเคลื่อนที่แบบสุ่มน้อยมาก โดยดาวฤกษ์ส่วนใหญ่โคจรเป็นวงกลมเกือบรอบศูนย์กลางกาแล็กซี จานอาจค่อนข้างบางเนื่องจากการเคลื่อนที่ของวัสดุในจานส่วนใหญ่อยู่บนระนาบของจาน (มีการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งน้อยมาก) ตัวอย่างเช่น จานของทางช้างเผือกมีความหนาประมาณ 1 กิโลปีแสง[ 1 ]แต่ความหนาอาจแตกต่างกันไปสำหรับจานในกาแล็กซีอื่น ๆ
ส่วนประกอบดาวฤกษ์
โปรไฟล์ความสว่างพื้นผิวแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล
จานกาแล็กซีมีลักษณะความสว่างพื้นผิวที่สอดคล้องกับฟังก์ชันเลขชี้กำลัง อย่างมาก ทั้งในทิศทางรัศมีและทิศทางแนวตั้ง
โปรไฟล์รัศมี
ลักษณะ ความสว่างพื้นผิวตามแนวรัศมีของจานกาแล็กซีทั่วไป (เมื่อมองจากด้านหน้า) จะเป็นไปตามฟังก์ชันเลขชี้กำลังโดยประมาณ:
โดยที่คือความสว่างใจกลางของกาแล็กซี และคือความยาวมาตราส่วน[ 2 ]ความยาวมาตราส่วนคือรัศมีที่กาแล็กซีมีความสว่างน้อยกว่าที่ใจกลางเป็น ปัจจัย e (≈2.7) เนื่องจากความหลากหลายของรูปร่างและขนาดของกาแล็กซี จานกาแล็กซีจึงไม่เป็นไปตามรูปแบบเลขชี้กำลังอย่างง่ายนี้ในโปรไฟล์ความสว่างเสมอไป [ 3 ] [ 4 ]พบว่ากาแล็กซีบางแห่งมีจานที่มีโปรไฟล์ที่ถูกตัดทอนในบริเวณรอบนอกสุด[ 5 ]
โปรไฟล์แนวตั้ง
เมื่อมองจากด้านข้าง โปรไฟล์ความสว่างพื้นผิวแนวตั้งของจานกาแล็กซีจะมีลักษณะคล้ายคลึงกับโปรไฟล์เลขชี้กำลังซึ่งเป็นสัดส่วนกับโปรไฟล์รัศมีของจาน:
ความสูงของมาตราส่วนอยู่ที่ใด[ 6 ]แม้ว่าโปรไฟล์เลขชี้กำลังจะทำหน้าที่เป็นการประมาณค่าเบื้องต้นที่มีประโยชน์ แต่โปรไฟล์ความสว่างพื้นผิวแนวตั้งก็อาจซับซ้อนกว่านั้นได้ ตัวอย่างเช่น ความสูงของมาตราส่วนแม้ว่าจะถือว่าคงที่ข้างต้น แต่ในบางกรณีอาจเพิ่มขึ้นตามรัศมี[ 7 ]
ส่วนประกอบที่เป็นก๊าซ
ก๊าซส่วนใหญ่ของกาแล็กซีแบบจานจะอยู่ภายในจาน ทั้งไฮโดรเจนอะตอมเย็น (HI) และไฮโดรเจนโมเลกุลอุ่น (HII) ประกอบกันเป็นส่วนประกอบของก๊าซส่วนใหญ่ในจาน ก๊าซนี้ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงใหม่ในจาน แม้ว่าการกระจายตัวของก๊าซในจานจะไม่ชัดเจนเท่ากับการกระจายตัวของส่วนประกอบของดาวฤกษ์ แต่ก็เป็นที่เข้าใจได้ (จากการปล่อยคลื่น 21 ซม . ) ว่าไฮโดรเจนอะตอมมีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งจาน[ 8 ]การปล่อยคลื่น 21 ซม. โดย HI ยังเผยให้เห็นว่าส่วนประกอบของก๊าซสามารถปะทุขึ้นที่บริเวณรอบนอกของกาแล็กซีได้[ 9 ]ความอุดมสมบูรณ์ของไฮโดรเจนโมเลกุลทำให้มันเป็นตัวเลือกที่ดีในการช่วยติดตามพลวัตภายในจาน เช่นเดียวกับดาวฤกษ์ภายในจาน กลุ่มหรือเมฆของก๊าซจะโคจรเป็นวงกลมโดยประมาณรอบศูนย์กลางของกาแล็กซี ความเร็วเชิงวงกลมของก๊าซในจานมีความสัมพันธ์อย่างมากกับความสว่างของกาแล็กซี (ดูความสัมพันธ์ของ Tully–Fisher ) [ 10 ]ความสัมพันธ์นี้จะแข็งแกร่งขึ้นเมื่อพิจารณามวลของดาวฤกษ์ด้วย[ 11 ]
โครงสร้างของจานกาแล็กซีทางช้างเผือก
สามารถแยกส่วนประกอบของดาวฤกษ์สามส่วนที่มีความสูงระดับต่างกันภายในจานของทางช้างเผือก (MW) ได้แก่จานบางอายุน้อยจานบางอายุมากและจานหนา[ 12 ] จานบางอายุน้อยเป็นบริเวณที่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์และประกอบด้วยดาวฤกษ์ที่อายุน้อยที่สุดของทางช้างเผือกและก๊าซและฝุ่นส่วนใหญ่ ความสูงระดับของส่วนประกอบนี้อยู่ที่ประมาณ 100 pc จานบางอายุมากมีความสูงระดับประมาณ 325 pc ในขณะที่จานหนามีความสูงระดับ 1.5 kpc แม้ว่าดาวฤกษ์จะเคลื่อนที่ภายในจานเป็นหลัก แต่พวกมันก็มีการเคลื่อนที่แบบสุ่มมากพอในทิศทางตั้งฉากกับจาน ส่งผลให้ความสูงระดับของส่วนประกอบต่างๆ ของจานแตกต่างกัน ดาวฤกษ์ในจานบางของทางช้างเผือกมักจะมีค่าความเป็นโลหะสูงกว่าเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ในจานหนา[ 13 ]ดาวฤกษ์ที่มีโลหะมากในจานบางจะมีค่าความเป็นโลหะใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ ( ) และเรียกว่าดาวฤกษ์กลุ่มที่ 1 (pop I) ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่อยู่ในจานหนาจะมีโลหะน้อยกว่า ( ) และเรียกว่าดาวฤกษ์กลุ่มที่ 2 (pop II) (ดูประชากรดาวฤกษ์ ) อายุและค่าความเป็นโลหะที่แตกต่างกันในส่วนประกอบดาวฤกษ์ต่างๆ ของจานชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างค่าความเป็นโลหะและอายุของดาวฤกษ์[ 14 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ จานกาแล็กซี
จาน กาแล็กซี (หรือ จานกาแล็กซี ) เป็นส่วนประกอบของ กาแล็กซีแบบจาน เช่น กาแล็กซีเกลียว อย่าง ทางช้างเผือก และ กาแล็กซีเลนส์ จานกาแล็กซีประกอบด้วยส่วนประกอบของดาวฤกษ์...
โปรไฟล์ความสว่างพื้นผิวแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล
จานกาแล็กซีมีลักษณะความสว่างพื้นผิวที่สอดคล้องกับ ฟังก์ชันเลขชี้กำลัง อย่างมาก ทั้งในทิศทางรัศมีและทิศทางแนวตั้ง
ส่วนประกอบที่เป็นก๊าซ
ก๊าซส่วนใหญ่ของกาแล็กซีแบบจานจะอยู่ภายในจาน ทั้งไฮโดรเจนอะตอมเย็น (HI) และไฮโดรเจนโมเลกุลอุ่น (HII) ประกอบกันเป็นส่วนประกอบของก๊าซส่วนใหญ่ในจาน ก๊าซนี้ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงใหม่ในจาน...
โครงสร้างของจานกาแล็กซีทางช้างเผือก
สามารถแยกส่วนประกอบของดาวฤกษ์สามส่วนที่มีความสูงระดับต่างกันภายในจานของทางช้างเผือก (MW) ได้แก่ จานบางอายุน้อย จานบางอายุมาก และจานหนา [ 12 ] จาน บาง อายุน้อย...