Hvordan nærliggende galakser danner deres stjerner

1. Gastilvækst:Galakser i nærheden optager gas primært gennem to mekanismer:kold gastilvækst og varm gastilvækst. Kold gastilvækst involverer tilstrømning af uberørt gas fra det intergalaktiske medium, mens varm gastilvækst sker, når varm gas fra det cirkumgalaktiske medium eller en nabogalakse afkøles og falder ned på galaksens skive.

2. Gasafkøling:Når gas kommer ind i galaksen, skal den køles ned for at danne stjerner. Kølemekanismer omfatter:

- Strålende køling:Gas udsender stråling i form af infrarødt lys, når den afkøles, mister energi og bliver tættere.

- Kollisionsafkøling:Gaspartikler kolliderer med hinanden, overfører energi og får gassen til at køle ned.

3. Dannelse af gigantiske molekylære skyer:Kølende gas kondenserer til tætte områder kendt som gigantiske molekylære skyer (GMC'er). GMC'er er kendetegnet ved høje tætheder og er fødesteder for stjerner.

4. Stjernedannelse:Inden for GMC'er får tyngdekraften gassen til at kollapse i tætte kerner og danner protostjerner. Disse protostjerner opsamler mere gas og støv fra deres omgivelser og vokser gradvist i masse og temperatur. Når de varmes op, antændes kernefusionsreaktioner i deres centre, hvilket markerer fødslen af ​​stjerner.

5. Stjernetilbagemelding:Nydannede stjerner udsender intens stråling, stjernevinde og supernovaeksplosioner. Disse processer injicerer energi og momentum i den omgivende gas, hvilket påvirker den efterfølgende stjernedannelse. Stjernefeedback kan udløse ny stjernedannelse eller hæmme den ved at forstyrre stabiliteten af ​​GMC'er.

6. Galaktisk miljø:Den overordnede stjernedannelsesaktivitet i en nærliggende galakse er påvirket af dens galaktiske miljø. Galakser med en høj overflod af gas, lave niveauer af metallicitet (som indikerer en yngre stjernepopulation) og mangel på stærke galaktiske vinde har en tendens til at have højere stjernedannelseshastigheder.

7. Galakseinteraktioner og fusioner:Interagerende eller fusionerende galakser oplever en forbedret stjernedannelse på grund af komprimering af gas og udløsning af gravitationel ustabilitet. Kollisioner og interaktioner kan føre til dannelsen af ​​tidevandshaler, broer og stjerneudbrud - områder med intenst koncentreret stjernedannelse.

8. Feedback fra aktive galaktiske kerner:I galakser, der er vært for aktive galaktiske kerner (AGN), kan energioutputtet fra AGN påvirke stjernedannelsen. Kraftfuld AGN kan drive udstrømning af gas og undertrykke stjernedannelse, mens svagere AGN-feedback kan forbedre stjernedannelse ved at udløse gastilstrømning og komprimere molekylære gasskyer.

Balancen mellem disse processer og miljøfaktorer bestemmer den samlede stjernedannelseshastighed og karakteristikaene for stjernepopulationen i nærliggende galakser.