Domanda:
Cosa c'è ai margini della galassia?
user14116
2016-09-06 02:50:30 UTC
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Si pensa che il sistema solare abbia una eliopausa che può essere considerata il suo limite per molti scopi:

L'eliopausa è il confine teorico in cui il vento solare del Sole viene fermato il mezzo interstellare; dove la forza del vento solare non è più abbastanza grande da respingere i venti stellari delle stelle circostanti. Questo è il confine dove si bilanciano le pressioni del vento solare e del mezzo interstellare.

Eliopausa: il confine tra vento solare e vento interstellare dove sono in equilibrio.

Esiste un fenomeno simile all'interfaccia tra lo spazio dominato dalla Via Lattea e lo spazio intergalattico?

Cosa c'è ai margini della Via Lattea?

@SirCumference Penso che sia più o meno la domanda posta.
@Hohmannfan Direi che sta chiedendo cosa si trova ai margini della Via Lattea. O forse il suo titolo non è correlato alla domanda reale.
Inoltre, il Sistema Solare è solitamente definito dagli oggetti che orbitano attorno al Sole, cioè tutto ciò che si trova all'interno della sfera della Collina del Sole.
@SirCumference Come affermato nel corpo della domanda, sto (provvisoriamente) pensando al "bordo della galassia" come interfaccia tra lo spazio dominato dalle forze nella galassia e lo spazio oltre quello spazio intergalattico. Potrebbe essere un confine sfocato; potrebbe non esserci una linea precisa. O forse è preciso in un punto nel tempo ma fluttua nel tempo a causa delle interazioni dinamiche tra le 2 regioni.
@SirCumference Questo è per analogia con l '"eliopausa" che è considerata per molti scopi il confine del sistema solare. Per esempio la NASA ha annunciato che la Voyager 1 aveva raggiunto lo spazio interstellare quando aveva attraversato l'eliopausa: [Voyager 1 Reaches Interstellar Space] (http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/12sep_voyager1/)
@SirCumference Non so se esiste un fenomeno analogo nella galassia esterna no. Sono aperto ad altre definizioni di "confine della galassia" se ci sono modi migliori di pensarci.
@lycan l'eliopausa si basa su un campo che ha una dimensione precisa che possiamo misurare linearmente dalla sorgente. La galassia, per quanto ne so, non ha nulla di simile. Inoltre dipende da ciò che chiami "parte della x" Molte persone non considererebbero la Nuvola di Oort come parte del sistema solare, ad esempio se si estende così lontano o no e potresti avere la stessa cosa con la galassia, ma peggio perché potresti non considerare una stella parte della galassia anche se è all'interno di ciò che consideri la galassia e le galassie sono praticamente definite dalle stelle ...
Tre risposte:
#1
+8
Peter Erwin
2016-09-06 14:55:14 UTC
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La risposta breve è: probabilmente non molto, perché le galassie sono oggetti molto sfocati senza "bordi".

Se guardi il disco stellare, svanisce semplicemente in densità, senza prove di un taglio netto (questo è vero per le galassie a disco in generale). Potrebbe esserci o meno una "rottura" in un certo raggio, ma questo segna solo l'inizio di una diminuzione più ripida della densità, non un "limite" in alcun senso reale. Il disco del gas si estende ancora più lontano (cioè più lontano di quanto possiamo facilmente rintracciare le stelle nel disco) e non mostra nemmeno molte prove di un taglio netto.

C'è anche un alone rotondo di stelle, che è a bassa densità ma si estende per almeno 400.000 anni luce; di recente sono state scoperte due stelle che fanno parte plausibilmente dell'alone e si trovano a distanze di circa 800.000 anni luce. (Nota che ci sono altre galassie - come le Grandi e Piccole Nubi di Magellano - che sono più vicine a noi e al centro della Via Lattea, quindi devi accettare che le singole galassie possono essere trovato "dentro" altre galassie.)

E poi c'è l'alone di materia oscura ...

Posso pensare a due modi in cui potresti parlare del confine esterno di una galassia isolata (quale è la Via Lattea) da una prospettiva teorica. Il primo è l'idea di un alone "shock di accrescimento", in cui il gas relativamente freddo che cade sulla galassia dallo spazio intergalattico corre nell'alone di gas caldo della galassia ("caldo" = milioni di gradi), creando uno shock in cui il gas in caduta rallenta e la densità locale del gas aumenta. (Questo è un po 'analogo all'eliopausa, anche se la direzione del flusso di gas è inversa: l'eliopausa è dove il vento solare in uscita colpisce il gas interstellare più o meno stazionario.) Il problema è che ampi e caldi aloni. si pensa che il gas si formi solo intorno a galassie massicce e non è chiaro che la Via Lattea sia abbastanza massiccia da qualificarsi. Inoltre non funzionerà per le galassie in gruppi e ammassi massicci, dove le singole galassie non stanno più accumulando gas (l ' ammasso è ciò che ha l'alone caldo e lo shock di accrescimento).

L'altra possibilità è una regione in cui le particelle di materia oscura in caduta si fondono nell'alone di materia oscura (le cui particelle orbitano all'interno del loro potenziale gravitazionale comune, e quindi non sono come un intero che cade più verso il centro). Le simulazioni suggeriscono che quando ci si sposta verso l'interno la densità locale della materia oscura inizia ad aumentare piuttosto rapidamente a questo punto (e la velocità media delle particelle di materia oscura cambia), ma è ancora un processo abbastanza regolare (a differenza del gas, le particelle di materia oscura non sono "scioccanti" l'uno nell'altro). Non c'è modo di determinare dove si trova la Via Lattea, a parte qualcosa di veramente vago come "forse 1 milione di anni luce"?

Ottima risposta, grazie. Esattamente quello che stavo cercando. L'ho cercato più volte in passato, ma non sono mai riuscito a trovarne una discussione.
#2
+4
Durakken
2016-09-06 05:15:10 UTC
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Si sostiene che il bordo della galassia abbia l'alone di materia oscura a circa 100.000 anni luce, ma ci sono argomenti che estendono la galassia da qualsiasi punto compreso tra 120.000 e 200.000. Tuttavia, il fattore principale per porre il limite a circa 100.000 anni luce è che c'è una maggiore densità di stelle che diminuisce senza una ragione nota.

Allo stesso modo si dice che la profondità della galassia sia 10.000 ly per il rigonfiamento e 1.000 ly per il resto del piano galattico. Allo stesso modo, non è nota alcuna ragione per la riduzione della densità stellare in quella direzione. E ci sono enormi raggi X e strutture di raggi gamma che escono dal centro galattico che si trova a 50.000 ly su entrambi i lati che si potrebbe sostenere sia il vero bordo della galassia lungo quell'asse.

Quindi cosa si trova al bordo della galassia dipende da come si definisce il bordo della galassia che potrebbe essere:

  • 100k x 100k x 10k
  • 100k x 100k x 100k
  • 200.000 x 200.000 x 10.000
  • 200.000 x 200.000 x 100.000
  • 120.000 x 120.000 x 10.000
  • 120.000 x 120.000 x 100.000

Oppure potresti usare un altro numero arbitrario, ma dovresti fare questo argomento.

Tuttavia penso che una definizione di densità stellare dovrebbe essere il modo in cui dovremmo definire le cose "ufficialmente" perché è più o meno come la maggior parte delle persone pensa ai limiti galattici in primo luogo. Ovviamente se lo definisci in questo modo, hai a che fare con problemi come il Nuovo braccio esterno in cui la densità diminuisce e poi aumenta, la densità effettiva non è una forma perfetta, e potremmo dover dire che le cose che chiamiamo 2 o 3 galassie sono in realtà 1 galassia, come le 2 galassie nane che orbitano attorno alla Via Lattea o dove esistono 2 galassie con un flusso di stelle tra le due mentre si fondono in milioni / miliardi di anni.

Grazie per un'interessante panoramica. E il mezzo interstellare all'interno di una galassia? C'è un punto in cui è sopraffatto dal mezzo intergalattico che potrebbe essere considerato un confine della galassia? Questo sembra essere il modo in cui gli astronomi pensano al confine del sistema solare: il punto in cui il mezzo interplanetario è sopraffatto dal mezzo interstellare.
@Lycan Non lo so. Se è così che la pensano, la definiscono quindi immagino sia giusto, ma in gran parte stai parlando di plasma e radiazioni che sarebbero più fluidi, flussi, increspature, vortici, ecc.E quindi hai ancora il problema piccolo, è non è una forma perfetta e otterrai forme stravaganti che si traducono in multi-galassie che diventano 1, o strutture che "parte della galassia" che si estendono lontano, rendendo la galassia più lunga, ma nessuno pensa che definiscano le dimensioni di la galassia in forma.
#3
+3
LocalFluff
2016-09-06 15:15:34 UTC
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Mentre il vento solare è praticamente omogeneo in tutte le direzioni, la galassia emette venti stellari da regioni di formazione stellare discrete e temporanee. Protostelle e stelle giganti che diventano supernova giovani, colpiscono "camini" attraverso il mezzo interstellare nel disco galattico qua e là. Il Local Fluff si trova nella nostra regione all'interno del Local Chimney, una regione a densità relativamente bassa formata dalla pressione delle stelle giovani ed esplosive nella Associazione Scorpius-Centaurus a 400 anni luce da Qui. E il buco nero supermassiccio accende e spegne il suo getto a seconda di quando accresce il materiale. Non credo che ci sia un vento pan-galattico della Via Lattea che assomigli per niente al vento solare. Ma forse intorno a una galassia quasar che brucia intensamente?

Molto interessante! Non avevo idea dei camini.
@Lycan Non sono un esperto, ma non credo che alla tua domanda sia stata davvero data una risposta. Un altro modo per chiederlo sarebbe: "La Via Lattea si muove attraverso il mezzo intergalattico locale o si muovono insieme?" È stato pubblicato che la Via Lattea si sposta verso il "Grande Attrattore" a circa 600 km / s (la velocità del vento solare è di circa 400 km / s). La densità del mezzo intergalattico è stata stimata in circa 1H per metro cubo (1H per cm cubo per l'ISM). Se dici che l'ISM incontra l'IGM a circa 300 km / s, la pressione uguale alla "galacticopausa" sarebbe di circa 10E-22 N / m2
@Lycan cont. In confronto, la pressione del vento solare dove c'è un equilibrio con l'ISM è dell'ordine di 10E-13 N / m2. Sono arrivato a questo valore poiché la pressione del vento solare sulla Terra varia da circa 1-6 x 10E-9 N / m2 e l'eliopausa è stimata tra 80 e 120 UA.
@JackR.Woods Sicuramente suona come quello che stavo visualizzando. Non ho davvero la comprensione per valutare i tuoi numeri qui. Tanto per aggiungere qualcos'altro, da allora ho trovato sulla pagina [Interstellar medium] (https://www.wikiwand.com/en/Interstellar_medium) questa nota: "[L'ISM] riempie lo spazio interstellare e si fonde armoniosamente con il spazio intergalattico circostante ". Forse significa che non ha bordi bruschi ma si fonde in una sfumatura uniforme. Purtroppo non è di provenienza.
Forse l'IGM locale si sta muovendo verso il "Grande Attrattore" all'incirca alla stessa velocità della galassia.
@JackR.Woods Sì, penso che tutto nell'intero Gruppo Locale e molto altro si stia muovendo verso di esso a velocità simile. È distante centinaia di milioni di anni luce. L'IGM tra noi e Andromeda è entro 2 milioni e mezzo. E la stella fa esplodere venti che lasciano il disco MW per lo più, se non interamente, piove indietro per gravità, come la lava vomitata dai vulcani. Questo sarebbe il vento attraverso cui sta viaggiando la nostra galassia. In media lo stesso da tutte le direzioni, ma a livello regionale temporaneamente irregolare.


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