Спиральная структура галактик

[unistudent]

Около 60% галлактик сохраняют спиральную структуру на протяжении многих миллиардов лет, хотя из-за диффененциального вращения звезд такая структура должна была бы быстро разрушиться. Согласно одной из теорий спиральная структура поддерживается волнами плотности, которые, пробегая по галлактике, сжимают межзвездную пыль до стадии образования новых звезд, образуя таким образом рукава спирали. Эта теория появилась в середине 60-х. За 50 лет, прошедших с тех пор, наверняка появились новые данные, которые опровергают или наоборот подтверждают эту теорию. Буду благодарен за ссылки или просто за сообщения по теме.

[Munin]

unistudent в сообщении #1001385 писал(а):

Около 60% галлактик сохраняют спиральную структуру на протяжении многих миллиардов лет

Это с чего вы взяли? Человечество не наблюдает ни одной галактики на протяжении больше чем двухсот лет.

http://astro-archive.prao.ru/films/films.php Лекции Засова А.В. "Звездообразование в галактиках" (2006 год)

http://ufn.ru/ru/articles/2010/4/i/ А.В. Засов, О.К. Сильченко. Диски галактик и их эволюция
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0605212 Understanding Galaxy Formation and Evolution

Морозов, Хоперсков. Физика дисков.
http://ufn.ru/ru/articles/1989/4/b/ Ю.Н. Ефремов, В.И. Корчагин, Л.С. Марочник, А.А. Сучков. Современные представления о природе спиральной структуры галактик
http://ufn.ru/ru/articles/1974/2/c/ Л.С. Марочник, А.А. Сучков. Проблема спиральной структуры галактик

Как-то так...

[GraNiNi]

unistudent в сообщении #1001385 писал(а):

появились новые данные

http://42.tut.by/342742

[bondkim137]

Munin в сообщении #1001427 писал(а):

Как-то так...

В основном, источники довольно старые. Всмысле тогда было затруднительно использовать компьютерное моделирование. Есть какие-либо ссылки на результаты моделирований по данному вопросу? (вероятно, гравитации достаточно для формирования и поддержки рукавов)

[it12345]

unistudent в сообщении #1001385 писал(а):

спиральная структура поддерживается волнами плотности, которые, пробегая по галлактике, сжимают межзвездную пыль до стадии образования новых звезд, образуя таким образом рукава спирали.

В спиральных рукавах средняя плотность материи (газа, пыли, звёзд) на несколько процентов больше, чем между рукавами. Такое небольшое отличие не наблюдалось бы нами визуально, если бы в этих рукавах, как Вы верно
пишите, не происходило бы усиленное звездообразование. Мы видим на рукавах россыпь молодых звёзд-гигантов, но это - только внешнее проявление. Спиральная структура поддерживается не этими звёздами-гиганты, а небольшой, в несколько процентов, повышенной плотностью рукавов. Считается, что спиральная структура устойчива по крайней мере на протяжении 1-2 млрд. лет. Ну уж во всяком случае она никак не может исчезнуть быстрее, чем свет пересечёт галактику.

[Munin]

bondkim137 в сообщении #1001443 писал(а):

В основном, источники довольно старые. Всмысле тогда было затруднительно использовать компьютерное моделирование.

Как раз моделированием этого дела и занимались в 70-е. И если вы источники откроете - то там про результаты моделирования и будет написано.

bondkim137 в сообщении #1001443 писал(а):

(вероятно, гравитации достаточно для формирования и поддержки рукавов)

Увы, эта гипотеза как раз отпала.

Сейчас мэйнстримное представление (хотя всё ещё местами шаткое) - это то, что спиральный узор образован волнами звёздообразования.

[whiterussian]

На элементарном уровне:



Моделирование на суперкомпьютере со всеми известными силами
http://www.space.com/20477-evolution-of-spiral-galaxy-arms-simulated-using-supercomputer-video.html#ooid=Zwdzd5cDqUaggz5fihInbtuzEuYhGBc-

[Dan B-Yallay]

whiterussian
А как на элементарном уровне обьясняется выстраивание звезд по линии на начальном этапе?
Или это уже неэлементарно?

[Munin]

whiterussian
Вот эта "идея на элементарном уровне" и вызывает проблемы - которые называются the winding problem. Потому что буквально через несколько галактических лет - узор становится слишком плотным по сравнению с наблюдаемым.

http://www.astro.queensu.ca/~courteau/P ... cture.html

[bondkim137]

Munin в сообщении #1001445 писал(а):

Как раз моделированием этого дела и занимались в 70-е. И если вы источники откроете - то там про результаты моделирования и будет написано.

хм, любопытно, на выходных обязательно прочту.
не представляю, как можно было это моделировать в 70-е при тогдашних мощностях и грубо квадратичной сложности. сейчас вроде как есть dsp-суперкомпьютеры, заточенные под эволюцию галактик.

-- 08.04.2015, 01:29 --

Munin в сообщении #1001456 писал(а):

whiterussian
Вот эта "идея на элементарном уровне" и вызывает проблемы - которые называются the winding problem.

да, это как раз загадка, а не объяснение - последняя картинка - всего 100 млн лет. если продолжить - всего через 4 млрд лет вместо спиралей будет однородная каша. а ее нет

[whiterussian]

Dan B-Yallay в сообщении #1001455 писал(а):

А как на элементарном уровне обьясняется выстраивание звезд по линии на начальном этапе?
Или это уже неэлементарно?

Там нет никакого выравнивания. Взяты удаленные точки и из-за разности скоростей вырисовываются рукава. Моя длинная ссылка на визуализацию учитывает все известные типы материи и их взаимодействие с учетом эволюции (Munin, это уже алаверды вам)

[Dan B-Yallay]

whiterussian
Спасибо, дошло.

[Munin]

bondkim137 в сообщении #1001458 писал(а):

не представляю, как можно было это моделировать в 70-е при тогдашних мощностях и грубо квадратичной сложности. сейчас вроде как есть dsp-суперкомпьютеры, заточенные под эволюцию галактик.

Разумеется, моделировалось движение не каждой звезды отдельно, а "частиц", которых было приемлемое количество для тогдашних компьютеров. Но уже этого (+ некоторого "шаманства") хватало, чтобы сделать некоторые выводы.

Кстати, смоделировать каждую звезду - это и сегодня нереально, и вообще говоря, не нужно - галактика состоит не только из звёзд, но и из газа, пыли, магнитного поля, поговаривают про DM...

whiterussian в сообщении #1001461 писал(а):

Моя длинная ссылка на визуализацию учитывает все известные типы материи и их взаимодействие с учетом эволюции (Munin, это уже алаверды вам)

Во-первых, это отменяет вашу "картинку на элементарном уровне", а во-вторых, чё-та я сомневаюсь... подожду комментариев таких людей, как Pphantom, olenellus, Peter2.

(Насколько я слышал, даже если сам диск и спиральный узор и можно как-то понять и промоделировать, такие звери, как магнитное поле и центральная область галактики (бар и ядро) остаются совершенно неподъёмными... и всякие маргинальные морфологические типы галактик, типа галактик с кольцами.)

[Munin]

Проблема ещё в том, что "спиральная структура" бывает очень разной. Это для нас, для нашего глаза всё это спирали. А на самом деле, они сильно отличаются друг от друга:
- по количеству рукавов;
- по плотности "завивки", или по углу закручивания рукавов;
- по ветвлению рукавов;
- по доли площади диска, занятой рукавами (по отношению к пространству между рукавами);
- по контрастности рукавов - насколько отличается светимость в рукавах и между ними;
- по доле радиуса, занятой рукавами;
и т. д. и т. п.
По-разному выглядят пылевые прожилки, рукава в разных спектральных диапазонах... И всё это должна охватывать одна модель!

[unistudent]

Как появилась гипотеза существования темной материи? Один способ - измерять траектории, или куски траекторий видимых звезд. Эти траектории используются потом в качестве "трассеров" для того, чтобы сделать вывод о динамике галлактики в целом. В источнике, где я прочитал это, не говорится как конкретно это делается, но вывод напрашивается сам собой: на звезды надо смотреть не по отдельности, а как на частицы некой сплошной среды, которая кружится вокруг центра галлактики. Динамика этой среды только тогда вписывается в известную модель всемирного тяготения, если допустить присутствие некой невидимой и очень тяжелой составляющей. Примерно так?