Масса различных галактик и её теоретические пределы

[Ktina]

Оказывается, галактики нашей Вселенной довольно сильно различаются по своей массе. Самая лёгкая из известных нам, Segue 2, имеет массу около полумиллиона солнечных. А самая тяжёлая, IC 1101, - более 20 трлн. солнечных масс.

А каковы теоретические пределы? Насколько лёгкой и насколько тяжёлой может быть галактика? В жёлтой прессе, если меня не подводит память, писали лет 5 тому назад о галактике массой всего около 900 масс Солнца. Возможно ли такое даже теоретически? А наоборот? Возможно ли существование галактики массой, скажем, $10^{15}$ солнечных?

[Pphantom]

Ktina в сообщении #1346552 писал(а):

А каковы теоретические пределы? Насколько лёгкой и насколько тяжёлой может быть галактика?

Оценку сверху можно попытаться сделать, но она будет довольно сильно зависеть от космологической модели и механизма формирования крупномасштабной структуры (с пониманием которого все довольно плохо). Но, по-видимому, IC 1101 - это что-то близкое к пределу (по крайней мере с точностью до порядка).

Минимум - скорее договоренность, чем какая-то физическая граница (объекты меньшей массы просто будут называться звездными скоплениями). Собственно, вылетевшее из какой-то галактики по каким-либо причинам шаровое скопление, если оно окажется на сравнительно большом расстоянии от ближайшей галактики, классифицируют как карликовую эллиптическую (или сфероидальную) галактику (и Segue 2, по-видимому, как раз именно этот случай).

P.S. Только зачем вы размещаете очевидно тематические вопросы в "Свободном полете"?

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Свободный полёт» в форум «Астрономия»
Причина переноса: тематика.

[Ktina]

Pphantom в сообщении #1346556 писал(а):

Минимум - скорее договоренность, чем какая-то физическая граница (объекты меньшей массы просто будут называться звездными скоплениями).

А мне казалось, что галактика отличается от звёздного скопления не размером, а тем, что в её центре имеется чёрная дыра. Разве не так?

-- 16.10.2018, 00:00 --

Pphantom в сообщении #1346556 писал(а):

P.S. Только зачем вы размещаете очевидно тематические вопросы в "Свободном полете"?

Чтобы меня не обвинили в невежестве.

[Munin]

Насколько я понимаю, теоретических пределов сверху нет. Просто галактики объединяются (особенно в центрах больших скоплений и сверхскоплений), и так растут. Сегодняшний "предел" - это до чего они успели дорасти.

Насчёт нижнего предела:

Pphantom в сообщении #1346556 писал(а):

объекты меньшей массы просто будут называться звездными скоплениями

По крайней мере, 20-30 лет назад концепция была такая, что звёздные скопления и галактики - всё-таки вещи принципиально разной природы.
1) Звёздные скопления - это именно звёзды, в то время как в галактиках (though it depends) обычно заметную долю имеют газ и пыль. Кроме того, (более позднее добавление) галактика должна иметь (though it depends) гало тёмной материи.
2) Звёздное население звёздного скопления - образовано в одной одномоментной вспышке звёздообразования. Звёздное население галактик (даже самых простых и мелких) многокомпонентно, образовано в нескольких вспышках или в длительных эпохах звёздообразования.
2') Здесь могут быть добавлены соображения, что галактика образуется из газа самостоятельно (в тёмном гало), а звёздное скопление - внутри галактики. Впрочем, они как раз оказались наиболее шаткими.

Сегодня все эти пункты подвергаются уточнениям и пересмотру, поскольку нашлось достаточно много пограничных и переходных случаев. Но всё-таки, различие между двумя классами объектов состоит не только в размере, но и в других существенных характеристиках.

Ещё раз: всё это - насколько я понимаю.

-- 16.10.2018 00:03:49 --

Ktina в сообщении #1346571 писал(а):

А мне казалось, что галактика отличается от звёздного скопления не размером, а тем, что в её центре имеется чёрная дыра. Разве не так?

Такая идея тоже есть, но это далеко не главное, и далеко не уверенно показано. Гораздо важнее газ, пыль и тёмное гало. Различные компоненты и структурные детали (у эллиптических галактик они тоже бывают).

[Ktina]

Munin в сообщении #1346573 писал(а):

... поскольку нашлось достаточно много пограничных и переходных случаев.

Простите за такой вопрос, а чем пограничный случай отличается от переходного?

[Munin]

Я не вкладывал в это глубокого смысла.

Если пытаться вообразить неглубокий смысл:
- пограничные случаи - это, например, много мелких карликовых галактик, галактик бедных газом и тёмной материей, на краю известного диапазона размеров или других параметров;
- переходные случаи - это примеры объектов, которые имеют свойства и того и другого типа, и потому их сложно классифицировать, уверенно отнести туда или сюда. Пожалуй, может быть, таких почти и не было.

Точнее, почти не было такого:

Pphantom в сообщении #1346556 писал(а):

Собственно, вылетевшее из какой-то галактики по каким-либо причинам шаровое скопление, если оно окажется на сравнительно большом расстоянии от ближайшей галактики, классифицируют как карликовую эллиптическую (или сфероидальную) галактику...

Зато были другие переходные случаи:
скопления внутри других галактик (в частности, внутри нашей Галактики), которые при ближайшем рассмотрении похожи на остатки поглощённых карликовых галактик, а не на "типичные внутригалактические звёздные скопления".

[Pphantom]

Ktina в сообщении #1346571 писал(а):

А мне казалось, что галактика отличается от звёздного скопления не размером, а тем, что в её центре имеется чёрная дыра. Разве не так?

Нет, не так. Сверхмассивной черной дыры может и не быть (классический пример - M33, она же "галактика в Треугольнике").

Ktina в сообщении #1346571 писал(а):

Чтобы меня не обвинили в невежестве.

Странная идея (как минимум с учетом того, что все равно сообщение кто-нибудь из модераторов перенесет). В общем, не надо так делать.

Munin в сообщении #1346573 писал(а):

По крайней мере, 20-30 лет назад концепция была такая, что звёздные скопления и галактики - всё-таки вещи принципиально разной природы.

В общем, это примерно так и сейчас, но с увеличением числа наблюдений ситуация стала сложной и достаточно запутанной. Есть немало объектов, которые по этим признакам попадают "не туда" (и уж точно нет четкой границы по массе).

Munin в сообщении #1346573 писал(а):

Кроме того, (более позднее добавление) галактика должна иметь (though it depends) гало тёмной материи.

... или у нее его можно обнаружить (что само по себе зависит от массы объекта).

Munin в сообщении #1346573 писал(а):

2) Звёздное население звёздного скопления - образовано в одной одномоментной вспышке звёздообразования. Звёздное население галактик (даже самых простых и мелких) многокомпонентно, образовано в нескольких вспышках или в длительных эпохах звёздообразования.

Вот это - да, сейчас этот критерий кажется наиболее адекватным и при этом сравнительно легко получаемым из наблюдений.

Munin в сообщении #1346573 писал(а):

2') Здесь могут быть добавлены соображения, что галактика образуется из газа самостоятельно (в тёмном гало), а звёздное скопление - внутри галактики. Впрочем, они как раз оказались наиболее шаткими.

Да. Собственно, со звездообразованием все тоже не слишком здорово, так что насколько это вообще похоже на правду, неясно.

[Munin]

Слышал пару лекций про blue stragglers ("голубые бродяги" / "голубые страгглеры", оба перевода не устоялись), из которых вытекает вывод, что даже шаровые звёздные скопления, в понятности которых раньше все были уверены, могут на самом деле иметь звёздное население из двух компонент разного возраста.

[Pphantom]

Munin в сообщении #1346584 писал(а):

Слышал пару лекций про blue stragglers ("голубые бродяги" / "голубые страгглеры", оба перевода не устоялись),

Да нет, в русском почти всегда "голубые бродяги". Сейчас обычно считается, что это следствие аккреции с соседа (и получающегося при этом "омоложения"), хотя рассматривается и второй вариант - столкновения менее массивных звезд. В общем, в любом случае это вторичный по отношению к основному звездообразованию в скоплении эффект, а не ситуация, когда звездообразование проходило "в два приема".