Galaktik çubuğumuzdaki yıldız yoğunluğu ne kadar büyük?

Galaktik çubukta aynı yarıçaptaki "normal" yoğunluktan ne kadar yoğundur?

Sadece yüzde birkaç mı? yoksa "üç kez" yoğun mu?

Yoksa oyundaki diğer faktörler: yıldız parlaklığı, gazlar?
Yoksa gerçekten bilmiyor muyuz?

galaxy galactic-center

— yağ tulumu
kaynak

Sanırım bu konuda gözlemsel kısıtlamalar seyrek, ancak sayısal simülasyonlardan% 10-20 fazlalık gerçekçi bir tahmin olacağını düşünüyorum. Yine de herhangi bir referans bulamıyorum, bu yüzden bir cevap göndermek rahat hissetmezdim.

— pela

Kesinlikle sessiz gizemli, değil mi @pela? Dahası: bazı referanslar, tek aşırı yükün daha parlak yıldızların (yani genç yıldızların) fazlalığı olduğunu söyleyecektir ; aslında hiç fazlalık yok. Bilinmiyor gibi görünüyor. Görüldüğü gibi gerçek bir literatür taraması yok.

— Fattie

Spiral kollarda, en azından durum böyle. Burada aşırılık yaklaşık% 10'dur, ancak daha fazla miktarda yeni oluşturulmuş yıldızınız vardır (yıldız oluşumunu başlatan basınç dalgaları nedeniyle) ve en parlak yıldızlar hızlı bir şekilde öldüklerinden, ağırlıklı olarak spiral kollarda bulunurlar ve daha görünür hale gelirler. Benzer bir şey muhtemelen bardaki durumlardır, ancak çubuğun daha kırmızı rengi nedeniyle aynı ölçüde olup olmadığından emin değilim.

— pela

Yıldız nüfusu daha yaşlıdır, bu yüzden büyük, mavi yıldızlar öldü. Metaliklik genellikle merkezde daha yüksektir ve bu da daha kırmızı renklere yol açar.

— pela

@pela - ayrıca, spiral kolların yoğunluk kontrastı% 10'dan fazla olabilir - 2 veya 3 faktör olabilir. Örneğin, M51'in Rix & Rieke (1993) tarafından yapılan bu klasik çalışmadan : " M51'de yüzey kütle yoğunluğu kontrastı (kol / interarm) 1.8 ila 3 arasındadır, galaksinin NGC 5195 ile gelgit karşılaşmasının N-vücut simülasyonlarından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılabilir. "

— Peter Erwin

Yanıtlar:

Samanyolu'na belirsiz bir şekilde benzeyen diğer çubuklu galaksilerde, aynı yarıçaptaki çubuk ile çubuklar arası bölge arasındaki (öngörülen) yıldız yüzey yoğunluğundaki kontrast (örneğin, çubuğun küçük ekseni boyunca, çubuğa dik) tipik olarak en az iki faktör; özellikle güçlü çubuklarda altı kadar yüksek olabilir (bakınız örneğin Ohta ve ark. 1990'daki Şekil 5 ). Benzer kontrastlar, çubuk oluşturan disk gökadalarının N-gövde modellerinde de görülür.

Samanyolu için bunu anlamak çok daha zor, çünkü yukarıdan aşağıya bakmıyoruz. Çubuğun 3D yıldız yoğunluğunun bir modelini yıldız sayımlarından ve bildiğim mesafe tahminlerinden türetmek için en iyi girişim Wegg ve ark. (2015) . Modellerinin yüzüstü olarak yansıtılan görünümünden (Şekil 14), maksimum kontrastı 4 veya daha fazla bir faktör olarak tahmin ederim.

Wegg ve arkadaşlarının Şekil 14: Samanyolu için yıldız yoğunluğunun (sağ panelde tam model) öngörülen yüz yüze görünümü.

Çubuğun iç kısmındaki 3D yoğunluğu (belki de gerçekten sorduğunuz şeydir) bunun önerdiği kadar büyük değildir, çünkü çubuğun iç kısmı dikey olarak kalındır ve "kutu / fıstık şeklinde" "şişkinlik (bu, yukarıdaki şekilde kırmızı bölgeye karşılık gelir). Dolayısıyla kontrast (daha az kalınlaşmış) çubuklar arası bölgeye kıyasla biraz daha az olacaktır. Ancak çubuğun dış kısmı kabaca diskin geri kalanı kadar incedir, bu nedenle yansıtılan yüzey yoğunluğu kontrastı 3D yıldız yoğunluğunda benzer bir kontrast anlamına gelir.

— Peter Erwin
kaynak

İnanılmaz. BTW Tabii ki GAIA verileri tam olarak bu konuda mevcut verileri uçuracak, hayır ??

— Fattie

".. çünkü çubuğun iç kısmı dikey kalın," kutu / fıstık şeklinde "bir çıkıntı oluşturur .." AHHHHHH bu harika bir nokta! Tabii ki, sadece daha kalın değil, daha yoğun olabilir !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Bunu düşünmedim!

— Fattie

GAIA verileri şüphesiz çok yardımcı olacaktır, ancak bu analizin çoğu yıldızların çubuğun uzak tarafı da dahil olmak üzere büyük mesafelerde görülmesini sağlayan kızılötesi verilere dayanmaktadır; GAIA optik olduğundan, bu tür verileri alabileceğini sanmıyorum.

— Peter Erwin

Samanyolu'nda, çubuktaki yoğunluk "çubuğun yanında" ndan kabaca 5 kat daha büyük gibi görünüyor.

Bulabildiğim Galaktik çubuğun en son modeli Portail ve ark. (2017) , olan bir model gözlem yapılan araştırmaların (bir dizi eşleşecek şekilde imal edilir VVV , UKIDSS , 2MASS , BRAVA , OGLE ve Argos ). Bu kağıttan aşağıdaki şekilde çubuk / çıkıntı (sol panel), disk (orta panel) ve birleştirilmiş kütlenin (sağ panel) yoğunluk profili gösterilmektedir.

Kırmızı eğri çubuk boyunca yoğunluğu (yani ana eksen) gösterir ve mavi eğri bunu buna dik olarak gösterir (küçük eksen). Mavi eğrideki merkezi yumru böylece çubuğun içindedir, ancak kabaca 2 kpc'den (yani 6-7000 ışıkyılı) sonra düzleşir. Burada kütle (yüzey) yoğunluğu kabaca . Bununla birlikte, mavi çizgi, yoğunluğun yalnızca , yani 5 kat daha düşük olduğunu gösterir . $10^9\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}$ $2\times10^8\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}$

— pela
kaynak