ریاضیات

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

خوشه های کهکشانی [1] [2] ساختارهای در مقیاس بزرگ از کهکشان های مختلف هستند . تکامل این مصالح با توجه به زمان و نحوه شکل گیری و روند تغییر ساختارها و ترکیبات آنها با زمان مشخص می شود. گامو (1952) و ویزکر (1951) نشان دادند که چرخش مشاهده شده کهکشانها برای کیهان شناسی از اهمیت بالایی برخوردار است . آنها فرض كردند كه چرخش كهكشانها ممكن است سرنخی از شرایط جسمی باشد كه تحت آن این سیستمها ایجاد می شوند. بنابراین ، درک توزیع جهت فضایی بردارهای چرخشی کهکشانها برای درک منشاء لحظه های زاویه ای کهکشانها بسیار مهم است.

به طور عمده سه سناریو برای منشاء خوشه های کهکشان و ابر ابرها وجود دارد . این مدل ها بر اساس فرضیه های مختلف از شرایط ابتدایی است ، بنابراین آنها ترازهای مختلف چرخش کهکشانی ها را پیش بینی می کنند. سه فرضیه مدل پنکیک ، مدل سلسله مراتبی و نظریه گرداب مقدماتی است . این سه با هم پیش بینی می کنند که پیش بینی های متناقض دارند. با این حال ، پیش بینی های انجام شده توسط هر سه نظریه بر اساس احکام کیهان شناسی است. بنابراین ، این مدل ها را می توان با استفاده از یک بانک اطلاعاتی با روشهای مناسب تجزیه و تحلیل آزمایش کرد.

فهرست

• 1کهکشان ها
• 2مدل گردشی اولیه
• 3مدل پنکیک
• 4مدل سلسله مراتبی
• 5منابع
• 6خواندن بیشتر

کهکشان ها [ ویرایش ]

مقاله اصلی: کهکشان

یک کهکشان تجمع گرانشی بزرگی از ستاره ها ، گرد و غبار ، گاز و یک جزء ناشناخته است که به آن ماده تاریک گفته می شود . کهکشان راه شیری [3] تنها یکی از میلیاردها کهکشان در جهان شناخته شده است. کهکشان ها به مارپیچ ها ، [4] بیضوی ، نامنظم و عجیب طبقه بندی می شوند . اندازه ها فقط از چند هزار ستاره (نامنظم های کوتوله) تا 10 13 متغیر هستندستاره ها در بیضوی غول پیکر. کهکشانهای بیضوی از نظر ظاهری کروی یا بیضوی هستند. کهکشانهای مارپیچی از S0 ، کهکشانهای عدس تا Sb که دارای یک نوار در سراسر هسته هستند ، تا کهکشانهای Sc که دارای بازوی مارپیچی قوی هستند ، متغیر است. در تعداد کل ، بیضویها به 13٪ ، S0 تا 22٪ ، کهکشانهای Sa ، b ، c تا 61٪ ، نامنظم به 3.5٪ و محاسبه کننده ها 0.9٪ می رسند.

در مرکز اکثر کهکشان ها غلظت بالایی از ستاره های قدیمی وجود دارد. به این بخش از کهکشان برآمدگی هسته ای گفته می شود . در ورای برآمدگی هسته ای ، دیسک بزرگی قرار دارد که دارای ستاره های جوان و داغ است به نام دیسک کهکشان. یک جدایی مورفولوژیکی وجود دارد: بیضوی ها بیشتر در خوشه های کهکشان ها متداول هستند و به طور معمول مرکز یک خوشه توسط یک بیضوی غول پیکر قرار دارد. مارپیچ ها در این زمینه متداول هستند ، یعنی در خوشه ها نیستند.

مدل گردشی اولیه [ ویرایش ]

نظریه گرداب اولیه ، پیش بینی می کند که بردارهای چرخش کهکشان ها در درجه اول عمود بر صفحه خوشه توزیع می شوند. [5] گرداب اولیه از سناریوی بالا به پایین نامیده می شود. گاهی اوقات به آن مدل تلاطم نیز گفته می شود. در سناریوی تلاطم ، برای اولین بار خوشه های چرخشی مسطح صاف شکل گرفته به دلیل گرداب کیهانی در جهان اولیه. تراکم و نوسانات فشار بعدی باعث شکل گیری کهکشان ها شد.

این ایده که شکل گیری کهکشان با تلاطم ابتدایی آغاز می شود ، تاریخ طولانی دارد. اوزرنوی (1971 ، 1978) پیشنهاد کرد کهکشانها از مناطق با چگالی بالا در پشت شوک های ایجاد شده از تلاطم تشکیل می شوند. مطابق نظریه گرداب اولیه ، وجود سرعتهای بزرگ هرج و مرج باعث تلاطم می شود که به نوبه خود نوسانات چگالی و فشار را ایجاد می کند.

نوسانات چگالی در مقیاس خوشه های کهکشان ها می تواند به صورت گرانشی محدود باشد ، اما نوسانات جرم کهکشانی همیشه محدود نیست. کهکشان ها هنگامی که لبه های انبوه کهکشانی نامحدود باشند ، شکل می گیرند و سریعتر از پیشینه خوشه محدود خود گسترش می یابند. بنابراین با تشکیل خوشه ها با شروع مجدد مجدد ، کهکشان ها با یکدیگر برخورد می کنند. این برخورد باعث ایجاد شوک و کهکشان های با چگالی بالا در رابط های گرداب می شود. با یادآوری خوشه ها ، سیستم کهکشان ها آرامش جمعی خشونت آمیز را متحمل می شوند.

مدل پنکیک [ ویرایش ]

مقاله اصلی: پنکیک Zeldovich

مدل پنکیک برای اولین بار در دهه 1970 توسط Yakob B. Zel'dovich در انستیتوی ریاضیات کاربردی در مسکو ارائه شد . [6]

مدل پنکیک پیش بینی می کند که بردار چرخش کهکشان ها تمایل به قرار گرفتن در صفحه خوشه دارند. در سناریوی پنکیک ، ابتدا تشکیل خوشه ها اتفاق افتاد و به دلیل نوسانات adiabatic ، شکافت آنها در کهکشانها دنبال شد. طبق تئوری ناپایداری گرانشی غیرخطی ، رشد ناهمگونی های کوچک منجر به تشکیل میعانات نازک ، متراکم و گازی می شود که به آنها پنکیک گفته می شود. این میعانات توسط امواج شوک فشرده شده و تا دمای بالا گرم می شوند و باعث می شوند تا به سرعت در ابرهای گازی قطعه قطعه شوند. جمع شدن بعدی این ابرها منجر به تشکیل کهکشان ها و خوشه های آنها می شود.

بی ثباتی حرارتی ، هیدرودینامیکی و گرانشی در طول دوره تکامل بوجود می آیند. منجر به تکه تکه شدن پروتئین های گازی می شود و متعاقباً ، خوشه بندی کهکشان ها اتفاق می افتد. طرح پنکیک سه فرآیند همزمان را دنبال می کند: اول ، سرمایش گاز و ابرهای جدید از گاز سرد شکل. ثانیاً ، این ابرها برای تشکیل کهکشان ها خوشه می گیرند. و سوم ، کهکشان های تشکیل دهنده و تا حدودی ابرهای مجرد به هم می رسند تا یک خوشه کهکشان را تشکیل دهند.

مدل سلسله مراتبی [ ویرایش ]

طبق مدل سلسله مراتبی ، جهت بردارهای چرخش باید بطور تصادفی توزیع شود. در مدل سلسله مراتبی ، کهکشانها ابتدا شکل گرفتند و در حالی که در حال جمع آوری گرانشی برای تشکیل یک خوشه ، لحظه های زاویه ای خود را با نیروی جزر و مد به دست می آوردند. این کهکشانها با ادغام متعاقب چگالشهای اولیه-کهکشانی یا حتی با ادغام کهکشانهای کاملاً شکل یافته رشد می کنند. در این طرح می توان تصور کرد که بی نظمی های بزرگی مانند کهکشان ها تحت تأثیر جاذبه های ناشی از نواقص کوچک در جهان اولیه رشد کرده اند.

حرکت زاویه ای با تعامل گرانشی از لحظه چهارگانه سیستم با میدان جزر و مد ماده به یک تک یاخته کهکشانی منتقل می شود.

منابع 

https://en.wikipedia.org/wiki/Galactic_orientation