Gibt es einen grundlegenden Unterschied zwischen einer kleinen Galaxie und einem großen Sternhaufen?

Wenn zum Beispiel ein großer Kugelhaufen irgendwie aus seiner Galaxie ausgestoßen und von Astronomen beobachtet würde, würden sie ihn eine Galaxie nennen, oder würde es Eigenschaften des Sternhaufens geben, die ihn per Definition offensichtlich nicht zu einer Galaxie machen? Und warum sind die Magellanschen Wolken Zwerggalaxien und keine großen Sternhaufen? Könnten wir Sterne entfernen, bis die Magellanschen Wolken zu Sternhaufen wurden, oder haben diese Objekte eine intrinsische Galaxie?

galaxy star-cluster globular-clusters

— eraticus
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Ich verwende nur Kugelhaufen als Beispiel, da Kugelhaufen zumindest auf Fotografien wie elliptische Galaxien aussehen.

— Eraticus

Es gibt auch einige astronomische Objekte, die zwischen Sternhaufen und elliptischen Galaxien zweifelhaft sind. Ich werde versuchen, die Referenz zu finden.

— Py-ser

@ Py-Ser Ich habe bereits in meiner Antwort

— Jeremy

Omega Centauri ist ein interessanter Randfall zwischen Kugelhaufen und Zwerggalaxien. Es kann sogar ein zentrales Schwarzes Loch haben.

— Keith Thompson

Ja, Omega Centauri war der Grund, warum ich diese Frage gestellt habe. Es schien eine mehrdeutige "Zwischen" -Masse zwischen einer kleinen Galaxie und einem großen Cluster zu haben. Ich habe auch gesehen, dass dies möglicherweise das Zentrum einer kleinen Galaxie ist, deren umgebende Sterne von der Milchstraße gestohlen wurden. Als Nicht-Astronom habe ich mich gefragt, ob es einen wesentlichen Unterschied zwischen einem kleinen Galaxienkern (Terminologie?) Und einem großen Kugelhaufen gibt.

— Eraticus

Antworten:

Es gibt einige wichtige Unterschiede zwischen den beiden Objekttypen. Galaxies sind Objekte , die von etwa in Massenbereich und enthält ‚Halos‘ dunkler Materie , welche den Großteil der Masse des Objekts darstellen. Nun gibt es Dinge genannt Zwerggalaxien (das sind weniger massiv als normale Galaxien, ich könnte mir vorstellen , dass es wirklich könnte ein bisschen eine unscharfe Unterscheidung zwischen diesen beiden Arten von Objekten sein), aber Zwerggalaxien noch dunkle Materie Komponenten zu haben scheinen zu ihnen. $10^{9}-10^{12} M_{\odot}$

Kugelsternhaufen sind eng gebundene Ansammlungen von etwa Sternen und enthalten keine signifikante (wenn überhaupt) dunkle Materie in oder um sie herum. Aus diesen Gründen ist es in der Praxis nicht schwer, die beiden zu verwechseln. $10^{6}$

Einige Referenzen:

1) Hinweise darauf, dass Zwerggalaxien von einer Komponente der Dunklen Materie dominiert werden.

2) Dunkle Materie in Kugelhaufen ist entweder unwahrscheinlich oder unglaublich hoch konzentriert und hat ungefähr die gleiche Masse wie die Sternkomponente.

— Astromax
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Der Hauptunterschied zwischen einem Galaxienobjekt und einem Sternhaufenobjekt besteht also in der Assoziation der Galaxie mit dunkler Materie? Ist Masse eine Voraussetzung für die Unterscheidung? Ich bin gespannt, ob Masse eine absolute Voraussetzung ist. Sterne können in der Masse variieren, werden aber nicht zu unterschiedlichen Dingen. Auch beide Referenzen waren äußerst interessant. Vielen Dank!

— Eraticus

Ihre Antwort klingt jedoch so, als würde eine Bewertung der Dunklen Materie vorgenommen, um festzustellen, ob ein Objekt eine Galaxie oder ein Cluster ist. Ist es nicht richtiger zu bemerken, dass wir, wenn wir Dinge betrachten, die historisch als Galaxie oder Cluster klassifiziert wurden, und wir sehen, wie viel dunkle Materie mit ihnen verbunden zu sein scheint, eine Korrelation sehen? Während wir jetzt ein Maß für die vorhandene dunkle Materie verwenden könnten, um in ansonsten unklaren Fällen eine Unterscheidung zu treffen, werden sicherlich die Gasmenge und das Alter der vorhandenen Sterne für die Klassifizierung eines Objekts relevanter sein?

— Jeremy

astromax, da wir die Mechanismen der Dunklen Materie noch nicht vollständig verstehen, ist es nicht möglich, dass ein Mechanismus existiert, durch den Kugelsternhaufen-Ejekta Dunkle Materie zu sich ziehen? Kennen wir Fälle von freistehenden astronomischen Objekten der Masse von Kugelhaufen, die nicht die Anforderungen an die Dunkle Materie von Zwerggalaxien erfüllen?

— Called2voyage

@eraticus Nun, ob die Gesamtmasse eine absolute Unterscheidung ist, die zur Bestimmung der Klassifizierung eines Objekts getroffen werden kann, kann ich nicht allgemein sagen. Sterne sind ein anderer Fall - es sind diskrete Gaspakete, die an einem Punkt entweder aufgrund einer Überdichte in einer Region zusammenbrachen oder nicht, weil sie einfach nicht genug Masse hatten (ich weiß, dass es hier andere Effekte gibt, die die Sternentstehung bestimmen; Aus rein Newtonscher Sicht halte ich meine Aussage nicht für unangemessen. Wenn es um die Bildung von Galaxien und Objekten vom Typ Galaxie geht, muss man sich daran erinnern, wo

— Astromax

... alles kam von. Da DM nicht elektromagnetisch wechselwirkt, konnte es sich abkühlen und Überdichten bilden, in die Baryonen später fallen würden - im Grunde verfolgen die Baryonen die dunkle Materie. Für eine ausreichend massive Überdichte der dunklen Materie kann sie genug Gas sammeln, um eine Galaxie darin zu haben. Bei kleineren Überdichten ist möglicherweise nicht genügend Gas vorhanden, um eine Galaxie zu bilden, und zu diesem Zweck ist möglicherweise nicht genug Gas vorhanden, um überhaupt Sterne zu bilden. Dies ist die Idee hinter dunklen Begleitgalaxien und wurde als Lösung für das "Problem des fehlenden Halos" vorgeschlagen.

— Astromax

Eine zu vereinfachende Unterscheidung könnte darin bestehen, dass Kugelhaufen keine wolkigen / gasförmigen Regionen aufweisen und keine aktuelle sternbildende Aktivität auftritt. Globulare haben tendenziell sehr ähnliche Sterne, was zusammen mit ihrem Mangel an Gasregionen darauf hinweist, dass sie sich früh in einer einzelnen Sternentstehungsperiode gebildet haben - obwohl tatsächlich einige Globulare Hinweise auf zusätzliche Perioden der Sternentstehung zeigen. Eine Galaxie neigt dazu, eine anhaltende Sternentstehungsaktivität zu haben und Hinweise auf Sterne unterschiedlichen Alters zu haben.

Aber das ist zu stark vereinfacht. Es gibt nicht immer einen eindeutigen Unterschied zwischen Globulars und Galaxien. Mindestens eine kürzlich erschienene Veröffentlichung legt nahe, dass Kugelhaufen und zwergkugelförmige Galaxien möglicherweise keine klar unterschiedlichen Gruppen sind.

Die Magellanschen Wolken unterscheiden sich jedoch deutlich von Kugelhaufen, da sie reich an Staub und Gas sind. Derzeit ist eine große Sternentstehung im Gange, und die Sterne in diesen Galaxien sind sehr unterschiedlich.

— Jeremy
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Haben nicht auch alle Galaxien schwarze Löcher in ihren Zentren?

— TheBluegrassMathematician

@ RyanMcGaha nein, das ist nicht unbedingt ein bestimmendes Merkmal einer Galaxie. Es scheint, dass einige, vielleicht die meisten, aber nicht unbedingt alle Galaxien von astronomy.com/news/2014/01/… ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum von universetoday.com/13732/… haben , aber einige Galaxien anscheinend nicht. adsabs.harvard.edu/abs/2001AJ....122.2469G

— Jeremy

Wenn also Kugelhaufen und kugelförmige Galaxien dasselbe sind, wäre der Unterschied zwischen beiden nur "Kontext"? Und es gibt keinen wesentlichen Unterschied zwischen einem Sternhaufen und einer Galaxie?

— Eraticus

@eraticus das habe ich nicht gesagt. Ich sagte, dass es sich möglicherweise nicht um klar getrennte Gruppen handelt, nicht um „dasselbe“. Das heißt, es kann in einigen Fällen schwierig sein zu sagen, ob der eine oder der andere ist. Im Allgemeinen werden sie jedoch entweder als kugelförmige oder als zwergkugelförmige Galaxie katalogisiert.

— Jeremy

@ Jeremy, verstanden. Ich versuche zu verstehen, ob es eine Art diagnostisches Attribut gibt, das den Katalogisierer veranlasst, ein Objekt als Kugelhaufen und eines als kugelförmige Galaxie zu markieren. Vielleicht ist meine Frage keine gute Frage. Ich nahm an, dass es etwas an sich anderes gab, wie das Vorhandensein eines großen Schwarzen Lochs.

— Eraticus

Der Hauptunterschied (jenseits der Masse, die wir extrapolieren können, um riesige Cluster und kleine Galaxien zu berühren) ist das Sternalter.

In einem Cluster wurden alle Sterne in einem einzigen Ausbruch gebildet. Darüber hinaus geschieht dies, wenn sich eine Druckwelle innerhalb einer Galaxie durch die Proto-Cluster-Wolke bewegt (dies gibt uns einen sekundären Unterschied: ob sie sich in einer anderen Galaxie befindet oder nicht).

In einer Galaxie bewegen sich Druckwellen durch das Gas vorwärts und rückwärts, was zu konstanten Sternentstehungsstößen führt, sodass Sie Sterne unterschiedlichen Alters erhalten (dies gibt uns einen weiteren Unterschied: ob es Gas gibt oder nicht, wie von Jeremy erwähnt).

Ein weiterer Unterschied besteht darin, wie eng die Sterne des Körpers durch die Gravitation gebunden sind, wie von Astromax erwähnt.

— Einladen
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Obwohl einige Cluster Sterne unterschiedlichen Alters haben, haben sie anscheinend mehr als eine Sternentstehungsperiode durchlaufen ...

— Jeremy