Apakah ada perbedaan mendasar antara galaksi kecil, dan gugusan bintang besar?

Sebagai contoh, Jika sebuah gugus bola besar entah bagaimana dikeluarkan dari galaksinya, dan diamati oleh para astronom, akankah mereka menyebutnya sebuah galaksi, atau akankah ada karakteristik gugus bintang yang menjadikannya jelas bukan galaksi menurut definisi? Dan mengapa galaksi kerdil Magellanic Clouds, dan bukan gugusan bintang besar? Bisakah kita menghilangkan bintang sampai awan Magellan menjadi gugusan bintang, atau adakah sesuatu yang secara intrinsik galaksi tentang benda-benda ini?

galaxy star-cluster globular-clusters

— eraticus
sumber

Saya hanya menggunakan gugus bola sebagai contoh, karena, setidaknya dalam foto, gugus bola tampak seperti galaksi elips.

— eraticus

Ada juga beberapa objek astronomis yang diragukan antara gugusan bintang dan galaksi elips, saya akan coba cari referensi.

— Py-ser

@ py-ser saya sudah punya, dalam jawaban saya

— Jeremy

Omega Centauri adalah kasus tepi yang menarik antara kluster globular dan galaksi kerdil. Bahkan mungkin memiliki lubang hitam tengah.

— Keith Thompson

Ya, Omega Centauri adalah alasan mengapa saya menanyakan pertanyaan ini. Tampaknya memiliki "ambigu" di antara "massa antara galaksi kecil, dan sekelompok besar. Juga, saya telah melihatnya menyatakan bahwa ini mungkin adalah pusat galaksi kecil, yang bintang-bintang di sekitarnya dicuri oleh Bima Sakti. Sebagai non-astronom, saya jadi bertanya-tanya apakah ada perbedaan intrinsik antara inti galaksi kecil (terminologi?), Dan gugus bola besar.

— eraticus

Jawaban:

Ada beberapa perbedaan penting antara kedua jenis objek. Galaksi adalah benda yang memiliki massa sekitar , dan mengandung 'lingkaran cahaya' materi gelap yang mewakili mayoritas massa benda. Sekarang, ada hal-hal yang disebut galaksi kerdil (yang kurang masif daripada galaksi biasa; Saya membayangkan bahwa mungkin ada sedikit perbedaan yang kabur antara dua jenis objek ini), namun galaksi kerdil tampaknya masih memiliki komponen materi gelap ke mereka. $10^{9}-10^{12} M_{\odot}$

Clob Globular adalah koleksi yang terikat erat sekitar $10^{6}$ bintang, dan tidak memiliki materi gelap yang signifikan (jika ada) terkandung di dalam atau di sekitar mereka. Jadi untuk alasan ini dalam praktiknya tidak sulit untuk membingungkan keduanya.

Beberapa referensi:

1) Bukti bahwa galaksi kerdil didominasi oleh komponen materi gelap.

2) Materi gelap yang ada di gugus bola tidak mungkin, atau sangat terkonsentrasi dan kira-kira massa yang sama dengan komponen bintang.

— astromax
sumber

Jadi perbedaan utama antara objek galaksi dan objek gugus bintang adalah hubungan galaksi dengan materi gelap? Apakah massa merupakan persyaratan untuk membuat perbedaan? Saya ingin tahu apakah massa adalah syarat mutlak. Bintang dapat bervariasi massa, tetapi tidak menjadi hal yang berbeda. Juga, kedua referensi itu sangat menarik. Terima kasih!

— eraticus

Namun, jawaban Anda membuatnya terdengar seolah-olah penilaian materi gelap dilakukan untuk menentukan apakah suatu benda adalah galaksi atau gugus. Bukankah lebih tepat untuk mencatat bahwa ketika kita melihat hal-hal yang secara historis digolongkan sebagai galaksi atau gugus, dan kita melihat seberapa banyak materi gelap tampaknya dikaitkan dengan mereka, kita melihat suatu korelasi? Sementara kita sekarang dapat menggunakan ukuran materi gelap yang ada untuk membuat perbedaan dalam kasus-kasus yang tidak jelas, pasti jumlah gas dan usia bintang-bintang yang hadir akan lebih relevan dalam klasifikasi suatu objek?

— Jeremy

astromax, karena kita belum sepenuhnya memahami mekanisme materi gelap, bukankah mungkin ada mekanisme yang dengannya ejecta gugus bola menarik materi gelap ke diri mereka sendiri? Apakah kita tahu contoh benda-benda astronomi yang berdiri bebas dari massa gugus bola yang tidak memiliki persyaratan materi-gelap galaksi kerdil?

— dipanggil2voyage

@eraticus Nah, apakah massa total adalah perbedaan mutlak yang dapat dibuat untuk menentukan klasifikasi objek bukanlah sesuatu yang tidak bisa saya katakan secara universal benar. Bintang adalah kasus yang berbeda - mereka adalah paket gas yang terpisah yang pada satu titik entah runtuh karena kelebihan kepadatan di suatu daerah atau tidak karena itu tidak memiliki massa yang cukup (saya tahu ada efek lain di sini yang menentukan fomasi bintang; dari perspektif Newtonian murni, saya pikir pernyataan saya tidak masuk akal). Ketika sampai pada pembentukan galaksi dan objek tipe galaksi, Anda harus ingat di mana

— astromax

... semuanya berasal. Karena DM tidak berinteraksi secara elektromagnetik, ia dapat mendingin dan membentuk overdensitas yang nantinya akan jatuh ke baryon - pada dasarnya, baryon melacak materi gelap. Untuk overdensitas dark matter yang cukup besar, ia mampu mengumpulkan gas yang cukup untuk menjadi galaksi di dalamnya; untuk overdensitas yang lebih kecil, mungkin tidak ada gas yang cukup di dalam untuk membentuk galaksi, dan untuk itu, mungkin tidak ada cukup untuk membentuk bintang. Ini adalah ide di balik galaksi sahabat gelap, dan telah diusulkan sebagai solusi untuk 'masalah halo yang hilang'.

— astromax

Perbedaan yang terlalu sederhana mungkin adalah bahwa gugus bola tidak memiliki daerah berawan / gas, tanpa aktivitas pembentukan bintang saat ini terjadi. Globulars cenderung memiliki bintang-bintang yang sangat mirip, yang bersama-sama dengan kurangnya daerah gasnya, menunjukkan bahwa mereka terbentuk sejak awal dalam periode pembentukan bintang tunggal - meskipun sebenarnya beberapa globulars menunjukkan bukti periode tambahan pembentukan bintang. Galaksi akan cenderung memiliki aktivitas pembentukan bintang yang sedang berlangsung dan memiliki bukti bintang dari berbagai usia.

Tapi itu terlalu menyederhanakan; tidak selalu ada perbedaan yang jelas antara globulars dan galaksi. Setidaknya satu makalah baru-baru ini menunjukkan bahwa gugus bola dan galaksi kerdil kerdil mungkin bukan kelompok yang jelas berbeda.

Namun, Awan Magellan memang membuat diri mereka sangat berbeda dari gugus bola karena kaya debu dan gas. Ada banyak pembentukan bintang saat ini yang sedang berlangsung, dan ada banyak variasi di bintang-bintang di galaksi-galaksi ini.

— Jeremy
sumber

Bukankah semua galaksi juga memiliki lubang hitam di pusatnya?

— TheBluegrassMathematician

@RyanMcGaha tidak, itu belum tentu merupakan karakteristik yang menentukan dari sebuah galaksi. Tampaknya sebagian, mungkin sebagian besar tetapi tidak semua astronomi.com/news/2014/01/… , galaksi memang memiliki lubang hitam supermasif di pusat universetoday.com/13732/… , tetapi beberapa galaksi tampaknya tidak. adsabs.harvard.edu/abs/2001AJ....122.2469G

— Jeremy

Jadi jika cluster globular dan galaksi spheroidal adalah hal yang sama, akankah perbedaan antara keduanya hanya menjadi "konteks"? Dan tidak ada perbedaan intrinsik antara gugus bintang dan galaksi?

— eraticus

@eraticus bukan itu yang saya katakan. Saya mengatakan mereka mungkin bukan kelompok yang jelas berbeda, bukan 'hal yang sama'. Artinya, mungkin sulit untuk mengatakan dalam beberapa kasus jika satu adalah satu atau yang lain. Tetapi secara umum, mereka akan dikategorikan sebagai galaksi bola bulat atau kerdil.

— Jeremy

@ Jeremy, mengerti. Saya mencoba memahami jika ada semacam atribut diagnostik yang menyebabkan penjual katalog untuk menandai satu objek sebagai gugus bola, dan satu sebagai galaksi bola. Mungkin pertanyaan saya bukan pertanyaan yang bagus. Saya berasumsi bahwa ada sesuatu yang secara intrinsik berbeda, seperti keberadaan lubang hitam besar.

— eraticus

Perbedaan utama (di luar massa, yang dapat kita ekstrapolasi untuk membuat kluster raksasa dan galaksi kecil bersentuhan) adalah usia bintang.

Dalam sebuah cluster, semua bintang terbentuk dalam satu ledakan. Terlebih lagi ini digunakan untuk terjadi ketika gelombang tekanan bergerak melalui awan proto-cluster di dalam galaksi (Ini memberi kita perbedaan sekunder: apakah itu di dalam galaksi lain atau tidak).

Di galaksi, gelombang tekanan bergerak maju dan mundur melalui gas, menyebabkan semburan konstanta formasi bintang, sehingga Anda mendapatkan bintang-bintang dari berbagai usia (Ini memberi kita perbedaan lain: apakah ada gas atau tidak, seperti yang disebutkan oleh Jeremy).

Perbedaan lainnya adalah seberapa terikat gravitasi pada bintang-bintang tubuh, sebagaimana disebutkan oleh astromax.

— Envite
sumber

Meskipun beberapa gugus memiliki bintang dengan usia yang berbeda-beda, tampaknya telah mengalami lebih dari satu periode pembentukan bintang ...

— Jeremy