Ядерное звездное скопление

Звездное скопление в центре галактики

Ядерное звездное скопление нашей Галактики Млечный Путь, видимое с помощью адаптивной оптики в инфракрасном диапазоне с помощью инструмента NaCo на VLT .

Ядерное звездное скопление ( NSC ) или компактное звездное ядро ​​(иногда называемое молодым звездным ядром ) — это звездное скопление с высокой плотностью и высокой светимостью вблизи центра масс большинства галактик. ^[1]

НСК являются центральными массивными объектами более слабых галактик с малой массой, где сверхмассивные черные дыры (СМЧД) отсутствуют или имеют незначительную массу. В самых массивных галактиках НСК полностью отсутствуют. Известно, что некоторые галактики, включая Млечный Путь , содержат как НСК, так и СМЧД сопоставимой массы. ^[2]

Характеристики

Ядерные звездные скопления обнаружены в большинстве галактик, которые можно достаточно четко разрешить: ^[3]

• не менее 50% всех ранних спиральных галактик (типы Sa-Sc)
• не менее 75% всех поздних спиральных галактик (типы Scd-Sm)
• не менее 70% всех сфероидальных галактик (типы S0 и E).

NSCs являются самыми плотными известными звездными скоплениями во Вселенной . С видимыми величинами от -14 до -10 в инфракрасном диапазоне они в среднем в 40 раз ярче шаровых скоплений , хотя их эффективный радиус не превышает 2–5 парсеков . С динамической массой от 10 ⁶ до 10 ⁸ солнечных масс они находятся на верхнем пределе значений, достигаемых шаровыми скоплениями. ^[3]

Большинство ядерных звездных скоплений содержат смесь старых (возрастом не менее одного миллиарда лет) и молодых звездных популяций и демонстрируют признаки звездообразования в течение последних 100 миллионов лет. ^[2]

Формирование

Хотя механизмы их образования до конца не изучены, гипотезы предлагают четыре возможности: ^{[4] [5]}

• Ядерные звездные скопления возникают в другом месте и захватываются центральной черной дырой.
• Ядерные звездные скопления возникают в результате скопления газа на некотором расстоянии от центра галактики.
• Сочетание вышеперечисленных возможностей, при котором гравитационный потенциал захваченного объекта, например ядра карликовой галактики , запускает новое звездообразование под воздействием падающего газа вблизи галактического центра.
• Ядерные звездные скопления создаются путем слияния звездных скоплений с последующей миграцией к галактическому центру из-за динамического трения с фоновыми звездами. ^[6]

Связь с шаровыми скоплениями

Поскольку ядерные звездные скопления встречаются в большинстве видов галактик, они должны все еще присутствовать в гало образовавшейся галактики после слияния галактик. Это гипотеза образования шаровых скоплений. Таким образом, шаровые скопления могут быть остатками ядерных звездных скоплений, исключенных из газового падения, в которых не происходит нового звездообразования. ^[7]

Однако согласно другим гипотезам, ядерные звездные скопления могли быть результатом слияния шаровых скоплений, захваченных сверхмассивной черной дырой в центре галактики и динамически разрушенных. ^[8]

Ссылки

1. Schödel, R.; Merritt, D .; Eckart, A. (2009). «Ядерное звездное скопление Млечного Пути: собственные движения и масса». Astronomy & Astrophysics . 502 (1): 91–111. arXiv : 0902.3892 . Bibcode : 2009A&A...502...91S. doi : 10.1051/0004-6361/200810922.
2. Nishiyama, S.; Schödel, R. (2012). "Молодые массивные кандидаты в звезды обнаружены в ядерном звездном скоплении Млечного Пути". Astronomy & Astrophysics . 549 : A57. arXiv : 1210.6125 . Bibcode :2012yCat..35490057N. doi :10.1051/0004-6361/201219773.
3. Boeker, T (2009). «Ядерные звездные скопления». Труды Международного астрономического союза . 266 : 58–63. arXiv : 0910.4863 . Bibcode : 2010IAUS..266...58B. doi : 10.1017/S1743921309990871.
4. Антонини, Ф. (2012). «Происхождение и рост ядерных звездных скоплений вокруг массивных черных дыр». The Astrophysical Journal . 763 (1): 62. arXiv : 1207.6589 . Bibcode : 2013ApJ...763...62A. doi : 10.1088/0004-637X/763/1/62.
5. Madigan, A.; Levin, Y.; Pfuhl, O.; Gillessen, S.; Genzel, R .; Perets, HB (2013). «О происхождении B-звезд в центре Галактики». The Astrophysical Journal . 784 (1): 23. arXiv : 1305.1625 . Bibcode : 2014ApJ...784...23M. doi : 10.1088/0004-637X/784/1/23.
6. Капуццо-Дольчетта, Р. (1993). «Эволюция системы шаровых скоплений в триаксиальной галактике: может ли ядро ​​галактики образоваться в результате захвата шарового скопления?». The Astrophysical Journal . 763 (1): 62. arXiv : astro-ph/9301006 . Bibcode : 1993ApJ...415..616C. doi : 10.1086/173189.
7. Скотт, Н.; Грэм, А. (2012). «Изменение основ: масштабные соотношения, связанные с ядерными звездными скоплениями и сверхмассивными черными дырами». The Astrophysical Journal . 763 (2): 76. arXiv : 1205.5338 . Bibcode :2013ApJ...763...76S. doi :10.1088/0004-637X/763/2/76.
8. Капуццо-Дольчетта, Р. (2013). «Формирование галактических ядерных скоплений путем слияния шаровых скоплений». Memorie della Societa Astronomica Italiana . 84 : 167. arXiv : 1301.2899 . Бибкод : 2013MmSAI..84..167C.