C'è una differenza fondamentale tra una piccola galassia e un grande ammasso stellare?

Ad esempio, se un grande ammasso globulare fosse in qualche modo espulso dalla sua galassia e fosse osservato dagli astronomi, lo chiamerebbero una galassia o ci sarebbero caratteristiche dell'ammasso stellare che lo rendono ovviamente non una galassia per definizione? E perché le galassie nane delle nuvole di Magellano e non grandi ammassi stellari? Potremmo rimuovere le stelle fino a quando le nuvole di Magellano non diventano ammassi stellari o c'è qualcosa di intrinsecamente simile a una galassia su questi oggetti?

galaxy star-cluster globular-clusters

— eraticus
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Uso solo i cluster globulari come esempio, poiché, almeno nelle fotografie, i cluster globulari sembrano galassie ellittiche.

— Eraticus

Ci sono anche alcuni oggetti astronomici che sono in dubbio tra ammassi stellari e galassie ellittiche, cercherò di trovare il riferimento.

— Py-ser

@ py-ser ho già, nella mia risposta

— Jeremy

Omega Centauri è un caso interessante tra ammassi globulari e galassie nane. Potrebbe anche avere un buco nero centrale.

— Keith Thompson,

Sì, Omega Centauri è stato il motivo per cui ho posto questa domanda. Sembrava avere una massa ambigua tra una piccola galassia e un grande ammasso. Inoltre, ho visto che affermava che questo è probabilmente il centro di una piccola galassia, le cui stelle circostanti sono state rubate dalla Via Lattea. Come non astronomo, mi sono chiesto se ci fosse una differenza intrinseca tra un piccolo nucleo galattico (terminologia?) E un grande ammasso globulare.

— Eraticus,

Risposte:

Esistono un paio di importanti distinzioni tra i due tipi di oggetti. Le galassie sono oggetti che variano in massa da circa $10^{9}-10^{12} M_{\odot}$ e contengono "aloni" di materia oscura che rappresentano la maggior parte della massa dell'oggetto. Ora, ci sono cose chiamate galassie nane (che sono meno massicce delle galassie normali; immagino che potrebbe davvero esserci un po 'di distinzione offuscata tra questi due tipi di oggetti), tuttavia le galassie nane sembrano ancora avere componenti della materia oscura a loro.

I cluster globulari sono raccolte strettamente legate di circa $10^{6}$ stelle e non hanno una materia oscura significativa (se presente) contenuta al loro interno o attorno a essa. Quindi per questi motivi in pratica non è difficile confondere i due.

Alcuni riferimenti:

1) Prova che le galassie nane sono dominate da una componente della materia oscura.

2) La materia oscura presente negli ammassi globulari è improbabile o incredibilmente altamente concentrata e approssimativamente la stessa massa del componente stellare.

— astromax
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Quindi le principali differenze tra un oggetto galassia e un oggetto ammasso stellare è l'associazione della galassia con la materia oscura? La massa è un requisito per fare la distinzione? Sono curioso di sapere se la massa è un requisito assoluto. Le stelle possono variare in massa, ma non diventano cose diverse. Inoltre, entrambi i riferimenti erano estremamente interessanti. Grazie!

— eraticus

Tuttavia, la tua risposta fa sembrare che venga fatta una valutazione della materia oscura per determinare se un oggetto è una galassia o un ammasso. Non è più corretto notare che quando osserviamo le cose che sono state classificate storicamente come una galassia o un ammasso e vediamo quanta materia oscura sembra essere associata a loro, vediamo una correlazione? Mentre ora potremmo usare una misura della materia oscura presente per fare una distinzione in casi altrimenti poco chiari, sicuramente la quantità di gas e l'età delle stelle presenti saranno più rilevanti nella classificazione di un oggetto?

— Jeremy,

l'astromax, dal momento che non comprendiamo ancora completamente la meccanica della materia oscura, non è possibile che esista un meccanismo attraverso il quale gli ejecta a grappolo globulare attraggono la materia oscura a se stessi? Conosciamo casi di oggetti astronomici indipendenti della massa di ammassi globulari che non hanno i requisiti di materia oscura delle galassie nane?

— chiamato2voyage

@eraticus Bene, se la massa totale sia una distinzione assoluta che può essere fatta per determinare la classificazione di un oggetto non è qualcosa che non potrei dire è universalmente vero. Le stelle sono un caso diverso: sono pacchetti discreti di gas che a un certo punto sono crollati a causa di un'eccessiva densità in una regione o perché non avevano semplicemente una massa sufficiente (so che ci sono altri effetti che determinano la fusione delle stelle; da una prospettiva puramente newtoniana, penso che la mia affermazione non sia irragionevole). Quando si tratta della formazione di galassie e oggetti tipo galassia, devi ricordare dove

— astromax,

... tutto è venuto. Dal momento che DM non interagisce elettromagneticamente, è stato in grado di rinfrescarsi e formare overdensity per cui i barioni sarebbero caduti in seguito - fondamentalmente, i barioni rintracciano la materia oscura. Per un'ipersensibilità della materia oscura sufficientemente massiccia, è in grado di raccogliere abbastanza gas da contenere una galassia; per overdensity minori, potrebbe non esserci abbastanza gas all'interno per formare una galassia e, a tal fine, potrebbe non esserci abbastanza per formare nemmeno una stella. Questa è l'idea alla base delle galassie dei compagni oscuri ed è stata proposta come soluzione al "problema dell'alone mancante".

— astromax,

Una distinzione eccessivamente semplicistica potrebbe essere che i cluster globulari non hanno regioni torbide / gassose, senza che si verifichi alcuna attività di formazione stellare. I globulari tendono ad avere stelle molto simili, che insieme alla loro mancanza di regioni gassose, indicano che si sono formati presto in un singolo periodo di formazione stellare, sebbene in realtà alcuni globulari mostrino prove di periodi aggiuntivi di formazione stellare. Una galassia tenderà ad avere un'attività di formazione stellare in corso e prove di stelle di varie età.

Ma questo è troppo semplificato; non c'è sempre una netta differenza tra globulari e galassie. Almeno un recente articolo suggerisce che i cluster globulari e le galassie sferoidali nane potrebbero non essere gruppi chiaramente distinti.

Tuttavia, le nuvole di Magellano si distinguono abbastanza dagli ammassi globulari per essere ricche di polvere e gas. C'è molta formazione attuale delle stelle in corso, e c'è molta varietà nelle stelle di queste galassie.

— Jeremy
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Non tutte le galassie hanno anche buchi neri al loro centro?

— TheBluegrassMathematician

@RyanMcGaha no, questa non è necessariamente una caratteristica distintiva di una galassia. Sembra che alcune galassie , forse quasi tutte ma non necessariamente tutte astronomy.com/news/2014/01/… , abbiano un buco nero supermassiccio nel centro universetoday.com/13732/… , ma alcune galassie apparentemente no. adsabs.harvard.edu/abs/2001AJ....122.2469G

— Jeremy

Quindi se i cluster globulari e le galassie sferoidali sono la stessa cosa, la differenza tra i due sarebbe solo "contesto"? E non c'è alcuna differenza intrinseca tra un ammasso stellare e una galassia?

— eraticus

@eraticus non è quello che ho detto. Ho detto che potrebbero non essere gruppi chiaramente distinti, non "la stessa cosa". Cioè, può essere difficile dire in alcuni casi se l'uno è l'uno o l'altro. Ma in generale, saranno catalogati come una galassia sferoidale globulare o nana.

— Jeremy,

@Jeremy, capito. Sto cercando di capire se esiste una sorta di attributo diagnostico che induce il catalogatore a contrassegnare un oggetto come un ammasso globulare e uno come una galassia sferoidale. Forse la mia domanda non è una buona domanda. Supponevo che ci fosse qualcosa di intrinsecamente diverso, come la presenza di un grande buco nero.

— eraticus

La differenza principale (oltre la massa, che possiamo estrapolare per far toccare ammassi giganti e piccole galassie) è l'età delle stelle.

In un ammasso, tutte le stelle si formarono in un unico scoppio. Inoltre, ciò accade quando un'onda di pressione viaggia attraverso la nuvola proto-cluster all'interno di una galassia (Questo ci dà una differenza secondaria: se si trova all'interno di un'altra galassia o no).

In una galassia, le onde di pressione si muovono avanti e indietro attraverso il gas, causando esplosioni di costanti di formazione stellare, in modo da ottenere stelle di età diverse (Questo ci dà un'altra differenza: se c'è gas o no, come menzionato da Jeremy).

Un'altra differenza è quanto sono strettamente legate gravitazionalmente le stelle del corpo, come menzionato da Astromax.

— envite
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Sebbene alcuni ammassi abbiano stelle di età diverse, apparentemente hanno subito più di un periodo di formazione stellare ...

— Jeremy