ΓΑΛΑΞΙΑΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ Λίγγρη Δήμητρα 201227 Εργασία στη Γαλαξιακή και Εξωγαλαξιακή Αστρονομία 2013 ΓΑΛΑΞΙΑΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ Λίγγρη Δήμητρα 201227
Hubble Space Telescope (διάφορες ερυθρομεταθέσεις)
(Ono et al. 2012) Hubble Ultra Deep Field (UDF12)
Πώς βρίσκουμε ότι το παρατηρούμενο αντικείμενο είναι γαλαξίας; Τεχνική “dropout” Μεγάλα ποσά μοριακού υδρογόνου, που απορροφούν σε μήκη κύματος πιο μπλε από 121,6nm. Από τη μετατόπιση της γραμμής βρίσκεται η ερυθρομετάθεση. http://www.firstgalaxies.org/the-first-galaxies
SDSS (Niino 2012)
H συσχέτιση μεταξύ SFR και μεταλλικότητας δεν είναι ξεκάθαρη για γαλαξίες με log[Ms/M⊙]≥10,5, ενώ για log[Ms/M⊙]≤10,25 για υψηλότερες SFR γαλαξιών έχουμε χαμηλότερες μεταλλικότητες απ’ ότι έχουν οι γαλαξίες με χαμηλότερο SFR. Η παρατηρούμενη διαφορά για τις διάφορες μάζες οφείλεται στο γεγονός ότι διαφοροποιείται η κατανομή των γαλαξιών για κάθε ερυθρομετάθεση ανάλογα με το κλάσμα της μάζας. Παρατηρούμε μια εξέλιξη με την ερυθρομετάθεση στη σχέση SFR-Z για μάζες της τάξεως log[Ms/M⊙]≤10,5. Για αυτό το εύρος μαζών γαλαξίες με υψηλότερο SFR εμφανίζουν μεγαλύτερη χημική εξέλιξη. Αυτό δημιουργεί μια αρνητική συσχέτιση μεταξύ SFR-Z, η οποία βαθαίνει για μεγαλύτερες ερυθρομεταθέσεις. Για log[Ms/M⊙]=10,5 βλέπουμε μια θετική συσχέτιση για SFR- Z, ενώ για υψηλότερες ερυθρομεταθέσεις είναι αρνητική παρόμοια με αυτή που παρατηρείται για μικρότερο εύρος μαζών. (Niino 2012)
Όσον αφορά τις μεταλλικότητες δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε μεταβολές και εξελίξεις, καθώς το εύρος των ερυθρομεταθέσεων που ερευνούμε είναι αρκετά μικρό. Οι γαλαξίες με log[Ms/M⊙]≥10,5 και logSFR[M⊙yr-1]≤0,5 παρουσιάζουν πιθανώς μια αρνητική εξέλιξη στη μεταλλικότητά τους (μεγάλες μεταλλικότητες στις μεγαλύτερες ερυθρομεταθέσεις), μολονότι υπάρχει ένα μεγάλο εύρος λάθους, αφού το δείγμα είναι αρκετά μικρό. Μια πιθανή εξήγηση για την αρνητική χημική εξέλιξη στους χαμηλού SFR γαλαξίες είναι η μείωση του SFR μέσα σε αυτούς που έχουν υψηλά SFR και χαμηλή μεταλλικότητα. z=0,14 z=0,08 (Niino 2012)
z = 0,1 z = 0,3 Η σχέση της μεταλλικότητας με την ερυθρομετάθεση παραμένει αδιευκρίνιστη. Παρατηρούνται βέβαια διαφορετικές συσχετίσεις για τις διαφορετικές αποστάσεις. z = 0,5 (Li 2010)
Στη σχέση Ms/Lv,r=f(SFR) υπάρχει σημαντική συσχέτιση μεταξύ τους για τις διάφορες ερυθρομεταθέσεις. Αυτό δε συμβαίνει για τη μεταλλικότητα. Είναι αξιοσημείωτο ότι οι γαλαξίες σε μεγαλύτερες ερυθρομεταθέσεις έχουν συστηματικά χαμηλότερη μεταλλικότητα απ’ ότι σε μικρότερα με το ίδιο Ms/Lv,r. (Niino 2012)
z = 0,1 z = 0,3 z = 0,5 (Li 2010)
Οι μειώσεις στην ηλικία και στη μάζα οφείλονται στο ότι καθώς ο γαλαξίας αναπτύσσεται, η αστρική δημιουργία «απορροφά» μεγάλη ποσότητα αερίου. z = 0,1 z = 0,3 Η μεγάλη διασπορά δείχνει την ύπαρξη μεγάλου σφάλματος κατά τη θεώρηση της μεταφοράς αερίου μόνο μέσα στα άστρα. z = 0,5 (Li 2010)
Μεγάλες ερυθρομεταθέσεις Η ακτίνα μέσης λαμπρότητας πέφτει ακολουθώντας νόμο δύναμης Το μέγεθος ενός γαλαξία για την ίδια λαμπρότητα μειώνεται με την αύξηση της ερυθρομετάθεσης. (Ono et al. 2012) Hubble Ultra Deep Field (UDF12)
Η τιμή αυτή είναι συγκρίσιμη με αυτά που βλέπουμε σήμερα στα κέντρα των κανονικών σπειροειδών γαλαξιών. (Ono et al. 2012) Hubble Ultra Deep Field (UDF12)
Το ποσοστό του αερίου που παρατηρείται στους γαλαξίες ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΠΑΡΟΔΟ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ (ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΕΡΥΘΘΡΟΜΕΤΑΘΕΣΕΙΣ) Το ποσοστό του αερίου που παρατηρείται στους γαλαξίες Η μεταλλικότητα των γαλαξιών Το μέγεθος των γαλαξιών Η παρατηρούμενη αστρική δημιουργία στους γαλαξίες Η μάζα των γαλαξιών Αρκετά μοντέλα δημιουργούνται, βασιζόμενα στις παρατηρήσεις, για να μπορέσουν να τις εξηγήσουν.