Насколько больше плотность звезд в нашем галактическом баре?

Насколько он плотнее в галактическом баре, чем "нормальная" плотность на том же радиусе?

Это всего лишь несколько процентов? или, скажем, "в три раза" плотнее?

Или другие факторы: яркость звезд, газы?
Или мы действительно не знаем?

galaxy galactic-center Fattie
источник

Я думаю, что наблюдательные ограничения на это редки, если таковые имеются, но из численного моделирования я думаю, что 10-20% -ное превышение было бы реалистичным предположением. Кажется, я не могу найти никаких ссылок, поэтому я не чувствую себя комфортно, публикуя ответ.

Пела

Это определенно тихо, таинственно, правда @pela? Более того: в некоторых ссылках будет сказано, что единственная избыточность - это избыточность ярких звезд (то есть молодых); на самом деле нет никакой чрезмерности. Это кажется очень неизвестным. Похоже, реальный литературный обзор этой проблемы отсутствует.

Толстяк

В спиральных рукавах это как минимум так. Здесь избыточная плотность составляет примерно 10%, но у вас есть большее количество вновь образованных звезд (из-за волн давления, инициирующих звездообразование), и поскольку самые яркие звезды быстро умирают, они преимущественно находятся в спиральных рукавах, делая их более заметными. Нечто похожее, вероятно, имеет место в баре, но я не уверен, что это в той же степени, из-за более красного цвета бара.

Пела

Звездное население старше, поэтому массивные голубые звезды умерли. Металличность также обычно выше в центре, что приводит к более красным цветам.

Пела

@pela - также контраст плотности для спиральных рукавов может быть намного больше, чем 10% - это могут быть факторы 2 или 3. Например, из этого классического исследования Rix & Rieke (1993) из M51: «В M51 мы находим контраст поверхностной плотности массы (плечо / внутреннее пространство) колеблется от 1,8 до 3, что сопоставимо с результатами, полученными при моделировании N-тела приливного столкновения галактики с NGC 5195 ».

Питер Эрвин

Ответы:

В других галактиках с перемычками, которые в некоторой степени похожи на Млечный путь, контраст в (спроецированной) поверхностной плотности звезд между стержнем и межбаровым участком на том же радиусе (например, вдоль малой оси стержня, перпендикулярного стержню) равен обычно фактор как минимум два; в особенно сильных столбцах он может достигать шести (см., например, рисунок 5 в Ohta et al. 1990 ). Подобные контрасты наблюдаются в моделях N-тел дисковых галактик, которые образуют столбики.

Гораздо сложнее понять это для Млечного Пути, потому что мы не смотрим сверху вниз. Лучшая попытка вывести модель трехмерной звездной плотности стержня из подсчета звезд и оценок расстояний, о которых я знаю, - это Вегг и др. (2015) . Исходя из проекционного вида их модели (рис. 14), я бы предположил, что максимальный контраст составляет 4 или около того.

Рисунок 14 Вегга и др.: Спроецированный вид звездной плотности для Млечного Пути лицом к лицу (полная модель на правой панели).

3D-плотность (что, возможно, то, о чем вы действительно спрашиваете) во внутренней части бара не так велика, как это можно предположить, потому что внутренняя часть бара имеет толщину по вертикали, образуя «квадратную / арахисовую» форму "выпуклость (это соответствует красной области на рисунке выше). Таким образом, контраст будет немного меньше по сравнению с (менее утолщенной) межбаровой областью. Но внешняя часть стержня примерно такая же тонкая, как и остальная часть диска, поэтому прогнозируемый контраст поверхностной плотности будет означать аналогичный контраст в трехмерной плотности звезд.

Питер Эрвин
источник

Невероятный. Кстати, данные GAIA унесут существующие данные, именно по этому вопросу, нет ??

Толстяк

«... потому что внутренняя часть стержня имеет вертикальную толщину, образуя выпуклость в форме коробки / арахиса». Ааааа, это здорово! Конечно, он может быть просто толще, а НЕ плотнее !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Я не думаю, что!

Толстяк

Данные GAIA, несомненно, очень помогут, хотя большая часть этого анализа основана на данных инфракрасного излучения, которые позволяют видеть звезды на больших расстояниях, включая дальнюю сторону бара; Поскольку GAIA оптическая, я не думаю, что она может получить такие данные.

Питер Эрвин

В Млечном Пути плотность в баре кажется примерно в 5 раз больше, чем "рядом с баром".

Самая последняя модель галактического бара, которую я смог найти, это Portail et al. (2017) , чья модель построена для соответствия ряду наблюдательных съемок ( VVV , UKIDSS , 2MASS , BRAVA , OGLE и ARGOS ). На приведенном ниже рисунке из этого документа показан профиль плотности стержня / выпуклости (левая панель), диска (средняя панель) и объединенной массы (правая панель).

$10^9\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}$ $2\times10^8\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}$

Пела
источник