¿Existe una diferencia fundamental entre una galaxia pequeña y un gran cúmulo estelar?

Por ejemplo, si un gran cúmulo globular fuera expulsado de alguna manera de su galaxia y fuera observado por los astrónomos, ¿lo llamarían galaxia o habría características del cúmulo estelar que obviamente no lo hacen una galaxia por definición? ¿Y por qué las Nubes de Magallanes son galaxias enanas y no grandes cúmulos estelares? ¿Podríamos eliminar estrellas hasta que las nubes de Magallanes se convirtieran en cúmulos de estrellas, o hay algo intrínsecamente galáctico en estos objetos?

Solo estoy usando los cúmulos globulares como ejemplo, ya que, al menos en las fotografías, los cúmulos globulares parecen galaxias elípticas.
También hay algunos objetos astronómicos que están en duda entre cúmulos estelares y galaxias elípticas, intentaré encontrar la referencia.
@py-ser ya tengo, en mi respuesta
Omega Centauri es un caso límite interesante entre los cúmulos globulares y las galaxias enanas. Incluso puede tener un agujero negro central.
Sí, Omega Centauri es la razón por la que hice esta pregunta. Parecía tener una masa ambiguamente "intermedia" entre una pequeña galaxia y un gran cúmulo. Además, he visto que se dice que este es posiblemente el centro de una pequeña galaxia, cuyas estrellas circundantes fueron robadas por la Vía Láctea. Como no astrónomo, me hizo preguntarme si había una diferencia intrínseca entre el núcleo de una galaxia pequeña (¿terminología?) y un gran cúmulo globular.

Respuestas (3)

Hay un par de distinciones importantes entre los dos tipos de objetos. Las galaxias son objetos cuya masa oscila entre aproximadamente 10 9 − 10 12 METRO ⊙ , y contienen 'halos' de materia oscura que representan la mayor parte de la masa del objeto. Ahora, hay cosas llamadas galaxias enanas (que son menos masivas que las galaxias normales; me imagino que realmente podría haber una distinción un poco borrosa entre estos dos tipos de objetos), sin embargo, las galaxias enanas todavía parecen tener componentes de materia oscura. a ellos

Los cúmulos globulares son colecciones estrechamente unidas de aproximadamente 10 6 estrellas, y no tienen materia oscura significativa (si la hay) contenida dentro o alrededor de ellas. Entonces, por estas razones, en la práctica no es difícil confundir los dos.

Algunas referencias:

1) Evidencia de que las galaxias enanas están dominadas por un componente de materia oscura.

2) La materia oscura presente en los cúmulos globulares es improbable o está increíblemente concentrada y tiene aproximadamente la misma masa que el componente estelar.

Entonces, ¿las principales diferencias entre un objeto de galaxia y un objeto de cúmulo de estrellas es la asociación de la galaxia con la materia oscura? ¿Es la masa un requisito para hacer la distinción? Tengo curiosidad si la masa es un requisito absoluto. Las estrellas pueden variar en masa, pero no se convierten en cosas diferentes. Además, ambas referencias fueron extremadamente interesantes. ¡Gracias!
Sin embargo, su respuesta suena como si se hiciera una evaluación de la materia oscura para determinar si un objeto es una galaxia o un cúmulo. ¿No es más correcto notar que cuando miramos cosas que históricamente han sido clasificadas como una galaxia o un cúmulo, y miramos cuánta materia oscura parece estar asociada con ellos, vemos una correlación? Si bien ahora podríamos usar una medida de la materia oscura presente para hacer una distinción en casos que de otro modo no estarían claros, seguramente la cantidad de gas y las edades de las estrellas presentes serán más relevantes en la clasificación de un objeto.
astromax, dado que aún no comprendemos completamente la mecánica de la materia oscura, ¿no es posible que exista un mecanismo por el cual los eyecciones de cúmulos globulares atraigan la materia oscura hacia sí mismos? ¿Conocemos algún caso de objetos astronómicos independientes de la masa de los cúmulos globulares que no tengan los requisitos de materia oscura de las galaxias enanas?
@eraticus Bueno, si la masa total es una distinción absoluta que se puede hacer para determinar la clasificación de un objeto no es algo que no pueda decir que sea universalmente cierto. Las estrellas son un caso diferente: son paquetes discretos de gas que en un punto colapsaron debido a una sobredensidad en una región o no lo hicieron porque simplemente no tenían suficiente masa (sé que aquí hay otros efectos que determinan la formación estelar; desde una perspectiva puramente newtoniana, creo que mi afirmación no es irrazonable). Cuando se trata de la formación de galaxias y objetos tipo galaxia, hay que recordar dónde
... todo vino de. Dado que DM no interactúa electromagnéticamente, pudo enfriarse y formar sobredensidades en las que luego caerían los bariones; básicamente, los bariones rastrean la materia oscura. Para una sobredensidad de materia oscura lo suficientemente masiva, es capaz de recolectar suficiente gas para que haya una galaxia en su interior; para sobredensidades más pequeñas, puede que no haya suficiente gas dentro para formar una galaxia y, con ese fin, puede que no haya suficiente ni siquiera para formar estrellas. Esta es la idea detrás de las galaxias compañeras oscuras, y se ha propuesto como una solución al 'problema del halo faltante'.
@Jeremy En la práctica, no creo que la gente busque materia oscura en estos cúmulos estelares/cúmulos globulares. La lente no es realmente algo que haya visto que se use para determinar la masa total de estos objetos (no creo que la geometría funcione para estos objetos), pero uno podría usar la dispersión de velocidad para inferir la masa total. Pero no, no creo que se haga una evaluación de la materia oscura para que la gente diga si un objeto es realmente un cúmulo estelar o una galaxia. Podría tener razón acerca de las personas que usan la edad de la población estelar y el contenido de gas para hacer este tipo de declaración, simplemente no lo sé.
@ named2voyage No estoy del todo seguro de lo que quiere decir con mecanismo: si se refiere a la gravedad, entonces sí, este tipo de objetos atraen materia oscura de sus galaxias / cúmulos anfitriones en forma de estela gravitacional ( en.wikipedia.org/wiki /Dynamical_friction ): esta es la causa de cierta fricción dinámica de, por ejemplo, un cúmulo de estrellas que orbita alrededor del centro de una galaxia masiva. Sin embargo, la pregunta sigue siendo: ¿Estos objetos contienen alguna distribución radial conocida de materia oscura intrínsecamente, o la materia oscura está presente simplemente desde el objeto principal? Creo que estarías en apuros...
... para encontrar objetos de esta masa no asociados con galaxias o cúmulos. No estoy seguro de esto, por supuesto, pero mi intuición me dice que si puede ser arrojado fuera de la galaxia por completo, es probable que haya sido perturbado en el proceso. Es difícil para mí imaginar una situación en la que un cúmulo globular pueda salir disparado de una galaxia y conservar el tamaño y la forma que tenía al principio. Si se ha encontrado alguno, actualice esta publicación.
Acabo de ver esto en Scientific American. Hay una galaxia satélite de la Vía Láctea que tiene solo unas 100 estrellas. La galaxia fósil puede ser una de las primeras jamás formadas

Una distinción demasiado simplista podría ser que los cúmulos globulares no tienen ninguna región nubosa/gaseosa, sin actividad de formación estelar actual. Los globulares tienden a tener estrellas muy similares, lo que, junto con la falta de regiones gaseosas, indica que se formaron temprano en un solo período de formación de estrellas, aunque en realidad algunos globulares muestran evidencia de períodos adicionales de formación de estrellas. Una galaxia tenderá a tener una actividad de formación de estrellas en curso y tendrá evidencia de estrellas de varias edades.

Pero eso es simplificar demasiado; no siempre hay una diferencia tan clara entre globulares y galaxias. Al menos un artículo reciente sugiere que los cúmulos globulares y las galaxias esferoidales enanas pueden no ser grupos claramente diferenciados.

Sin embargo, las Nubes de Magallanes se distinguen bastante de los cúmulos globulares por ser ricas en polvo y gas. Hay mucha formación estelar actual en progreso, y hay mucha variedad en las estrellas de estas galaxias.

¿No tienen todas las galaxias también agujeros negros en sus centros?
@RyanMcGaha no, esa no es necesariamente una característica definitoria de una galaxia. Parece que algunas, tal vez la mayoría pero no necesariamente todas astronomy.com/news/2014/01/… , las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en el centro universetoday.com/13732/… , pero algunas galaxias aparentemente no lo tienen. adsabs.harvard.edu/abs/2001AJ....122.2469G
Entonces, si los cúmulos globulares y las galaxias esferoidales son lo mismo, ¿la diferencia entre los dos sería solo "contexto"? ¿Y no hay una diferencia intrínseca entre un cúmulo estelar y una galaxia?
@eraticus eso no es lo que dije. Dije que pueden no ser grupos claramente distintos, no 'la misma cosa'. Es decir, puede ser difícil saber en algunos casos si uno es uno u otro. Pero, en general, se catalogarán como galaxias globulares o esferoidales enanas.
@Jeremy, entendido. Estoy tratando de entender si hay algún tipo de atributo de diagnóstico que haga que el catalogador marque un objeto como un cúmulo globular y otro como una galaxia esferoidal. Tal vez mi pregunta no es una buena pregunta. Supuse que había algo intrínsecamente diferente, como la presencia de un gran agujero negro.
Los autores del artículo que le señalé sugirieron el uso de aplanamiento de cúmulos / elipticidad para distinguir entre cúmulos y galaxias esferoidales enanas donde otros parámetros distintivos (masa, luminosidad, tamaño, relación masa-luz y dispersión de la metalicidad) no lo hacen. categorizar de manera concluyente el objeto.
¿Hay algo intrínsecamente diferente? Un cúmulo parecerá no tener gas, y en su mayoría estrellas de edad similar. Eso es. Solo se complica cuando considera casos extremos o nota 'infractores de reglas'.

La diferencia principal (más allá de la masa, que podemos extrapolar para hacer que los cúmulos gigantes y las galaxias pequeñas se toquen) es la edad de las estrellas.

En un cúmulo, todas las estrellas se formaron en un solo estallido. Además, esto suele suceder cuando una onda de presión viaja a través de la nube proto-cúmulo dentro de una galaxia (esto nos da una diferencia secundaria: si está dentro de otra galaxia o no).

En una galaxia, las ondas de presión se mueven hacia adelante y hacia atrás a través del gas, provocando constantes ráfagas de formación de estrellas, por lo que se obtienen estrellas de distintas edades (esto nos da otra diferencia: si hay gas o no, como lo menciona Jeremy).

Otra diferencia es cuán fuertemente unidas gravitacionalmente están las estrellas del cuerpo, como lo menciona astromax.

Aunque algunos cúmulos tienen estrellas de diferentes edades, aparentemente han pasado por más de un período de formación estelar...
¿Existe una diferencia fundamental entre una galaxia pequeña y un gran cúmulo estelar?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v