为什么球状星团不呈盘状


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我认为太阳系和星系是圆盘形的,因为那是重力作用下最稳定的形状。球状星团很老,通常比它们的宿主星系大几倍,那么为什么不弄平它们呢?


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因为如果它们是盘状的,它们就不会是球状簇。
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球状星团的中心是否有大黑洞?
G格里福

Answers:


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为了形成磁盘状的恒星系统,需要满足两个条件。(a)形成恒星的初始气体必须具有显着的旋转能量与重力能量之比。(b)恒星形成必须足够缓慢地发生,以使气体恒星形成完成之前坍塌成圆盘状。

由球对称状态形成盘需要减小(更负的)重力势能,同时保持角动量。仅当存在某种方式以耗散交互方式从系统中损失能量时,才会发生这种情况。

纯粹的恒星系统几乎没有碰撞,也没有消散能量的方法。这意味着一旦形成了球形的恒星系统,就不可能使其变得更像盘状。因此,如果恒星形成以球形的方式发生,那么这些恒星将最终以球形系统结束。只有在气体在恒星形成之前坍塌到磁盘上的情况下,我们才能得出类似磁盘的系统。我们的银河系(以及太阳系)的磁盘都是如此。

在球状星团(以及银河系中其他类型的星团)的情况下,似乎恒星形成足够快,以至于气体无法在大多数恒星形成完成之前就塌陷到圆盘上。注意 许多球状星团确实具有可测量的旋转度。


但是,物理摩擦不是唯一的影响,对吧?还有引力,例如使重的物体“坠落”到更靠近银河系的中间。我认为重力辅助将起到类似的作用,并使群集变平。为什么没有发生?
托马什Zato -恢复莫妮卡

@TomášZato出于同样的原因,行星不会落入太阳-势能的任何损失都会导致动能的增加。较重的物体通常不会靠近银河系的中央。如果您正在谈论动态摩擦和质量偏析,那么这对簇的球形度没有影响。
罗布·杰弗里斯

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一些星系为圆盘形,而另一些(椭圆星系)则更球形。盘状系统是恒星形成气体角动量守恒所起的作用。对于更多的球形系统,情况并非如此。人们认为球状星团是在星系中气体密度最高的部分中形成的,具有最高的外部压力,这可能是由于气体云的碰撞造成的。在这种情况下,较大规模的气体分布的初始角动量是无关紧要的,而较小规模的气体的动力学更为重要。

换句话说,圆盘在重力作用下并不是最稳定的形状。球形或椭圆形系统也是稳定的平衡点。坍塌和形成的物理过程决定了最终的形状。对于球状星团,气体的初始角动量可能无关紧要,因为它们从更小的气体囊中凝结。

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