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Darstellung von Galaxien mit und ohne Bulge

EIN Ausbuchtung ist in der Astronomie die Gegend mit großen Sternendichte im zentralen Teil von a Galaxis. Normalerweise macht dies den zentralen Bereich in a Spiralgalaxie beabsichtigt. Ursprünglich dachte man, eine Ausbuchtung sei ein elliptische Galaxie war von einer Sternenscheibe umgeben.Hohe Beobachtungen Auflösung mit dem Hubble-Weltraumteleskop haben gezeigt, dass darüber hinaus viele andere Bulges ähnliche Eigenschaften wie Spiralgalaxien aufweisen.

Klassische Ausbuchtungen

Messier 81, eine Galaxie mit einer klassischen Ausbuchtung in der Mitte. Die spiralförmige Struktur beginnt am Rand der Ausbuchtung.

Ausbuchtungen mit Eigenschaften von elliptische Galaxien wird oft klassische Ausbuchtungen erwähnt. Diese Ausbuchtungen bestehen hauptsächlich aus älteren Bevölkerung II Sterne und haben daher eine rötliche Farbe. Diese Sterne bewegen sich zufällig innerhalb der Ausbuchtung relativ zur Ebene der Galaxie, so dass die Form der Ausbuchtung kugelförmig ist. Durch das Fehlen von interstellare Materie und interstellarer Staub es gibt fast keine Sternentstehung in Ausbuchtungen. Die Lichtverteilung in Ausbuchtungen wird beschrieben durch die Gesetz der Vaucouleurs.

Klassische Bulges sind vermutlich das Ergebnis von Kollisionen kleinerer Galaxien. Diese Kollisionen stören die Bewegungen der Sterne, und daher werden diese Bewegungen in der Ausbuchtung zufällig. Bei der Verschmelzung von Galaxien es ist auch wahrscheinlicher, dass Gaswolken durchgehen Sternentstehung eingeschaltet von Stoßwellen in Sterne verwandelt werden.

Einige dieser sonst klassischen Ausbuchtungen sind nicht kugelförmig, sondern werden kasten- und erdnussförmige Ausbuchtung wegen ihrer Form benannt.

Scheibenartige Ausbuchtungen

Die deutlich spiralförmige Ausbuchtung von Galaxien wie ESO 498-G5 werden oft scheibenartig (scheibenartig) genannt Ausbuchtungen oder Pseudoausbuchtungen.

Viele Bulges haben Eigenschaften, die denen von Spiralgalaxien ähnlicher sind als elliptischen Galaxien. Diese Ausbuchtungen sind oft Pseudoausbuchtungen oder scheibenförmige Ausbuchtungen (Disky-Ausbuchtungen) erwähnt. Diese Ausbuchtungen enthalten Sterne, die sich nicht zufällig bewegen, sondern Bahnen haben, die in derselben Ebene wie die Scheibe der Galaxie liegen. Dies steht im Gegensatz zu elliptischen Galaxien.

Beobachtungen solcher Bulges mit dem Hubble-Weltraumteleskop zeigen, dass diese Bulges Staub mit einer vielfältigen komplexen Struktur enthalten, die einer Spiralgalaxie ähnelt, aber viel kleiner ist (2- bis 100-mal kleiner). Solche Zentralspiralen dominieren dann das Licht der Ausbuchtung, in der sie sich befinden. Das Ausmaß der Sternentstehung in Pseudobulges ist mit dem in der Scheibe von Spiralgalaxien vergleichbar. Manchmal enthalten diese Ausbuchtungen einen zentralen Ring, in dem die Sternentstehung pro Flächeneinheit viel größer ist als in der äußeren Scheibe, wie in, NGC 4314 (links).

Diese Merkmale, wie die Spiralstruktur und die jungen Sterne, legen nahe, dass diese Bulges nicht nach dem gleichen Prozess wie elliptische Galaxien und klassische Bulges entstehen, aber der genaue Mechanismus ihrer Entstehung ist noch nicht bekannt. Es ist möglich, dass Pseudobulges das Ergebnis der Fusion sind (zusammenführen) extrem gasreicher Galaxien und vor kürzerer Zeit (weniger als 5 Milliarden Jahre) als die Verschmelzung von Galaxien, die zur Bildung klassischer Bulges führte. Die Laufwerke werden diese Fusion jedoch wahrscheinlich nicht überleben, was Zweifel an diesem Szenario aufwirft.

Ein mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommenes Bild der zentralen Region von NGC 4314, eine Galaxie mit einem zentralen Ring der Sternentstehung.

Viele Astronomen vermuten, dass Pseudobulges intern aus der Scheibe der Galaxien gebildet werden und nicht durch eine Verschmelzung von Galaxien. Ungestörte Spiralgalaxien können ihre Sterne und ihr Gas aufgrund von Instabilitäten neu ordnen. Die Ergebnisse dieses Prozesses (der sogenannten säkularen Evolution) werden oft in Spiralgalaxien beobachtet: Spiralarme und galaktische Strahlen sind das Ergebnis der säkularen Entwicklung galaktischer Scheiben. Die säkulare Evolution wird auch Gas und Sterne in das Zentrum einer Galaxie transportieren. Wenn dies geschieht, erhöht es die Dichte im Zentrum einer Galaxie und erzeugt eine Ausbuchtung, die einer scheibenförmigen Galaxie ähnelt.

Wenn die säkulare Evolution für die Bildung eines erheblichen Teils der Bulges verantwortlich ist, bedeutet dies, dass viele Galaxien nicht das Ergebnis von Galaxienverschmelzungen sind. Dies steht im Gegensatz zu bestimmten Modellen der Galaxienentstehung und -entwicklung, die vorhersagen, dass in den letzten Milliarden Jahren viele Verschmelzungen stattgefunden haben.

Es wird angenommen, dass die meisten Ausbuchtungen in spiralförmigen und elliptischen Galaxien a supermassives Schwarzes Loch in ihrer Mitte enthalten. Die Massen der Schwarzen Löcher korrelieren eng mit den Eigenschaften des Bulges, wie z M-Sigma-Beziehung zwischen der Masse des Schwarzen Lochs und der Geschwindigkeitsdispersion der Sterne in der Ausbuchtung.Bis vor kurzem dachte man, dass es keine supermassiven Schwarzen Löcher ohne eine umgebende Ausbuchtung gibt, aber nun wurden solche Schwarzen Löcher beobachtet.