Kontent qismiga oʻtish

Zichlik toʻlqin nazarayasi

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Hubble, Spitzer va GALEX kosmik teleskoplari maʼlumotlarini birlashtirgan M81 spiral galaktikasining tasviri.

Zichlik toʻlqinlari nazariyasi yoki Lin-Shu zichlik toʻlqinlari nazariyasi 1960-yillarning oʻrtalarida CC Lin va Frank Shu tomonidan spiral galaktikalarning spiral qoʻl tuzilishini tushuntirish uchun taklif qilingan nazariyadir.[1][2] Lin-Shu nazariyasi uzoq umr koʻradigan kvazstatik spiral struktura (QSSS gipotezasi) gʻoyasini taqdim etadi.[1] Ushbu gipotezada spiral naqsh maʼlum bir burchak chastotasida (naqsh tezligi) aylanadi, galaktik diskdagi yulduzlar esa galaktika markazigacha boʻlgan masofaga qarab boshqa tezlikda aylanmoqda. Galaktikalarda spiral zichlikdagi toʻlqinlarning mavjudligi yulduz shakllanishiga taʼsir qiladi, chunki galaktika atrofida aylanayotgan gaz siqilib, vaqti-vaqti bilan zarba hosil qilishi mumkin.[3] Nazariy jihatdan, global spiral naqshning shakllanishi toʻlqinlarning oʻzaro taʼsiridan farqli oʻlaroq, oʻz-oʻzidan tortishish natijasida kelib chiqqan yulduz diskining beqarorligi sifatida qaraladi.[4] Nazariyaning matematik formulasi, shuningdek, Saturn halqalari kabi boshqa astrofizik disk tizimlariga[5] kengaytirildi.

Galaktik spiral qoʻllar

[tahrir | manbasini tahrirlash]
Spiral galaktika qoʻllarini tushuntirish.
Simulation of a Galaxy with a simple spiral arm pattern. Although the spiral arms do not rotate, the galaxy does. If you watch closely you will see stars moving in and out of the spiral arms as time progresses.

Dastlab, astronomlarda spiral galaktikaning qoʻllari moddiy ekanligi haqida fikr bor edi. Biroq, agar shunday boʻlganida, qoʻllar tobora qattiqroq oʻralgan boʻlar edi. Chunki, galaktika markaziga yaqinroq boʻlgan materiya galaktikaning chetidagi materiyadan tezroq aylanadi.[6] Qoʻllar bir necha orbitadan keyin galaktikaning qolgan qismidan farq qilib boʻlmaydigan boʻlib qoladi. Bu oʻrash muammosi deb ataladi. Shundan soʻng, bu mavzuga qiziqish oshgan.

Lin va Shu 1964 yilda qoʻllar tabiatan moddiy emasligini, aksincha, katta yoʻldagi tirbandlikka oʻxshash zichroq joylardan iborat ekanligini taklif qildi. Mashinalar tirbandlikdan oʻtadi: uning oʻrtasida mashinalar zichligi oshadi. Biroq, tirbandlikning oʻzi sekinroq harakat qiladi. Galaktikada yulduzlar, gaz, chang va boshqa komponentlar zichlik toʻlqinlari boʻylab harakatlanadi, siqiladi va keyin ulardan tashqariga chiqadi.

Aniqroq aytganda, zichlik toʻlqinlari nazariyasi „turli radiusdagi yulduzlar orasidagi tortishish“ oʻrash deb ataladigan muammoni oldini oladi va aslida spiral naqshni saqlaydi.[7]

Qoʻllarning aylanish tezligi quyidagicha aniqlanadi , global naqsh tezligi. (Shunday qilib, maʼlum bir inertial boʻlmagan mos yozuvlar tizimi ichida, qaysi da aylanadi , spiral qoʻllar dam olishda koʻrinadi). Qoʻllardagi yulduzlar markazdan maʼlum masofada boʻlsa ham, har doim ham harakatsiz boʻlishi shart emas. , korotatsiya radiusi, yulduzlar va zichlik toʻlqinlari birgalikda harakat qiladi. Bu radius ichida yulduzlar tezroq harakatlanadi () spiral qoʻllarga qaraganda yulduzlar sekinroq harakat qiladilar ().[8] M -qurolli spiral uchun markazdan R radiusdagi yulduz chastota bilan struktura boʻylab harakatlanadi. . Shunday qilib, yulduzlar orasidagi tortishish spiral strukturani saqlab qolishi mumkin, agar yulduz qoʻllari orqali oʻtish chastotasi epitsiklik chastotadan kamroq boʻlsa, , yulduzdan. Bu shuni anglatadiki, uzoq muddatli spiral struktura faqat Lindbladning ichki va tashqi rezonansi (mos ravishda ILR, OLR) oʻrtasida mavjud boʻladi, ular radiuslar sifatida belgilanadi, shunday qilib: va , mos ravishda. OLR dan oʻtganda va ILR ichida spiral qoʻllardagi qoʻshimcha zichlik yulduzlarning epitsiklik tezligidan koʻra tez-tez tortiladi va yulduzlar „spiral zichlik kuchayishini kuchaytiradigan“ tarzda reaksiyaga kirisha olmaydi va harakat qila olmaydi.

  1. 1,0 1,1 Lin, C.C.; Shu, F.H. (1964). "On the spiral structure of disk galaxies". Astrophysical Journal 140: 646–655. doi:10.1086/147955. https://archive.org/details/sim_astrophysical-journal_1964-08-15_140_2/page/n249. 
  2. Shu, Frank H. (2016-09-19). "Six Decades of Spiral Density Wave Theory". Annual Review of Astronomy and Astrophysics 54 (1): 667–724. doi:10.1146/annurev-astro-081915-023426. ISSN 0066-4146. 
  3. Roberts, W. W. (1969-10-01). "Large-Scale Shock Formation in Spiral Galaxies and its Implications on Star Formation". The Astrophysical Journal 158: 123. doi:10.1086/150177. ISSN 0004-637X. https://archive.org/details/sim_astrophysical-journal_1969-10_158_1/page/123. 
  4. Toomre, Alar; Toomre, Juri (1972-12-01). "Galactic Bridges and Tails". The Astrophysical Journal 178: 623–666. doi:10.1086/151823. ISSN 0004-637X. 
  5. Goldreich, P.; Tremaine, S. (1979-11-01). "The excitation of density waves at the Lindblad and corotation resonances by an external potential". The Astrophysical Journal 233: 857–871. doi:10.1086/157448. ISSN 0004-637X. https://authors.library.caltech.edu/37358/1/1979ApJ___233__857G.pdf. 
  6. Livio, Mario. The Golden Ratio: The Story of Phi, the World's Most Astonishing Number, First trade paperback, New York City: Broadway Books [2002], 2003 — 121–2-bet. ISBN 0-7679-0816-3. 
  7. Phillipps, Steven. The Structure & Evolution of Galaxies. Wiley, 2005 — 132–3-bet. ISBN 0-470-85506-1. 
  8. Carroll, Bradley W.. An Introduction to Modern Astrophysics. Addison Wesley, 2007 — 967-bet. ISBN 978-0-201-54730-6.