Warum können „tote“ Galaxien nicht wieder Sterne bilden, wenn sie mit einer anderen „aktiven“ Galaxie verschmelzen?

Ich hörte, wie Matthew O'Dowd auf PBS Space-Time erwähnte, dass tote Galaxien nicht mit der Neubildung von Sternen beginnen können, selbst wenn sie Gas und/oder Staub von anderswo sammeln oder sogar mit einer anderen Galaxie verschmelzen ....

Warum? Und was genau bewirkt, dass Galaxien von vornherein keine neuen Sterne mehr bilden? Ein schlichter Materialmangel oder die falsche Temperatur oder das falsche Ausgangsmaterial? (Kohlenmonoxid, zB?)

Könnten Sie die genaue Referenz / das Zitat angeben? Es könnte nützlich sein, den Kontext zu verstehen und was er mit "toten Galaxien" meint.
@Prallax "tot" im Zusammenhang mit Galaxien bedeutet herkömmlicherweise "keine Sterne bilden".
@PeterErwin Ich habe gefragt, weil es im Allgemeinen nicht stimmt, dass eine Galaxie, die derzeit keine Sterne bildet, nicht wieder mit der Bildung beginnen kann (wie in Pelas Antwort beschrieben). Ich dachte, dass sich die Behauptung im OP vielleicht auf etwas Spezifischeres bezog.
Hallo Kurt Hikes, konnte ich deine Frage beantworten? Wenn ja, würde ich mich freuen, wenn Sie es akzeptieren könnten, ansonsten können Sie gerne um Klärung bitten :)
Kurt. . .?

Antworten (1)

Es ist nicht wahr, dass "tote" oder erloschene Galaxien nicht wieder beginnen können, Sterne zu bilden. Sie wird Verjüngung genannt und wird gelegentlich beobachtet (z. B. Chauke et al. 2019 ), wenn auch nicht häufig ( Akhshik et al. 2021 ). Es ist auch in Simulationen zu sehen, wo einige ruhende Galaxien zur Hauptreihe der Sternentstehung zurückkehren ( Behroozi et al. 2019 ).

Abschrecken

Was dazu führt, dass Galaxien aufhören, Sterne zu bilden, ist nicht vollständig geklärt, aber es wird allgemein angenommen, dass es an kaltem Gas mangelt. Tatsächlich wurde dies erst letzte Woche von Whitaker et al. überzeugend bestätigt. (2021) , die mithilfe von Hubble+ALMA-Beobachtungen und unterstützt durch Gravitationslinsen zeigten, dass sechs ruhenden Galaxien im frühen Universum praktisch das gesamte kalte Gas fehlte.

Wie abgeschreckte Galaxien ihr kaltes Gas verloren haben, ist eine weitere offene Frage. Es wurde angenommen, dass große Fusionen ein effizienter Weg sind, Galaxien von ihrem Gas zu befreien, aber sie sind wahrscheinlich nicht der bedeutendste Mechanismus ( Gabor et al. 2010 ; Weigel et al. 2017 ). Daher ist wahrscheinlich Rückkopplung von Sternentstehung und/oder aktiven galaktischen Kernen (zumindest teilweise) der Grund, entweder durch mechanisches Ausblasen des Gases oder durch Erhitzen (z. B. Cheung et al. 2016 ) . Im Prinzip sollte das Gas in der Größenordnung von 1 Gigajahr abkühlen, aber zumindest für eine Weile kann es durch Energieinjektion von zentralen supermassereichen Schwarzen Löchern ( Whitaker et al. 2013 ) oder vielleicht Gravitationsheizung ( Johansson et al . 2009 ).

Verjüngung

Eine Verjüngung durch Verschmelzung ist also nicht unmöglich, obwohl es zumindest im Fall einer "trockenen" Verschmelzung, dh mit einer anderen gasarmen Galaxie, nur zu einer größeren ruhenden Galaxie führen könnte. Eine geringfügige Verschmelzung wurde als Mechanismus zur Verjüngung gelöschter Galaxien vorgeschlagen ( Manelli et al. 2014 ), ebenso wie ein reibungsloseres Wiederauftanken von Gas ( Marino et al. 2011 ; Mancini et al. 2019 ).

Würden Fusionen das Gas nicht aufheizen?
@RBarryYoung Etwas Gas erwärmt sich, aber Schocks zwischen Gasen lösen auch die Sternentstehung aus. Diese Sternentstehung und auch die erhöhte AGN-Aktivität werden das Gas ebenfalls aufheizen. Gasreiche ("nasse") Verschmelzung führt immer zu Starbursts, während gasarme ("trockene") Verschmelzung dies normalerweise nicht tut. In diesem Fall hätten wir allerdings eine „gemischte“ Verschmelzung, also eine gasreiche und eine gasarme Galaxie. Ich bin mir nicht sicher, ob es einen Konsens über das Ergebnis gibt (siehe zB Lin+ 10 ). Es hängt auch vom relativen Drehimpuls der Galaxien ab…