Disc gruixut

Vora a la vista de la Via Làctia amb diverses estructures indicades (no a escala). El disc dur es mostra en color groc clar.

El disc gruixut és un dels components estructurals d'aproximadament dos terços de totes les galàxies del disc, inclosa la Via Làctia. Es va descobrir per primera vegada a les galàxies exteriors visibles des de la vora.[1] Poc després, es va proposar com una estructura galàctica única a la Via Làctia, diferent del disc prim i l'halo en l'article de 1983 de Gilmore & Reid.[2] Se suposa que domina la densitat numèrica estel·lar entre 1 i 5 quiloparsecs (3.3 i 16.3 kly) per sobre del pla galàctic i, al veïnatge solar, es compon gairebé exclusivament d'estrelles més antigues. La seva composició química i la cinemàtica (les de les estrelles que la componen) també la distingeixen del disc prim.[3][4] En comparació amb el disc prim, les estrelles de disc gruixut solen tenir nivells significativament més baixos de metalls, és a dir, l'abundància d'elements diferents de l'hidrogen i l'heli.[5]

El disc gruixut és una font d'evidència cinemàtica i química primerenca per la composició d'una Galàxia i així és considerat com a component molt significatiu per entendre la formació de la galàxia.

Amb la disponibilitat d'observacions a distàncies més allunyades del Sol, més recentment, s'ha posat de manifest que el disc gruixut de la Via Làctia no té la mateixa composició química i d'edat en tots els radis galàctics. En canvi, es va trobar que és pobre en metalls a dins del radi solar, però es torna més ric en metalls fora d'ell.[6] A més, les observacions recents han posat de manifest que l'edat estel·lar mitjana de les estrelles del disc dur disminueix ràpidament a mesura que es mou des del disc intern a l'exterior.[7]

Origen

S'han proposat diversos escenaris per a la formació d'aquesta estructura, que inclouen:

  • Els discos gruixuts provenen de l'escalfament del disc prim[8][9]
  • És el resultat d'un esdeveniment de fusió entre la Via Làctia i una galàxia nana massiva[3]
  • Les estrelles més energètiques migren cap a l'exterior des de la galàxia interior per formar un disc gruixut a radis més grans[10][11]
  • El component pla de la galàxia forma un disc gruixut amb grans desplaçaments cap al vermell, i un disc prim es forma més tard[12][13]
  • L'engrosament del disc en la direcció vertical es produeix juntament amb el creixement del disc des de l'interior cap a l'exterior[14][15]

Disputa

Encara que la presència d'un disc gruixut s'esmenta en una gran quantitat d'obres, i la pròpia estructura es considera característica de les galàxies de disc,[16] la naturalesa del disc gruixut no es compleix completament.

La visió del disc gruixut com un component separat ha estat qüestionada per una sèrie de documents que descriuen el disc galàctic amb un espectre continu de components amb diferents gruixos.[17][18]

Vegeu també

Referències

  1. ↑ Burstein, D. «Structure and origin of S0 galaxies. III - The luminosity distribution perpendicular to the plane of the disks in S0's». The Astrophysical Journal, 234, 01-12-1979, pàg. 829–836. Bibcode: 1979ApJ...234..829B. DOI: 10.1086/157563. ISSN: 0004-637X.
  2. ↑ Gilmore, G.; Reid, N. «New light on faint stars. III - Galactic structure towards the South Pole and the Galactic thick disc». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 202, 4, 1983, pàg. 1025. Bibcode: 1983MNRAS.202.1025G. DOI: 10.1093/mnras/202.4.1025.
  3. ↑ 3,0 3,1 Bensby, T.; Feltzing, F. «The Galactic thin and thick discs in the context of galaxy formation». Proceedings of the IAU Symposium, 265, 2009, pàg. 300–303. arXiv: 0908.3807. Bibcode: 2010IAUS..265..300B. DOI: 10.1017/S1743921310000773.
  4. ↑ Kordopatis, G. «A spectroscopic survey of thick disc stars outside the solar neighbourhood». Astronomy & Astrophysics, 535, 2011, pàg. A107. arXiv: 1110.5221. Bibcode: 2011A&A...535A.107K. DOI: 10.1051/0004-6361/201117373.
  5. ↑ Freeman, K. C.. «The HERMES Project: Reconstructing Galaxy Formation». A: Galaxies and their Masks: A Conference in Honour of K.C. Freeman, FRS. Springer, 2010, p. 319. DOI 10.1007/978-1-4419-7317-7_27. ISBN 978-1-4419-7316-0. 
  6. ↑ Bensby, T.; Alves-Brito, A.; Oey, M. S.; Yong, D.; Meléndez, J. «A First Constraint on the Thick Disk Scale Length: Differential Radial Abundances in K Giants at Galactocentric Radii 4, 8, and 12 kpc». The Astrophysical Journal Letters, 735, 2, 01-07-2011, pàg. L46. arXiv: 1106.1914. Bibcode: 2011ApJ...735L..46B. DOI: 10.1088/2041-8205/735/2/L46. ISSN: 0004-637X.
  7. ↑ Martig, Marie; Minchev, Ivan; Ness, Melissa; Fouesneau, Morgan; Rix, Hans-Walter «A Radial Age Gradient in the Geometrically Thick Disk of the Milky Way». The Astrophysical Journal, 831, 2, 01-11-2016, pàg. 139. arXiv: 1609.01168. Bibcode: 2016ApJ...831..139M. DOI: 10.3847/0004-637X/831/2/139. ISSN: 0004-637X.
  8. ↑ Villalobos, Álvaro; Helmi, Amina «Simulations of minor mergers - I. General properties of thick discs». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 391, 4, 01-12-2008, pàg. 1806–1827. arXiv: 0803.2323. Bibcode: 2008MNRAS.391.1806V. DOI: 10.1111/j.1365-2966.2008.13979.x. ISSN: 0035-8711.
  9. ↑ Steinmetz, M. «The Galactic thin and thick disk». Astronomische Nachrichten, 333, 5–6, 2012, pàg. 523–529. arXiv: 1205.6098. Bibcode: 2012AN....333..523S. DOI: 10.1002/asna.201211698.
  10. ↑ Schoenrich, R.; Binney, J. «Chemical Evolution with Radial Migration». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 396, 1, 2009, pàg. 203–222. arXiv: 0809.3006. Bibcode: 2009MNRAS.396..203S. DOI: 10.1111/j.1365-2966.2009.14750.x.
  11. ↑ Loebman, S. «The Genesis of the Milky Way's Thick Disk via Stellar Migration». The Astrophysical Journal, 737, 1, 2011, pàg. 8. arXiv: 1009.5997. Bibcode: 2011ApJ...737....8L. DOI: 10.1088/0004-637X/737/1/8.
  12. ↑ Brook, C. B; Kawata, D.; Gibson, B. K.; Freeman, K. C. «The Emergence of the Thick Disk in a CDM Universe». The Astrophysical Journal, 612, 2, 2004, pàg. 894–899. arXiv: astro-ph/0405306. Bibcode: 2004ApJ...612..894B. DOI: 10.1086/422709.
  13. ↑ Bournaud, Frédéric; Elmegreen, Bruce G.; Martig, Marie «The Thick Disks of Spiral Galaxies as Relics from Gas-rich, Turbulent, Clumpy Disks at High Redshift». The Astrophysical Journal Letters, 707, 1, 01-12-2009, pàg. L1–L5. arXiv: 0910.3677. Bibcode: 2009ApJ...707L...1B. DOI: 10.1088/0004-637X/707/1/L1. ISSN: 0004-637X.
  14. ↑ Minchev, I.; Martig, M.; Streich, D.; Scannapieco, C.; de Jong, R. S.; Steinmetz, M. «On the Formation of Galactic Thick Disks». The Astrophysical Journal, 804, 1, 24-04-2015, pàg. L9. arXiv: 1502.06606. Bibcode: 2015ApJ...804L...9M. DOI: 10.1088/2041-8205/804/1/L9. ISSN: 2041-8213.
  15. ↑ «The riddle of galactic thin–thick disk solved». Phys.org, 24-04-2015. [Consulta: 24 maig 2015].
  16. ↑ Yoachim, P.; Dalcanton, J. «Structural Parameters of Thin and Thick Disks in Edge-On Disk Galaxies». The Astronomical Journal, 131, 1, 2012, pàg. 226–249. arXiv: astro-ph/0508460. Bibcode: 2006AJ....131..226Y. DOI: 10.1086/497970.
  17. ↑ Bovy, Jo; Rix, Hans-Walter; Liu, Chao; Hogg, David W.; Beers, Timothy C.; Lee, Young Sun «The Spatial Structure of Mono-abundance Sub-populations of the Milky Way Disk». The Astrophysical Journal, 753, 2, 01-07-2012, pàg. 148. arXiv: 1111.1724. Bibcode: 2012ApJ...753..148B. DOI: 10.1088/0004-637X/753/2/148. ISSN: 0004-637X.
  18. ↑ Bovy, J.; Rix, H.- W.; Hogg, D. W. «The Milky Way Has No Distinct Thick Disk». The Astrophysical Journal, 751, 2, 2012, pàg. 131. arXiv: 1111.6585. Bibcode: 2012ApJ...751..131B. DOI: 10.1088/0004-637X/751/2/131.

Enllaços externs

  • Discos galàctics prims i gruixuts (anglès)
  • Estructura i evolució de la Via Làctia (anglès)
  • Poblacions i components de la Via Làctia (anglès)