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L'impact des barres galactiques sur la formation des étoiles

Cet article examine comment les barres des galaxies influencent la formation d'étoiles dans les galaxies en disque.

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Les barres galactiques sont des structures qu'on trouve dans de nombreuses galaxies en disque, et pas mal d'entre elles ont ces caractéristiques. Cet article parle de comment les différents types de barres-spécifiquement les barres fortes et faibles-affectent la formation d'étoiles dans leurs galaxies hôtes.

Qu'est-ce que les barres galactiques ?

Les barres dans les galaxies peuvent être vues comme des traits allongés qui ressemblent à une barre de chocolat étirée. Elles sont communes et peuvent être observées dans environ la moitié à trois quarts des galaxies, surtout quand on les regarde en infrarouge. La présence de barres est influencée par la masse de la galaxie, avec des galaxies plus petites montrant moins de barres. Les barres jouent un rôle essentiel dans l'évolution des galaxies au fil du temps.

Le rôle des barres dans la formation d'étoiles

Quand les barres se forment et grandissent, elles peuvent influencer le mouvement du gaz dans la galaxie. Ce gaz est super important pour la formation d'étoiles. Les barres peuvent déplacer le gaz des parties extérieures d'une galaxie vers le centre, où il peut se condenser et former de nouvelles étoiles. Cependant, les barres peuvent avoir des impacts différents sur la formation d'étoiles selon leur force et leur vitesse.

Barres fortes vs. barres faibles

Les barres fortes se remarquent facilement et ont tendance à être plus longues que les barres faibles. Elles augmentent significativement la formation d'étoiles dans les régions centrales des galaxies. En revanche, les barres faibles ne montrent pas la même capacité à stimuler la formation d'étoiles. Cette différence suggère que les barres fortes sont plus efficaces pour déplacer le gaz vers le centre par rapport aux barres faibles.

Barres lentes vs. barres rapides

Les barres peuvent aussi être classées comme lentes ou rapides selon leur vitesse de rotation. Les barres lentes tournent plus lentement que les étoiles dans la galaxie, tandis que les barres rapides tournent à des vitesses similaires à celles des étoiles. On a trouvé que les barres lentes soutiennent plus la formation d'étoiles le long de leur longueur par rapport aux barres rapides. Cependant, le taux global de formation d'étoiles dans les barres lentes et rapides tend à être similaire quand on regarde à une échelle globale.

Comment la force et la vitesse des barres interagissent

L'interaction entre la force d'une barre et sa vitesse est cruciale. Une barre lente qui est aussi forte est probablement celle qui aura le plus grand impact sur la formation d'étoiles dans sa galaxie hôte. Cela veut dire que les galaxies avec des barres à la fois fortes et lentes vont probablement montrer des schémas de formation d'étoiles améliorés le long de la barre.

Impact sur les différentes régions de la galaxie

Les barres ont des effets différents sur les diverses parties de la galaxie. Par exemple, la formation d'étoiles est souvent élevée au centre et près des extrémités des barres fortes, tandis qu'elle peut être plus faible dans les zones poussiéreuses le long des bras de la barre. Les galaxies avec des barres faibles ne montrent pas une telle variation dans la formation d'étoiles; leurs schémas ressemblent à ceux des galaxies sans barre.

Mesurer la formation d'étoiles

Pour comprendre comment les barres affectent la formation d'étoiles, les scientifiques regardent des indicateurs spécifiques. Un de ces indicateurs est la quantité d'émission d'hydrogène, qui nous renseigne sur la formation d'étoiles récente. Un autre est le break D4000, qui donne des infos sur l'âge des étoiles dans une galaxie. En analysant ces indicateurs, les chercheurs peuvent créer des profils qui montrent comment la formation d'étoiles varie à travers une galaxie.

Observations et découvertes

Des chercheurs ont utilisé des données de plusieurs études pour enquêter sur comment les barres impactent la formation d'étoiles. Les résultats montrent que les barres fortes mènent à une augmentation de la formation d'étoiles dans les zones centrales et au-delà des extrémités de la barre, tandis que moins de formation d'étoiles se produit le long des bras. Les barres faibles n'affectent pas significativement la formation d'étoiles, indiquant leur rôle moindre dans l'évolution des galaxies.

L'importance de la masse stellaire

La masse d'une galaxie joue aussi un rôle dans comment les barres affectent la formation d'étoiles. Les barres fortes ont tendance à être plus efficaces dans les grandes galaxies. Dans les galaxies de faible masse, les schémas observés avec des barres fortes ne sont pas aussi prononcés, ce qui suggère que la masse de la galaxie peut influencer le fonctionnement de ces structures.

La région des extrémités de la barre

Une caractéristique intéressante des galaxies barrées est la région des extrémités de la barre. Cette zone, située aux extrémités des barres, montre souvent des niveaux élevés de formation d'étoiles. Les barres fortes ont tendance à avoir un pic de formation d'étoiles prononcé dans ces régions, tandis que les barres faibles n’en ont pas. Cela souligne l'importance des barres dans la détermination des lieux de formation d'étoiles au sein d'une galaxie.

Comment la Cinématique affecte la formation d'étoiles

La cinématique fait référence au mouvement des étoiles et du gaz dans une galaxie. Les différentes vitesses des barres affectent comment elles interagissent avec le gaz dans la galaxie. Les barres lentes entrent en contact avec plus de gaz en raison de leur vitesse de rotation plus lente par rapport aux étoiles environnantes, ce qui peut mener à plus de formation d'étoiles le long de leur longueur. Les barres rapides, en revanche, tournent trop vite et ne retiennent pas autant de gaz, ce qui mène à des taux de formation d'étoiles plus bas.

Implications pour l'évolution des galaxies

Ces découvertes ont des implications plus larges pour comprendre comment les galaxies évoluent. Elles suggèrent que le type de barre peut façonner de manière significative le processus de formation d'étoiles dans les galaxies. Les barres fortes et lentes sont particulièrement efficaces pour déplacer le gaz et faciliter la formation d'étoiles, tandis que les barres faibles et rapides n'ont pas le même impact.

L'avenir de la recherche sur les barres

Ces idées ouvrent de nombreuses voies pour de futures recherches. D'autres enquêtes peuvent aider à clarifier comment la force et la vitesse des barres interagissent et si les mêmes tendances tiennent dans un contexte plus large de différents types de galaxies. Comprendre ces dynamiques peut aider les scientifiques à construire de meilleurs modèles de l'évolution des galaxies et du rôle des barres dans ce contexte.

Conclusion

En résumé, les barres dans les galaxies jouent un rôle crucial dans la formation d'étoiles. Les barres fortes augmentent la formation d'étoiles dans leurs centres et aux extrémités, tandis que les barres faibles n'affectent pas significativement leurs galaxies hôtes. Les barres lentes augmentent la formation d'étoiles le long de leur longueur plus que les barres rapides. L'étude de ces structures continuera d'améliorer notre compréhension de l'évolution des galaxies.

Source originale

Titre: The effects of bar strength and kinematics on galaxy evolution: slow strong bars affect their hosts the most

Résumé: We study how bar strength and bar kinematics affect star formation in different regions of the bar by creating radial profiles of EW[H$\alpha$] and D$_{\rm n}$4000 using data from SDSS-IV MaNGA. Bars in galaxies are classified as strong or weak using Galaxy Zoo DESI, and they are classified as fast and slow bars using the Tremaine-Weinberg method on stellar kinematic data from the MaNGA survey. In agreement with previous studies, we find that strong bars in star forming galaxies have enhanced star formation in their centre and beyond the bar-end region, while star formation is suppressed in the arms of the bar. This is not found for weakly barred galaxies, which have very similar radial profiles to unbarred galaxies. In addition, we find that slow bars in star forming galaxies have significantly higher star formation along the bar than fast bars. However, the global star formation rate is not significantly different between galaxies with fast and slow bars. This suggests that the kinematics of the bar do not affect star formation globally, but changes where star formation occurs in the galaxy. Thus, we find that a bar will influence its host the most if it is both strong and slow.

Auteurs: Tobias Géron, R. J. Smethurst, Chris Lintott, Karen L. Masters, I. L. Garland, Petra Mengistu, David O'Ryan, B. D. Simmons

Dernière mise à jour: 2024-05-09 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.05960

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.05960

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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