Una galaxia anular es una variedad de galaxias peculiares caracterizadas por la presencia de un núcleo denso rodeado por un anillo extenso de estrellas jóvenes y brillantes separadas del núcleo por cierta distancia. Visualmente, las galaxias anulares son similares a las nebulosas planetarias . Más de la mitad de las galaxias de disco tienen estructuras de anillos de diferentes escalas [1] . Estas estructuras, al igual que las espirales, pueden ser de tipo liso regular, o pueden ser irregulares, pueden tener un núcleo de galaxia en su centro geométrico, o pueden estar desplazadas en relación con el centro de la galaxia [2] .
Existen varias hipótesis sobre el origen de las galaxias en anillo, muchas de las cuales no son excluyentes entre sí, y es posible que varias galaxias de este tipo observadas se hayan formado por un mecanismo u otro.
El mecanismo más probable para el nacimiento de galaxias en forma de anillo es una colisión frontal entre una galaxia de disco grande y la galaxia compacta que la acompaña [3] . Cuando una galaxia enana pasa por el centro de un sistema estelar más grande, las estrellas de ambas galaxias pasan casi sin colisión, mientras que las nubes de gas contenidas en las galaxias chocan, se condensan, surge un frente de choque del sitio de colisión de las galaxias y un ola de formación de estrellas comienza a extenderse, lo que, con el tiempo, conduce a la aparición de un anillo brillante. Para algunas galaxias, como AM 0644-741 , fue posible detectar una probable galaxia impactadora que causó la formación del anillo.
El siguiente efecto también es posible en una colisión central con una galaxia compacta. Durante el paso de una galaxia compacta a través de un disco, una fuerza gravitacional adicional actúa sobre las estrellas (disco) de una más grande, que, por así decirlo, las presiona hacia el centro. Pero debido al hecho de que el pasaje en sí es un proceso bastante rápido para los estándares astronómicos, pronto, a medida que la pequeña galaxia se aleja, la fuerza de atracción adicional desaparece y las estrellas (debido a la ley de conservación del momento) comienzan sus oscilaciones epicíclicas. . Como regla general, el período de estas oscilaciones aumenta con el aumento del radio en la mayor parte del disco, pero, lo que es más importante, el período depende solo de la distancia al centro de la galaxia (o más bien, al punto de paso del centro de un pequeña galaxia). Entonces, mientras las estrellas con un radio galáctico dado rebotan y comienzan a moverse hacia afuera, las estrellas con radios ligeramente más grandes todavía se están moviendo hacia adentro. Una consecuencia de esta dispersión radial es que las órbitas estelares se condensarán o se condensarán en algunos radios, lo que resultará en una alta densidad allí [4] . La región de acumulación y rarefacción de las órbitas se propaga como una onda de densidad desde el centro hacia la periferia de la galaxia, lo que provoca ondas de formación estelar.
Las observaciones en luz ultravioleta muestran varios casos de estructuras tenues, en forma de anillo y en espiral de estrellas jóvenes y calientes que se forman a lo largo de nubes de gas frío que se extienden lejos del disco galáctico luminoso visible. En condiciones favorables, se puede formar un anillo en el sitio de la estructura helicoidal.
Dado que algunas galaxias espirales se forman teóricamente a partir de nubes masivas de gas intergaláctico que colapsan a medida que giran, formando una estructura de disco, se puede suponer que en lugar de un disco espiral, en condiciones favorables, se puede formar uno anular. Esto se aplica tanto a las protogalaxias, o galaxias que se acaban de formar, como a las viejas galaxias que han migrado a una región del espacio con mayor contenido de gas que en lugares anteriores.
Otra hipótesis para la formación de anillos es la acumulación de materia de las galaxias satélite enanas. Este proceso es similar a la acumulación de discos en estrellas binarias cercanas . Este mecanismo es el principal en la formación de galaxias de anillos polares [5] .
En las galaxias espirales con una barra (barra), en ciertos casos, se puede desarrollar inestabilidad y posterior destrucción de esta barra.
En este caso, la formación del anillo también está asociada a la presencia de una barra en la galaxia: la presencia de una perturbación no axisimétrica de la densidad (y, en consecuencia, del potencial gravitatorio), que gira como un cuerpo rígido con una velocidad angular constante a lo largo del radio del disco, conduce a una selección dinámica de zonas localizadas del disco a cierta distancia del centro de la galaxia, donde la rotación de la barra entra en resonancia con la rotación diferencial cuasi circular del gas En las regiones de resonancias de Lindblad, las órbitas de las nubes se amontonan, el gas se vuelve más denso y surgen las condiciones para una formación estelar intensa y muy eficiente, lo que da como resultado la formación de compactaciones radiales en la distribución de estrellas: anillos estelares [6] .
En el caso de que los discos de dos galaxias sean paralelos y las galaxias se muevan en cursos paralelos, el campo magnético de la galaxia más grande es perpendicular al plano del disco más pequeño. Los cálculos muestran que bajo la acción de campos magnéticos y fuerzas de atracción gravitacional, con una diferencia en las velocidades de las galaxias de 3 km/s , como resultado , una estructura muy similar al objeto Hoag puede aparecer en tan solo 200 millones de años [7 ] .
El representante más típico de las galaxias enanas es el objeto de Hoag (PGC 54559), descubierto por Arthur Allen Hoag en 1950. Cabe señalar que otra galaxia anular se proyecta en el espacio vacío entre el núcleo y el anillo de la galaxia Hoag. AM 0644-741 , Cartwheel (ESO 350-40) , también conocida como galaxias anulares. Y en el grupo Arp 147 hay dos galaxias en forma de anillo a la vez.
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| Liza | |