M5 Galaxien

Thema

Das zentrale Element dieses Modells ist die Gesamtheit der Galaxien und ihre Sternentstehungsaktivität. Diese Galaxien werden sowohl morphologisch – spiralförmig, elliptisch, irregulär – als auch physikalisch nach ihrer Farbe, Sternentstehungsrate und Sternmasse klassifiziert.

Die Schechter-Leuchtkraftfunktion beschreibt diese Population statistisch: Oberhalb einer charakteristischen Leuchtkraft nimmt die Anzahl der Galaxien exponentiell ab, während sie unterhalb dieser Leuchtkraft einem deutlich flacheren Potenzgesetz folgt. Dieser Unterschied im Verhalten bedeutet, dass lichtschwache Galaxien häufig vorkommen, während extrem leuchtkräftige Galaxien jenseits dieser charakteristischen Skala selten werden.

Innerhalb dieser Population halten massereichere Galaxien ihre Metalle deutlich effizienter als leichtere. Daher bedeutet größere Masse auch eine größere chemische Anreicherung, die die Galaxie speichern kann, und Masse und chemische Anreicherung nehmen letztendlich gemeinsam zu.

Diese Galaxien lassen sich bei gleicher Sternmasse in zwei sehr unterschiedliche Entwicklungsstadien unterteilen: eine Hauptreihe der Sternentstehung, in der die Sternentstehungsrate mit der Sternmasse in einem weniger linearen Zusammenhang als einer einfachen Proportionalität zunimmt, und eine separate Population ruhender Galaxien, die ihre Sternentstehung praktisch eingestellt haben. Von der Gesamtheit der Galaxien, mit der dieses Dokument beginnt, bis hin zu diesen beiden sehr unterschiedlichen Entwicklungsstadien am Ende – unter Berücksichtigung der Schechter-Funktion, die ihre Leuchtkraft beschreibt, und der Metallretention, die Masse und chemische Anreicherung verknüpft – zeigt sich, dass dieselbe Ausgangsmasse, mit der jede Galaxie entsteht, letztendlich zu völlig unterschiedlichen Formen, Farben und Sternentstehungsstadien führt.

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