YaChudo

Товстий диск

Переглядів: 0. Оновлено 05.11.2026.

Структура галактики Чумацький Шлях, вид з ребра, не в масштабі. Товстий диск позначений світло-жовтим кольором.

Товстий диск (англ. Thick disk) — це один зі структурних компонентів приблизно двох третин усіх дискових галактик галактик, зокрема й Чумацького Шляху. Його вперше було виявлено у зовнішніх галактиках, видимих з ребра[1]. Незабаром після цього відкриття його запропонували розглядати як окрему галактичну структуру в Чумацькому Шляху було, що відрізняється від тонкого диска і гало[2].

Вважається, що товстий диск домінує за концентрацією зір в інтервалі висот між 1 та 5 кілопарсеків (3.3 and 16.3 тис. св. р.) над площиною Галактики, а в околицях Сонця складається майже винятково зі старих зір.

Для Чумацького Шляху товстий диск має зведену висоту приблизно 0,6–1,1 кілопарсека (2,0–3,6 тис. св. р.) уздовж осі, перпендикулярної до площини диска, що у 3–4 рази більше, ніж у тонкого диска. Його зведена довжина становить близько 1,9–2,3 кілопарсека (6,2–7,5 тис. св. р.) уздовж радіального напрямку в площині диска[3].

Хімічний склад та кінематичні властивості (тобто хімічний склад і рух зір) об'єктів товстого диска відрізняються від властивостей зір тонкого диска[4]. Порівняно з тонким диском, зорі товстого диска зазвичай мають значно нижчу металічність (тобто менший вміст елементів, важчих за водень і гелій)[5].

Товстий диск є джерелом ранніх кінематичних і хімічних свідчень щодо складу галактики, тому його вважають надзвичайно важливим компонентом для розуміння процесів формування галактик.

З появою спостережень на більших відстанях від Сонця стало очевидно, що товстий диск Чумацького Шляху не має однакового хімічного складу та вікової структури на всіх відстанях від галактичного центру. Усередині сонячного радіуса металічність товстого диска зменшується, тоді як за його межами збільшується[6]. Крім того, спостереження показали, що середній вік зір товстого диска швидко зменшується зі збільшенням відстані від центру галактики[7].

Походження

Для пояснення існування товстого диска було запропоновано низку сценаріїв[8], включаючи такі:

  1. Товстий диск виникає внаслідок динамічного нагріву тонкого диска[9][10].
  2. Товстий диск є результатом злиття Чумацького Шляху та масивної карликової галактики[11].
  3. Зорі з великою енергією мігрують у зовнішню частину галактики, утворюючи товстий диск на великих галактоцентричних радіусах[12][13].
  4. Плоска складова галактики утворює товстий диск на великих червоних зміщеннях, а тонкий диск формується пізніше[14][15].
  5. Потовщення диска у вертикальному напрямку відбувається разом із зростанням диска зсередини назовні[16][17].
  6. Розсіювання масивними згустками речовини:
    • зорі, що народжуються у масивних газових згустках, зазнають розсіювання в товстий диск і збагачуються елементами, утвореними в альфа-процесі;
    • зорі, сформовані поза такими згустками, переважно осідають у тонкому диску й характеризуються низьким вмістом альфа-елементів[15][18][19].

Критика концепції

Хоча наявність товстого диска згадується у багатьох роботах, а сама структура вважається характерною для дискових галактик[20], уявлення про товстий диску як окремий компонент Галактики викликає сумнів у низці робіт, автори яких представляють диск Галактики у вигляді неперервної сукупності компонентів з різними товщинами[21][22].

Див. також

Складові частини галактики:

Примітки

  1. ↑ Burstein, D. (1979–12). Structure and origin of S0 galaxies. III - The luminosity distribution perpendicular to the plane of the disks in S0's. The Astrophysical Journal (англ.). 234: 829. doi:10.1086/157563. ISSN 0004-637X.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  2. ↑ Gerard, Gilmore,; Neil, Reid, (1 квітня 1983). New light on faint stars – III. Galactic structure towards the South Pole and the Galactic thick disc. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (англ.). 202 (4). doi:10.1093/mnra. ISSN 0035-8711. Архів оригіналу за 13 листопада 2025. Процитовано 21 лютого 2026.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з посиланнями на джерела із зайвою пунктуацією (посилання)
  3. ↑ Tkachenko, Roman; Vieira, Katherine; Lutsenko, Artem; Korchagin, Vladimir; Carraro, Giovanni (17 квітня 2025). Determining the Scale Length and Height of the Milky Way’s Thick Disc Using RR Lyrae. Universe (англ.). 11 (4): 132. doi:10.3390/universe11040132. ISSN 2218-1997.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  4. ↑ Kordopatis, G.; Recio-Blanco, A.; de Laverny, P.; Gilmore, G.; Hill, V.; Wyse, R. F. G.; Helmi, A.; Bijaoui, A.; Zoccali, M. (2011–11). A spectroscopic survey of thick disc stars outside the solar neighbourhood. Astronomy & Astrophysics. 535: A107. doi:10.1051/0004-6361/201117373. ISSN 0004-6361.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  5. ↑ Freeman, Kenneth C. (2010), Block, David L.; Freeman, Kenneth C. (ред.), The HERMES Project: Reconstructing Galaxy Formation (англ.), Springer New York, с. 319—326, doi:10.1007/978-1-4419-7317-7_27, ISBN 978-1-4419-7316-0, процитовано 21 лютого 2026
  6. ↑ Bensby, T.; Alves-Brito, A.; Oey, M. S.; Yong, D.; Meléndez, J. (10 липня 2011). 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. 735 (2): L46. doi:10.1088/2041-8205/735/2/L46. ISSN 2041-8205.
  7. ↑ Martig, Marie; Minchev, Ivan; Ness, Melissa; Fouesneau, Morgan; Rix, Hans-Walter (10 листопада 2016). A RADIAL AGE GRADIENT IN THE GEOMETRICALLY THICK DISK OF THE MILKY WAY. The Astrophysical Journal. 831 (2): 139. doi:10.3847/0004-637X/831/2/139. ISSN 0004-637X.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  8. ↑ Kasparova, Anastasia V.; Katkov, Ivan Yu.; Chilingarian, Igor V.; Silchenko, Olga K.; Moiseev, Alexey V.; Borisov, Svyatoslav B. (29 квітня 2016). The diversity of thick galactic discs. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (англ.). 460 (1): L89—L93. doi:10.1093/mnrasl/slw083. ISSN 1745-3925.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  9. ↑ Villalobos, Álvaro; Helmi, Amina (21 грудня 2008). Simulations of minor mergers - I. General properties of thick discs. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (англ.). 391 (4): 1806—1827. doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13979.x.
  10. ↑ Steinmetz, M. (2012–06). The Galactic thin and thick disk. Astronomische Nachrichten (англ.). 333 (5—6): 523—529. doi:10.1002/asna.201211698. ISSN 0004-6337.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  11. ↑ Bensby, Thomas; Feltzing, Sofia (2009–08). The Galactic thin and thick disks in the context of galaxy formation. Proceedings of the International Astronomical Union (англ.). 5 (S265): 300—303. doi:10.1017/S1743921310000773. ISSN 1743-9213.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  12. ↑ Schönrich, Ralph; Binney, James (11 червня 2009). Chemical evolution with radial mixing. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (англ.). 396 (1): 203—222. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.14750.x.
  13. ↑ Loebman, Sarah R.; Roškar, Rok; Debattista, Victor P.; Ivezić, Željko; Quinn, Thomas R.; Wadsley, James (10 серпня 2011). THE GENESIS OF THE MILKY WAY'S THICK DISK VIA STELLAR MIGRATION. The Astrophysical Journal. 737 (1): 8. doi:10.1088/0004-637X/737/1/8. ISSN 0004-637X.
  14. ↑ Brook, Chris B.; Kawata, Daisuke; Gibson, Brad K.; Freeman, Ken C. (10 вересня 2004). The Emergence of the Thick Disk in a Cold Dark Matter Universe. The Astrophysical Journal (англ.). 612 (2): 894—899. doi:10.1086/422709. ISSN 0004-637X.
  15. ↑ а б Bournaud, Frédéric; Elmegreen, Bruce G.; Martig, Marie (10 грудня 2009). THE THICK DISKS OF SPIRAL GALAXIES AS RELICS FROM GAS-RICH, TURBULENT, CLUMPY DISKS AT HIGH REDSHIFT. The Astrophysical Journal. 707 (1): L1—L5. doi:10.1088/0004-637X/707/1/L1. ISSN 0004-637X.
  16. ↑ Minchev, I.; Martig, M.; Streich, D.; Scannapieco, C.; de Jong, R. S.; Steinmetz, M. (24 квітня 2015). ON THE FORMATION OF GALACTIC THICK DISKS. The Astrophysical Journal. 804 (1): L9. doi:10.1088/2041-8205/804/1/L9. ISSN 2041-8213.
  17. ↑ The riddle of galactic thin–thick disk solved (англ.). Архів оригіналу за 2 червня 2025. Процитовано 21 лютого 2026.
  18. ↑ Clarke, Adam J; Debattista, Victor P; Nidever, David L; Loebman, Sarah R; Simons, Raymond C; Kassin, Susan; Du, Min; Ness, Melissa; Fisher, Deanne B (11 квітня 2019). The imprint of clump formation at high redshift – I. A disc α-abundance dichotomy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (англ.). 484 (3): 3476—3490. doi:10.1093/mnras/stz104. ISSN 0035-8711.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  19. ↑ Beraldo e Silva, Leandro; Debattista, Victor P; Khachaturyants, Tigran; Nidever, David (11 березня 2020). Geometric properties of galactic discs with clumpy episodes. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (англ.). 492 (4): 4716—4726. doi:10.1093/mnras/staa065. ISSN 0035-8711. {{cite journal}}: символ нерозривного пробілу в |last= на позиції 8 (довідка)Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  20. ↑ Yoachim, Peter; Dalcanton, Julianne J. (2006–01). Structural Parameters of Thin and Thick Disks in Edge-on Disk Galaxies. The Astronomical Journal (англ.). 131 (1): 226—249. doi:10.1086/497970. ISSN 0004-6256.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
  21. ↑ Bovy, Jo; Rix, Hans-Walter; Liu, Chao; Hogg, David W.; Beers, Timothy C.; Lee, Young Sun (10 липня 2012). THE SPATIAL STRUCTURE OF MONO-ABUNDANCE SUB-POPULATIONS OF THE MILKY WAY DISK. The Astrophysical Journal. 753 (2): 148. doi:10.1088/0004-637X/753/2/148. ISSN 0004-637X.
  22. ↑ Bovy, Jo; Rix, Hans-Walter; Hogg, David W. (1 червня 2012). THE MILKY WAY HAS NO DISTINCT THICK DISK. The Astrophysical Journal. 751 (2): 131. doi:10.1088/0004-637X/751/2/131. ISSN 0004-637X.

Посилання

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).