Dlaczego gromady kuliste nie mają kształtu dysku?

Myślałem, że układy słoneczne i galaktyki mają kształt dysku, ponieważ jest to najbardziej stabilny kształt pod wpływem grawitacji. Gromady kuliste są bardzo stare, często starsze niż ich galaktyki-gospodarze, więc dlaczego się nie spłaszczyły?

Aby uzyskać układ gwiezdny podobny do dysku, należy spełnić dwa warunki. (a) Początkowy gaz, z którego powstają gwiazdy, musi mieć znaczący stosunek energii rotacyjnej do grawitacyjnej. (b) Tworzenie gwiazd musiałoby zachodzić wystarczająco wolno, aby gaz zapadł się na dysk, zanim formowanie się gwiazd zakończy się.

Tworzenie dysku ze sferycznie symetrycznego stanu wymaga zmniejszenia (bardziej ujemnej) grawitacyjnej energii potencjalnej, przy jednoczesnym zachowaniu momentu pędu. Może się to zdarzyć tylko wtedy, gdy istnieją pewne sposoby na utratę energii z systemu w postaci interakcji rozpraszających.

Czysty układ gwiezdny jest prawie bezkolizyjny i nie ma możliwości rozproszenia energii. Oznacza to, że po utworzeniu sferycznego układu gwiazd nie ma możliwości, aby stał się bardziej podobny do dysku. Zatem jeśli formowanie gwiazd odbywa się w sposób sferyczny, wówczas gwiazdy te znajdą się w układzie sferycznym. Tylko w przypadkach, gdy gaz zapada się na dysk przed powstaniem gwiazdy, otrzymujemy układy podobne do dysku. Dotyczy to dysku naszej Galaktyki (i Układu Słonecznego).

W przypadku gromad kulistych (i innych typów gromad gwiazdowych w Galaktyce) formowanie się gwiazd jest na tyle szybkie, że gaz nie mógł zapaść się na dysk przed ukończeniem większości formowania się gwiazd. NB Wiele gromad kulistych zrobić mieć wymierny obrót.

Podczas gdy niektóre galaktyki mają kształt dysku, inne (galaktyki eliptyczne) są bardziej kuliste. Układy w kształcie dysku to takie, w których zachowanie pędu kątowego gazu gwiazdotwórczego odgrywało centralną rolę; w przypadku bardziej sferycznych układów tak nie było. Uważa się, że gromady kuliste tworzą się w najgęstszych porcjach gazu w galaktykach o najwyższym ciśnieniu zewnętrznym, prawdopodobnie wynikającym z kolizji chmur gazowych. W tym przypadku początkowy moment pędu rozkładu gazu na większą skalę jest nieistotny, a dynamika gazu na znacznie mniejszych skalach jest ważniejsza.

Innymi słowy: dyski nie są najbardziej stabilnym kształtem pod wpływem grawitacji; układy sferoidalne lub eliptyczne są również stabilnymi równowagami. Fizyka zapadania się i formowania decyduje o ostatecznym kształcie. W przypadku gromad kulistych początkowy moment pędu gazu jest prawdopodobnie nieistotny, ponieważ kondensują one ze znacznie mniejszych kieszeni gazu.