Spiralne galaksije

Galaksija mlinov v ozvezdju župana OSA, primer spiralne galaksije. Vir: Wikimedia Commons. ESA/Hubble

Kaj je spiralna galaksija?

A Spiralna galaksija To je skupina zvezd v obliki diska s spiralnimi rokami, ki se spominja oblike mlinčka za veter. Oblika rok se močno razlikuje, na splošno pa zgoščeno središče, obkroženo z albumom, iz katerega je spirala kalta jasno ločena. 

Skoraj 60% trenutno znanih galaksij so spirale z naslednjimi značilnimi strukturami: centralna izboklina ali galaktična žarnica, disk, spiralne roke in halo.

To so galaksije izjemne lepote, ki jih je mogoče nahajati v ozvezdja, kot je Eridano. Vsi so bili kodirani zahvaljujoč delu astronoma Edwina Hubbleja (1889-1953).

Značilnosti spiralnih galaksij

Dve tretjini spiralnih galaksij ima osrednjo bar, ki predstavlja podtip Barrada spiralne galaksije, Da jih ločimo od preprostih spiralnih galaksij. Imata samo dve spirali, ki zapustita palico in se privijeta v isto smer. Naša mlečna pot je primer barovske spiralne galaksije, čeprav je ne moremo opaziti iz svojega položaja.

Osrednja izboklina je rdečkasta zaradi prisotnosti starejših zvezd. V samem jedru je majhna količina plina in v središču običajno najdemo črno luknjo. 

Album na drugi strani je modrikast in bogat s plinom in prahom, s prisotnostjo mladih in najbolj vročih zvezd, ki krožijo v skoraj krožnih usmeritvah okoli galaktičnega jedra.

Kar zadeva spirale, so predstavljeni v veliki raznolikosti, ki so sposobni, iz katere se močno valjajo okoli osrednje izbokline ali roke bolj odkrito razporejene nad tem. Izstopajo po zaslugi velikega števila mladih, modrih in vročih zvezd, ki vsebujejo.

Obstaja več teorij o tem, zakaj so oblikovani, o katerih bomo govorili kasneje.

Končno obstaja sferični halo, ki obdaja celoten album, slab v plinu in prahu, v katerem so starejše zvezde združene v kroglične grozde, ogromne skupine s tisočimi in do milijoni zvezd, ki se premikajo z veliko hitrostjo.

Vrste spiralnih galaksij

Za razvrščanje galaksij v skladu z njihovo morfologijo (videz, kot jih vidimo z Zemlje), se prsta, ki jo je ustvaril Edwin Hubble, uporablja leta 1936. To klasifikacijo so pozneje spremenili drugi astronomi z dodajanjem podtipov in številk v prvotno zapisovanje.

Vam lahko služi: električni potencial: formula in enačbe, izračun, primeri, vaje Hubble Fingerboard

Hubble kodificirane galaksije na ta način: e za eliptične galaksije, ki temeljijo na galaksijah s počasno obliko in s spiralami. 

Kasneje sta bili dodani še dve kategoriji, ki vključujeta bardne spiralne galaksije s SB in galaksijami, katerih oblika ne sledi vzorcu in sta nepravilna: nepravilna. Približno 90 % vseh opazovanih galaksij je eliptičnih ali spiralnih. Le 10% je v kategoriji IRR.

Hubble je verjel, da so galaksije začele svoje življenje kot sferične strukture tipa E0 in nato razvile roke in postale spiralne galaksije, ki bi na koncu postale nepravilne.

Vendar se to ne zgodi. Eliptične galaksije imajo veliko počasnejše vrtenje, ki jih ne bo vodilo do krčenja in ustvarjanja spirale.

V rokah Hubble Fingerboard so spiralne galaksije: S za normalne spirale in SB za spirale barke. Mestne črke označujejo podtipe: "A" kaže, da so spirale dobro zaprte okoli jedra, medtem ko se "C" uporablja, ko so manjši. Tudi delež plina se dosledno povečuje.

Mlečna pot je SBB, s soncem v eni od spiralnih rok: Orionska roka, ki jo imenuje, ker so v njej tudi zvezde tega ozvezdja, eden najbolj presenetljivih pogledov z Zemlje.

Teorije o izvoru spirale

Izvor spiralnih orožij še ni znan z gotovostjo, vendar obstaja več teorij, ki jih želijo razložiti. Za začetek astronomov so kmalu opazili, da se različne strukture spiralne galaksije vrtijo z različnimi hitrostmi. To je znano kot Diferencialno vrtenje In je značilna za to vrsto galaksij. 

Notranjost diska spiralne galaksije se vrti veliko hitreje kot zunaj, medtem ko se halo ne vrti. Zaradi tega je bilo na začetku verjelo, da je to vzrok za spirale in ne le to, ampak tudi dokazi o obstoju temne snovi.

NGC 2207 Galaxy in IC 2163 Galaxy Pogledi vesoljskega teleskopa Hubble

Če pa bi bilo tako, bi bile spirale kratkoročno (seveda v astronomskem smislu), ker bi se na koncu valjale na sebe in izginile.

Gostota valovi in ​​samoodvoka zvezd

Bolj sprejeta teorija za razlago obstoja spirale je teoda gostote valov. Ta teorija, ki jo je ustvaril švedski astronom Bertil Lindblad (1895-1965).

Vam lahko služi: navidezna gostota: formula, enote in vaje rešene

Na ta način se ustvarijo območja z več koncentracije, kot so spirale, in druga z manj, to bi bili prostori med njimi. Toda ta območja imajo omejeno trajanje, tako da se lahko roke premikajo, čeprav njihova oblika ostane pravočasno.

To pojasnjuje, zakaj so spirale zelo aktivne regije, kar zadeva proizvodnjo zvezd. Tam sta plin in prah bolj koncentrirana, zato gravitacija poseže, tako da je zadeva združena, ki tvori protoestrelle, kar bo povzročilo mlade in množične zvezde.

Druga teorija, ki želi razložiti spirale, je teoda samo -propelerja. Znano je, da so modre in masivne zvezde spiralnih orožij kratke glede na hladnejše in rdeče zvezde v jedru.

Prvi običajno končajo svoje življenje v velikanskih eksplozijah Supernove, toda material je mogoče reciklirati, ki tvorijo nove zvezde na istem mestu kot prej: Spiralne roke.

To bi razložilo vztrajanje rok, ne pa tudi izvora. Zato astronomi raje verjamejo, da so posledica kombinacije dejavnikov: enake diferencialne vrtenja, obstoja gostote valov, samoodvoka zvezd in interakcij, ki so jih utrpeli z drugimi galaksijami.

Vse te okoliščine skupaj povzročajo različne vrste spiralnih rok: fino in jasno razmejeno ali debelo in malo definirano.

Razlike z eliptičnimi galaksijami

Najbolj očitna razlika je v tem, da se zvezde v eliptičnih galaksijah distribuirajo na bolj enakomeren način kot v spirali. V teh so videti osredotočeni na najbolj rdečkast album in raztreseni v spiralnih rokah, modrikast, namesto tega je porazdelitev v eliptičnih galaksijah ovalna.

Druga značilnost je prisotnost ali odsotnost medzveznega plina in prahu. V eliptičnih galaksijah je večina tega že zdavnaj postala zvezde, zato imajo malo plina in prahu. 

Spiralne galaksije imajo območja, kjer je plin in prah, ki povzročajo nove zvezde.

Naslednja izjemna razlika je vrsta zvezd. Astronomi razlikujejo dve zvezdniški populaciji: prebivalstvo in prebivalstvo II od starejših zvezd. Eliptične galaksije vsebujejo populacijske zvezde II in nekaj elementov, težji od helija.

Po drugi strani spiralne galaksije vsebujejo populacijo I in II. V disku in rokah prevladuje populacijo I, mlajše in visoke kovine. To pomeni, da vsebujejo težke elemente, preostale zvezde pa že manjkajo, medtem ko so v Halo najstarejše zvezde.

Vam lahko služi: aksialna obremenitev: kako se izračuna in reši

Zato se zvezde še vedno oblikujejo v spiralnih galaksijah, eliptika pa ne. In verjetno so eliptične galaksije posledica trkov med spiralno in nepravilno galaksijo, med katerimi večina kozmičnega prahu izgine in z njim možnost ustvarjanja novih zvezd.

Ti trki med galaksijami so pogosti dogodki, pravzaprav velja, da je Mlečna pot v trku z majhnimi satelitskimi galaksijami: eliptična eliptična galaksija Sagdeg SAGDEG in pritlikava galaksija župana Can Can.

Primerjalna karta

Razlike med eliptičnimi in spiralnimi galaksijami. Vir: Fanny Zapata.

Primeri spiralnih galaksij

Spiralne galaksije v vesolju. Pogledi z Zemlje so predmeti izjemne lepote na raznoliki način. Na primer, v ozvezdju Eridana je pet spiralnih galaksij različnih vrst, vključno s tremi bardami. Eden od njih je NGC 1300, ki je prikazan spodaj.

Mlečna pot

Galaksija je sončni sistem v eni od svojih spiralnih rok. Vsebuje med 100 in 400 milijard zvezd z oceno velikosti med 150 - 200 tisoč svetlobnih let. To je del tako imenovane lokalne skupine Galaxies, poleg Andromede in približno 50 galaksij, skoraj vseh škratov.

Andromeda

Galaksija Andromeda

Znan tudi kot M31, se nahaja v ozvezdju Andromeda, blizu kasiopeje s svojo prepoznavno obliko W. Vidimo ga s prostim očesom ali z dobrimi daljnogledi na prozornih in brezmenskih nočeh. 

Čeprav se je že pojavil v zapisih starodavnih arabskih astronomov, ni bilo znano, da gre za galaksijo do začetka 20. stoletja, zahvaljujoč opazovanjem Edwina Hubbleja.

Je približno 2.5 milijonov svetlobnih let in ima velikost, kot je Mlečna pot, čeprav se verjame, da je nekoliko bolj množična. Vendar nedavne ocene poudarjajo, da je njegova masa primerljiva z maso naše lastne galaksije.

Andromeda se nam približa z veliko hitrostjo, zato se pričakuje, da bo približno 4.5 milijard let se je zrušilo z Mlečno potjo, kar je povzročilo velikansko eliptično galaksijo.

Vrtinčenje galaksije

Vrtinčenje galaksije in njegova satelitska galaksija. Vir: Wikimedia Commons.

V katalogu Messierja se pojavlja kot predmet M51, sam pa ga je odkril Charles Messier leta 1773. Nahaja se v ozvezdju venatičnih palic na severnem nebu, blizu škornjev in Leo.

Ta veličastni astronomski objekt ima tipično spiralno obliko galaksije in je na približno razdalji med 16 in 27 milijoni svetlobnih let. Ima jasno vidno spremljajočo galaksijo na teleskopskih slikah: NGC 5195 Galaxy.