Spiralinių galaktikų tipai. Pagrindiniai galaktikų tipai ir jų skiriamieji bruožai

Yra trys pagrindiniai galaktikų tipai: spiralinė, elipsinė ir netaisyklingoji. Pirmieji apima, pavyzdžiui, Paukščių Taką ir Andromedą. Centre yra objektai ir juodoji skylė, aplink kurią sukasi žvaigždžių ir tamsiosios medžiagos aureolė. Ginklai atsišakoja nuo šerdies. Spiralės forma susidaro dėl to, kad galaktika nenustoja suktis. Daugelis atstovų turi tik vieną rankovę, tačiau kai kurie turi tris ar daugiau.

Pagrindinių galaktikų tipų charakteristikų lentelė

Spiraliniai yra su džemperiu arba be jo. Pirmajame tipe centrą kerta tanki žvaigždžių juosta. O pastarajame tokio formavimosi nepastebima.

Elipsinėse galaktikose yra seniausių žvaigždžių ir jose nepakanka dulkių ir dujų, kad susidarytų jaunas. Jie gali būti panašūs į apskritimo, ovalo ar spiralės formos, bet be rankovių.

Maždaug ketvirtadalis galaktikų yra netaisyklingos grupės. Jie yra mažesni nei spiraliniai ir kartais pasižymi keistomis formomis. Juos galima paaiškinti naujų žvaigždžių atsiradimu arba gravitaciniu kontaktu su kaimynine galaktika. Tarp neteisingų yra.

Taip pat yra daug galaktikų potipių: Seyfert (greitai judančios spiralės), ryškūs elipsiniai supergiantai (sugeria kitus), žiediniai supergiantai (be šerdies) ir kt.

Pagrindiniai galaktikų tipai ir jų skiriamieji bruožai

Galaktikos. Kvazarai.

Galaktikų tipai, sudėtis ir sandara. Galaxy sistemos. Radijo galaktikos. Kvazarai.
- mūsų Paukščių Tako galaktika

Žvaigždžių pasiskirstymas erdvėje. Paukščių Takas. Mūsų galaktikos struktūra ir dydis.

Saulės ir žvaigždžių judėjimas galaktikoje. Saulės padėtis galaktikoje.

Galaktikos– Tai didelės žvaigždžių sistemos, kuriose žvaigždės viena su kita yra sujungtos gravitacijos jėgomis.

Yra trys pagrindinės galaktikų klasės:

Spiralinės galaktikos- pasižymi gana ryškiomis šakomis, išsidėsčiusiomis spirale. Šakos atsiranda arba iš šviesaus šerdies (tokios galaktikos žymimos S), arba iš šviesaus tilto, kertančio šerdį, galų (žymimas SB).

Spiralinės galaktikos, kurios yra gausiausias tipas, sudaro apie 50% visų stebimų galaktikų. Dauguma galaktikos žvaigždžių užima lęšio formos tūrį (galaktikos diską). Galaktikos diskas turi dviejų ar daugiau viena kryptimi besisukančių šakų ar rankų spiralinį modelį, besitęsiantį nuo galaktikos centro. Yra dviejų tipų spiralės. Kai kuriuose, pažymėtuose SA arba S, spiralės šakos iškyla tiesiai iš centrinio sandariklio. Kituose jie prasideda pailgos formacijos galuose, kurių centre yra ovalus antspaudas. Atrodo, kad dvi spiralės atšakas yra sujungtos tiltu, todėl tokios galaktikos vadinamos sukryžiuotomis spiralėmis; jie žymimi simboliu SB.

Spiralinių galaktikų diskas yra panardintas į išretėjusį, silpnai šviečiantį žvaigždžių debesį – aureolę.

Spiralinių galaktikų masė yra iki ~10 12 M¤ (Saulės masės).

II. Elipsinės galaktikos(žymimas E) – elipsoidų formos.

Elipsinės galaktikos susideda iš antrojo tipo populiacijos žvaigždžių. Rotacija aptikta tik labiausiai suspaustose iš jų. Paprastai jose nėra kosminių dulkių, tuo jos skiriasi nuo netaisyklingų ir ypač spiralinių galaktikų, kuriose šviesą sugeriančios dulkių medžiagos yra dideliais kiekiais.

Elipsinės galaktikos sudaro 25% viso galaktikų skaičiaus. Jie atrodo kaip neryškus apskritimas arba elipsė, kurių ryškumas greitai mažėja nuo centro iki periferijos. Elipsinės galaktikos yra labai įvairios formos: jos gali būti sferinės arba labai pailgos. Šiuo atžvilgiu jie skirstomi į 8 poklasius – nuo ​​E0 (sferinė forma, be suspaudimo) iki E7 (didžiausias suspaudimas). Elipsinių galaktikų didžiosios ir mažosios b ašių dydžiai matuojami iš nuotraukų ir pagal jas nustatomas galaktikų suspaudimas:

Tai yra paprasčiausios struktūros galaktikos. Jas daugiausia sudaro senos žvaigždės. Jose beveik nėra šaltų dujų ar kosminių dulkių, masyviausios galaktikos užpildytos labai retomis karštomis dujomis, kurių temperatūra viršija 1 000 000 K, todėl šių galaktikų spalva yra rausva. Sukimas buvo aptiktas tik labiausiai suspaustose elipsinėse galaktikose.

III. Netaisyklingos (neteisinga) galaktikos (pažymėtos I) – netaisyklingos formos.

Netaisyklingoms arba netaisyklingoms galaktikoms (Ir) būdinga netaisyklinga, gumbuota forma. Netaisyklingoms galaktikoms būdingas centrinio tankio ir simetriškos struktūros nebuvimas, taip pat mažas šviesumas. Tokiose galaktikose yra daug dujų (daugiausia neutralaus vandenilio) – iki 50% visos jų masės. Šiam tipui priklauso apie 5% visų žvaigždžių sistemų.

Ypatingas galaktikos tipas yra radijo galaktikos.

Visos galaktikos vienu ar kitu laipsniu skleidžia radijo bangas. Tačiau daugumoje įprastų galaktikų radijo spinduliuotė sudaro tik nedidelę jų bendros galios dalį, o kai kurių galaktikų radijo bangų srautas panašus į jų optinės spinduliuotės galią. Tokios galaktikos vadinamos radijo galaktikomis. Jų radijo spinduliuotės galia dažnai yra tūkstančius ir dešimtis tūkstančių kartų didesnė nei įprastų galaktikų.

Labai galingos radijo galaktikos pavyzdys yra galaktika, susijusi su vienu iš radijo šaltinių Cygnus žvaigždyne, vadinama Cygnus A. Tarp dviejų jo komponentų yra neryški 18 m galaktika, kurią kerta plati tamsi juosta (galbūt dvi galaktikos).

Atstumas iki Lebed-A šaltinio yra 170 Mpc. Jo radijo spinduliuotės galia yra šešis kartus didesnė už optinio spinduliavimo galią, kurios daugiau nei pusė gaunama iš spinduliavimo linijų.

Taip pat yra kelios dešimtys kitų radijo galaktikų, kurios buvo identifikuotos su optiniais objektais – milžiniškomis, dažniausiai elipsėmis.

Kompaktiškos, tolimos galaktikos, skleidžiančios galingus nešiluminius radijo spindulius, vadinamos N galaktikomis.

Žvaigždės formos šaltiniai su tokiu radijo spinduliavimu vadinami kvazarais (kvazžvaigždžių radijo šaltiniais), o galaktikos, turinčios galingą radijo spinduliuotę ir turinčios pastebimus kampinius matmenis, vadinamos radijo galaktikomis.

Radijo galaktikos yra galaktikos, kurių branduoliai yra irimo procese. Išmestos tankios dalys toliau fragmentuojasi, galbūt suformuodamos naujas galaktikas – seseris arba mažesnės masės galaktikų palydovus. Tuo pačiu metu fragmentų sklaidos greitis gali pasiekti milžiniškas vertes. Tyrimai parodė, kad daugelis galaktikų grupių ir net spiečių suyra: jų nariai neribotam laikui tolsta vienas nuo kito, tarsi visi būtų sukurti sprogimo.

Galaktikų dydžiai yra labai įvairūs ir svyruoja nuo dešimčių parsekų iki dešimčių tūkstančių parsekų.

Arčiausiai mūsų esanti galaktika M-31, esantis 2 milijonų šviesmečių atstumu. Apie tūkstantis tokių galaktikų buvo aptikta Veronikos žvaigždyne, nutolusiame nuo mūsų milijonus šviesmečių.

Galaktikos skirstomos į netaisyklingus, elipsinius ir spiralinius tipus.

Galingiausia žinoma radijo galaktika ir net galingiausias ekstragalaktinis matomas šaltinis yra labai tolima Cygnus A galaktika.

1963 metais buvo atrasti kvazarai – galingiausi radijo spinduliuotės šaltiniai Visatoje, kurių šviesumas šimtus kartų didesnis už galaktikų šviesumą ir dešimtis kartų mažesnis už jas. Gali būti, kad kvazarai yra nestacionarūs naujų galaktikų branduoliai, o galaktikų formavimosi procesas tęsiasi iki šiol. Kvazarai yra žvaigždės formos. Kvazarams būdinga ekstraterminė spinduliuotė, plačios emisijos linijos su dideliu raudonos spalvos poslinkiu. Yra žinoma, kad buvo išmatuota daugiau nei 1500 kvazarų, kurie yra optiškesni nei radijo kvazarai. Netoli kelių netoliese esančių kvazarų buvo aptikti silpni ūkai, susidedantys iš žvaigždžių. Kalbant apie šviesumą, jie yra greta Seyfert galaktikų, jie turi kintamą spinduliuotę ir išmeta medžiagas didžiuliu greičiu. Mažo dydžio (ne daugiau kaip 1 šviesos mėnuo) vidutinis kvazaras skleidžia dvigubai daugiau energijos nei visa mūsų galaktika, kurios skersmuo yra 100 tūkstančių šviesmečių ir kurią sudaro 200 milijardų žvaigždžių.

1963 m. kai kurie radijo šaltiniai, kurių kampiniai matmenys yra 1 colio arba mažesni, buvo identifikuoti kaip žvaigždės formos objektai optiniame diapazone, kartais apsupti išsklaidytos aureolės arba materijos išmetimo. Daugiau nei 1000 tokių objektų, vadinamų kvazarais, sutrumpintai iš kvazižvaigždinio radijo šaltinio. , buvo ištirtas – kvazižvaigždinis radijo spinduliuotės šaltinis).

Tie patys optiniai objektai, tik be stiprios radijo spinduliuotės, buvo atrasti 1965 metais ir pavadinti kvazižvaigždinėmis galaktikomis (kvazagais), o kartu su kvazarais imta vadinti kvazižvaigždiniais objektais.

Kvazarai, kaip ir aktyvūs galaktikos branduoliai, turi spinduliuotės perteklių infraraudonųjų ir rentgeno spindulių spektro srityse.

Nuo raudonųjų poslinkių rasti atstumai rodo, kad kvazarai yra tolimiausi mums žinomi objektai. Jei taip iš tikrųjų yra, tada jie leidžia ištirti medžiagos savybes dideliais atstumais, didesniais nei 10 9 pc, kurie atitinka milijardų metų laiko skales.

Vienas iš artimiausių kvazarų 3C 273 (numeris pagal trečiąjį Kembridžo katalogą), stebimas kaip objektas 13 m, yra 500 mln. pc atstumu nuo mūsų ir tolsta 50 000 km/s greičiu. Milžiniškos galaktikos iš tokio atstumo atrodytų silpnesnės nei 18 m; Vadinasi, kvazarų optinės spinduliuotės galia yra šimtus kartų didesnė nei ryškiausių galaktikų.

Labiausiai stebina kvazarų savybė buvo kai kurių iš jų spinduliuotės kintamumas, pirmiausia aptiktas optiniame, o vėliau radijo diapazone. Šviesumo svyravimai vyksta nereguliariai maždaug metus ar net trumpesnį laikotarpį (iki savaitės). Iš to galime daryti išvadą, kad kvazarų dydžiai neviršija kelio, kurį kerta šviesa reikšmingo šviesumo pasikeitimo metu (kitaip kintamumas nebūtų stebimas) ir tikrai yra mažesni nei šviesmečiai, t.y. ne daugiau kaip dešimtys tūkstančių astronominių vienetų.

1965 metais Sandage'as padarė dar vieną sensacingą atradimą JAV. Galaktikos ašigalio kryptimi jis atrado daug labai silpnų mėlynų žvaigždės formos objektų, savo spalva panašių į kvazarų. Jis gavo šešių iš jų spektrų nuotraukas. Vienas spektras priklausė įprastai, palyginti artimai žvaigždei, du spektrai buvo be linijų, o trimis atvejais buvo aptiktos ryškios linijos su didžiuliais raudonais poslinkiais, kaip ir kvazarų, nors radijo spinduliuotė iš jų dar neaptikta.

Sandage'as tokius objektus pavadino „kvazižvaigždinėmis galaktikomis“ arba sutrumpintai kvazagais, o išmatavęs mėlynųjų objektų skaičių padarė išvadą, kad jų turi būti šimtus kartų daugiau nei kvazarų.

Manoma, kad galbūt kvazarai yra trumpalaikė spartaus kvazarų vystymosi fazė, todėl tik iš kelių jų stebima galinga radijo spinduliuotė, kai registruojame juos kaip kvazarus. Bet kuriuo atveju kvazarų ir kvazagų atradimas buvo pats įdomiausias astronomijos atradimas ne tik pastaruoju metu. Galų gale, tai yra visiškai nauji dangaus kūnų tipai, turintys paslaptingų savybių, galbūt vedančių mus į didžiausių gamtos dėsnių atradimą.

kvazaras yra neįtikėtinai galingas taškinis radijo spinduliuotės šaltinis; Remiantis viena hipoteze, tai yra tolima aktyvi galaktika, kuri energiją gauna dėl medžiagos susikaupimo ant supermasyvios juodosios skylės, esančios kvazaro centre.

Netrukus po kvazarų atradimo buvo aptikti tokio pat pobūdžio optiniai objektai be radijo spinduliuotės požymių. Jie vadinami „radijo tyliais“ kvazarais. Paaiškėjo, kad tokių kvazarų yra daug dešimtis kartų daugiau nei radijo bangomis skleidžiančių.

Aukščiau jau kalbėjome apie kvazarų optinės spinduliuotės kintamumą.

Kaip ekstremalų tokio kintamumo pasireiškimą reikėtų paminėti kvazaro 3C 279 „blyksnį“. Šiuo metu jis stebimas kaip šiek tiek kintanti blyški 18-ojo dydžio žvaigždė. Tačiau senose prieškario laikų astronominėse nuotraukose (t. y. dar gerokai prieš kvazarų atradimą) šis objektas pasirodė gerokai ryškesnis – beveik 13 balų! Tai reiškia, kad jis buvo šimtą kartų šviesesnis nei dabar! Žinant 3C 279 atstumą nuo raudonojo poslinkio, galima pastebėti, kad „blyksnio“ metu jo šviesumas buvo beveik šimtą kartų didesnis nei 3C 273 ir dešimt tūkstančių kartų didesnis nei mūsų galaktikos! Ir tuo pačiu metu spinduliuojančios srities matmenys yra nereikšmingi, mažesni nei šviesmečiai. Šiuo metu kvazaras 3C 279 laikomas galingiausiu Visatos „švyturiu“. Matome, kad metagalaktinių objektų šviesumo verčių sklaida yra beveik tokia pati kaip žvaigždžių!

Beveik visi kvazarai yra rentgeno spinduliuotės šaltiniai, kurių galia kinta plačiame diapazone – nuo ​​šimtųjų visos mūsų galaktikos spinduliuotės ( 10 44 erg/s) iki tūkstantį kartų didesnių už bendrą galią. Galaktikos. Paprastai kvazarų rentgeno spinduliuotė yra kintama; tai rodo (kaip ir radijo spinduliuotės atveju), kad jis kilęs iš mažo regiono. Galingos rentgeno spinduliuotės iš kvazarų ir aktyvių galaktikos branduolių buvimas rodo, kad ten vyksta didžiuliai procesai, susiję su dujų kaitinimu iki šimtų milijonų laipsnių temperatūros. Matyt, dalis rentgeno spinduliuotės nėra susijusi su karšta plazma, o sukuriama reliatyvistiniams elektronams, sąveikaujantiems su didelio tankio spinduliavimo lauku (Comptono fenomenas). Iš viso buvo ištirta daugiau nei 100 kvazarų ir daugybės Seiferto galaktikų bei spiečių rentgeno spinduliuotė.

Šiuolaikinėje astronomijoje plačiausiai naudojama pati pirmoji galaktikų klasifikacija, kurią 1926 m. pasiūlė Edwinas Powellas Hablas ir vėliau patobulino jis, o vėliau Gerardas de Vaucouleursas ir Alanas Sandage'as.

Ši klasifikacija pagrįsta žinomų galaktikų forma. Pagal jį visos galaktikos skirstomos į 5 pagrindinius tipus:

Elipsinis (E);

Spiralė (S);

Barred spiral galaktikos (SB);

Neteisingai (Irr);

Galaktikos, per silpnos, kad jas būtų klasifikuojamos, Hablas pavadino Q.

Be to, galaktikų žymėjimuose šioje klasifikacijoje naudojami skaičiai, nurodantys, kiek išlenkta elipsinė galaktika, ir raidės, nurodančios, kaip stipriai spiralinių galaktikų rankos laikosi prie šerdies.

Grafiškai ši klasifikacija pavaizduota kaip serija, vadinama Hablo seka (arba Hablo kamertonu dėl grandinės panašumo su šiuo instrumentu).

Elipsinės galaktikos (E tipas) sudaro 13% viso galaktikų skaičiaus. Jie atrodo kaip apskritimas arba elipsė, kurių ryškumas greitai mažėja nuo centro iki periferijos. Elipsinės galaktikos yra labai įvairios formos: jos gali būti sferinės arba labai pailgos. Šiuo atžvilgiu jie skirstomi į 8 poklasius – nuo ​​E0 (sferinė forma, be suspaudimo) iki E7 (didžiausias suspaudimas).

Elipsinės galaktikos yra paprasčiausios struktūros. Jas daugiausia sudaro seni raudoni ir geltoni milžinai, raudonos, geltonos ir baltosios nykštukės. Juose nėra dulkių materijos. Tokio tipo galaktikose žvaigždės nesusidarė kelis milijardus metų. Juose beveik nėra šaltų dujų ar kosminių dulkių. Sukimas buvo aptiktas tik labiausiai suspaustose elipsinėse galaktikose.

Spiralinės galaktikos- gausiausias tipas: jie sudaro apie 50% visų stebimų galaktikų. Dauguma spiralinės galaktikos žvaigždžių yra galaktikos diske. Galaktikos diskas turi dviejų ar daugiau viena kryptimi besisukančių šakų ar rankų spiralinį modelį, besitęsiantį nuo galaktikos centro.

Yra dviejų tipų spiralės. Pirmojo tipo, žymimo SA arba S, spiralinės svirties išsikiša tiesiai iš centrinio sandariklio. Antrajame jie prasideda pailgos formacijos galuose, kurių centre yra ovalus antspaudas. Atrodo, kad dvi spiralės atšakas yra sujungtos tiltu, todėl tokios galaktikos vadinamos sukryžiuotomis spiralėmis; jie žymimi simboliu SB.

Spiralinės galaktikos skiriasi savo spiralinės struktūros išsivystymo laipsniu, kuris pažymimas klasifikacijoje prie simbolių S (arba SA) ir SB pridedant raides a, b, c.

Spiralinių galaktikų rankos yra melsvos spalvos, nes jose yra daug jaunų milžiniškų žvaigždžių. Visos spiralinės galaktikos sukasi dideliu greičiu, todėl žvaigždės, dulkės ir dujos susitelkusios siaurame diske (I populiacijos žvaigždės). Daugeliu atvejų sukimasis vyksta spiralinių šakų sukimosi kryptimi.

Kiekviena spiralinė galaktika turi centrinę kondensaciją. Spiralinių galaktikų spiečių spalva yra rausvai gelsva, o tai rodo, kad juos daugiausia sudaro G, K ir M spektrinių klasių žvaigždės (ty mažiausios ir vėsiausios).

Dujų ir dulkių debesų gausa bei ryškiai mėlyni O ir B spektrinių klasių milžinai rodo aktyvius žvaigždžių formavimosi procesus, vykstančius šių galaktikų spiralinėse atšakose.

Spiralinių galaktikų diskas yra panardintas į išretėjusį, silpnai šviečiantį žvaigždžių debesį – aureolę. Aureolę sudaro jaunos II populiacijos žvaigždės, sudarančios daugybę rutulinių spiečių.

Kai kuriose galaktikose centrinė dalis yra sferinė ir ryškiai šviečia. Ši dalis vadinama bulge (iš anglų kalbos bulge – sustorėjimas, patinimas). Iškyšulį sudaro senos II populiacijos žvaigždės ir dažnai supermasyvi juodoji skylė centre. Kitos galaktikos turi „žvaigždžių juostą“ centrinėje dalyje.

Garsiausios spiralinės galaktikos yra mūsų Paukščių Tako galaktika ir Andromedos ūkas.

Lęšinė galaktika(S0 tipas) yra tarpinis tipas tarp spiralinių ir elipsinių galaktikų. Tokio tipo galaktikose ryškus centrinis kondensatas (išsipūtimas) yra labai suspaustas ir atrodo kaip lęšis, o šakų nėra arba jos yra labai silpnos.

Lęšinės galaktikos susideda iš senų milžiniškų žvaigždžių, todėl jų spalva yra rausva. Dviejuose trečdaliuose lęšinių galaktikų, kaip ir elipsinėse, nėra dujų, kaip ir spiralinėse galaktikų. Todėl žvaigždžių formavimosi procesai vyksta labai lėtai. Dulkės lęšinėse galaktikose susitelkusios netoli galaktikos šerdies. Apie 10% žinomų galaktikų yra lęšinės galaktikų formos.

Už netaisyklingos arba netaisyklingos galaktikos (Ir) būdinga netaisyklinga, dėmėta forma. Netaisyklingoms galaktikoms būdingas centrinio tankio ir simetriškos struktūros nebuvimas, taip pat mažas šviesumas. Tokiose galaktikose yra daug dujų (daugiausia neutralaus vandenilio) – iki 50% visos jų masės. Šiam tipui priklauso apie 25% visų žvaigždžių sistemų.

Netaisyklingos galaktikos skirstomos į 2 dideles grupes. Pirmoji iš jų, pavadinta Irr I, apima galaktikas, turinčias tam tikros struktūros užuominą. Irr I padalijimas nėra galutinis: pavyzdžiui, jei tiriamoje galaktikoje yra spiralinių atšakų panašumas (būdingas S tipo galaktikoms), galaktika gauna žymėjimą Sm arba SBm (savo struktūroje turi juostą); jei toks reiškinys nepastebimas, žymimas yra Im.

Antrajai netaisyklingų galaktikų grupei (Irr II) priklauso visos kitos chaotiškos struktūros galaktikos.

Taip pat yra trečioji netaisyklingų galaktikų grupė – nykštukinės galaktikos, žymimos dI arba dIrrs. Manoma, kad nykštukinės netaisyklingos galaktikos yra panašios į ankstyviausias Visatoje egzistavusias galaktikos formacijas. Kai kurios yra mažos spiralinės galaktikos, kurias sunaikino masyvesnių palydovų potvynio jėgos.

Tipiški tokių galaktikų atstovai yra Didieji ir Mažieji Magelano debesys. Anksčiau buvo manoma, kad Didieji ir Mažieji Magelano debesys yra netaisyklingos galaktikos. Tačiau vėliau buvo nustatyta, kad jie turi spiralinę struktūrą su strypu. Todėl šios galaktikos buvo perklasifikuotos į SBm, ketvirtąjį spiralinės galaktikos tipą.

Galaktikos, turinčios tam tikrų individualių savybių, neleidžiančių jas priskirti nė vienai iš aukščiau išvardytų klasių, vadinamos savitas.

Savotiškos galaktikos pavyzdys yra radijo galaktika Centaurus A (NGC 5128).

Hablo klasifikacija šiuo metu yra labiausiai paplitusi, bet ne vienintelė. Visų pirma plačiai naudojama de Vaucouleurs sistema, kuri yra labiau išplėsta ir pataisyta Hablo klasifikacijos versija, ir Yerkes sistema, kurioje galaktikos grupuojamos atsižvelgiant į jų spektrą, formą ir koncentracijos laipsnį link centro.

Giedrą bemėnulio naktį, toli nuo didžiųjų miestų, dangiškoji Paukščių Tako upė išlieja savo vandenis aksomo juodu dangumi. Tačiau, be šios „pieno upės“, smalsi akis danguje ras ir kitų miglotų dėmių, judančių kartu su žvaigždėmis. Šiauriniame pusrutulyje viena iš šių dėmių matoma netoli Andromedos žvaigždės. O žiūronai ar teleskopas leis rasti kelias dešimtis tokių objektų.

XVIII amžiaus pabaigoje prancūzų astronomas Charlesas Messier sudarė pirmąjį šių ūkų katalogą, kad nesupainiotų jų su kometomis, kurių ieškojo. Kaip žinome šiandien, jo kataloge buvo labai skirtingos prigimties objektai, įskaitant kelias galaktikas.

Laikui bėgant astronomai danguje atrado vis daugiau naujų galaktikų, tačiau šie objektai vis dar buvo laikomi įprastais ūkais. Tikras supratimas apie jų prigimtį ėmė aiškėti tik po to, kai šio amžiaus pradžioje švedų astronomas Knutas Lundmarkas įrodė, kad trikampio žvaigždyne esantis ūkas yra didžiulė žvaigždžių sistema. Ir kai astronomai išmoko patikimai nustatyti atstumus iki tolimų dangaus objektų, paaiškėjo, kad Visatoje yra daugybė galaktikų.

Kas yra galaktika? Visų pirma, tai didelė sistema, kurioje žvaigždės yra sujungtos viena su kita gravitacijos jėgomis. Be žvaigždžių, galaktikose yra tarpžvaigždinės dujos ir dulkės, taip pat įvairūs egzotiški objektai: baltosios nykštukės, neutroninės žvaigždės, juodosios skylės. Dujos galaktikose yra ne tik išsibarsčiusios tarp žvaigždžių, bet ir sudaro didelius debesis bei dujų-dulkių ūkus.

Taip pat gyvename galaktikoje, kurios pavadinimą rašome didžiąja raide, nes ji yra mūsų, o Paukščių Takas susideda iš daugybės neryškių žvaigždžių, išsidėsčiusių jos plokštumoje.

Galaktikų yra labai įvairių. Yra didžiulės sistemos su trilijonais saulių. Kita vertus, yra nykštukinių galaktikų, kurios labiau primena rutulinius spiečius, o žvaigždžių skaičius jose neviršija kelių šimtų tūkstančių. Mūsų galaktika gana didelė – joje yra apie 200 milijardų žvaigždžių.

Galaktikų masės taip pat labai skiriasi. Įprastos galaktikos yra nuo milijardo iki trilijono kartų sunkesnės už Saulę. Nykštukinės galaktikos yra mažiau masyvios – mažiausios pastebėtos tik 100 tūkstančių kartų sunkesnės už Saulę. Ir čia mes turime nemažą svorį – mūsų Galaktikos masė vertinama keliais šimtais milijardų Saulės masių.

1925 m. amerikiečių astronomas Edvinas Hablas pasiūlė galaktikų klasifikaciją pagal jų formą ir išvaizdą. Naujausios galaktikų klasifikacijos atitinka Hablo pasiūlytą schemą.

Elipsinės galaktikos. Jos sudaro ketvirtadalį viso galaktikų skaičiaus ir yra žymimos raide E. Nuotraukose jie atrodo kaip rutulys arba elipsė. Priklausomai nuo elipsės pailgėjimo, galaktikai priskiriama klasė nuo 0 iki 7. E0 klasės galaktikos atrodo sferinės, o E7 – kaip labai pailgos elipsės. Elipsinės galaktikos turi rausvą atspalvį, nes jas daugiausia sudaro senos žvaigždės. Tokiose sistemose tarpžvaigždinių dujų beveik nėra. Apskritai elipsinės galaktikos yra panašios į rutulinių žvaigždžių spiečius, tačiau tik labai didelės.

Spiralinės galaktikos. Šiai klasei priklauso pusė visų galaktikų. Išvaizda jie primena lęšį arba abipus išgaubtą lęšį. Be to, spiralinės galaktikos storis yra dešimtis kartų mažesnis už jos skersmenį. Jų nuotraukose matyti spiralinis raštas, susidedantis iš dviejų ar daugiau (iki keliolikos) spiralinių šakų ar rankų, susuktų viena kryptimi, besitęsiančių nuo galaktikos centro.

Galaktikų disko fone rankos išsiskiria ryškumu, nes jose yra daug masyvių ir ryškių žvaigždžių, taip pat ryškių dujinių ūkų. Dauguma žvaigždžių susitelkia link simetrijos plokštumos, vadinamos galaktikos plokštuma, sudarydamos diską. Kuo žvaigždės jaunesnės, tuo labiau jos susikoncentruoja į galaktikos plokštumą. Centrinėje disko dalyje yra sustorėjimas – iškilimas, kuris dideliais atstumais virsta galaktikos aureole. Aureolė susideda iš senų žvaigždžių ir rutulinių spiečių, kurie sudaro sferinę sistemą ir nesitraukia į galaktikos plokštumą. Tolimiausi galaktikų regionai dažnai vadinami vainikėliais.

Spiralinėse galaktikose yra daug tarpžvaigždinių dujų – iki 15% visos jų masės. Juose taip pat daug jaunų žvaigždžių, susiformavusių visai neseniai, palyginti su pačių galaktikų amžiumi. Maždaug pusėje spiralinių galaktikų nuotraukose matyti beveik tiesus tiltas, vadinamas juosta centrinėje dalyje.

Spiralinės galaktikos žymimos raide S. Galaktikos su ryškia, pailginta centrine dalimi ir silpnai išsivysčiusiomis spiralėmis priskiriamos Sa klasei. Jei spiralės yra galingesnės ir aiškesnės, o centras yra mažiau ryškus, galaktikai priskiriamas Sc indeksas. Tarpinė klasė žymima Sb. Jei galaktikoje yra centrinė juosta, tada prie žymėjimo pridedama raidė B, pavyzdžiui, SBb.

Mūsų galaktika taip pat priklauso spiralinei klasei, galbūt su juosta, o Saulė yra beveik tiksliai savo galaktikos plokštumoje. Todėl daugumą mūsų sistemos žvaigždžių matome juostoje danguje Paukščių Tako pavidalu.

Lęšinės galaktikos. Tai tarpinis tipas tarp spiralinių ir elipsinių galaktikų. Jie turi iškilumą, aureolę ir diską (lęšį), bet neturi spiralinių svirties. Tokios galaktikos žymimos S0. Tarp visų galaktikų jų yra apie 20 proc.

Netaisyklingos galaktikos. Į šią klasę įeina likę 5% galaktikų, kurios nepateko į ankstesnes. Jiems būdinga netaisyklinga, nuskurusi forma, galimi spiralinių šakų pradmenys. Tokiuose objektuose yra daug dujų – iki pusės visos masės. Netaisyklingos galaktikos žymimos Ir.

E. Hablas išdėstė galaktikų tipus didėjančio dujų procento ir mažėjančio sferinio komponento įnašo tvarka:

Vėliau paaiškėjo, kad ne visos galaktikos patenka į paprastą Hablo klasifikaciją. Kartu su įprastomis galaktikomis taip pat yra nykštukas. Jos turi savo klasifikaciją, tačiau galima išskirti ir nykštukines elipsines, diskines ir netaisyklingąsias galaktikas, nors spiralinės struktūros nykštukinėse galaktikose beveik niekada nepastebima.

Taip pat yra didelių galaktikų klasė, kurių ryškumas yra daug mažesnis nei įprastų. Jose nenormalu yra tai, kad nėra ryškių žvaigždžių, kurios dėl paslaptingų priežasčių šiose galaktikose nesusiformuoja. Tokios galaktikos vadinamos anemiškomis (ty „tvirtomis“).

Tuo pačiu metu yra galaktikų, kuriose vyksta audringi vidiniai procesai, susiję su intensyviu žvaigždžių formavimusi. Pavyzdys yra objektas M82 iš Ursa Major žvaigždyno - netaisyklingos galaktikos, kurios medžiaga centriniuose regionuose juda dideliu greičiu ir „verda“. Taip pat išskiriama galaktikų klasė, kurioje daug jaunų žvaigždžių ir didelė materijos koncentracija, pagal išvaizdą vadinamos mėlynomis kompaktiškomis galaktikomis.

Į atskiras grupes taip pat skirstomos galaktikos, kurių aktyvumą rodo padidėjusi radijo spinduliuotė, spalva ir daugumai netipiškos spektrinės linijos.

Galaktikos linkusios formuoti grupes ir spiečius. Taigi mūsų galaktika priklauso vadinamajai vietinei galaktikų grupei, kurioje yra apie trisdešimt skirtingų žvaigždžių sistemų, įskaitant Trikampio ūką ir Andromedos ūką.

Kas atsitiks, jei dvi galaktikos atsidurs labai arti viena kitos? Pasikeis jų savybės ir išvaizda. Tokių galaktikų porų ar artimų grupių nuotraukose galima pastebėti dujų ir žvaigždžių uodegas ir tiltelius, galaktikas dažnai supa bendras dujų apvalkalas, jų forma dėl abipusės traukos yra labai iškraipyta. Astronomai vadina tokias galaktikas sąveikaujantys.

Taip pat yra kanibalų galaktikų, kurios ryja savo mažesnius kaimynus ir traukia juos į savo gravitacinį lauką. Daugelio didelių galaktikų spiečių centruose yra tikrosios „karalių kanibalų“ – milžiniškų elipsės formos galaktikų – rezidencijos. Jie „praryja“ aplinkines dujas ir ant jų lėtai krentančias mažas galaktikų spiečius.

Galaktikos yra sujungtos į dešimčių galaktikų grupes ir į šimtų ir net tūkstančių galaktikų spiečius. Patys klasteriai sudaro superspiečių sistemą, kuri kuria plataus masto Visatos struktūrą.

Galaktikos yra sudėtingi savaime besitvarkantys objektai, savo sudėtingumo lygiu prilyginami ląstelei – visų gyvų dalykų pagrindui. Šiuo metu jų tyrimas aktyviai tęsiasi, o sparnuose laukia vis daugiau naujų paslapčių.

Daugelis šiandien žinomų faktų atrodo tokie pažįstami ir pažįstami, kad sunku įsivaizduoti, kaip anksčiau gyvenome be jų. Tačiau mokslinės tiesos dažniausiai atsirado ne žmonijos aušroje. Tai daugiausia susiję su žiniomis apie kosmosą. Ūkų, galaktikų ir žvaigždžių tipai šiandien žinomi beveik kiekvienam. Tuo tarpu kelias į šiuolaikinį supratimą buvo gana ilgas. Žmonės ne iš karto suprato, kad planeta yra Saulės sistemos dalis, o galaktikos dalis. Galaktikų tipai astronomijoje pradėti tyrinėti dar vėliau, kai buvo suprasta, kad Paukščių Takas nėra vienas ir Visata juo neapsiriboja. taip pat bendros žinios apie kosmosą už „pieno kelio“ ribų tapo Edvinu Hablas. Jo tyrimų dėka šiandien daug žinome apie galaktikas.

Galaktikų tipai Visatoje

Hablas tyrinėjo ūkus ir įrodė, kad daugelis jų yra dariniai, panašūs į Paukščių Taką. Remdamasis surinkta medžiaga, jis apibūdino, kaip atrodo galaktika ir kokių tipų panašūs kosminiai objektai egzistuoja. Hablas išmatavo atstumus iki kai kurių iš jų ir pasiūlė savo klasifikaciją. Mokslininkai jį naudoja ir šiandien.

Jis suskirstė visas daugybę Visatos sistemų į 3 tipus: elipsines, spiralines ir netaisyklingas galaktikas. Kiekvieną tipą aktyviai tiria astronomai visame pasaulyje.

Visatos dalis, kurioje yra Žemė, Paukščių Takas, priklauso „spiralinės galaktikos“ tipui. Galaktikų tipai nustatomi pagal jų formų skirtumus, kurie turi įtakos tam tikroms objektų savybėms.

Spiralė

Galaktikų tipai nėra vienodai pasiskirstę visoje Visatoje. Šiuolaikiniais duomenimis, spiralės formos yra labiau paplitusios nei kitos. Be Paukščių Tako, šis tipas apima Andromedos ūką (M31) ir galaktiką (M33). Tokie objektai turi lengvai atpažįstamą struktūrą. Jei pažvelgsite iš šono, kaip atrodo tokia galaktika, vaizdas iš viršaus primins koncentrinius apskritimus, besidriekiančius per vandenį. Spiralinės rankos spinduliuoja iš sferinio centrinio iškilimo, vadinamo iškilimu. Tokių šakų skaičius svyruoja – nuo ​​2 iki 10. Visas diskas su spiralinėmis svirtimis yra išretėjusiame žvaigždžių debesyje, kuris astronomijoje vadinamas „aureole“. Galaktikos šerdis yra žvaigždžių spiečius.

Potipiai

Astronomijoje spiralinėms galaktikoms žymėti naudojama raidė S.

Galaxy Sa: rankos tvirtai susuktos, lygios ir neformuotos, iškilimas ryškus ir ištiestas;

galaktika Sb: rankos galingos, aiškios, iškilimas ne toks ryškus;

galaxy Sc: rankos yra gerai išvystytos, turi nelygų struktūrą, išsipūtimas blogai matomas.

Be to, kai kurios spiralinės sistemos turi centrinį, beveik tiesų tiltelį (vadinamą „baru“). Šiuo atveju prie galaktikos pavadinimo pridedama raidė B (Sba arba Sbc).

Formavimas

Atrodo, kad spiralinių galaktikų susidarymas panašus į bangų atsiradimą, atsitrenkus į vandens paviršių akmeniui. Mokslininkų teigimu, tam tikras postūmis lėmė rankovių atsiradimą. Pačios spiralės šakos reiškia padidėjusio medžiagos tankio bangas. Stūmimo pobūdis gali būti skirtingas, vienas iš variantų – judėjimas į žvaigždes.

Spiralinės rankos yra jaunos žvaigždės ir neutralios dujos (pagrindinis elementas yra vandenilis). Jie guli galaktikos sukimosi plokštumoje, todėl ji primena suplotą diską. Tokių sistemų centre taip pat galimas jaunų žvaigždžių formavimasis.

Artimiausias kaimynas

Andromedos ūkas yra spiralinė galaktika: vaizdas iš viršaus atskleidžia keletą ginklų, kylančių iš bendro centro. Iš Žemės jis plika akimi matomas kaip neryški, miglota vieta. Mūsų galaktikos kaimynas yra šiek tiek didesnis: 130 tūkstančių šviesmečių skersmuo.

Nors Andromedos ūkas yra arčiausiai Paukščių Tako esanti galaktika, atstumas iki jo yra didžiulis. Per jį keliauti reikia dviejų milijonų metų. Šis faktas puikiai paaiškina, kodėl skrydžiai į kaimyninę galaktiką kol kas įmanomi tik mokslinės fantastikos knygose ir filmuose.

Elipsinės sistemos

Dabar panagrinėkime kitas galaktikų rūšis. Elipsinės sistemos nuotrauka aiškiai parodo jos skirtumą nuo spiralinės sistemos. Tokia galaktika neturi ginklų. Tai atrodo kaip elipsė. Tokios sistemos gali būti suspaustos įvairiais laipsniais ir gali būti kažkas panašaus į objektyvą arba sferą. Šaltų dujų tokiose galaktikose praktiškai nėra. Įspūdingiausi šio tipo atstovai pripildyti išretintų karštų dujų, kurių temperatūra siekia milijoną laipsnių ir daugiau.

Išskirtinis daugelio elipsinių galaktikų bruožas yra jų rausvas atspalvis. Ilgą laiką astronomai manė, kad tai yra tokių sistemų senumo ženklas. Manoma, kad juos daugiausia sudaro senos žvaigždės. Tačiau pastarųjų dešimtmečių tyrimai parodė šios prielaidos klaidingumą.

Išsilavinimas

Ilgą laiką egzistavo kita hipotezė, susijusi su elipsinėmis galaktikomis. Jie buvo laikomi pačiais pirmaisiais, kurie atsirado netrukus po Didžiojo sprogimo. Šiandien ši teorija laikoma pasenusia. Prie jos paneigimo labai prisidėjo vokiečių astronomai Alaras ir Jurijus Thumre, taip pat amerikiečių mokslininkas Francois Schweizeris. Jų tyrimai ir pastarųjų metų atradimai patvirtina kitos hipotezės – hierarchinio vystymosi modelio – teisingumą. Pagal ją iš gana mažų susidarė didesnės struktūros, tai yra, galaktikos susidarė ne iš karto. Prieš jų atsiradimą susiformavo žvaigždžių spiečiai.

Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis, dėl ginklų sujungimo iš spiralės formos susidarė elipsinės sistemos. Vienas iš to patvirtinančių dalykų yra didelis „susuktų“ galaktikų skaičius, stebimas atokiose erdvės vietose. Priešingai, artimiausiuose regionuose pastebimai didesnė elipsinių sistemų koncentracija, kurios gana ryškios ir išsiplėtusios.

Simboliai

Elipsinės galaktikos taip pat gavo savo pavadinimus astronomijoje. Jie naudoja simbolį „E“ ir skaičius nuo 0 iki 6, kurie nurodo sistemos išlyginimo laipsnį. E0 yra beveik taisyklingos sferinės formos galaktikos, o E6 yra plokščiiausios.

Įniršę patrankų sviediniai

Elipsinės galaktikos apima sistemas NGC 5128 iš Kentauro žvaigždyno ir M87, esančias Mergelėje. Jų ypatybė yra galinga radijo spinduliuotė. Astronomai pirmiausia domisi tokių galaktikų centrinės dalies sandara. Rusijos mokslininkų stebėjimai ir Hablo teleskopo tyrimai rodo gana didelį aktyvumą šioje zonoje. 1999 metais amerikiečių astronomai gavo duomenis apie elipsinės galaktikos NGC 5128 (Kentauro žvaigždyno) šerdį. Ten, nuolat judant, aplink centrą sukasi didžiulės karštų dujų masės, galbūt juodoji skylė. Tikslių duomenų apie tokių procesų pobūdį kol kas nėra.

Netaisyklingos formos sistemos

Jis taip pat yra Didžiajame Magelano debesyje. Čia mokslininkai atrado nuolatinio žvaigždžių formavimosi regioną. Kai kurioms ūką sudarančioms žvaigždėms yra tik du milijonai metų. Be to, čia stovi ir įspūdingiausia 2011 metais atrasta žvaigždė – RMC 136a1. Jo masė yra 256 saulės.

Sąveika

Pagrindiniai galaktikų tipai apibūdina šių kosminių sistemų elementų formos ir išsidėstymo ypatybes. Tačiau ne mažiau įdomus yra jų sąveikos klausimas. Ne paslaptis, kad visi kosminiai objektai nuolat juda. Galaktikos nėra išimtis. Galaktikų tipai, bent kai kurie jų atstovai, gali susidaryti dviejų sistemų susiliejimo ar susidūrimo procese.

Jei prisiminsime, kas yra tokie objektai, paaiškėja, kaip jų sąveikos metu vyksta didelio masto pokyčiai. Susidūrimo metu išsiskiria didžiulis energijos kiekis. Įdomu tai, kad kosmoso platybėse tokie įvykiai net labiau tikėtini nei dviejų žvaigždžių susitikimas.

Tačiau galaktikų „bendravimas“ ne visada baigiasi susidūrimu ir sprogimu. Maža sistema gali pereiti per savo didįjį brolį, sutrikdydama jos struktūrą. Taip susidaro formacijos, panašios į pailgintus koridorius. Jie susideda iš žvaigždžių ir dujų ir dažnai tampa naujų šviestuvų formavimosi zonomis. Tokių sistemų pavyzdžiai yra gerai žinomi mokslininkams. Viena iš jų yra Kartelio galaktika Skulptoriaus žvaigždyne.

Kai kuriais atvejais sistemos nesusiduria, o prasilenkia viena su kita arba tik šiek tiek liečiasi. Tačiau, nepaisant sąveikos laipsnio, tai lemia rimtus abiejų galaktikų struktūros pokyčius.

Ateitis

Remiantis mokslininkų prielaidomis, gali būti, kad po kurio laiko, gana ilgo laiko, Paukščių Takas sugers artimiausią palydovą – palyginti neseniai atrastą, kosminiais standartais mažytę sistemą, esančią 50 šviesmečių atstumu nuo mūsų. Tyrimų duomenys rodo įspūdingą šio palydovo gyvavimo trukmę, kuri greičiausiai pasibaigs jam susijungus su didesniu kaimynu.

Susidūrimas yra galima Paukščių Tako ir Andromedos galaktikos ateitis. Dabar didžiulį kaimyną nuo mūsų skiria apie 2,9 mln. šviesmečių. Dvi galaktikos artėja viena prie kitos 300 km/s greičiu. Tikėtinas susidūrimas, pasak mokslininkų, įvyks po trijų milijardų metų. Tačiau šiandien niekas tiksliai nežino, ar tai įvyks, ar galaktikos tik šiek tiek palies viena kitą. Prognozavimui nepakanka duomenų apie abiejų objektų judėjimo charakteristikas.

Šiuolaikinė astronomija išsamiai tiria tokias kosmines struktūras kaip galaktikos: galaktikų tipus, sąveikos ypatybes, jų skirtumus ir panašumus, ateitį. Šioje srityje dar daug kas neaišku ir reikalauja papildomų tyrimų. Galaktikų struktūros tipai yra žinomi, tačiau nėra tikslaus supratimo apie daugelį detalių, susijusių, pavyzdžiui, su jų formavimu. Tačiau dabartinis žinių ir technologijų tobulėjimo tempas leidžia tikėtis reikšmingų proveržių ateityje. Bet kokiu atveju galaktikos nenustos būti daugelio tyrimų centru. Ir tai susiję ne tik su visiems žmonėms būdingu smalsumu. Duomenys apie kosminius modelius ir gyvybę leidžia numatyti mūsų Visatos dalies, Paukščių Tako galaktikos, ateitį.