Spiraaligalaksit

Tehtaiden galaksi OSA: n pormestarin tähdistössä, esimerkki spiraaligalaksista. Lähde: Wikimedia Commons. Esa/Hubble

Mikä on spiraaligalaksi?

Eräs Spiraaligalaksi Se on ryhmä levyn muotoisia tähtiä, joilla on kierrevarret, jotka muistetaan tuulenhiomakoneen muodon. Aseiden muoto vaihtelee suuresti, mutta yleensä tiivistynyt keskus, jota ympäröi albumi, josta spiraalien ituja on selvästi erotettu. 

Melkein 60% tällä hetkellä tunnetuista galakseista on spiraaleja, joilla on seuraavat ominaisrakenteet: Keski -pullistuma tai galaktinen lamppu, levy, kierrevarret ja halo.

Nämä ovat poikkeuksellisen kauneuden galakseja, jotka voivat sijaita tähdistöissä, kuten Eridano. Ne kaikki koodasivat tähtitieteilijän Edwin Hubblen (1889-1953) ansiosta.

Spiraaligalaksien ominaisuudet

Kahdessa kolmasosassa spiraaligalakseista on keskuspalkki, joka muodostaa nimeltään alatyypin Barrada -kierre galaksit, Erottaa ne yksinkertaisista spiraaligalakseista. Heillä on vain kaksi spiraalia, jotka poistuvat tangosta ja ruuvaavat itsensä samaan suuntaan. Maitomaksemme on esimerkki Barrad Spiral Galaxy -tapahtumasta, vaikka emme voi tarkkailla sitä asemastamme.

Keskeinen pullistuma on punertavaa, johtuen vanhempien tähtien läsnäolosta. Itse ytimessä on vain vähän määrää kaasua ja keskustassa löytyy musta aukko. 

Toisaalta levy on sinertävä ja runsaasti kaasua ja pölyä, ja nuorten ja useimpien kuumimpien tähtien läsnäolo, jotka kiertävät melkein pyöreissä radaissa galaktisen ytimen ympärillä, mutta hitaammin kuin ytimen.

Spiraalien suhteen ne esitetään suurella lajikkeella, kykenevät, josta ne ovat voimakkaasti rullattu keskellä pullistuneita tai käsivarret, jotka on järjestetty avoimemmin tämän yli. Ne erottuvat suuren määrän nuorten, sinisten ja kuumia tähtiä, jotka sisältävät.

On useita teorioita siitä, miksi ne muodostuvat, josta puhumme myöhemmin.

Viimeinkin on pallomainen halo, joka ympäröi koko albumia, huono kaasu ja pöly, jossa vanhemmat tähdet on ryhmitelty globaaleihin klustereihin, valtaviin ryhmiin, joissa on tuhansia ja jopa miljoonia tähtiä, jotka liikkuvat suurella nopeudella.

Tyypit spiraaligalakseja

Galaksejen luokitteleminen heidän morfologiansa mukaan (ulkonäkö sellaisina kuin ne nähdään maasta) Edwin Hubblen luomaa sormenlautaa käytetään vuonna 1936. Myöhemmin muut tähtitieteilijät muokkasivat tätä luokitusta lisäämällä alatyyppejä ja numeroita alkuperäiseen merkinnään.

Voi palvella sinua: Sähköpotentiaali: Kaava ja yhtälöt, laskenta, esimerkit, harjoitukset Hubble -sormenlauta

Hubble kodifioidut galaksit tällä tavalla: e elliptisille galaksille, taustalla olevat galaksit, joilla on hidas muoto ja spiraalien kanssa. 

Myöhemmin lisättiin vielä kahta luokkaa, joihin sisältyy Barrad -spiraaligalakseja, joissa on SB ja galakseja, joiden muoto ei seuraa kuviota ja ovat epäsäännöllisiä: epäsäännöllinen. Noin 90 % kaikista havaituista galakseista on elliptisiä tai spiraaleja. Vain 10% on IRR -luokassa.

Hubble uskoi, että galaksit aloittivat elämänsä tyypin E0 pallomaisina rakenteina ja kehittyvät sitten aseet ja muuttuvat spiraaligalakseiksi, jotka päätyisivät epäsäännöksi.

Tätä ei kuitenkaan tapahdu. Elliptisissä galakseissa on paljon hitaampi kiertoliike, joka ei johda niitä kutistumaan ja tuottamaan spiraaleja.

Hubble -sormenlaudan käsivarsissa ovat spiraaligalakseja: s barrads -spiraalien normaalille spiraalille ja SB. Kaupunkikirjaimet osoittavat alatyypit: "A" osoittaa, että spiraalit ovat hyvin suljettuja ytimen ympärillä, kun taas "C" käytetään, kun ne ovat pienempiä. Myös kaasun osuus kasvaa jatkuvasti.

Linnunrata on SBB, jossa aurinko on yksi spiraalivarresta: Orion -käsivarsi, kutsui sitä, koska siinä on myös tämän tähdistötä, yksi silmiinpistävimmistä näkymistä maapallosta.

Teoriat spiraalien alkuperästä

Spiraalisten aseiden alkuperää ei vielä tunneta varmuudella, mutta on olemassa useita teorioita, jotka pyrkivät selittämään ne. Tähtitieteilijöiden aloittamiseksi he havaitsivat pian, että spiraaligalaksin eri rakenteet pyörivät eri nopeuksilla. Tämä tunnetaan nimellä Erilainen kierto Ja se on ominaisuus tämän tyyppisille galaksille. 

Spiraaligalaksien levyn sisustus pyörii paljon nopeammin kuin ulkopuolella, kun taas halo ei pyöri. Tästä syystä uskottiin alussa, että tämä oli syynä spiraaleihin, eikä vain tämän, se on myös todiste pimeän aineen olemassaolosta.

NGC 2207 Galaxy ja IC 2163 Galaxy -näkymät Hubble Space -teleskoopilla

Jos näin on, spiraalit olisivat kuitenkin lyhyen keston (tietysti tähtitieteellisesti), koska ne päätyvät rullaamaan itseään ja katoavat.

Tähtien tiheysaallot ja itseproksimointi

Spiraalien olemassaolon selittämiseksi hyväksyttävämpi teoria on tiheysaallot. Tämä teoria, jonka on luonut ruotsalainen tähtitieteilijä Bertil Lindblad (1895-1965) Postulate.

Voi palvella sinua: näennäinen tiheys: kaava, yksiköt ja harjoitukset ratkaistu

Tällä tavoin luodaan alueita, joilla on enemmän keskittymistä, kuten spiraaleja, ja muut, joilla on vähemmän, se olisi niiden välissä. Mutta näillä alueilla on rajallinen kesto, joten aseet voivat liikkua, vaikka niiden muoto jatkuu ajoissa.

Tämä selittää miksi spiraalit ovat erittäin aktiivisia alueita tähtituotannon suhteen. Siellä kaasu ja pöly ovat keskittyneempiä, joten painovoima puuttuu siten, että asia on ryhmitelty muodostaen protoestrelloja, jotka aiheuttavat nuoria ja massiivisia tähtiä.

Toinen teoria, jolla pyritään selittämään spiraaleja. On tiedossa, että kierrevarren siniset ja massiiviset tähdet ovat lyhyitä -suhteessa kylmempiin ja punaisempiin tähtiin ytimessä.

Entinen päättyy yleensä heidän elämänsä jättimäisissä supernova -räjähdyksissä, mutta materiaali voidaan kierrättää uusien tähtien muodostaminen samaan paikkaan kuin edelliset: Spiral Arms.

Tämä selittäisi aseiden pysyvyyden, mutta ei niiden alkuperää. Siksi tähtitieteilijät uskovat pikemminkin, että ne johtuvat tekijöiden yhdistelmästä: sama erotuskierto, tiheysaaltojen olemassaolo, tähtien itseproksimointi ja muiden galaksien kanssa kärsivät vuorovaikutukset.

Kaikki nämä olosuhteet yhdessä aiheuttavat erityyppisiä spiraalivarsia: hienot ja selvästi rajatut tai paksut ja vähän määriteltyjä.

Erot elliptisten galaksien kanssa

Ilmeisin ero on, että elliptisissä galakseissa tähdet jakautuvat yhtenäisemmällä tavalla kuin spiraaleissa. Näissä ne näyttävät keskittyneenä punertavimpaan albumiin ja hajallaan spiraalivarsiin, sinertävän, sen sijaan jakauma elliptisissä galakseissa on soikea.

Toinen erottuva piirre on tähtienvälisen kaasun ja pölyn läsnäolo tai puuttuminen. Elliptisissä galakseissa useimmista asiasta tuli tähtiä kauan sitten, joten sillä on vähän kaasua ja pölyä. 

Spiraaligalakseissa on alueita, joilla kaasua ja pölyä, jotka aiheuttavat uusia tähtiä, on runsaasti.

Seuraava merkittävä ero on tähtityyppi. Tähtitieteilijät erottavat kaksi tähtiväestöä: väestö ja väestö II, vanhemmista tähtiistä. Elliptiset galaksit sisältävät väestötähteitä II ja harvat elementit raskaampia kuin helium.

Toisaalta spiraaligalaksit sisältävät populaatioita I ja II. Levyssä ja aseissa hallitseva väestö I, nuorempi ja korkea metalli. Tämä tarkoittaa, että ne sisältävät raskaita elementtejä, jotka ovat jo puuttuvia tähtiä, kun taas halo ovat vanhimmat tähdet.

Voi palvella sinua: Aksiaalikuorma: Kuinka se lasketaan ja ratkaistaan

Siksi tähdet muodostuvat edelleen spiraaligalakseihin, kun taas elliptiset eivät. Ja todennäköisesti elliptiset galaksit ovat seurausta kierre- ja epäsäännöllisten galaksien välisistä törmäyksistä, joiden aikana suurin osa kosmisesta pölystä katoaa ja sen mukana mahdollisuus luoda uusia tähtiä.

Nämä galaksien väliset törmäykset ovat toistuvia tapahtumia, itse asiassa uskotaan, että Linnunrauta on törmäyksessä pienten satelliittigalaksien kanssa: Sagdeg Jousimies elliptinen elliptinen galaksi ja Canin pormestarin kääpiögalaksi.

Vertailutaulu

Erot elliptisten ja spiraaligalaksien välillä. Lähde: Fanny Zapata.

Esimerkkejä spiraaligalakseista

Spiraaligalakseja on runsaasti maailmankaikkeudessa. Maapallon näkymät ovat poikkeuksellisen kauneuden kohteita sen monipuolisilla tavoilla. Esimerkiksi Eridanon tähdistössä on viisi erityyppistä spiraaligalaksia, mukaan lukien kolme barradia. Yksi niistä on NGC 1300, joka on esitetty alla.

Linnunrata

Se on galaksi, joka sijaitsee aurinkojärjestelmässä yhdessä kierrevarsistaan. Se sisältää 100–400 miljardia tähteä, joiden arvioitu koko on 150 - 200 tuhatta valovuosia. Se on osa So -Called Local Galaxies -ryhmää, Andromedan vieressä ja noin 50 muuta galaksia, melkein kaikki kääpiöt.

Andromeda

Andromeda -galaksi

Tunnetaan myös nimellä M31, se sijaitsee Andromeda. Se näkyy paljaalla silmällä tai hyvillä kiikarilla selkeinä ja kuutatonta yötä. 

Vaikka se esiintyi jo muinaisten arabien tähtitieteilijöiden tietueissa, ei tiedetty, että se oli galaksi 1900 -luvun alkuun asti, Edwin Hubblen havaintojen ansiosta.

Se on noin 2.5 miljoonaa valovuotta ja sen koko on maitomaista, vaikka sen uskotaan olevan hieman massiivisempi. Viimeaikaiset arviot huomauttavat kuitenkin, että sen massa on verrattavissa oman galaksimme.

Andromeda lähestyy meitä suurella nopeudella, joten odotetaan, että noin 4: ssä.5 miljardia vuotta romahti Linnunradalla, mikä aiheutti jättimäisen elliptisen galaksin.

Pyöriä

Swirl Galaxy ja sen satelliittigalaksi. Lähde: Wikimedia Commons.

Se näkyy Messier -luettelossa esineenä M51, ja Charles Messier itse löysi sen vuonna 1773. Se sijaitsee Pohjois -taivaalla olevien venatici -keppien tähdistössä, lähellä saappaita ja Leoa, mistä se voidaan nähdä prismaattisella.

Tällä majesteettisella tähtitieteellisellä esineellä on tyypillinen spiraaligalaksin muoto ja se on arviolta 16–27 miljoonaa valovuotta. Sillä on selvästi näkyvä galaksi kaukoputkien kuvissa: NGC 5195 Galaxy.