Anglų astronomas Lordas Rossas 1845 mbuvo aptikta visa klasė spiralinių ūkų. Jų prigimtis susiformavo tik XX amžiaus pradžioje. Mokslininkai įrodė, kad šie ūkai yra didžiulės žvaigždžių sistemos, panašios į mūsų Galaktiką, tačiau nuo jos nutolę daug milijonų šviesmečių.
Bendra informacija
Spiralinės galaktikos (nuotraukos pateiktos čiaStraipsnyje pademonstruoti jų sandaros ypatumai) savo išvaizda jie primena sukrautų plokščių porą arba abipus išgaubtą lęšį. Juose yra ir didžiulis žvaigždžių diskas, ir aureolė. Centrinė dalis, kuri vizualiai primena iškilimą, vadinama iškilimu. O tamsi juostelė (nepermatomas tarpžvaigždinės terpės sluoksnis), einanti palei diską, vadinama tarpžvaigždinėmis dulkėmis.
Spiralinės galaktikos paprastai žymimos raide S.Be to, įprasta juos skirstyti pagal jų sandaros laipsnį. Norėdami tai padaryti, prie pagrindinio simbolio pridėkite raides a, b arba c. Taigi Sa atitinka galaktiką su neišsivysčiusia spiraline struktūra, bet su dideliu branduoliu. Trečioji klasė – Sc – reiškia priešingus objektus, turinčius silpną šerdį ir galingas spiralines šakas. Kai kurios žvaigždžių sistemos centrinėje dalyje gali turėti juostą, kuri paprastai vadinama juosta. Šiuo atveju prie žymėjimo pridedamas simbolis B. Mūsų galaktika priklauso tarpiniam tipui, be džemperio.
Kaip susiformavo spiralinės disko struktūros?
Plokščios disko formos, paaiškinamos sukimužvaigždžių spiečius. Egzistuoja hipotezė, kad galaktikų formavimosi procese išcentrinė jėga neleidžia vadinamajam protogalaktiniam debesiui susispausti sukimosi ašiai statmena kryptimi. Taip pat turėtumėte žinoti, kad dujų ir žvaigždžių judėjimo ūkuose pobūdis yra nevienodas: difuzinės grupės sukasi greičiau nei senos žvaigždės. Pavyzdžiui, jei būdingas dujų sukimosi greitis yra 150–500 km / s, tada halo žvaigždė visada judės lėčiau. Iš tokių objektų sudaryti iškilimai turės tris kartus lėtesnį greitį nei diskai.
Žvaigždžių dujos
Milijardai žvaigždžių sistemų juda savaiporbitos galaktikų viduje gali būti laikomos dalelių, kurios sudaro tam tikras žvaigždžių dujas, rinkinį. Ir kas įdomiausia, jo savybės labai artimos įprastų dujų savybėms. Jis gali būti taikomas tokioms sąvokoms kaip „dalelių koncentracija“, „tankis“, „slėgis“, „temperatūra“. Paskutinio parametro analogas čia yra „chaotiško“ žvaigždžių judėjimo energijos vidurkis. Besisukančiuose diskuose, sudarytuose iš žvaigždžių dujų, gali sklisti spiralinio retėjimo-suspaudimo tankio bangos, artimos garso bangoms. Jie gali keliauti aplink galaktiką pastoviu kampiniu greičiu kelis šimtus milijonų metų. Jie yra atsakingi už spiralinių šakų formavimąsi. Tuo metu, kai suspaudžiamos dujos, prasideda šaltų debesų formavimosi procesas, kuris veda į aktyvų žvaigždžių formavimąsi.
Tai įdomu
Aureole ir elipsinėse sistemose dujos yradinamiškas, tai yra karštas. Atitinkamai, žvaigždžių judėjimas tokio tipo galaktikoje yra chaotiškas. Dėl to vidutinis skirtumas tarp jų greičių erdviškai arti objektų yra keli šimtai kilometrų per sekundę (greičio dispersija). Žvaigždžių dujų greičio dispersija paprastai yra 10–50 km / s; atitinkamai jų „laipsnis“ yra pastebimai šaltas. Manoma, kad šio skirtumo priežastis slypi tuose tolimuose laikuose (prieš daugiau nei dešimt milijardų metų), kai Visatos galaktikos tik pradėjo formuotis. Pirmieji susiformavo sferiniai komponentai.
Spiralinės bangos yra tankio bangos,kurie veikia ant besisukančio disko. Dėl to visos tokio tipo galaktikos žvaigždės kažkokiu būdu išstumiamos į savo šakas, o paskui iš ten išeina. Vienintelė vieta, kur sutampa spiralės pečių ir žvaigždžių greičiai, yra vadinamasis vainikinis ratas. Beje, būtent čia yra Saulė. Mūsų planetai ši aplinkybė yra labai palanki: Žemė egzistuoja gana ramioje galaktikos vietoje, todėl daugelį milijardų metų ji nepatiria jokios ypatingos galaktikos masto kataklizmų įtakos.
Spiralinių galaktikų ypatybės
Skirtingai nuo elipsinių darinių, kiekvienasspiralinė galaktika (pavyzdžius galima pamatyti straipsnyje pateiktoje nuotraukoje) turi savo unikalų skonį. Jeigu pirmasis tipas asocijuojasi su ramumu, stacionarumu, stabilumu, tai antrasis tipas – dinamika, sūkuriai, sukimai. Galbūt todėl astronomai sako, kad kosmosas (visata) yra „pasiutusis“. Spiralinės galaktikos struktūra apima centrinę šerdį, iš kurios kyla gražios rankos (šakos). Jie palaipsniui praranda kontūrus už savo žvaigždžių spiečiaus ribų. Toks pasirodymas negali būti siejamas su galingu, veržliu judesiu. Spiralinės galaktikos pasižymi savo šakų formų ir raštų įvairove.
Kaip klasifikuojamos galaktikos
Nepaisant šios įvairovės, mokslininkai sugebėjosuskirstyti visas žinomas spiralines galaktikas. Nusprendėme kaip pagrindinį parametrą naudoti rankų išsivystymo laipsnį ir jų šerdies dydį, o suspaudimo lygis, kaip nereikalingas, išnyko į antrą planą.
Sa
Edvinas P.Hablas priskyrė Sa klasei tas spiralines galaktikas, kurių šakos yra nepakankamai išvystytos. Tokie klasteriai visada turi didelius branduolius. Dažnai šios klasės galaktikos centras yra perpus mažesnis už visą spiečius. Šie objektai pasižymi mažiausiai išraiškingumu. Juos netgi galima palyginti su elipsinėmis žvaigždžių spiečiukais. Dažniausiai spiralinės galaktikos Visatoje turi dvi rankas. Jie yra priešinguose branduolio kraštuose. Šakos nesusuktos simetriškai, panašiai. Tolstant nuo centro, šakų ryškumas mažėja, o tam tikru atstumu jos visai nustoja būti matomos, prarandamos periferiniuose klasterio regionuose. Tačiau yra objektų, kurie turi daugiau nei dvi rankas. Tiesa, tokia galaktikos struktūra yra gana reta. Dar rečiau randama asimetrinių ūkų, kai viena šaka yra labiau išsivysčiusi už kitą.
Sb ir Sc
Sb poklasis pagal Edvino P klasifikaciją.Hablo ginklai yra žymiai labiau išvystyti, tačiau jie neturi turtingų pasekmių. Branduoliai yra pastebimai mažesni nei pirmosios rūšies. Trečiasis spiralinių žvaigždžių spiečių poklasis (Sc) apima objektus su labai išsivysčiusiomis šakomis, tačiau jų centras yra palyginti mažas.
Ar įmanomas atgimimas?
Mokslininkai nustatė, kad spiralės struktūra yranestabilaus žvaigždžių judėjimo, atsirandančio dėl stipraus suspaudimo, rezultatas. Be to, reikia pastebėti, kad, kaip taisyklė, karštieji milžinai telkiasi rankose, o ten kaupiasi pagrindinės difuzinės medžiagos masės – tarpžvaigždinės dulkės ir tarpžvaigždinės dujos. Į šį reiškinį galima pažvelgti iš kitos pusės. Nėra jokių abejonių, kad labai suspaustas žvaigždžių spiečius savo evoliucijos procese nebegalės prarasti savo tankinimo laipsnio. Tai reiškia, kad priešingas perėjimas taip pat neįmanomas. Dėl to darome išvadą, kad elipsinės galaktikos negali virsti spirale ir atvirkščiai, nes taip veikia kosmosas (Visata). Kitaip tariant, šie du žvaigždžių spiečių tipai yra ne du skirtingi vieno evoliucinio vystymosi etapai, o visiškai skirtingos sistemos. Kiekvienas iš šių tipų yra priešingų evoliucijos kelių dėl skirtingų suspaudimo laipsnių pavyzdys. O ši charakteristika savo ruožtu priklauso nuo galaktikų sukimosi skirtumo. Pavyzdžiui, jei formuojantis žvaigždžių sistema pakankamai sukasi, ji gali įgauti suspaustą formą ir suformuos spiralines rankas. Jei sukimosi laipsnis yra nepakankamas, galaktika bus mažiau suspausta, o jos šakos nesusiformuos – bus klasikinės elipsės formos.
Kokie dar skirtumai
Tarp elipsės ir spiralinės žvaigždėssistemos, yra ir kitų skirtumų. Taigi, pirmojo tipo galaktikos su žemu suspaudimo lygiu pasižymi nedideliu kiekiu (arba visišku nebuvimu) išsklaidytos medžiagos. Tuo pačiu metu aukšto suspaudimo lygio spiralinėse grupėse yra ir dujų, ir dulkių dalelių. Mokslininkai šį skirtumą aiškina taip. Dulkės ir dujų dalelės judant periodiškai susiduria. Šis procesas yra neelastingas. Po susidūrimo dalelės netenka dalies energijos ir dėl to pamažu nusėda tose žvaigždžių sistemos vietose, kur yra mažiausiai potencialios energijos.
Stipriai suspaustos sistemos
Jei aukščiau aprašytas procesas vyksta stipriaisuspaustą žvaigždžių sistemą, tada difuzinė medžiaga turėtų nusėsti pagrindinėje galaktikos plokštumoje, nes būtent čia potencialios energijos lygis yra mažiausias. Čia taip pat surenkamos dujų ir dulkių dalelės. Be to, difuzinė medžiaga pradeda judėti pagrindinėje žvaigždžių spiečiaus plokštumoje. Dalelės juda beveik lygiagrečiai apskritimo orbitomis. Dėl to susidūrimų čia pasitaiko gana retai. Jei jie atsiranda, energijos nuostoliai yra nereikšmingi. Iš to išplaukia, kad materija nejuda toliau į galaktikos centrą, kur potenciali energija turi dar žemesnį lygį.
Silpnai suspaustos sistemos
Dabar pažiūrėkime, kaip elipsoidasgalaktika. Šio tipo žvaigždžių sistema išsiskiria visiškai kitokia šio proceso raida. Čia pagrindinė plokštuma visai nėra ryškus regionas su žemu potencialios energijos lygiu. Stiprus šio parametro sumažėjimas vyksta tik centrine žvaigždžių spiečiaus kryptimi. Tai reiškia, kad tarpžvaigždinės dulkės ir dujos bus pritrauktos į galaktikos centrą. Dėl to pasklidosios medžiagos tankis čia bus labai didelis, daug didesnis nei sklaidant plokštumoje spiralinėje sistemoje. Dulkių ir dujų dalelės, susikaupusios sankaupos centre, veikiamos gravitacijos jėgos pradės trauktis, taip sudarydamos mažo dydžio tankios medžiagos zoną. Mokslininkai teigia, kad iš šios medžiagos ateityje pradės formuotis naujos žvaigždės. Čia svarbu yra kas kita – nedidelio dydžio dujų ir dulkių debesis, esantis silpnai suspaustos galaktikos šerdyje, neleidžia savęs aptikti stebėjimo metu.
Tarpiniai etapai
Mes apsvarstėme du pagrindinius žvaigždžių tipusklasteriai - su silpnu ir stipriu suspaudimu. Tačiau yra ir tarpinių etapų, kai sistemos suspaudimas yra tarp šių parametrų. Tokiose galaktikose ši charakteristika nėra pakankamai stipri, kad difuzinė medžiaga susikauptų visoje pagrindinėje spiečiaus plokštumoje. Ir tuo pačiu metu jis nėra pakankamai silpnas, kad dujų ir dulkių dalelės susikauptų šerdies srityje. Tokiose galaktikose difuzinė medžiaga susirenka į mažą plokštumą, kuri telkiasi aplink žvaigždžių spiečiaus šerdį.
Galaktikos su strypais
Yra žinomas kitas spiralinių galaktikų potipis -tai užtvertas žvaigždžių spiečius. Jo ypatumas yra toks. Jei įprastoje spiralinėje sistemoje rankos išeina tiesiai iš disko formos šerdies, tai tokio tipo centras yra tiesiojo tilto viduryje. Ir tokio klasterio šakos prasideda nuo nurodyto segmento galų. Jos taip pat vadinamos kryžminėmis spiralinėmis galaktikomis. Beje, fizinė šio tilto prigimtis iki šiol nežinoma.
Be to, mokslininkams pavyko rasti kitąžvaigždžių spiečių vaizdas. Jie turi šerdį, kaip spiralinės galaktikos, bet neturi rankų. Šerdies buvimas rodo stiprų suspaudimą, tačiau visi kiti parametrai primena elipsoidines sistemas. Tokios sankaupos vadinamos lęšinėmis. Mokslininkai spėja, kad šie ūkai susidaro spiralinei galaktikai praradus difuzinę medžiagą.
