1845. gadā angļu astronoms Lords Rosstika atklāta vesela spirālveida miglāju klase. Viņu daba tika noteikta tikai divdesmitā gadsimta sākumā. Zinātnieki ir pierādījuši, ka šie miglāji ir milzīgas zvaigžņu sistēmas, līdzīgas mūsu galaktikai, taču tās atrodas daudzu miljonu gaismas gadu attālumā no tās.
Vispārīga informācija
Spirālveida galaktikas (šajā redzamie fotoattēlirakstu, demonstrē to struktūras iezīmes) pēc izskata tie atgādina kopā sakrautas plāksnes vai abpusēji izliektu lēcu. Tie satur gan masīvu zvaigžņu disku, gan oreolu. Centrālo daļu, kas vizuāli atgādina izspiedumu, parasti sauc par izspiedumu. Un tumšo svītru (starpzvaigžņu vides necaurspīdīgu slāni), kas iet gar disku, sauc par starpzvaigžņu putekļiem.
Spirālveida galaktikas parasti apzīmē ar burtu S.Turklāt ir pieņemts tos sadalīt atbilstoši to struktūras pakāpei. Lai to izdarītu, galvenajam varonim pievienojiet burtus a, b vai c. Tādējādi Sa atbilst galaktikai ar mazattīstītu spirālveida struktūru, bet ar lielu kodolu. Trešā klase - Sc - attiecas uz pretējiem objektiem, ar vāju kodolu un spēcīgiem spirālveida zariem. Dažām zvaigžņu sistēmām centrālajā daļā var būt stienis, ko parasti sauc par stieni. Šajā gadījumā apzīmējumam tiek pievienots simbols B. Mūsu galaktika pieder pie starpposma tipa, bez džempera.
Kā veidojās spirālveida disku struktūras?
Plakanas diskam līdzīgas formas, kas izskaidrotas ar rotācijuzvaigžņu kopas. Pastāv hipotēze, ka galaktikas veidošanās procesā centrbēdzes spēks novērš tā sauktā protogalaktiskā mākoņa saspiešanu virzienā, kas ir perpendikulārs rotācijas asij. Jums arī jāapzinās, ka gāzu un zvaigžņu kustības raksturs miglājos nav vienāds: difūzās kopas griežas ātrāk nekā vecās zvaigznes. Piemēram, ja raksturīgais gāzes rotācijas ātrums ir 150-500 km / s, tad halo zvaigzne vienmēr kustēsies lēnāk. No šādiem priekšmetiem izgatavotu izciļņu ātrums būs trīs reizes mazāks nekā diskiem.
Zvaigžņu gāze
Miljardiem zvaigžņu sistēmu, kas pārvietojas savāsorbītas galaktikās var uzskatīt par daļiņu kopumu, kas veido sava veida zvaigžņu gāzi. Un kas ir pats interesantākais, tā īpašības ir ļoti tuvas parastajai gāzei. To var attiecināt uz tādiem jēdzieniem kā "daļiņu koncentrācija", "blīvums", "spiediens", "temperatūra". Pēdējā parametra analogs šeit ir zvaigžņu "haotiskās" kustības vidējā enerģija. Rotējošos diskos, ko veido zvaigžņu gāze, var izplatīties spirālveida retināšanas-saspiešanas blīvuma viļņi, kas ir tuvu skaņas viļņiem. Tie spēj riņķot ap galaktiku ar nemainīgu leņķisko ātrumu vairākus simtus miljonu gadu. Viņi ir atbildīgi par spirālveida zaru veidošanos. Brīdī, kad gāze tiek saspiesta, sākas aukstu mākoņu veidošanās process, kas noved pie aktīvas zvaigžņu veidošanās.
Tas ir interesanti
Halo un eliptiskās sistēmās gāze irdinamisks, tas ir, karsts. Attiecīgi zvaigžņu kustība šāda veida galaktikā ir haotiska. Tā rezultātā vidējā atšķirība starp to ātrumu telpiski tuvu objektiem ir vairāki simti kilometru sekundē (ātruma dispersija). Zvaigžņu gāzēm ātruma izkliede parasti ir 10-50 km / s, attiecīgi to "grāds" ir ievērojami auksts. Tiek uzskatīts, ka šīs atšķirības iemesls ir tajos tālajos laikos (pirms vairāk nekā desmit miljardiem gadu), kad Visuma galaktikas tikai sāka veidoties. Sfēriskās sastāvdaļas veidojās pirmās.
Spirālviļņi ir blīvuma viļņi,kas darbojas uz rotējoša diska. Rezultātā visas šāda veida galaktikas zvaigznes kaut kādā veidā tiek izspiestas savos zaros un pēc tam iziet no turienes. Vienīgā vieta, kur spirālveida plecu un zvaigžņu ātrumi sakrīt, ir tā sauktajā korotācijas aplī. Starp citu, šī ir tieši vieta, kur atrodas Saule. Mūsu planētai šis apstāklis ir ļoti labvēlīgs: Zeme eksistē salīdzinoši klusā galaktikas vietā, kā rezultātā daudzus miljardus gadu tā nepiedzīvo īpašu galaktikas mēroga kataklizmu ietekmi.
Spirālveida galaktiku iezīmes
Atšķirībā no eliptiskiem veidojumiem, katrsspirālveida galaktikai (piemērus var redzēt rakstā sniegtajā fotoattēlā) ir sava unikāla garša. Ja pirmais veids ir saistīts ar mierīgumu, stacionaritāti, stabilitāti, tad otrais veids ir dinamika, virpuļi, rotācijas. Varbūt tāpēc astronomi saka, ka kosmoss (visums) ir "izmisīgs". Spirālveida galaktikas struktūra ietver centrālo kodolu, no kura rodas skaistas rokas (zari). Viņi pamazām zaudē aprises ārpus savas zvaigžņu kopas. Šāds izskats nav saistīts ar spēcīgu, enerģisku kustību. Spirālveida galaktikām ir raksturīgas dažādas to zaru formas un raksti.
Kā tiek klasificētas galaktikas
Neskatoties uz šo daudzveidību, zinātnieki to spējaklasificēt visas zināmās spirālveida galaktikas. Mēs nolēmām kā galveno parametru izmantot roku attīstības pakāpi un to serdes lielumu, bet saspiešanas līmeni kā nevajadzīgu, kas pazuda fonā.
Sa
Edvīns P.Habls piešķīra Sa klasei tās spirālveida galaktikas, kurām ir mazattīstīti zari. Šādās kopās vienmēr ir lieli kodoli. Bieži vien šīs klases galaktikas centrs ir uz pusi mazāks par visu klasteru. Šiem objektiem ir raksturīgs vismazākais izteiksmīgums. Tos pat var salīdzināt ar eliptiskām zvaigžņu kopām. Visbiežāk spirālveida galaktikām Visumā ir divas rokas. Tie atrodas pretējās kodola malās. Zari ir savīti simetriski, līdzīgi. Atkāpjoties no centra, zaru spilgtums samazinās, un noteiktā attālumā tie vairs nav redzami, tiek zaudēti klastera perifērajos reģionos. Tomēr ir objekti, kuriem ir vairāk nekā divas rokas. Tiesa, šāda galaktikas struktūra ir diezgan reta. Vēl retāk var atrast asimetriskus miglājus, kad viens zars ir attīstītāks par otru.
Sb un Sc
Sb apakšklase saskaņā ar Edvīna P klasifikāciju.Habla rokas ir ievērojami attīstītākas, taču tām nav bagātīgu atzaru. Kodoli ir ievērojami mazāki nekā pirmajām sugām. Trešajā spirālveida zvaigžņu kopu apakšklasē (Sc) ir objekti ar augsti attīstītiem zariem, taču to centrs ir salīdzinoši neliels.
Vai ir iespējama atdzimšana?
Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka spirāles struktūra irzvaigžņu nestabilas kustības rezultāts spēcīgas saspiešanas rezultātā. Turklāt jāņem vērā, ka parasti karstie milži koncentrējas rokās un tur uzkrājas galvenās difūzās vielas masas - starpzvaigžņu putekļi un starpzvaigžņu gāze. Šo parādību var aplūkot no otras puses. Nav šaubu, ka ļoti saspiesta zvaigžņu kopa evolūcijas procesā vairs nespēs zaudēt savu sablīvēšanās pakāpi. Tas nozīmē, ka nav iespējama arī pretēja pāreja. Rezultātā secinām, ka eliptiskas galaktikas nevar pārvērsties par spirāli un otrādi, jo tā darbojas kosmoss (Visums). Citiem vārdiem sakot, šie divi zvaigžņu kopu veidi nav divas dažādas vienas evolūcijas attīstības stadijas, bet gan pilnīgi atšķirīgas sistēmas. Katrs no šiem veidiem ir pretēju evolūcijas ceļu piemērs dažādu kompresijas attiecību dēļ. Un šis raksturlielums savukārt ir atkarīgs no galaktiku rotācijas atšķirības. Piemēram, ja zvaigžņu sistēma tās veidošanās laikā saņem pietiekami daudz rotācijas, tad tā var iegūt saspiestu formu un attīstīs spirālveida plecus. Ja rotācijas pakāpe ir nepietiekama, tad galaktika būs mazāk saspiesta, un tās zari neveidosies - tā būs klasiska elipses forma.
Kādas vēl ir atšķirības
Starp eliptisku un spirālveida zvaigznisistēmām, ir arī citas atšķirības. Tādējādi pirmā veida galaktikas ar zemu kompresijas līmeni raksturo neliels difūzās vielas daudzums (vai pilnīga neesamība). Tajā pašā laikā spirālveida kopas ar augstu kompresijas līmeni satur gan gāzes, gan putekļu daļiņas. Zinātnieki šo atšķirību skaidro šādi. Putekļu un gāzes daļiņas to kustības laikā periodiski saduras. Šis process ir neelastīgs. Pēc sadursmes daļiņas zaudē daļu savas enerģijas, un rezultātā tās pamazām nosēžas tajās zvaigžņu sistēmas vietās, kur ir vismazāk potenciālās enerģijas.
Stipri saspiestas sistēmas
Ja iepriekš aprakstītais process notiek spēcīgisaspiesta zvaigžņu sistēma, tad izkliedētajai vielai vajadzētu nosēsties galaktikas galvenajā plaknē, jo tieši šeit potenciālās enerģijas līmenis ir vismazākais. Šeit tiek savāktas arī gāzes un putekļu daļiņas. Tālāk izkliedētā viela sāk kustēties zvaigžņu kopas galvenajā plaknē. Daļiņas pārvietojas gandrīz paralēli apļveida orbītā. Līdz ar to sadursmes šeit notiek diezgan reti. Ja tie notiek, tad enerģijas zudumi ir nenozīmīgi. No tā izriet, ka matērija nepārvietojas tālāk uz galaktikas centru, kur potenciālajai enerģijai ir vēl zemāks līmenis.
Vāji saspiestas sistēmas
Tagad apsveriet, kā elipsoidālsgalaktika. Šāda veida zvaigžņu sistēma izceļas ar pilnīgi atšķirīgu šī procesa attīstību. Šeit galvenā plakne nepavisam nav izteikts reģions ar zemu potenciālās enerģijas līmeni. Spēcīgs šī parametra samazinājums notiek tikai zvaigžņu kopas centrālajā virzienā. Tas nozīmē, ka starpzvaigžņu putekļi un gāzes tiks piesaistīti galaktikas centram. Tā rezultātā difūzās vielas blīvums šeit būs ļoti augsts, daudz vairāk nekā plaknē izkliedējot spirālveida sistēmā. Putekļu un gāzes daļiņas, kas savāktas uzkrāšanās centrā, gravitācijas spēka ietekmē sāks sarauties, tādējādi veidojot neliela izmēra blīvas vielas zonu. Zinātnieki liek domāt, ka nākotnē no šīs vielas sāk veidoties jaunas zvaigznes. Šeit svarīgs ir kas cits – maza izmēra gāzes un putekļu mākonis, kas atrodas vāji saspiestas galaktikas kodolā, novērošanas laikā neļauj sevi atklāt.
Starpposmi
Mēs esam apsvēruši divus galvenos zvaigžņu veiduskopas - ar vāju un ar spēcīgu kompresijas līmeni. Tomēr ir arī starpposmi, kad sistēmas saspiešana ir starp šiem parametriem. Šādās galaktikās šis raksturlielums nav pietiekami spēcīgs, lai izkliedētā viela varētu savākties pa visu kopas galveno plakni. Un tajā pašā laikā tas nav pietiekami vājš, lai gāzes un putekļu daļiņas koncentrētos kodola reģionā. Šādās galaktikās difūzā matērija pulcējas nelielā plaknē, kas pulcējas ap zvaigžņu kopas kodolu.
Galaktikas ar stieņiem
Ir zināms vēl viens spirālveida galaktiku apakštips -tā ir bloķēta zvaigžņu kopa. Tās īpatnība ir šāda. Ja parastajā spirālveida sistēmā rokas iziet tieši no diskveida serdes, tad šajā tipā centrs atrodas taisnā tilta vidū. Un šādas kopas zari sākas no šī segmenta galiem. Tās sauc arī par krustotām spirālveida galaktikām. Starp citu, šī tilta fiziskā būtība joprojām nav zināma.
Turklāt zinātniekiem izdevās atrast cituskats uz zvaigžņu kopām. Viņiem ir kodols, piemēram, spirālveida galaktikām, bet tām nav roku. Kodola klātbūtne liecina par spēcīgu saspiešanu, bet visi pārējie parametri atgādina elipsoidālās sistēmas. Šādas kopas sauc par lēcveida. Zinātnieki pieļauj, ka šie miglāji veidojas spirālveida galaktikas izkliedētās vielas zuduma rezultātā.
