Špirálové galaxie

Galaxia mlynov v konštelácii starostu OSA, príklad špirálovej galaxie. Zdroj: Wikimedia Commons. ESA/Hubble

Čo je špirálová galaxia?

A Špirálová galaxia Je to skupina hviezd v tvare disku so špirálovými ramenami, ktoré si pamätá tvar brúsky vetra. Tvar zbraní sa veľmi líši, ale vo všeobecnosti sa kondenzované centrum obklopuje albumom, z ktorého sú špirály klíčené jasne rozlíšené. 

Takmer 60% galaxií, ktoré sú v súčasnosti známe, sú špirály s nasledujúcimi charakteristickými štruktúrami: centrálna vydutie alebo galaktická žiarovka, disk, špirálové ramená a halo.

Toto sú galaxie mimoriadnej krásy, ktoré sa môžu nachádzať v konšteláciách, ako je Eridano. Všetky z nich boli kódované vďaka práci astronómov Edwin Hubble (1889-1953).

Charakteristiky špirálových galaxií

Dve tretiny špirálových galaxií majú centrálnu baru, ktorá predstavuje podtyp zvaný Špirálové galaxie Barrada, Odlíšiť ich od jednoduchých špirálových galaxií. Majú iba dve špirály, ktoré nechávajú tyč a zaskrutkajú sa rovnakým smerom. Naša Mliečna dráha je príkladom špirálovej galaxie Barrad, hoci ju nemôžeme pozorovať z našej pozície.

Centrálny vydutie je červenkastý kvôli prítomnosti starších hviezd. V samotnom jadre je málo plynu a v strede sa zvyčajne nachádza čierna diera. 

Album na druhej strane je modrý a bohatý na plyn a prach, s prítomnosťou mladých a najhorších hviezd, ktoré obežnú dráhu v takmer kruhových trajektóriách okolo galaktického jadra, ale pomalšie ako prínosy jadra.

Pokiaľ ide o špirály, sú prezentované vo veľkej rozmanitosti, z ktorej sú silne prevrátené okolo centrálneho vypukla alebo ruky usporiadané otvorenejšie nad tým. Vynikajú vďaka veľkému počtu mladých, modrých a horúcich hviezd, ktoré obsahujú.

Existuje niekoľko teórií o tom, prečo sú formované, o ktorých budeme hovoriť neskôr.

Nakoniec je tu sférické halo, ktoré obklopuje celý album, chudobný plyn a prach, v ktorom sú staršie hviezdy zoskupené do guľových zhlukov, obrovských skupín s tisíckami a až miliónmi hviezd, ktoré sa pohybujú vysokou rýchlosťou.

Typy špirálových galaxií

Na klasifikáciu galaxií podľa ich morfológie (vzhľad, ako sú videné zo Zeme), hmatník vytvorený Edwin Hubbleom sa používa v roku 1936. Táto klasifikácia bola následne upravená inými astronómami pridaním podtypov a čísel do pôvodného zápisu.

Môže vám slúžiť: elektrický potenciál: vzorec a rovnice, výpočet, príklady, cvičenia Hmatníka

Hubbleov kodifikované galaxie týmto spôsobom: e pre eliptické galaxie, základné galaxie s pomalým tvarom a špirálami. 

Neskôr boli pridané ďalšie dve kategórie, ktoré zahŕňajú špirálové galaxie Barradu s SB a galaxiami, ktorých tvar nedodržiava vzor a sú nepravidelné: nepravidelné. Asi 90 % všetkých pozorovaných galaxií je eliptické alebo špirály. Iba 10% je v kategórii IRR.

Hubble veril, že galaxie začali svoj život ako sférické štruktúry typu E0 a potom vyvíjali ruky a stali sa špirálami, ktoré by nakoniec boli nepravidelné.

To sa však nestane. Eliptické galaxie majú oveľa pomalší pohyb rotácie, ktorý ich nebude viesť k zmenšovaniu a generovaniu špirály.

V ramenách hmatníka Hubble sú špirálové galaxie: S pre normálne špirály a SB pre špirály Barrads. Mestské písmená označujú podtypy: „A“ naznačuje, že špirály sú dobre zatvorené okolo jadra, zatiaľ čo „C“ sa používa, keď sú menšie. Podiel plynu sa neustále zvyšuje.

Mliečna dráha je SBB, so slnkom v jednej zo špirálových ramien: Orion Ar.

Teórie o pôvode špirály

Pôvod špirálových zbraní ešte nie je známy s istotou, existuje však niekoľko teórií, ktoré sa ich snažia vysvetliť. Aby začali astronómovia, čoskoro zistili, že rôzne štruktúry špirálovej galaxie sa otáčajú rôznymi rýchlosťami. Toto je známe ako Diferenciálna rotácia A je to charakteristika tohto typu galaxií. 

Interiér špirálových galaxií Disk sa točí oveľa rýchlejšie ako vonku, zatiaľ čo halo sa neotáča. Z tohto dôvodu, na začiatku sa verilo, že to bola príčina špirály, a nielen to, je to tiež dôkaz existencie temnej hmoty.

NGC 2207 Galaxy a IC 2163 Galaxy Pohľady od Hubble Space Telescope

Ak áno, špirály by mali krátke trvanie (samozrejme v astronomicky), pretože by nakoniec skončili sami a zmizli.

Vlny hustoty a sebaproximácia hviezd

Akceptovanejšia teória na vysvetlenie existencie špirálov je teória vlny hustoty. Táto teória, ktorú vytvoril švédsky astronóm Bertil Lindblad (1895-1965) Postulat.

Môže vám slúžiť: Zjavná hustota: vzorec, jednotky a cvičenia vyriešené

Týmto spôsobom sa vytvárajú oblasti s väčšou koncentráciou, ako sú špirály a ďalšie s menej, to by boli priestory medzi nimi. Ale tieto oblasti majú obmedzené trvanie, takže ramená sa môžu pohybovať, hoci ich tvar pretrváva v čase.

To vysvetľuje, prečo sú špirály veľmi aktívne regióny, pokiaľ ide o výrobu hviezd. Tam je plyn a prach koncentrovanejší, takže gravitácia zasahuje tak, že záležitosť je zoskupená a vytvára protoestrely, ktoré spôsobia vznik mladých a masívnych hviezd.

Druhá teória, ktorá sa snaží vysvetliť špirály, je teória samosprupára. Je známe, že modré a masívne hviezdy špirálových ramien sú krátke -vo vzťahu k chladnejším a Redst Stars v jadre.

Prvý zvyčajne končí svoj život vo výbuchoch gigantických supernov, ale materiál sa dá recyklovať a vytvára nové hviezdy na rovnakom mieste ako predchádzajúce: špirálové zbrane.

To by vysvetlilo pretrvávanie zbraní, ale nie ich pôvod. Z tohto dôvodu astronómovia veria, že sú skôr spôsobené kombináciou faktorov: rovnakej diferenciálnej rotácie, existencie hustotných vĺn, sebaproximácie hviezd a interakcie trpeli s inými galaxiami.

Všetky tieto okolnosti spolu vedú k rôznym typom špirálových ramien: jemné a zreteľne vymedzené alebo silné a malé definované.

Rozdiely s eliptickými galaxiami

Najzreteľnejším rozdielom je, že hviezdy v eliptických galaxiách sú distribuované rovnomernejším spôsobom ako v špiráloch. V nich vyzerajú sústredené na najkrajšie album a rozptýlené v špirálových ramenách, Bluish, namiesto toho je distribúcia v eliptických galaxiách oválna.

Ďalším výrazným znakom je prítomnosť alebo neprítomnosť medzihviezdneho plynu a prachu. V eliptických galaxiách sa väčšina záležitostí stala hviezdami už dávno, preto má malý plyn a prach. 

Špirálové galaxie majú oblasti, v ktorých je hojný plyn a prach, ktoré vedú k novým hviezdam.

Ďalším pozoruhodným rozdielom je typ hviezd. Astronómovia rozlišujú dve hviezdičkové populácie: populácia a populácia II, od starších hviezd. Eliptické galaxie obsahujú populačné hviezdy II a niekoľko prvkov ťažších ako hélium.

Na druhej strane špirálové galaxie obsahujú populácie I a II. V disku a zbraní prevažuje populáciu I, mladšia a vysoká metalicita. To znamená, že obsahujú ťažké prvky, zostávajúce hviezdy už chýbajú, zatiaľ čo v Halo sú najstaršie hviezdy.

Môže vám slúžiť: axiálne zaťaženie: Ako sa vypočítava a vyrieši

To je dôvod, prečo sa hviezdy stále formujú v špirálových galaxiách, zatiaľ čo eliptiká nie sú. A pravdepodobne sú to eliptické galaxie výsledkom kolízií medzi špirálami a nepravidelnými galaxiami, počas ktorých väčšina kozmického prachu zmizne a spolu s ním je možnosť vytvárať nové hviezdy.

Tieto zrážky medzi galaxiami sú častými udalosťami, v skutočnosti sa verí, že Mliečna dráha je v kolízii s malými satelitnými galaxiami: elliptická eliptická galaxia Sagdeg Sagditarius a trpaslík galaxie primátora Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can Can.

Porovnávacia mapa

Rozdiely medzi eliptickými a špirálovými galaxiami. Zdroj: Fanny Zapata.

Príklady špirálových galaxií

Špirálové galaxie oplývajú vo vesmíre. Výhľady zo Zeme sú predmetom mimoriadnej krásy svojimi rôznymi spôsobmi. Napríklad pri konštelácii Eridano existuje päť špirálových galaxií rôznych typov vrátane troch barradov. Jedným z nich je NGC 1300, ktorý je uvedený nižšie.

Mliečna dráha

Je to galaxia, v ktorej sa nachádza slnečná sústava v jednej zo svojich špirálových ramien. Obsahuje 100 až 400 miliárd hviezd s odhadovanou veľkosťou medzi 150 - 200 tisíc svetelných rokov. Je to súčasť tak -called Local Galaxies Group, vedľa Andromeda a asi 50 ďalších galaxií, takmer všetkých trpaslíkov.

Andromeda

Galaxia Andromeda

Známy tiež ako M31 sa nachádza v konštelácii Andromeda, blízko k Casiopea s jeho rozpoznateľnou formou w w w. Je to viditeľné voľným okom alebo s dobrými ďalekohľadmi na čisté a mesačné noci. 

Aj keď sa už objavil v záznamoch starovekých arabských astronómov, nebolo známe, že to bola galaxia až do začiatku 20. storočia, a to vďaka pozorovaním Edwin Hubble.

Je to asi 2.5 miliónov svetelných rokov a má veľkosť ako Mliečna dráha, hoci sa predpokladá, že je trochu masívnejší. Posledné odhady však poukazujú na to, že jej hmotnosť je porovnateľná s hmotnosťou našej vlastnej galaxie.

Andromeda sa k nám priblíži veľkou rýchlosťou, takže sa očakáva, že v asi 4.5 miliárd rokov sa zrútilo s Mliečnou cestou, ktorá vedie k gigantickej eliptickej galaxii.

Galaxia vírenia

Vírivá galaxia a jej satelitná galaxia. Zdroj: Wikimedia Commons.

Vyskytuje sa v katalógu Messiera ako objekt M51 a objavil ho sám Charles Messier v roku 1773. Nachádza sa v konštelácii Venacici Canes na severnej oblohe, v blízkosti topánok a Leo, odkiaľ je možné vidieť s prizmatickými.

Tento majestátny astronomický objekt má typickú špirálovú galaxiu a je v odhadovanej vzdialenosti medzi 16 a 27 miliónmi svetelných rokov. Má jasne viditeľnú sprievodnú galaxiu v ďalekohľadoch: NGC 5195 Galaxy.