ГАЛАКТИКИ 1: КЛАССИФИКАЦИЯ
Галактика представляет собой собрание многих миллионов звезд, удерживаемых вместе силой взаимного притяжения. Общая классификация галактик проводится в соответствии с их формой: спиральной, эллиптической или неправильной.
Спиральная галактика
Спиральная галактика имеет спиральные рукава, закрученные вокруг ее центра. Галактика Млечный Путь является спиральной галактикой, и ее диаметр составляет порядка 100 000 световых лет. Размер спиральной галактики варьируется от 0,1 размера Млечного Пути до приблизительно равного или немного большего размера. В спиральных рукавах галактик преобладают голубые звезды, а в центральных регионах — красные звезды.
Эллиптическая галактика
Эллиптическая галактика имеет яйцеобразную (эллипсоидную) форму без спиральных рукавов. Размер таких галактик варьируется от карликовых (примерно 1/50 Млечного Пути) до гигантских (в 5 раз больше Млечного Пути).
Галактики неправильной формы
Галактики неправильной формы какой-либо характерной формы[2] не имеют.
В 1920-х годах, в Калифорнии, Эдвин Хаббл, используя 250-сантиметровый телескоп- рефлектор, провел очень подробные исследования галактик. Он изобрел так называемую камертонную диаграмму, изображенную ниже, классифицирующую эллиптические галактики по шкале от Е0 (сферическая) до Е7 (сигарообразная), а спиральные галактики, в соответствии с формой их центра и плотностью спиральных рукавов, — по трехуровневой шкале А, В и С.
Камертонная диаграмма Хаббла
Теперь астрономы считают, что многие эллиптические галактики могли образоваться в результате слияния спиральных галактик, что приводило к уничтожению спиральных рукавов. Открытие в 1994 году очень отдаленной гигантской эллиптической галактики, содержащей значительные количества пыли, позволило предложить, что некоторые эллиптические галактики содержат новые звезды и образовались не как результат слияния спиральных галактик.
См. также статью «Звезды 4».
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
info.wikireading.ru
История «открытия» мира галактик весьма поучительна. Больше двухсот лет назад Гершель построил первую модель Галактики, преуменьшив ее размеры в пятнадцать раз. Изучая многочисленные туманности, разнообразие форм которых он первый и обнаружил, Гершель пришел к выводу, что некоторые из них являются далекими звездными системами «типа нашей звездной системы». Он писал: «Я не считаю необходимым повторять, что небеса состоят из участков, у которых солнца собраны в системы». И еще: «…эти туманности также могут быть названы млечными путями — с малой буквы в отличие от нашей системы». Однако, в конце концов, сам Гершель занял в отношении природы туманностей другую позицию. И это было не случайностью. Ведь ему удалось доказать, что большинство открытых и наблюдавшихся им туманностей состоят не из звезд, а из газа. Он пришел к весьма пессимистическому выводу: «Все, что за пределами нашей собственной системы, покрыто мраком неизвестности». Английский астроном Агнесса Кларк писала в книге «Система звезд» в 1890 году: «Можно с уверенностью сказать, что ни один компетентный ученый, располагающий всеми имеющимися доказательствами, не станет придерживаться мнения, что хотя бы одна туманность является звездной системой, сравнимой по размерам с Млечным Путем. Практически установлено, что все объекты, наблюдаемые на небе (как звезды, так и туманности), принадлежат к одному огромному агрегату»… Причина такой точки зрения была в том, что долгое время астрономы не умели определять расстояния до этих звездных систем. Так, из проведенных в 1907 году измерений будто бы следовало, что расстояние до «Туманности Андромеды» не превышает 19 световых лет. Четыре года спустя астрономы пришли к выводу, что это расстояние составляет около 1600 световых лет. И в том, и в другом случае создавалось впечатление, что упомянутая туманность и в самом деле находится в нашей Галактике. В двадцатые годы прошлого века между астрономами Шепли и Куртисом разгорелся ожесточенный спор о природе Галактики и других объектов, видимых с помощью телескопов. В числе этих объектов находится знаменитая туманность Андромеды (М31), которая видна невооруженным глазом всего лишь как звезда четвертой величины, но разворачивается в величественную спираль, если разглядывать ее в большой телескоп. К этому времени в некоторых из этих туманностей были зарегистрированы вспышки новых звезд. Кертис предположил, что в максимуме блеска упомянутые звезды излучают столько же энергии, что и новые звезды нашей Галактики. Так, он установил, что расстояние до Туманности Андромеды равно 500 000 световых лет. Это и дало Кертису основание утверждать, что спиральные туманности — это далекие звездные вселенные, подобные Млечному Пути. С таким выводом Шепли не соглашался, и его рассуждения также были вполне логичными. Согласно Шепли, вся Вселенная состоит из одной нашей Галактики, а спиральные туманности типа М31 представляют собой более мелкие объекты, рассыпанные внутри этой Галктики, как изюм в куличе. Предположим, говорил он, что Туманность Андромеды имеет такие же размеры, как и наша Галактика (300 000 световых лет по его оценке). Тогда, зная ее угловые размеры, находим, что расстояние до данной туманности составляет 10 миллионов световых лет! Но тогда непонятно, почему наблюдавшиеся в Туманности Андромеды новые звезды имеют большую яркость, чем в нашей Галактике. Если же яркость новых в этой «туманности» и в нашей Галактике одинакова, то отсюда следует, что Туманность Андромеды в 20 раз меньше нашей Галактики. Куртис, напротив, считал, что М31 представляет собой самостоятельную галактику-остров, не уступающую в достоинстве нашей Галактике и отдаленную от нее на несколько сотен тысяч световых лет. Создание больших телескопов и прогресс астрофизики привели к признанию правоты Куртиса. Измерения, проделанные Шепли, оказались ошибочными. Он очень сильно недооценил расстояние до М31. Куртис, впрочем, также ошибался: теперь известно, что расстояние до М31 — более двух миллионов световых лет. Природу спиральных туманностей окончательно удалось установить Эдвину Хабблу, который в конце 1923 года обнаружил в Туманности Андромеды первую, а вскоре еще несколько цефеид. Оценив их видимые величины и периоды, Хаббл нашел, что расстояние до этой «туманности» составляет 900 000 световых лет. Так окончательно была установлена принадлежность спиральных «туманностей» к миру звездных систем типа нашей Галактики. Если же говорить о расстояниях до этих объектов, то их еще предстояло уточнять и пересматривать. Так, на самом деле расстояние до галактики М 31 в Андромеде равно 2,3 миллиона световых лет. Мир галактик оказался удивительно огромным. Но еще большее удивление вызывает многообразие его форм. Первую и довольно удачную классификацию галактик по их внешнему виду предпринял уже Хаббл в 1925 году. Он предложил относить галактики к одному из следующих трех типов: 1) эллиптические (обозначаемые буквой Е), 2) спиральные (S) и 3) неправильные (1 г). К эллиптическим были отнесены те галактики, которые имеют вид правильных кругов или эллипсов и яркость которых плавно уменьшается от центра к периферии. Эту группу подразделяют на восемь подтипов от ЕО до Е7 по мере увеличения видимого сжатия галактики. Линзовидные галактики SO похожи на сильно сплюснутые эллиптические системы, однако имеют четко выделенное центральное звездообразное ядро. Спиральные галактики, в зависимости от степени развития спиралей, подразделяются на подклассы Sa, Sb и Sc. У галактик типа Sa основной составной частью является ядро, тогда как спирали выражены еще слабо. Переход к последующему подклассу — констатация факта все большего развития спиралей и уменьшения видимых размеров ядра. Параллельно нормальным спиральным галактикам существуют еще так называемые пересеченные спиральные системы (SB). У галактик этого типа очень яркое центральное ядро пересекается по диаметру поперечной полосой. Из концов этой перемычки и начинаются спиральные ветви, причем в зависимости от степени развития спиралей эти галактики делятся на подтипы SBa, SBb и SBc. К неправильным галактикам (Ir) отнесены объекты, у которых отсутствует четко выраженное ядро и не обнаружена вращательная симметрия. Их типичными представителями являются Магеллановы Облака. «Я использовал ее 30 лет, — писал впоследствии известный астроном Вальтер Бааде, — и хотя упорно искал объекты, которые нельзя было бы действительно уложить в хаббловскую систему, их число оказалось столь ничтожным, что я могу пересчитать их по пальцам». Классификация Хаббла продолжает служить науке, и все последующие модификации существа ее не затронули. Некоторое время полагали, что эта классификация имеет эволюционный смысл, т. е. что галактики «передвигаются» вдоль «камертонной диаграммы» Хаббла, последовательно меняя свою форму. Сейчас этот взгляд считается ошибочным. Среди нескольких тысяч ярчайших галактик насчитывается 17 процентов эллиптических, 80 процентов спиральных и около 3 процентов неправильных. В 1957 году советский астроном Б.А. Воронцов-Вельяминов открыл существование «взаимодействующих галактик» — галактик, связанных «перемычками», «хвостами», а также «гамма-форм», т. е. галактик, у которых одна спираль «закручивается», тогда как другая «раскручивается». Позже были открыты компактные галактики, размеры которых составляют всего около 3000 световых лет, и изолированные в пространстве звездные системы с поперечником всего 200 световых лет. По своему внешнему виду они практически не отличаются от звезд нашей Галактики. Новый общий каталог (НОС) содержит перечень около десяти тысяч галактик вместе с их важнейшими характеристиками (светимость, форма, отдаленность и т. д.) — и это лишь малая толика из десяти миллиардов галактик, в принципе различимых с Земли. Сказочный гигант, способный охватить взглядом сотню-другую миллионов световых лет, разглядывая Вселенную, увидел бы, что она заполнена космическим туманом, капельками которого являются галактики. Временами встречаются скопления, состоящие из тысяч галактик, собранных вместе. Одно такое гигантское скопление находится в созвездии Девы.
Оцените определение:
Источник: 100 великих научных открытий
interpretive.ru
Во второй половине 30-ых годов двадцатого века Эдвин Хаббл внес предложение последовательность эволюции галактик, которая, с малыми модификациями, остается актуальной до сих пор. По данной классификации существует четыре главных типа галактик.
Время от времени к отдельному виду относят карликовые галактики, но ничем, не считая собственного относительно малого размера они не выделяются и сами принадлежат к тому либо иному типу в хорошей категоризации.
Галактика Андромеды
©GALEX, JPL-Caltech, NASA
Эллиптическая галактика
Со стороны выглядит как огромная звезда – светящийся шар с сильнейшей яркостью в центре и тускнеющий к краям. Эллиптические, либо сфероидальные галактики полностью складываются из ветхих звезд, исходя из этого постоянно имеют желтый либо красноватый оттенок.
Новые звезды в них фактически не образуются, поскольку количество межзвездного газа и пыли в них ничтожно (не смотря на то, что видятся и исключения). Отличаются между собой эллиптические звездные совокупности только по степени и размеру сжатия.
Как раз по сжатию их и классифицируют, от E0 до E7. Составляют приблизительно четверть из видимых галактик.
По классификации Хаббла – это начальная стадия галактической эволюции.
Эллиптическая галактика ESO 325-G004
©NASA/ESA
Спиральная галактика
Самый популярный тип и, возможно, самый прекрасный – образовывает более половины числа всех известных галактик. Выглядит как диск с броским желтым шаром в центре, около которого в виде спиралей закручены более тусклые ветви-рукава голубоватого оттенка (из-за наличия особенных звезд – белых и голубых сверхгигантов).
От эллиптических звездных совокупностей отличается целым рядом изюминок строения. Во-первых, у спиральных галактик присутствуют рукава, где проходят процессы активного звездообразования.
Во-вторых, присутствует звездный диск – довольно узкий слой материи на протяжении плоскости галактики, где находится главная масса объектов совокупности, и звезды в котором вращаются около центра диска. В-третьих, обширно отмечается наличие межзвездного газа и пыли – нужной для рождения звезд среды.
Многие спиральные галактики имеют в собственном центре необычную перемычку (бар), от финишей которой расходятся рукава. Классифицируются буквой S и различаются по плотности размещения рукавов (Sa-Sd, с перемычкой – SBa-SBd).
Количество рукавов в среднем образовывает несколько, но видится и больше; в некоторых случаях рукава отличаются по размеру. Все они (если не переживают галактическое столкновение) закручены в одну сторону около центра, где сосредоточена главная масса вещества в виде сверхмассивной черной дыры и плотного шарообразного скопления из ветхих звезд – балджа.
И отечественная галактика – Млечный путь, и Туманность Андромеды, с которой мы неминуемо столкнемся через 4 миллиарда лет, – обе являются спиральные галактики. Солнце находится между рукавов и далеко от галактического центра, причем скорость его перемещения приблизительно равна скорости вращения рукавов; так, наша система избегает страшных для жизни областей активного звездообразования, где довольно часто вспыхивают сверхновые.
Спиральная галактика Водоворот и её компаньон NGC 5195
©NASA
Линзообразная галактика
По классификации Хаббла это промежуточный тип между эллиптической и спиральной галактиками (S0). Линзообразные звездные совокупности владеют звездным диском около центрального шаровидного скопления-балджа, но рукава довольно мелки и выражены не весьма ярко, а количества межзвездной газопылевой материи не хватает для активного рождения новых звезд.
Главные обитатели – ветхие громадные звезды, красного либо желтого цветов.
Различаются по количеству плотности перемычки и межзвёздной пыли в галактическом центре. Составляют приблизительно 20% числа галактик.
Линзообразная галактика NGC 7049
©NASA/ESA
Неверная галактика
Ни эллипс, ни спираль – неправильные галактики не владеют ни одной из распространенных форм. В большинстве случаев, это хаотически связанные гравитацией звездные скопления, иногда не имеющие четкой формы а также сильно выраженного центра.
Составляют приблизительно 5% галактик.
Из-за чего они так резко отличаются от своих галактических собратьев? Весьма возможно, что любая такая звездная совокупность когда-то была эллиптической либо спиральной, но ее покалечило столкновение с другой галактикой, либо тесное соседство с ней.
Делятся на два главных типа: те, кто имеет хоть какое-то подобие структуры, разрешающее отнести их к последовательности Хаббла (Irr I), и те, кто не владеет кроме того подобием (Irr II).
Время от времени выделяют третий тип – карликовые неправильные галактики (dl либо dIrr). В них отмечается низкое количество тяжелых элементов и много межзвездного газа, что делает их похожими на протогалактики ранней Вселенной.
Исходя из этого изучение этого вида неправильных галактик имеет серьёзное значение для понимания процесса галактической эволюции.
NGC 1569 есть карликовой неправильной галактикой в созвездии Жирафа
©NASA/ESA
Источник: naked-science.ru
rodinagagarina.ru
|
|
|
|
|
|
