Классификация галактик. Классификация галактик


Типы и современная классификация галактик

Классификация по Хабблу

Существуют три основных типа галактик: эллиптические, спиральные, и нерегулярные (неправильные). Два, из этих трех типов, делятся и подразделяются на системы, а общая классификация теперь известна как камертон Хаббла. Когда Хаббл впервые создал эту схему, он считал, что это эволюционная последовательность, а также их классификация.

Однако, на сегодняшний день, ученые придерживаются следующей морфологической классификации, подробно отраженной в таблице

Современная классификация галактик по данным инфракрасных телескопов Гершель и Спитцер.

На этой диаграмме 61 близкий объект снятый космическими телескопами Гершель и Спитцер. Они расположены примерно в 10-100 миллионах световых лет от Земли и были сфотографированы в рамках исследовательских программ.

На изображениях галактик вместо звезд, видна межзвездная пыль, которая нагревается горячими молодыми звездами, видимые только инфракрасными телескопами, такими как Гершель и Спитцер.

Каждое отдельное изображение трехцветное и показывает теплую пыль (синий цвет), обнаруженную Спитцером на длине волны 24 мкм, и более прохладную пыль снятую Гершелем в диапазоне 100 мкм (зеленый) и 250 мкм (красный).

Эллиптические

Эллиптическая галактика M87

Эллиптические — имеют форму сфероида или удлиненной сферы. На небе, где мы можем видеть только два из трех измерений, эти звездные острова овальные и имеют форму дисков. Их поверхностная яркость уменьшается, по направлению от центра. Чем больше число в классификации эллиптических галактик, тем большую форму эллипса они имеют. Так, например по классификации E0 — идеально круглая, а E7 в форме овала. Эллиптическая шкала варьирует от E0 до E7.

Спиральные

M101

Спиральные состоят из трех основных компонентов: балдж, диск и гало. Балдж (выпуклость) находится в центре галактики. Она содержит, в основном, старые звезды. Диск состоит из пыли, газа и молодых звезд. Диск образует ряд структур. Наше Солнце, например, находится в руке Ориона. Гало — свободные, сферические структуры, расположенные вокруг балджа. Гало содержит старые звездные скопления, известные как шаровые скопления.

Типа S0

Галактика типа S0

S0 это промежуточный тип между E7 и спиральными Sa. Они отличаются от эллиптических, поскольку имеют выпуклость и тонкий диск, но отличаются от Sa, потому что они не имеют спиральную структуру. S0 галактики, также известны как линзовидные.

Неправильные

Карликовая неправильная галактика

Неправильные не имеют постоянной и симметричной структуры. Они делятся на две группы, IrrI и IrrII. IrrI имеют регионы HII, которые являются областями ионизированного водорода. Также в них много молодых горячих звезд. IrrII содержат большое количество пыли, которая блокирует большую часть света от звезд. Все это делает практически невозможным обнаружить отдельные звезды. Их форма, зачастую, является совершенно неправильной.

comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 4358

spacegid.com

Классификация галактик — Новости науки

В 1936 году Эдвин Хаббл предложил последовательность эволюции галактик, которая, с незначительными модификациями, остается актуальной до сих пор. По этой классификации существует четыре основных типа галактик. Иногда к отдельному виду относят карликовые галактики, однако ничем, кроме своего относительно малого размера они не выделяются и сами принадлежат к тому или иному типу в классической категоризации.

 Галактика Андромеды©GALEX, JPL-Caltech, NASA

Эллиптическая галактика

Со стороны выглядит как гигантская звезда – светящийся шар с сильнейшей яркостью в центре и тускнеющий к краям. Эллиптические, или сфероидальные галактики почти полностью состоят из старых звезд, поэтому всегда имеют желтый или красноватый оттенок. Новые звезды в них практически не образуются, так как количество межзвездного газа и пыли в них ничтожно (хотя встречаются и исключения). Отличаются между собой эллиптические звездные системы лишь по размеру и степени сжатия. Именно по сжатию их и классифицируют, от E0 до E7. Составляют примерно четверть из числа видимых галактик. По классификации Хаббла – это начальная стадия галактической эволюции.

Эллиптическая галактика ESO 325-G004©NASA/ESA

 Спиральная галактика

Самый распространенный тип и, вероятно, самый красивый – составляет более половины числа всех известных галактик. Выглядит как диск с ярким желтым шаром в центре, вокруг которого в виде спиралей закручены более тусклые ветви-рукава голубоватого оттенка (из-за наличия особых звезд – белых и голубых сверхгигантов).

От эллиптических звездных систем отличается целым рядом особенностей строения. Во-первых, у спиральных галактик присутствуют рукава, где проходят процессы активного звездообразования. Во-вторых, присутствует звездный диск – относительно тонкий слой материи вдоль плоскости галактики, где находится основная масса объектов системы, и звезды в котором вращаются вокруг центра диска. В-третьих, широко наблюдается наличие межзвездного газа и пыли – необходимой для рождения звезд среды. Многие спиральные галактики имеют в своем центре своеобразную перемычку (бар), от концов которой расходятся рукава. Классифицируются буквой S и различаются по плотности расположения рукавов (Sa-Sd, с перемычкой – SBa-SBd).

Количество рукавов в среднем составляет пару, однако встречается и больше; в некоторых случаях рукава отличаются по размеру. Все они (если не переживают галактическое столкновение) закручены в одну сторону вокруг центра, где сосредоточена основная масса вещества в виде сверхмассивной черной дыры и плотного шарообразного скопления из старых звезд – балджа.

 И наша галактика – Млечный путь, и Туманность Андромеды, с которой мы неминуемо столкнемся через 4 миллиарда лет, – обе представляют собой спиральные галактики. Солнце находится между рукавов и вдали от галактического центра, причем скорость его движения примерно равна скорости вращения рукавов; таким образом, солнечная система избегает опасных для земной жизни областей активного звездообразования, где 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 системы обладают звездным диском вокруг центрального шаровидного скопления-балджа, однако рукава относительно малы и выражены не очень ярко, а количества межзвездной газопылевой материи недостаточно для активного рождения новых звезд. Основные жители – старые большие звезды, красного или желтого цветов.

Различаются по количеству межзвездной пыли и плотности перемычки в галактическом центре. Составляют примерно 20% числа галактик.

Линзообразная галактика NGC 7049©NASA/ESA

 Неправильная галактика

Ни эллипс, ни спираль – неправильные галактики не обладают ни одной из распространенных форм. Как правило, это хаотически связанные гравитацией звездные скопления, порой не имеющие четкой формы и даже ярко выраженного центра. Составляют примерно 5% галактик.

Почему они так сильно отличаются от своих галактических собратьев? Очень вероятно, что каждая такая звездная система когда-то была эллиптической или спиральной, но ее изуродовало столкновение с другой галактикой, или тесное соседство с ней.

Делятся на два основных типа: те, кто имеет хоть какое-то подобие структуры, позволяющее отнести их к последовательности Хаббла (Irr I), и те, кто не обладает даже подобием (Irr II).

 Иногда выделяют третий тип – карликовые неправильные галактики (dl или dIrr). В них наблюдается низкое количество тяжелых элементов и большое количество межзвездного газа, что делает их похожими на протогалактики ранней Вселенной. Поэтому изучение этого вида неправильных галактик имеет важное значение для понимания процесса галактической эволюции.

NGC 1569 является карликовой неправильной галактикой в созвездии Жирафа©NASA/ESA

Источник: naked-science.ru

sci-dig.ru

Классификация галактик | Мир Знаний

Галактик бесчисленное множество, и каждая имеет свои неповторимые особенности. Однако общие закономерности в их строении проследить можно. Наиболее употребительную классификацию галактик разработал Эдвин Хаббл, разделив их на три группы: эллиптические, спиральные и спиральные с перемычкой. Большинство наблюдаемых крупных галактик относится к таким типам. В данную классификацию не входят (но позже были добавлены) карликовые, неправильные и взаимодействующие друг с другом галактики.

МНОГООБРАЗИЕ ЗВЕЗДНЫХ ОСТРОВОВ

Эллиптические галактики имеют гладкую эллиптическую форму (от сильно сплющенных до почти круглых). Они обозначаются буквой E и цифрой, которая является индексом сплющенности галактики. Эллиптические галактики состоят из старых звезд и практически полностью лишены газа.

Спиральные галактики состоят из уплощенного диска из звезд и газа, в центре которого находится сферическое уплотнение или выпуклость — балдж, а также обширного сферического гало. В плоскости диска формируются яркие спиральные рукава, состоящие преимущественно из молодых звезд, газа и пыли. Хаббл разделил все известные спиральные галактики на нормальные спирали (обозначаются символом S) и спирали с баром, то есть перемычкой (SB).

NGC 1300 — спиральная галактика с перемычкой. Снимок космического телескопа «Хаббл»

NGC 1427A — неправильная галактика. Снимок космического телескопа «Хаббл»

NGC 1316 — эллиптическая галактика. Снимок космического телескопа «Хаббл»

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ТИПОВ ГАЛАКТИК

E0–E7 — эллиптические галактики, имеющие относительно равномерное распределение звезд без явного ядра. Цифра показывает степень сплющенности: галактики E0 практически шарообразны, с увеличением номера развивается уплощение.

S0 — линзообразные галактики дискообразной формы с явно выраженным центральным балджем, но без наблюдаемых рукавов.

Sa, Sb, Sc, Sd — спиральные галактики, состоящие из балджа и внешнего диска, содержащего рукава. Буква показывает, насколько плотно расположены рукава.

SBa, SBb, SBc, SBd — спиральные галактики с перемычкой, в которых центральный балдж пересекает яркий бар, от которого отходят рукава.

Irr — неправильные галактики, которые не могут быть отнесены ни к одному из перечисленных классов.

Примеры галактик различных типов

    1763      

mir-znaniy.com

Классификация галактик

Классификация галактик

 

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 Галактики, 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 М31 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 (Ir).

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 Sа 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.

Понравилась статья? Расскажи друзьям!

< Предыдущая Следующая >
 
Добавить комментарий

megaznanie.ru

Классификация галактик в современном мире

Современная классификация галактик подразделяет их на 2 большие и 1 малую группы: Синие спиральные (S), красные эллиптические (El), и неправильные (Irr).Эти виды также имеют внутреннее деление: Спиральные галактики чётко подразделяют на подгруппы (Sa, Sb, Sc) в зависимости от вида спирали. К примеру, в виде Sa ясно выражено основное ядро, а спирали крайне слабы. В галактиках типа Sc спираль занимает практически всё вещество, в то время как ядро крайне скромно в размерах. Одним из представителей этого вида галактик является туманность андромеды, движущаяся навстречу млечному пути. Тип Sb занимает середину между предыдущими. Спиральные галактики так же примечательны активным звёздообразованием.Учёные совсем недавно смогли так же выделить класс, именуемый So — нечто среднее между спиральными и эллипсоидными галактиками. Ядро этих объектов крайне сплюснуто, имеет вид линзы. Его окружает слабое облако, лишённое спирали.Эллипсоидные (или эллиптические) галактики, не разделяют больше ни по каким критериям, кроме формы эллипса, его выраженности. В эллипсоидных галактиках звёздообразование происходит крайне медленно.Неправильные (иррациональные) галактики занимают небольшую долю из общей массы. Учёные их пока никак не классифицируют, т.к. о них очень мало известно.Порядка ста лет назад было открыто вращение спиральных галактик вокруг оси. Ядра этих галактик имеют тенденцию обращаться как твёрдое тело. Несколько быстрее вращаются, но в среднем время вращения ядра составляет от 60 до 500 миллиардов земных лет. Эллипсоидные галактики вращаются гораздо медленнее. Так же среди астрофизиков много лет не утихают споры, в какую сторону происходит вращение спиральных галактик — во внутреннюю, или во внешнюю?Интересное открытие, не укладывающееся в данную классификацию, совершили европейские учёные. Они проводили исследования десятков тысяч звёзд, находящихся ближе к центру млечного пути, и ранее мало наблюдаемых из-за отсутствия оборудования и толстого пылевого слоя, загораживающего их. Эти звёзды — одни из древнейших в нашей галактике. В ходе их изучения выяснилось, что порядка 9-11 миллиардов лет назад галактика пережила резкий спад звёздообразования, до которого процесс появления звёзд был в 50-100 раз активней, чем в настоящее время. Во время кризиса этот процесс даже полностью останавливался, но потом произошло небольшое восстановление. Это открытие ввело учёных в ступор, так как теперь стало намного сложнее классифицировать галактики. Вывод исследователей гласит, что в настоящее время наша галактика более близка к анабиозу и смерти, чем к жизни. Однако, эти выводы мало значимы в свете грядущего через 4 млрд. лет столкновения с туманностью андромеды. Хиппи-эндом судьба млечного пути не закончится в любом случае.

Поделиться

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Поделиться

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

mks-onlain.ru

Классификация Галактик

Подробно:

Главным виновником очередной революции в астрономии стал выдающийся американский учёный-астроном Эдвин Хаббл. Америке невероятно повезло, причём вдвойне. Во-первых, в начале 1920-х годов в Маунт-Вилсонсовской обсерватории (Калифорния) вступил в строй крупнейший для того времени телескоп с диаметром зе́ркала 2,5 м. Он позволял делать снимки далёких объектов с высоким разрешением. Во-вторых, с этим телескопом стал работать не кто-то иной, а именно Хаббл. По полученным фотографиям он быстро установил, что все размытые пятнышки многочисленных туманностей в действительности представляют собой гигантские космические системы, состоящие из миллиардов звёзд. Хаббл же предложил и первую классификацию галактик, выполненную в удобной графической форме - в виде "камертона".

По классификации Хаббла, введенной в 1925 году, которая затем была развита Жераром де Вокулером и Си́днеем ван ден Бергом, Галактики делятся на три больших класса: эллиптические, спиральные и неправильные. В 1936 году Хаббл ввел новый класс галактик — линзообра́зные — промежуточный между эллиптическими и спиральными.

В ручке "камертона" находятся эллиптические Галактики различных форм – от шара до линзы. По развилке располагаются спиральные Галактики – по мере изменения их "орнамента". Спиральные рукава – результат вихреобра́зного вращения гигантских звёздных систем. Но закономерности их образования те же, что и в обычной гидродинамике. Точно так же образуются, к примеру, циклоны в атмосфере Земли и похоже они выглядят на фотографиях, сделанных со спутников из Космоса. Вихревая концепция Мироздания давно и плодотворно используется в космогонии и восходит к классическим работам Кеплера и Декарта. Впоследствии вихревую модель успешно применили Кант и Лаплас при разработке чрезвычайно популярной в своё время небулярной теории происхождения Солнечной системы. Установлено, что основную массу во Вселенной составляют спиралевидные Галактики: их около 75%, эллиптических – 20%, а имеющих неправильную форму – 5 %.

Характеризуются структурой в виде плоского тонкого диска, в котором локализована большая часть звёзд и можно различить ветви спирали, которые завёртывают центральную светящуюся зону, так называемую выпуклость. В зависимости от степени «завёрнутости» ветви спирали подразделяются на три категории: сильно изогнутые (So), широкие и не доходящие до ядра (Sc) и с промежуточными характеристиками (Sb).

Отдельную группу составляют спиральные галактики с перемычкой (SB), характеризующиеся светящимся заграждением из звёзд, пересекающим ядро, и похоже, что именно оттуда простираются спирали. Они тоже подразделяются на три категории (SBa, SBb и SBc) в зависимости от того, прямые или разомкнутые у них ветви. В целом галактики с обычными и пересечёнными спиралями составляют 61 % от общего количества.

Спиральные галактики обычно состоят из молодых звёзд звездного населения I в области диска, обычно локализованного среди ветвей, где, очевидно, идёт активное образование звёзд. Старые звёзды населения II находятся в области ядра, но в первую очередь в гало, то есть в верхних слоях. Кроме того, в спиралях много межзвездной материи и газа.

      

Спиральные галактики являются сплюснутыми звёздными системами с центральным почти сферическим ядром, имеют две или более, часто клочкова́тых спиральных ветвей. В спиральных ветвях галактик сосредоточены их самые яркие и молодые звёзды, светящиеся туманности (области ионизованного водорода), молодые скопления и ассоциации звёзд. Именно поэтому спиральный узор отчетливо виден в очень удаленных галактиках, хотя на долю спиральных ветвей приходится не более нескольких процентов полной массы каждой галактики. Основная масса звёзд S-галактик образует "сплошной" диск. В состав галактического ядра входят звёзды и газ. В ядре заключена примерно сотая доля всей массы галактики.

   

Cе́йфертовские галактики

У некоторых галактик основное выделение энергии происходит в я́драх. Ви́ктор Амаза́спович Амбарцумян назвал это явление активностью ядер галактик. Гигантские спиральные галактики с активными ядрами получили название се́йфертовских. Их систематическое исследование начал в 1943 г. Карл Кинан Сейферт (США). Он обнаружил в спектрах этих галактик очень широкие эмиссионные линии водорода, гелия, ионизованного желе́за. Обычно в галактиках эмиссионные линии принадлежат газу, ионизо́ванному излучением горячих звёзд спектральных классов O, B (зоны ионизованного водорода), а также самим звёздам O, B. При этом ширина линий соответствует скорости звёзд. Эти скорости порядка 200 км/с. Линии, которые обнаружил Се́йферт, имели ширину, соответствующую нескольким тысячам км/с. Сейчас известны очень широкие линии се́йфертовских галактик, соответствующие скоростям до 30 000 км/с. Интересно, что широкие линии галактик Сейферта относятся к разрешенным переходам в атомах и ионах, т.е. они образуются в плотном газе. В типичных зонах ионизованного водорода наблюдаются запрещенные линии. Это различие обусловлено разной плотностью газа. В очень разреже́нных облаках возбуждё́нные состояния электронов с большим временем жизни существуют долго, пока электрон спонтанно не перейдет в более низкое энергетическое состояние и не будет излучен квант света. В плотных облаках атомы и ионы сталкиваются довольно часто, поэтому энергия электрона в возбужденном состоянии переходит при столкновениях в кинетическую энергию сталкивающихся частиц. Эта энергия не успевает высветиться в виде квантов излучения. В плотных облаках возможно излучение только в разрешенных линиях, которые соответствуют возбужденным состояниям с очень малым временем жизни, меньшим, чем время между столкновениями частиц. Большая ширина разрешенных линий в спектрах се́йфертовских галактик соответствует большой скорости движения плотных облаков. В спектрах этих Галактик наблюдаются и запрещенные линии, ширина которых соответствует скоростям до 500 км/с. В запрещенных линиях светят сера, азот, кислород, неон, железо, причем встречаются линии очень высокой степени ионизации. Я́дра се́йфертовских галактик являются мощными источниками излучения от радио до рентгеновского диапазонов. Полная светимость ядра значительно превосходит суммарную светимость сотен миллиардов звёзд всей галактики. Например, оптическая светимость ядра NGC1068 составляет 5•108LСолнца, а инфракрасная 1011LСолнца, звёздная светимость галактики около 5•1010LСолнца. Спектр излучения ядер определяется тепловым излучением горячей плазмы, синхротронным излучением, обратным комптон-эффектом. Основной генератор энергии в я́драх представляет собой, скорее всего, гигантскую чёрную дыру (масса которой около 108MСолнца). Процессы, идущие в окрестности такой дыры, как показывают расчёты, в принципе, могут обеспечить энерговыделение ядер се́йфертовских галактик. К Галактикам с активными ядрами относятся голубые Галактики Б.Е. Маркаряна (более 500 объектов разных морфологических типов). В работах М.А. Аракеляна и Э.А. Диба́я анализировались две модели, объясняющие аномально голубой цвет галактик Маркаряна: интенсивное звездообразование и активность ядер этих эллиптических галактик.

znaniya-sila.narod.ru

Классификация галактик

Классификация галактик 1.Введение. 2. Магеллановы облака. 3. Типы галактик. 3.1. Неправильные галактики. 3.2. Эллиптические галактики. 3.3. Спиральные галактики. 3.4. Другие типы галактик. 3.5. Карликовые галактики. 4. Общественное положение. 5. Особые объекты. 5.1. Радиогалактики. 5.2. Квазары.

1.Введение.

Галактики — это большие звёздные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, содержащие триллионы звезд. Наша Галактика — Млечный Путь — также достаточно велика: в ней более 200 млрд звезд. Самые маленькие галактики содержат звезд в миллион раз меньше и скорее напоминают находящиеся в Млечном Пути шаровые скопления, только значительно больше по размерам. Помимо обычных звезд, галактики включают в себя межзвёздный газ, пыль, а также различные «экзотические» объекты: белые карлики, нейтронные звезды, чёрные дыры. Газ в галактиках не только рассеян между звездами, но и образует громадные облака (массой до миллиона масс Солнца), яркие туманности вокруг горячих звезд, плотные и холодные газопылевые туманности. Большие звездные системы имеют массы в сотни миллиардов масс Солнца. Наименьшие из карликовых галактик «весят» всего лишь в 100 тыс. раз больше Солнца. Таким образом, интервал масс у галактик значительно шире, чем у звезд: самые «тяжелые» и самые «легкие» звезды различаются по массе менее чем в 1000 раз. Внешний вид и структура звездных систем также весьма различны, и в соответствии с этим галактики делятся на морфологические типы.

2. Магеллановы облака.

Ближайшими к нам и самыми яркими на небе галактиками являются Магеллановы Облака. Они выглядят как два туманных облачка, подобно двум оторвавшимся кусочкам Млечного Пути. К сожалению, в Северном полушарии их не видно. Но морякам, плававшим в южных морях, издавна были известны два небольших «облака», которые серебристо светятся в хорошую погоду на ночном небе. Самым удивительным казалось то, что облака не меняли своего расположения относительно звезд, они были словно приклеены к небу. В XV в. моряки называли их Капскими Облаками. Южный полюс мира, в отличие от северного, труднее найти на небе, так как рядом с ним нет таких ярких и приметных звезд, как Полярная. А облака находятся неподалеку (на расстоянии около 20о) от южного полушария небесной сферы и образует с ним примерно равносторонний треугольник. Такое положение сделало их объектами, удобными для ориентирования. Однако природа облаков ещё долго оставалась загадкой. Во время кругосветного путешествия Фернана Магеллана в 1519-1521 гг. его спутник и летописец Антонио Пигафетта описал Облака в своих путевых заметках, а после гибели знаменитого мореплавателя он предложил назвать Облака Магеллановыми Большим и Малым. Магеллановы Облака относятся к самым крупным видимым на небе астрономическим объектам. Большое Магелланово Облако (БМО) имеет протяженность более 5о, т.е. 10 видимых диаметров Луны. Малое Магелланово Облако (ММО) чуть более 2о. На фотографиях же, где удается зафиксировать и слабые внешние районы, размеры Облаков равны соответственно 10о и 6o. Если свет от БМО собрать в одну точку на небе, то получится объект, сравнимый по блеску с самыми яркими звездами. Свет от БМО идет к нам 200 тыс. лет, а от ММО 170 тыс. лет.

3.1. Неправильные галактики.

При исследовании неба с помощью современных телескопов обнаружено множество галактик, похожих на Магеллановы Облака. Для них характерна неправильная, клочковатая форма. В таких галактиках содержится много газа до 50% их общей массы. Этот тип называют неправильными галактиками и обозначают Ir (от англ. Irregular «неправильный»). К данному классу относятся около 5% всех известных звездных систем.

3.2. Эллиптические галактики.

Эллиптические галактики составляют 25% от общего числа галактик высокой светимости. Их принято обозначать буквой E (от англ. Elliptical «эллиптический»), к которой добавляется цифра от 0 до 6, соответствующая степени уплощения системы (E0 «шаровые» галактики, E6 наиболее «сплюснутые»). На фотопластинках они выглядят как нерезкий круг или эллипс, яркость которого быстро спадает от центра. Цвет у эллиптических галактик красноватый, так как состоят они преимущественно из старых звезд. Холодного газа в таких системах почти нет, но наиболее массивные из них заполнены очень разряженным горячим газом температурой более миллиона градусов.

Подробнее здесь.

3.3. Спиральные галактики.

Спиральные галактики по внешнему виду напоминают чечевицу или двояковыпуклую линзу. На галактическом диске заметен спиральный узор из двух или более (до десяти) закрученных в одну сторону ветвей, или рукавов, выходящих из центра галактики. Диск погружен в разряженное светящееся облако — гало. К этому классу принадлежит половина всех наблюдаемых галактик. Обозначаются спиральные галактики буквой S. По степени структурности (развитости) спиральных ветвей и общей форме их различают на типы, называемые хаббловскими типами по имени американского астронома Эдвина Хаббла, предложившего классификацию галактик. Системы с гладкими, туго закрученными спиральными ветвями относят к типу Sa. В них центральная шарообразная часть (балдж) является яркой и протяженной, а рукава нечеткие, размытые. Если же спирали более мощные и четкие, а центральная часть менее выделяется, то такие галактики принадлежат к типу Sb. Галактики с развитой клочковатой спиральной структурой, балдж которых слабо просматривается на общем фоне, относятся к типу Sc.

Подробнее здесь.

3.4. Другие типы галактик.

У некоторых спиральных систем в центральной части имеется почти прямая звездная перемычка бар. В этом случае к их обозначению после буквы S добавляется B (например, SBc). Линзовидные галактики это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими. У них есть балдж, гало и диск, но нет спиральных рукавов. Такие галактики обозначаются S0. Среди всех звездных систем их примерно 20%.

3.5. Карликовые галактики.

Встречаются среди галактик и карликовые, которые не вписываются в классификацию Хаббла. Они в несколько десятков раз меньше по размерам и массе, чем нормальные галактики. Но галактикикарлики отличаются от остальных не только величиной. Жизненный путь этих звездных систем настолько своеобразен, что накладывает отпечаток и на свойства звезд внутри галактик. И на свойства галактик в целом. Открытие семейства карликовых галактик началось с 30-х гг. XX в. В те времена, американский астроном Харлоу Шепли обнаружил два слабых, еле заметных скопления звезд в созвездиях Скульптора и Печи (южное полушарие неба). Природа их оставалась неясной до тех пор, пока не были измерены расстояния до них. Слабые скопления звезд оказались внегалактическими объектами, самостоятельными карликовыми звездными системами очень низкой плотности. Это вызвало интерес к слабым галактикам с низкой поверхностной яркостью, и через некоторое время было известно уже множество карликовых галактик. Карликовые галактики обозначают буквой d (dwarf). Их можно разделить на карликовые эллиптические dE, карликовые сфероидальные dSph (sphere), карликовые неправильные dIr и карликовые голубые компактные галактики dBCG (BCG=blue compact galaxies). Карлики dE от нормальных эллиптических галактик главным образом размерами и массой. Это фактически те же эллиптические галактики, только с меньшим числом звезд. Состоят они в основном из старых звезд небольшой массы, содержат очень мало газа и пыли. Карликовые сфероидальные галактики во многом похожи на карликовые эллиптические, но гораздо более разреженны. Они образованы старыми водородно-гелиевыми звездами с очень низким содержанием тяжелых химических элементов. Последнее обстоятельство накладывает отпечаток на физические свойства этих звезд: они более горячие, более голубые, и эволюция их протекает несколько иначе, чем у звезд с «солнечным» химическим составом. Ряд близких карликовых сфероидальных галактик являются спутниками нашей Галактики. Другие типы карликовых галактик dBCG и dIr это небольшие по размерам и массе бесформенные системы, очень богатые газом (в некоторых случаях газа по массе больше, чем звезд). Основное различие между ними заключается в том, что в dBGG-галактиках часто наблюдается интенсивное звездообразование и рождается большое число голубых массивных звезд. Благодаря этому галактики выглядят более яркими, компактными и окрашенными в голубой цвет. Галактик с хорошо развитыми спиральными ветвями среди карликов не встречается. Скорее всего для образования спиралей нужен массивный звёздный диск. Масса же карликовых галактик недостаточна для этого. Существует также класс больших спиральных звездных систем, поверхностная яркость которых намного меньше, чем у нормальных. Необычным в них является низкая плотность звездного диска: новые звезды по неясным причинам почти не рождаются в этих галактиках. Их называют анемичными (хилыми) или спиральными галактиками низкой яркости.

* * *

Подсистемы в галактике (балдж, диск, гало) гравитационно взаимодействуют друг с другом, составляя единое целое. До сих пор галактики достраивают себя изнутри, образуя звезды и звездные скопления. «Пищей» для этого служит газ. Эллиптические галактики уже давно израсходовали свой запас газа, и молодых звезд в них нет. В других галактиках, где газ ещё остался, звезды продолжают рождаться. Возникают они большими группами звездообразованием бывают охвачены огромные области, размерами до нескольких тысяч световых лет. Наиболее массивные звезды, быстро пройдя свой жизненный путь, взрываются как сверхновые. Взрывы сверхновых вызывают мощные волны сжатия в окружающей межзвёздной среде, а это в свою очередь стимулирует «эпидемию» звездообразования в соседних участках галактики.

4. Общественное положение.

«Общественное положение» галактики зависит от ее массы. Массивные, крупные «князья» и «бароны» окружены многочисленной свитой из галактик поменьше. Мелкие галактики при прохождении сквозь крупные подчас «платят дань», отдавая им частично или полностью свой строительный материал газ. Если две галактики проходят достаточно близко друг от друга, то их гравитационные поля активно влияют на движение звезд и газа в этих системах. В результате внешний вид галактик может претерпеть заметные изменения.

5.1. Радиогалактики.

Философы и историки любят выделять в каждой отрасли науки золотые моменты, когда особенно значительный поворот событий открывает совершенно новые перспективы. Таким событием в радиоастрономии было открытие в начале 1950-х годов радиогалактик, так как оно превратило увлекательную боковую ветвь астрономии в дисциплину огромной важности. Уже более 20 лет радиогалактики озадачивают теоретиков, потому что в этих объектах значительная доля массы превращена в экзотическую форму вещества, называемую релятивистской плазмой. Они очаровали также космологов, потому что благодаря огромной испускаемой энергии их радиоизлучение можно обнаружить, даже если они недоступны оптическим телескопам. Это позволяет изучать свойства очень далеких галактик, то есть ранние стадии эволюции Вселенной, и исследовать структуру Вселенной в удаленных областях.

Продолжение здесь.

5.2. Квазары.

Квазар излучает столько энергии, сколько могли бы излучать десятки галактик, собранных вместе. И при этом квазары выглядят точечными звездообразными объектами, за что они и получили свое имя: квазизвездные радиоисточники. Почему же такая энергия выделяется в маленьком объеме?

Продолжение здесь.

<<Назад

Specially for ThinkQuest.

glxy.narod.ru