Галактикалар құрылысы

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Галактикалар классификациясы

Галактика - жұлдыз, жұлдыздар жиыны, жұлдыз аралық газ - тозаң мен қараңғы материядан тұратын гравитациалық - байланысқан жүйе. Галактика құрамындағы барлық объектілер жалпы масса центіріне қатысты қозғалысқа қатысады. [28] [29] [30] .

Галактикалар, біздің планета орналасқан Құс жолы галактикасынан басқа - аса алыс астрономиялық объекттер. Оларға дейінгі қашақтықтар мега парсектер мен z қызыл ығысу шамаларына дейін өлшенеді. Олардың қатарындағы 2014 жылдың қаңтарына дейін белгілі ең алысы UDFj - 39546284 глактикасы. Арнайы қондырғылардың көмегіне жүгінбей, ашық аспанда тек қана үш галактиканы көруге болады. Олар: Андромеда тұмандығы (солтүстік жарты шардың объектісі), Үлкен және Кіші Маггелан бұлттары (оңтүстік жарты шар объектілері) .

Галактикалар құрамына енетін жекелеген жұлдыздарды байқау ХХ ғасырдың басына дейін мүмкін емес болатын. 1990-шы жылдардың басында галактикалар құрамында жекелеген жұлдыздар байқалатын, тек қана Жергілікті Тобқа кіретін, саны 30-ға жуық объект белгілі болды. Бірақ, «Хаббл» ғарыш телескобын ұшыру мен 10-метірлік «Кек» телескоптарының жұмыс атқара бастауының нәтежесінде осындай галактикалар саны күрт көбейді.

Галактикалардың бір бірінен айтарлықтай өзгешеліктері бар. Олардың ішінде: сфера тәріздес, эллипстік, дисктік спиралды галактикалар, сонымен қатар линза тәрездес, ергежейлі, дұрыс емес, енді қолдары бар галактикалардың түрлерін бөліп көрсетуге болады. Егер де сандық мәндерді жүгінсек, мысалы: массалары 10 ⁷ ден 10 ¹² күн мапссаларын дейінгі аралықты қамтиды. Құс жолы галактикасының массасы 10 ¹¹ күн массасын құрайды. Диаметрлері: 5 тен 250 килопарсекке дейін [31] (16-800 мың жарық жылы), егер салыстыру жүргізсек, біздің галактика диаметрі 30 килопарсек (100 мың жарық жылы) ал 2014 жылға дейінгі белгілі IC 1101 галактикасының диаметрі 600 килопарсек [32] .

Галактикалар құрылысының қарсаңындағы шешілмеген сұрақтардың бірі - өзін тек қана гравитациялық әсерлесуде танытатын қараңғы материя феномені. Ол галактиканың толық массасының 90 % дейінгі көлемді қамтиды, ал кейде, кейбір ергежейлі галактикаларда мүлде жоқ болуы мүмкін [33] .

Галактикалардың кеңістікте таралуы біртекті емес: егерде кеңістіктің бір аймағында бір - біріне жақын орналасқан галактикалар тобын байқасақ, басқа аймақта ешбірі болмауы мүмкін (Астрономиялық Войд - бостық) . Әлемнің көрінетін бөлігіндегі галактикалыр санын дәл айту мүмкін емес, бірақ болжам бойынша олардың саны жүз миллиардқа жетуі мүмкін (10 ¹¹ ) [34] .

1. 1. 1 Галактикалардың морфологиялық классификациясы

Галактикалардың морфологиялық классификациясы - астрономияда кең қолданылатын, галактикалардың көрінетін ерекшеліктеріне сәйкес топтарға бөлу. Галактикаларды морфологиялық типтерге бөлудің бірнеше әдістері бар. Олардың арасындағы ең кең танымалы Эдвин Хабблдың ұсынып, Жерар де Вокулер мен Алан Сендидждің толықтырған әдісі.

Галактикаларды классификациялауға деген талпыныстар 1845-50 жылдары Лорд Росстың спиралдық өрнегі бар тұмандықтарды байқауынан басталды. Алайда, осы уақытта, барлық байқалғын тұмандықтар біздің галактикаға жатады деген теория басым еді. Ал осы тұмандықтардың бір бөлігі галактикадан сырт жататынын 1924 жылы Э. Хаббл дәлелдеп шықты. Осылайша галактикалар - галактикалық тұмандықтар сияқты классификациялана бастады.

Ертеректегі фотографиялық шолуларада спиралды тұмандықтардың айтарлықтай басым болуы, оларды жеке топқа бөліп шығаруға мүмкіндік берді. 1888 жылы А. Робертстің аспанның терең шолуын орындау нәтежесінде, эллиптикалық, құрылымы жоқ, созыңқы келген объектілердің көптеген түрлері анықталды. 1918 жылы Г. Д. Кёртис спиралды мойыны бар сақина тәрездес галактикаларды жеке топқа бөлді. Сонымен қатар, созыңқы, құрылымы жоқ галактикаларды жанынан көрінетін спиралды галактикалар ретінде қарастыруға ұсыныс жасады.

1. 1. 2 Хаббл реттілігі

Хаббл реттілігі - бұл Эдвин Хабблдың 1926 жылы ұсынған морфологиялық классификациясы [35] . Хаббл Камертоны деп аталатын бұл жүйе 1936 - Хабблдың өзімен жетілдірілді. Хаббл Камертоны деп аталудың себебі - бұл классификацияның сыртқы, схемалық көрінісі осы музыкалық аспаппен ұқсас болуында.

File:HubbleTuningFork rus.jpg

1. 1 сурет - Хаббл Камертоны

Хаббл, классификациясында барлық галактикаларды көк (В) фильтірінде экспонирленген пластинадағы сыртқы пішініне байланысты, 3 топқа бөлді.

Эллиптикалық галактикалар - тегіс эллиптикалық формаға ие (дөңгелек тәрездестен қатты сығылғанға дейін) ерекшеленетін, бөлшектері жоқ, жарықтылығы центірінен шеттеріне қарай біртекті әлсірейтін құрылым. Оларды белгілеу E әрпіне сығылу коэффицентімен анықталатын санды қосумен жүзеге асырылады. Осылайша, дөңгелек галактика E0 белгіленуіне ие болады, ал үлкен жарты өстерінің бірі, екіншісінен 5 есе артық галактика - E5 индексін иеленеді. Бұл келесі формулаға сай есептеледі:

$E(\ x\ ) = 10*\left( 1 - \frac{b}{a} \right)$ (1. 1)

a мен b үлкен және кіші жарты ось мәндері. Эллиптикалық галактикалар кәрі жұлдыздардан тұратын, газынан толайым дерлік айрылған объектілер.

Эллиптическая галактика M87

(а)

(б)

1. 2 сурет - Эллиптикалық галактикалар (а) M87 (E1), (б) M49 (E2)

Спиральды галактикалар жұлдыз бен газдан құралған жалпақ дискіден (оның ортасында балдж деп аталатын сфералық тығыздауыш орналасады) және кең сфералық галодан тұрады. Диск жазықтығында көбіне жас жұлдыздардан, газ бен тозаңнан тұратын, ашық спираль жеңдер орналасады. Хаббл барлық белгілі спираль галактикаларды қалыпты спиральдарға (S символымен белгіленеді) және бары «бар» спиральдарға ( SB ) бөлді, соңғысын отандық әдебиетте тосқауылды немесе қиылысқан деп жиі атайды. Қалыпты спиральдарда спиральдық бұтақтар тангенциалды түрде орталық ашық ядродан алыстап, бір айналым ұзақтығында жайылады. Бұтақтар саны түрліше болуы мүмкін: 1, 2, 3, … бірақ галактикалар көбіне екі бұтаға ие болады. Қиылысқан галактикаларда бұтақтар «бар» ұшынан тік бұрышпен таралады. Олардың арасында екі бұтаққа тең келмейтін бұтақтар саны да кездеседі. Спиральды жеңдер тығыз бұралғанына немесе ядро мен балдждың мөлшерлері қатынасы бойынша жұмырлануына қарай a , b немее c символдары енгізіледі. Мәселен, Sa галактикаларына үлкен балдж және қатты бұралған тұрақты құрылым тән, ал Sc галактикаларына кішігірім балдж және жұмырланған спиральды құрылым тән. Sb класс тармағына әлдебір себепке байланысты шеткі класс тармақтарының біріне жатқызуға болмайтын галактикалар кіреді: Sa немесе Sc . Мәселен, M 81 галактикасы үлкен балдж бен жұмырланған спиральды құрылымға ие.

(а)

(б)

1. 3 сурет - Спиралды галактикалар (а) М81 (Sb), (б) NGC 1300 (SBbc)

Дұрыс емес немесе тұрақсыз галактикалар - айналу симметриясынан және айқын ядросынан айырылған денелер. Магеллан бұлттары дұрыс емес галактикалар өкілі болып танылады. Дұрыс емес галактикалар пішіндерінің алуан түрлі болып келуі, кішігірім өлшемге ие болу және құрамында тозаң мен жас жұлдыздардың мол болуы - негізгі ерекшеліктері. Олар I деп белгіленеді.

Дұрыс емес галактикалардың пішіні нақты анықталмағандықтан, олар пекулярлық галактикалар деп аталған.

1. 4 сурет - NGC 1427A дұрыс емес галактика

Хаббл классификациясына 1936 жылы құрылысы спиральды галактикаларға ұқсас, бірақ спиральды құрылымы жоқ, линза тәрізді галактикалар қосылды. Белгіленуі S0. Егер линза тәрізді галактикалар жанынан көрініп тұрса, ол эллипстік галактикадан қатты қысылуымен және күңгірт тозаң қабаты болуымен ерекшеленеді [36] .

1. 1. 3 Хабблдың қайта қаралған реттілігі

1953 жылы қайтыс болғанына дейін Хаббл өз жүйесін жақсартумен шұғылданды. Хабблдің ісін оның әріптесі А. Сендидж жалғастырды, ол 1961 жылы Хаббл реттілігін қайта қарап шығуды аяқтап [37], Хабблдың жаңартылған реттілігінің негізін салды. Енгізілген тодықтырулар мен өзгертулер:

- Линза тәрізді галактикалар класы қосылды ( S 0 және SB 0) . Осы галактикалар эллипстіктік галактикадан спиральды галактикаларға өтпелі класс болып анықталды. Олар ашық, жақсы көрініп тұратын ядросы және азды-көпті біртекті дискі немесе линза тән, дискіден тыс аумақта таралған диффузиялық қабықшаға батырылған айқын шекарасы бар болуымен сипатталды. Спиральды бұтақтары жоқ.

- S 0 галактикалары екі типке бөлінді:

1) S 0(1) - диск пен қабықшада құрылымы жоқ (NGC1201, NGC1332) тәріздес галактикалар;

2) S 0(2) - күңгірт аумақтар мен сақина пішінді қабықшада басталған құрылымға ие. Жанынан қарағанда, сақиналар ілмек тәрізді көрініп тұратын, Сатурнмен ұқсас объектілер (NGC4459, NGC4111) . Сонымен қатар S 0/ a өтпелі типі ерекшеленіп көрсетілді. Осындай кластағы галактикаларда - қабықшасында туындап келе жатқан спиральды құрылымдар байқалады.

- SB 0 галактикаларында линзаны қиып өтетін «бар» көрініп тұрады; кейде кең әрі айқын емес, кейде тар және айқын. Қабықшаның ішінде сақина қалыптасуы мүмкін. Сэндидж осы галактикаларды 3 топқа бөлді:

1) SB 0 (1) - үлкен, көмескі, құрылымсыз қабықшамен қоршалған, кең және айқын емес «бары» бар жарық линзалар (NGC3384, NGC4203) ;

2) SB 0 (2) - әлсіз кең «бар» және қабықшадағы бір сақина (NGC2859) ;

3) SB 0 (3) - жақсы көрініп тұратын «бар» және сақина (NGC4653) .

- Бұрын SBa ретінде классификацияланған галактикалардың көпшілігі SB 0 класына өткізілді. SBa класын анықтау барынша қатаң бола бастады: осы кластағы галактикалар жылтыр «барға» және әлсіз дамыған, қатты байланған спиральды жеңдерге ие болды.

- Қиылысқан спиральдар топтарға бөлінді ( SBa және SBb кластарының галактикалары кірді) : Галактикалардың жеңдері бар қиып өткен сақинаның шетінен басталды (NGC2217 ( SBa ), NGC5950 ( SBb ) ) ; Галактикалардың жеңдері «бар» ұштарынан басталады (NGC4290 ( SBa ), NGC6951 ( SBb ) ) ;

Сендидж сонымен қатар кәдімгі спиральдарды топтарға бөлді:

1) cпиральды жеңдері сақинаның сыртқы шетінен басталатын;

2) cпиральды жеңдері ядродан басталатын галактикалар.

- Күрделі, жұлым-жұлым тәрізді құрылымға және әлсіз айқын ядроға ие, төмен беткейлі жарқылы бар спиральды галактикалар үшін сәйкес ретте кәдімгі және қиылысқандарға арнап Sd және SBd таңбалары енгізілді. Спиральға ұқсастарды айқындау мүмкін болған дұрыс емес галактикалар үшін Sm таңбасы енгізілді.

- 1938 жылы Мүсінші және Пеш шоқжұлдыздарынан Шепли ашқан ергежейлі эллипстік галактикалар [38] ( dE ) класы енгізілді. Осы галактикалар беткейлік жарығының тым төмен болуынан басқа, қарапайым эллипстік галактикалардың барлық морфологиялық қасиеттеріне ие.

Жалпы алғанда, Хаббл реттілігі галактикалардың алуан түрлі қасиеттерін қамтыды: газ бен тозаң жоқ, жұлдыз түзілуі сирек және басты құрамдас бөлігі - ескі жұлдыздары жоқ эллипстіктен, құрылымының бұзылуына қарай, газ, тозаң және жас жұлдыздар үлесі ұлғая түсетін линза тәрізді және спиральды галактикалар арқылы, тозаңның мөлшері көп болуынан жұлдыз жасалымының жоғары қарқыны орын алатын дұрыс емес галактикаларға дейін кеңейді.

Хабблдың өзі осы реттілікті эволюциялық реттілік деп атаған, бірақ бұл тұжырым кейінгі зерттеулерде расталған жоқ.

Қазіргі таңда Хаббл реттілігі кәсіпқойлар тарапынан да, әуесқой астрономдар тарапынан да галактикаларды классификациялау үшін барынша кең қолданылып отыр.

Современная классификация галактик

1. 5 сурет - Гершель және Спитцер инфрақызыл телескоптарының мәліметтері бойынша жасалған галактикалардың бүгінгі күнгі классификациясы (Хаббл классификациясына сәйкес)

Ж. де Вокулёр жүйесі

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.