Типы галактик

Грандиозные звездные системы — галактики, далекие и загадочные, одни из самых потрясающих и наиболее изучаемых современной астрономией объектов.

В данной статье мы рассмотрим типы галактик, их основные отличия и особенности.

Галактики во Вселенной не похожи друг на друга. Одни имеют круглую и эллиптическую форму, другие наблюдаются в форме закрученных спиралей.

В 20-хх годах ХХ века Эдвин Хаббл в своей работе предложил классифицировать галактики на три основных типа: эллиптические, спиральные и неправильные, обозначаемые соответственно Е, S и Irr.

Проще всего выглядят эллиптические галактики. Структура данного типа характеризуется эллиптической формой, равномерной яркостью, постепенно убывающей от центра к краю.

Форма галактик данного типа варьируется от практически совершенно круглой, до сплюснутого эллипса. Соответственно для обозначения степени сплюснутости галактики к букве Е прибавляется число n, определяемое по формуле: n = 10 (a — b) / a, где а — b — это соответственно большая и малая полуоси галактики. Таким образом, эллиптическая галактика круглой формы будет отнесена к типу Е0, а сильно сплюснутая может быть классифицирована как Е6.

Наиболее распространенным типом галактик являются спиральные. Строение галактик данного типа гораздо более сложное, нежели эллиптических. Спиральная галактика имеет хорошо выраженное ядро, а также спиральные ветви (рукава), исходящие прямо из ядра, либо из так называемой перемычки (бара), в центре которого расположено ядро.

В спиральных галактиках ядро представляет собой наиболее яркую область, обладающую признаками эллиптических галактик. Открытый Хабблом закон падения яркости для эллиптических галактик оказался справедливым и для центральных ядерных областей спиральных систем.

Наличие в спиральной галактике перемычки (бара) позволяет разделить их на два основных типа. К первому относятся нормальные спиральные галактики, обозначаемые буквой (S). Ко второму типу относятся так называемые пересеченные галактики, обозначаемые (SB). Для более точной характеристики той или иной галактики, деления их на 2 типа недостаточно. Поэтому Хаббл классифицировал спиральные галактики по следующим трем критериям:

1) относительной величине ядра, по сравнению с размерами всей галактики;

2) по тому, насколько сильно или слабо закручены спиральные ветви;

Еще по теме:  20 бесплатных достопримечательностей Парижа

3) фрагментарности спиральных ветвей.

К типу Sa или (SBa) относятся галактики с очень обширной ядерной областью и сильно закрученными спиральными ветвями — непрерывными и гладкими, а не фрагментарными.

Галактики типа Sb и SBb имеют относительно небольшую ядерную область, и не очень сильно закрученные спиральные ветви, которые разрешаются на отдельные яркие фрагменты. Галактики типа Sc и SBc характеризуются сильно фрагментарными обрывочными спиральными рукавами. У галактик SBc даже бар разделяется на отдельные фрагменты.

Кроме того, отдельно выделен тип галактик, промежуточный, между спиралями и эллиптическими системами, — галактики типа SO. У них чрезвычайно толстый диск, мощный балдж и не видно спиральных ветвей. Кстати, обозначив этот тип галактик буквой S, несмотря на отсутствие спиралей, Хаббл тем самым подчеркнул, что главным в различии спиральных и эллиптических систем является звездный диск.

К третьему типу галактик относятся все объекты, которые не удалось причислить ни к эллиптическим галактикам, ни к спиральным — это неправильные галактики (Irr).

Неправильные галактики не обладают какой-либо характерной структурой. Они чрезвычайно фрагментарны и в них можно различить отдельные наиболее яркие звезды и области горячего излучающего газа. По классификации Хаббла неправильные галактики можно разделить на два подтипа Irr 1 и Irr 2.

К первому подтипу относятся галактики, у которых заметен бар и у многих из них можно различить обрывки структуры, напоминающей фрагменты спиральных рукавов. Они являются как бы крайним продолжением типа спиральных галактик. Однако фрагментарность и обрывочность рукавов настолько велика, что их уже нельзя назвать спиральными.

Ко второму подтипу относятся галактики неправильной формы, с большим содержанием газа, пыли и других аномалий.

Существует ряд систем, которые заслуживают того, чтобы их рассматривали отдельно. В числе первых следует назвать эллиптические галактики, которые стали обозначать как тип сD. Это самые крупные галактики Вселенной, их звездная масса нередко превышает значение 1012 М Солнца. Обычные, не сD — галактики не "дотягивают" до значения 1012 М Солнца, и даже крупнейшие из них практически не выходят по массе за пределы (1-3) * 1011 М Солнца.

Еще по теме:  В ночь рождения

Особенности имеет и структура сD — систем. Наряду с центральной, звездной компонентой, чрезвычайно компактной и не отличающейся по существу от обычных Е — галактик, они имеют гигантскую разреженную (диффузную) звездную оболочку, размеры которой могут составлять десятки килопарсек и больше. Галактики сD крайне редки. Ближайшей и наиболее изученной системой подобного рода является галактика М 87. Поразительный пример сD — системы — галактика А 1413. Ее диффузная оболочка простирается за пределы 2 Мпк от центра. сD — галактики — это всегда центральные системы скоплений галактик; отсюда, несомненно, их выдающиеся свойства. Данный тип галактик относится к так называемым радиогалактикам.

В 1943г. американский астроном К. Сейферт обнаружил в спектрах 12 галактик одну особенность, которой не было у других галактик, а именно — очень широкие эмиссионные линии водорода, гелия, иногда ионизированного железа Fe II, ширина которых, соответствовала движению облаков излучающего газа со скоростью в несколько тысяч километров в секунду. Обычно они не превосходят 200 км / с. Сейчас известны случаи, когда ширина линии "равна" 30 000 км/с, т. е. составляет 10% скорости света! Системы, открытые Сейфертом, были выделены в отдельный класс и стали называться его именем: сейфертовские галактики. Как правило, это гигантские спиральные галактики, и что, наряду с широкими линиями эмиссии в спектре они имеют целый ряд необычных свойств. Их ядра являются источниками сильного излучения незвездной природы, причем в очень широком диапазоне спектра электромагнитных волн: они излучают радиоволны, инфракрасные, ультрафиолетовые и рентгеновские кванты. Но, пожалуй, самое необычное их свойство — огромная мощность центрального источника: у наиболее энергичных сейфертов полная светимость ядра значительно превосходит суммарную светимость сотен миллиардов звезд всей галактики.

Первые наблюдения с помощью радиотелескопов открыли большое количество отдельных источников мощного радиоизлучения, многие из которых оказались связанными с гигантскими эллиптическими галактиками, причем их радиосветимость во многие десятки раз больше полной светимости нашей Галактики! Это и есть радиогалактики. Структура радиоизлучающей области довольно разнообразна. Наряду с центральным источником радиоизлучения, "классические" радиогалактики имеют протяженные, размером иногда в сотни килопарсек области мощного радиоизлучения, зачастую расположенные симметрично по обе стороны от родительской галактики. Наблюдения на радиотелескопах говорят о том, что у большинства "активных галактик" имеется небольших размеров мощный объект в центре. Он оказывается источником обычно испускаемых в двух противоположных направлениях больших струй вещества и излучения. Излучение струй — это типичное излучение электронов, движущихся почти со скоростью света в сильном магнитном поле. Оно называется "синхротронным", потому что наблюдается в виде свечения ускорителей частиц высоких энергий типа синхротронов. В настоящее время мы не знаем, чем являются на самом деле радиогалактики. Однако большинство астрономов считают, что в центре галактики находится массивный объект, возможно черная дыра.

Еще по теме:  ЧЕТЫРЕ КРУПНЕЙШИХ ОШИБКИ В НАУЧНОЙ ЖИЗНИ ЭЙНШТЕЙНА

Активные галактики замечательные объекты, но они не идут ни в какое сравнение с группой таинственных объектов, впервые обнаруженных в 60-хх годах. Крохотные яркие радиоисточники, излучающие огромное количество энергии в радио и оптическом диапазоне, эти объекты получили название квазаров. Природа квазаров, на сегодняшний день, остается еще до конца не ясной. Они обладают огромными скоростями удаления от нас. Самые большие скорости звезд в нашей Галактике составляют около 400 км/с. Квазары имеют красные смещения, соответствующие таким большим скоростям, как 150 000 км/с. Квазары являются самыми далекими объектами и удаляются от нас в рамках общего расширения Вселенной. У многих квазаров была обнаружена переменность блеска и их светимость может меняться во много раз. В некоторых случаях блеск меняется очень быстро – на протяжении всего одного дня. Это говорит о том, что квазары не могут быть очень большими. Однако по светимости они излучают света в 100 раз больше, чем галактика из сотен миллиардов звезд. В настоящее время известно, что квазары являются активными ядрами галактик. Многие квазары оказались пересеченными спиральными галактиками, а необычно большая их часть имеет спутники. Пока еще неизвестно, почему квазарами преимущественно оказываются двойные галактики или почему среди них так много пересеченных галактик.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.