Spiralne galaksije. Prostor, Svemir. Galaksije svemira

Godine 1845. engleski astronom Lord Ross otkrio je čitavu klasu spiralnih maglica. Njihova je priroda uspostavljena tek početkom dvadesetog stoljeća. Znanstvenici su dokazali da su ove maglice ogromni zvjezdasti sustavi slični našoj galaksiji, ali su daleko od njega za mnoge milijune svjetlosnih godina.

Opće informacije

Spiralne galaksije (fotografije prikazane u ovom članku pokazuju svojstva njihove strukture) podsjećaju na par složenih ploča ili bikonveksnih leća. Mogu otkriti oba masivna zvijezda i halo. Središnji dio, koji vizualno podsjeća na oticanje, obično se zove izbočina. Tamni pojas (neprozirni međusloj međuzvjezdanog medija) koji se proteže duž diska naziva se međuzvjezdanom prašinom.

Spiralne galaksije obično se označavaju slovom S. Osim toga, obično se dijeli stupanj strukture. Da biste to učinili, slova a, b ili c dodaju se glavnom znaku. Dakle, Sa odgovara galaksiji s malom spiralnom strukturom, ali s velikom jezgrom. Treći razred, Sc, odnosi se na suprotne objekte, s slabom jezgrom i moćnim spiralnim rukama. neki zvjezdanih sustava u središnjem dijelu može biti skakač, koji se obično naziva šipka. U ovom slučaju oznaku B. Dodan je oznaku. Naš Galaxy pripada srednjem tipu, bez skakača.

Kako su oblikovane spiralne ploče?

Ravni oblici oblika diska objašnjeni su rotacijom klastera zvijezda. Postoji hipoteza da se u procesu stvaranja galaksije centrifugalna sila sprječava kompresiju tzv. protogalactic oblaka u smjeru okomito na rotacijsku os. Također biste trebali znati da priroda gibanja plinova i zvijezda unutar maglica nije ista: difuzni klasteri rotiraju brže od starih zvijezda. Na primjer, ako je karakteristična brzina rotacije plina 150-500 km / s, tada će halogena zvijezda uvijek polako kretati. Izbočenje, koje se sastoji od takvih predmeta, imat će brzinu koja je tri puta niža od diskova.

Star plin

Milijarde zvjezdanih sustava koji se kreću u njihovim orbiti unutar galaksija mogu se smatrati zbirkom čestica koje tvore neku vrstu zvjezdanog plina. I ono što je najzanimljivije, njegova svojstva su vrlo blizu običnog plina. Takvi pojmovi kao što su "koncentracija čestica", "gustoća", "pritisak", "temperatura" mogu se primijeniti na njega. Analogni zadnji parametar ovdje je prosječna energija "kaotičnog" gibanja zvijezda. U rotirajućim diskovima formiranim zvjezdanim plinom, mogu se širiti valovi spiralne vrste gustoće rascjepljivosti i komprimiranja, koji su bliski zvučnim valovima. Mogu se trčati oko galaksije s konstantama kutna brzina za nekoliko stotina milijuna godina. Oni su odgovorni za formiranje spiralnih krakova. U trenutku kada se komprimira plin, započinje proces stvaranja hladnih oblaka, što dovodi do formiranja aktivne zvijezde.

Zanimljivo je

U halo i u eliptičnim sustavima plin je dinamičan, to jest vrući. Prema tome, gibanje zvijezda u galaksiji ove vrste ima kaotičan karakter. Kao rezultat toga, prosječna razlika između brzine za prostorno bliske objekte je nekoliko stotina kilometara u sekundi (brzina raspršenja). Za zvjezdane plinove, brzina disperzija je obično 10-50 km / s, odnosno, njihov "stupanj" je osjetno hladno. Vjeruje se da razlog ove razlike leži u onim dalekim vremenima (prije više od deset milijardi godina), kada su galaksije svemira tek počele oblikovati. Prvi od njih oblikovali su sferne komponente.

Spiralni valovi su valovi gustoće koji se pokreću duž rotirajućeg diska. Kao rezultat toga, sve zvijezde ove vrste galaksije, kao što su bile prisiljene na njihove grane, onda izađu odande. Jedino mjesto gdje se brzina spiralnih krakova i zvijezda podudara je tzv. Korotacijski krug. Usput, na ovome je mjestu Sunce. Za naše planete ova situacija je vrlo povoljna: Zemlja postoji u relativno mirnoj lokaciji galaksije, kao rezultat toga, za mnoge milijardama godina, on ne osjeća mnogo utjecaja katastrofa galaktičku ljestvicu.

Značajke spiralnih galaksija

Za razliku od eliptičnih formacija, svaka spiralna galaksija (primjeri se mogu vidjeti na fotografiji prikazanoj u članku) ima svoju jedinstvenu boju. Ako je prva vrsta povezana s mirnošću, stacionarnostom, stabilnošću, onda je drugi tip dinamika, vrtloženja i rotacije. Možda zato astronomi kažu da je prostor (Svemir) "nasilan". Struktura galaksije spiralnog tipa uključuje središnju jezgru, iz koje izlaze lijepe rukave (grane). Postupno gube obrise izvan njihovih zvijezda. Ovaj izgled ne može biti povezan s snažnim, naglim pokretom. Spiralne galaksije karakteriziraju različite oblike, kao i crteže njihovih grana.

Kako klasificiraju galaksije

Unatoč takvoj različitosti, znanstvenici su mogli klasificirati sve poznate spiralne galaksije. Kao osnovni parametar, odlučili su koristiti stupanj razvijenosti rukava i veličinu njihove jezgre, a razina squeeziness, kao nepotrebna, povukla u pozadinu.

sa

Edwin P. Hubble doveo je u klase Sa one spiralne galaksije koje imaju nerazvijene grane. Takvi klasteri uvijek imaju velike jezgre. Često je središte galaksije ove klase polovica veličine cijelog klastera. Ti se objekti karakteriziraju najmanje ekspresivnosti. Oni se mogu čak uspoređivati ​​s eliptičnim zvijezdama. Najčešće, spiralne galaksije svemira imaju dvije ruke. Nalaze se na suprotnim rubovima jezgre. Granice se razvijaju simetrično, na sličan način. Kako se udaljenost od središta smanjuje, svjetlina grana se smanjuje i na određenoj udaljenosti prestane biti vidljiva, izgubljena u periferijskim područjima klastera. Međutim, postoje predmeti koji nemaju dva, ali više rukava. Istina, takva struktura galaksije prilično je rijetka. Još rijetki su asimetrične maglice, kada je jedna grana razvijena od druge.

Sb i Sc

Podrazred Sb, prema klasifikaciji Edwina P. Hubblea, ima mnogo razvijenih rukava, ali nemaju bogate grane. Jezgra je znatno manja od one prve vrste. Treća podrazreda (Sc) klastera s spiralnim zvijezdama obuhvaća objekte s visoko razvijenim granama, no njihov je centar relativno mali.

Je li moguće ponovno rođenje?

Znanstvenici su utvrdili da je struktura spirale rezultat nestabilnog gibanja zvijezda, koji nastaje zbog jakog kompresije. Osim toga, treba napomenuti da je u naručju fokus, u pravilu, topla divovima i tu sakupiti glavna masa difuzne materije - međuzvjezdane prašine i međuzvjezdanog plina. Taj se fenomen također može razmotriti i s druge strane. Nema sumnje da vrlo komprimirana klaster zvijezda tijekom svoje evolucije više ne može izgubiti svoj stupanj kontrakcije. Dakle, suprotni prijelaz također je nemoguć. Kao rezultat toga zaključujemo da se eliptične galaksije ne mogu pretvoriti u spiralnu galaksiju i obrnuto, jer je kozmos (Svemir) tako uređen. Drugim riječima, klasteri zvijezda ove dvije vrste nisu dvije različite faze jednog evolucijskog razvoja, već sasvim drugačiji sustavi. Svaka takva vrsta primjer je suprotnih evolucijskih putova uzrokovanih različitim omjerom kompresije. A ova karakteristika, zauzvrat, ovisi o razlici u rotaciji galaksija. Na primjer, ako tijekom formiranja sustav zvijezda prima dovoljnu količinu rotacije, moći će uzeti komprimirani oblik i razviti spiralne ruke. Ako je stupanj rotacije nedostatan, galaksija će biti manje komprimirana, a grane neće nastati - to će biti klasični eliptični oblik.

Koje su razlike

Postoje i druge razlike između eliptičnih i spiralnih zvjezdanih sustava. Dakle, prva vrsta galaksije, koja ima nisku razinu kompresije, karakterizira manja količina (ili ukupna odsutnost) difuzne materije. Istovremeno, spiralne skupine koje imaju visoku razinu kompresije sadrže i čestice plina i prašine. Ova razlika znanstvenici objašnjavaju kako slijedi. Prašine i čestice plina povremeno se sudaraju s njihovim gibanjem. Ovaj je proces neelastičan. Nakon sudara, čestice gube dio svoje energije, a kao posljedica toga postupno se nastanjuju na tim mjestima zvjezdanog sustava, gdje je najmanji potencijalne energije.

Snažno komprimirani sustavi

Ako se gore opisani postupak javlja u snažno komprimiranom sustavu zvijezde, difuzna materija mora se smjestiti na glavnu ravninu galaksije jer ovdje razina potencijalne energije je najniža. Tu skupljaju čestice plina i prašine. Daljnja difuzna materija započinje kretanje u glavnoj ravnini klastera zvijezda. Čestice se kreću gotovo paralelno u kružnim orbitama. Kao rezultat sudara ovdje su vrlo rijetki. Ako se pojave, gubici energije su beznačajni. Slijedi da materija ne prelazi u središte galaksije, gdje potencijalna energija ima još nižu razinu.

Slabo komprimirani sustavi

Sada razmislite kako se elipsoidna galaksija ponaša. Zvjezdani sustav ove vrste razlikuje se potpuno drugačijim razvojem tog procesa. Ovdje glavna ravnina uopće nije izrazito naglašena regija s niskom razinom potencijalne energije. Jako smanjenje ovog parametra događa se samo u središnjem smjeru klastera zvijezda. A to znači da će se središte galaksije privući međuzvjezdana prašina i plin. Kao posljedica toga, gustoća difuzne tvari ovdje će biti vrlo visoka, mnogo više nego kod raspršenja ravnine u spiralnom sustavu. Sastavljen u središnjem nakupljanje čestica prašine i plina pod silom gravitacije će biti komprimirani, tako formirana male veličine područje guste materije. Znanstvenici sugeriraju da nove zvijezde počinju formirati iz ove teme. Važno je ovdje drugačije - mali u veličini oblaku plina i prašine koji se nalazi u jezgri galaksije malo zgusnuta, ne dopuštajući sebi da se otkriju u tijeku promatranja.

Srednji stupnjevi

Pregledali smo dvije glavne vrste klastera zvijezda - s slabom i s jakom razinom kompresije. Međutim, postoje međufazne faze kada je kompresija sustava između tih parametara. U takvim galaktikama ova karakteristika nije dovoljno jaka da se difuzna materija skuplja po cijeloj osnovnoj ravnini klastera. Istodobno, nije previše slab, tako da se čestice plina i prašine koncentriraju u jezgri regije. U takvim galaktikama difuzna se materija skuplja u malu ravninu koja se skuplja oko jezgre klastera zvijezda.

Galaksije s nadvojima

Poznata je još jedna podvrsta spiralnih galaksija - ova zvijezda s mosta. Njegova osobitost je kako slijedi. Ako se krakovi običnog spiralnog sustava emitiraju izravno iz jezgre u obliku diska, tada se u ovom tipu središte nalazi u sredini ravnog skakača. I grane takvog klastera počinju od kraja određenog segmenta. Oni su također zvane galaksije križanih spirala. Usput, fizička priroda ovog skakača još je nepoznata.

Osim toga, znanstvenici su uspjeli otkriti još jednu vrstu klastera zvijezda. Oni su karakterizirani jezgrom, kao u spiralnim galaksijama, ali nemaju rukav. Prisutnost jezgre ukazuje na snažnu kompresiju, ali svi drugi parametri nalikuju elipsoidnim sustavima. Takvi klasteri se nazivaju lentikularno. Znanstvenici sugeriraju da se te maglice formiraju kao rezultat gubitka svoje spiralne galaksije svoje difuzne materije.