Spiralgalakse

En spiralgalakse er en type galakse i Hubble-sekvensen som er preget av følgende fysiske egenskaper: [ 1 ]

Spiralgalakser har fått navnet sitt fra de lysende, stjernedannende armene i skiven som strekker seg - omtrent logaritmisk - fra den sentrale kjernen. Selv om det noen ganger er vanskelig å se, skiller disse armene dem fra linseformede galakser som har en skivestruktur, men ingen spiralarmer. De er de mest tallrike i universet, og utgjør 70 %.

Skiven til spiralgalakser er ofte omgitt av store sfæroide haloer av Populasjon II-stjerner, hvorav mange er konsentrert i kulehoper som kretser rundt det galaktiske sentrum. Denne aureolen er kjent som en halo .

Galaksen vår, Melkeveien , er en spiralgalakse, med en klassifisering i Hubble-sekvensen Sbc (muligens SBbc; se spiralgalakse ).

De første studiene på dannelsen av spiralarmene tilsvarer Bertil Lindblad . Han innså at stjerner ikke kan ordnes permanent i en spiral. Siden rotasjonshastigheten til den galaktiske skiven varierer med avstanden fra sentrum av galaksen, ville en radiell arm raskt bli buet når galaksen roterte. Armen ville etter noen få rotasjoner øke krumningen som spoler seg mer og mer i galaksen. Dette er ikke det som observeres.

Den første plausible teorien ble utviklet av CC Lin og Frank Shu i 1964 . De antydet at spiralarmene er manifestasjoner av spiraltetthetsbølger. De antok at stjernene beveger seg i lett elliptiske baner og at orienteringen til banene deres er korrelert, det vil si at de elliptiske banene varierer litt i orientering fra hverandre med økende avstand fra det galaktiske sentrum, som observert i diagrammet. Disse banene er nærmere hverandre i noen områder, og presenterer effekten av å se ut som armer. Stjernene forblir ikke alltid i den posisjonen vi ser dem i, men de passerer gjennom armene mens de beveger seg i sine baner.

Alternative hypoteser har blitt foreslått som involverer bølger av stjernedannelse som beveger seg gjennom galaksen; de klare stjernene som produseres i stjernedannelsen dør raskt, og etterlater mørkere områder bak bølgen og dermed gjør bølgen synlig. Spiralgalakser er enorme samlinger av milliarder av stjerner, hvor mange av dem er gruppert i form av en skive, med en sentral sfærisk bule med stjerner inni. I skiven er det mer lysende armer der de yngste og lyseste stjernene er konsentrert. Sammen med uregelmessige galakser utgjør spiralgalakser omtrent 60 % av galaksene i universet i dag. [ 2 ] De finnes hovedsakelig i områder med lav tetthet og er sjeldne i sentrum av galaksehoper. [ 3 ]

Rotasjonskurve og mørk materie

Spiralgalakser presenterer en eksperimentell rotasjonskurve (heretter kalt CR) som er svært forskjellig fra de teoretiske kurvene (et fenomen kalt halo-disk-konspirasjonen ). For at de teoretiske ligningene (Keplerske CR-er, som planetene rundt solen) skal passe til de observerte dataene, ville spiralgalakser trenge en mye høyere masse. Siden det ikke er noen observerbare bevis for denne usynlige massen , ble den kalt mørk materie . Denne typen usynlig materie vil utgjøre mellom 50 % og 90 % av galaksens totale masse.

De generelle egenskapene til rotasjonskurvene er følgende:

  1. Toppen av CR varierer mellom 150 og 300 km/s .
  2. Større galakser roterer raskere.
  3. CR stiger kraftigere for Sa og Sb enn for Sd og Sm.
  4. De fleste galakser med lav overflatelysstyrke roterer sakte.
  5. Mørk materieforhold: 50 % i Sa og Sb; mellom 80 og 90 % i Sd og Sm. Bare en nedre grense.

Studiet av disse rotasjonskurvene er svært viktig fordi de kan brukes, gjennom eksperimentelle forhold (som Tully-Fisher-forholdet), for å bestemme avstandene som disse galaksene er funnet på.

Klassifikasjoner

I tillegg til Hubble-sekvensen og tilstedeværelsen eller fraværet av en sentral stang, kan spiralgalakser klassifiseres etter utseendet til armene deres. Astronomene Debra Melloy Elmegreen og Bruce G. Elmegreen har utviklet en klassifisering av spiralgalakser som har tolv klasser, alt fra grad 1, som inkluderer spiralgalakser med en kaotisk struktur og uten noen rekkefølge, til grad 12, som inkluderer galakser med to armer. høyt utviklet og dominerer det synlige bildet (som M81 og M51 ), også kjent som "grand design spirals", gjennom galakser som NGC 2841 (kjent som "flokkulente spiralgalakser") der det ikke er noen spiralstruktur veldefinert, men en mengde fragmenter av spiralarmer. [ 4 ]​ [ 5 ]

Et annet system er gjennom stjernedannelseshastigheten som de presenterer, et system introdusert av astronomen Sydney Van den Bergh. Dermed kan man snakke om normale spiralgalakser der armene er oppløst i stjernehoper og tåker og er godt markerte, og anemiske galakser , med knapt oppløselige og dårlig definerte armer da det er mye lavere stjernedannelseshastighet. [ 6 ] Undersøkelser av galaksehoper på moderate avstander har også vist en ny type spiralgalakser med en spiralstruktur, men ingen eller nesten ingen stjerneformasjon kjent som passive spiralgalakser, som faktisk kan være anemiske galakser i en avstand som er mye større enn disse. [ 7 ] Generelt finnes disse to typene spiralgalakser vanligvis i rike galaksehoper.

Se også

Referanser

  1. ↑ Hubble, EP (1936). Tåkenes rike . Mrs. Hepsa Ely Silliman minneforelesninger, 25. New Haven: Yale University Press . ISBN  9780300025002 . OCLC  611263346 . AltURL (s. 124–151) 
  2. ^ Loveday, J. (februar 1996). "APM Bright Galaxy Catalogue" . Månedlige meldinger fra Royal Astronomical Society 278 (4): 1025-1048. Bibcode : 1996MNRAS.278.1025L . arXiv : astro-ph/9603040 . doi : 10.1093/mnras/278.4.1025 . 
  3. ^ Dressler, A. (mars 1980). "Galaksemorfologi i rike klynger - Implikasjoner for dannelsen og utviklingen av galakser". The Astrophysical Journal 236 : 351-365. Bibcode : 1980ApJ...236..351D . doi : 10.1086/157753 . 
  4. ↑ Armklassifisering for spiralgalakser
  5. ↑ Et nær-infrarødt atlas over spiralgalakser
  6. ↑ Et nytt klassifiseringssystem for galakser
  7. ↑ Er passive spiralgalakser virkelig 'passive' og 'spiraler'? Et nær-infrarødt perspektiv

Eksterne lenker