Астрогалактика

Через тернии к звездам!

Общая астрономия. Внегалактическая астрономия. Многообразие галактик


Карта сайта

            
Астрономия
древнейшая из наук
 Античная астрономия
 Хронология астрономии
 Современная астрономия
Основы астрономии
 Начала астрономии
 Время и небесная сфера
 Созвездия
 Движение небесных тел
 Астроприборы
 Астрофизика
 Обзоры астрооборудования
 Астрономические наблюдения

Общая астрономия
 Солнечная система
 Звезды
 Наша Галактика
 Внегалактическая астрономия
 Внеземные цивилизации
 Астрономы мира и знаменательные даты

Дополнительно
 Форумы Astrogalaxy.ru
 Астрономия для детей
 Планетарии России
 Это интересно
 Новости астрономии
 О проекте






Общая астрономия. Внегалактическая астрономия. Звездные острова. Многообразие галактик

Галактики – это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд. Наша Галактика – Млечный Путь – также достаточно велика: ее масса равняется приблизительно двумстам миллиардам масс Солнца. Самые маленькие галактики содержат в миллион раз меньше звезд. Абсолютная звездная величина самых ярких сверхгигантских галактик М = –24, у карликовых галактик М = –15, самые слабые из карликовых галактик имеют абсолютную звездную величину М = –6. У туманности Андромеды абсолютная звездная величина М = –20,3, у нашей Галактики М = –19.

Расстояние до галактики можно определить следующими способами:
  • методом цефеид;
  • методом новых и сверхновых звезд. Метод основан на наблюдении видимой звездной величины новой или сверхновой звезды и сравнении с абсолютными величинами. Для новой звезды, у которой блеск уменьшился на 3m за 12 дней, М = –9, для сверхновой I типа М = –19, для сверхновой II типа М = –16;
  • методом сравнения областей ионизированного водорода H II.

Предполагают, что современные галактики образуются в результате слияния и объединения своеобразных строительных блоков из звезд, газа и пыли. По одной из гипотез галактики образуются слиянием таких блоков из BCG-галактик, из гигантских сверхскоплений, меньших по количеству звезд и размерам, чем обычные галактики, но больших, чем обычные скопления. Космическим телескопом им. Хаббла обнаружены большие концентрации таких галактик на далеких расстояниях (т.е. в ранней Вселенной, через 1—3 миллиарда лет после Большого Взрыва). Спектральные наблюдения на десятиметровом телескопе им. Кека на Гавайских островах также позволили доказать, что галактики формируются из более мелких скоплений (блоков). Многообразие форм галактик поражает.

Эллиптическая галактика M87 в созвездии Девы.







Спиральная галактика M31 (Туманность Андромеды) входит вместе с Млечным Путем в Местную группу. По-видимому, наша Галактика выглядит также.




Галактика M100 – большая спиральная галактика в скоплении Девы, похожая на Млечный Путь. Свет, который мы видим сейчас, был «испущен», еще когда динозавры населяли Землю. На фотографии центральная часть галактики.








Пересеченная спиральная галактика NGC1365.








Неправильная галактика M82 в созвездии Большой Медведицы.


В 1784 году французский астроном Шарль Мессье составил первый каталог из 108 туманных объектов, доступных для наблюдений на инструментах того времени. Только 11 объектов из этого каталога оказались газовыми туманностями, остальные – шаровыми и рассеянными скоплениями и галактиками. И тем не менее только в двадцатых годах XX века американский астроном Эдвин Хаббл, наблюдая за цефеидами в туманности Андромеды, пришел к выводу, что она внегалактический объект, и доказал существование галактик. Многочисленные наблюдения позволили Хабблу разделить галактики на эллиптические (Е), спиральные (S) и неправильные (Ir).Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы, но и свойства входящих в них звезд: Е-галактики состоят из очень старых звезд, в Ir-галактиках основной вклад в излучение дают звезды, существенно моложе Солнца, а в S-галактиках характер спектра выдает присутствие звезд всех возрастов.


Морфологические типы галактик.

Эллиптические галактики составляют примерно 25 % от общего числа галактик высокой светимости. Их принято обозначать буквой E (англ. elliptical). Типичная Е-галактика выглядит как сфера или эллипсоид, диск в ней практически полностью отсутствует. Эллиптические галактики, как и сферические компоненты у галактик других типов, почти лишены межзвездного газа (не считая разреженного и очень горячего газа, заполняющего всю галактику), а следовательно и молодых звезд. Хаббл получил 8 подтипов галактик от Е0 до Е7 (E0 – «шаровые» галактики, E7 – «сплюснутые»). Звезды эллиптических галактик обращаются вокруг центра галактики очень медленно (скорость вращения обычно не превышает нескольких десятков км/с). Таким образом, эллиптические галактики – это системы с низким удельным моментом импульса.


Линзовидная галактика NGC5078.Линзовидные галактики – это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими. У них есть гало и диск, но нет спиральных рукавов. Такие галактики обозначаются S0. В 1845 году английский астроном лорд Росс обнаружил целый класс «спиральных туманностей». Природа этих туманностей была установлена лишь в начале XX века. Было доказано, что спиральные туманности – это огромные звездные системы, похожие на нашу Галактику и удаленные от нее на миллионы световых лет. С тех пор их и стали называть галактиками. Спиральные галактики по внешнему виду напоминают две сложенные вместе тарелки или двояковыпуклую линзу. В них имеется как гало, так и массивный звездный диск. Центральная часть диска, которая видна как вздутие, называется балджем. Темная полоса, идущая вдоль диска – непрозрачный слой межзвездной среды, межзвездная пыль.


Галактика с баром NGC1365.





Спиральная галактика NGC2997.





Спиральная галактика NGC4414. Обозначают спиральные галактики буквой S. Их различают по степени своей спиральной структуры добавлением к символу S букв a, b, c. Sa – спиральная галактика с мало развитой спиральной структурой и с мощным ядром. Sc – галактика с малым ядром и с сильно развитыми спиральными ветвями. Наша Галактика принадлежит к промежуточному типу Sb. У некоторых спиральных систем в центральной части имеется звездная перемычка – бар. В этом случае к их обозначению после буквы S добавляется B.





Спиральная галактика M104 (Сомбреро) в созвездии Девы. Хорошо заметная на снимке темная линия пыли и гало из звезд и шаровых скоплений и дали название этой галактике. Плоская дискообразная форма объясняется вращением. Существует гипотеза, что во время образования галактики центробежные силы препятствуют сжатию протогалактического облака в направлении, перпендикулярном оси вращения. Газ концентрируется в некоторой плоскости – так образовались диски галактик.

Характер движения звезд и газа в галактиках не одинаков: газ вращается быстрее, чем старые звезды. Если характерные скорости вращения газа в галактиках составляют 150–500 км/с, то старые звезды гало всегда вращаются медленнее. Балджи спиральных галактик, состоящие из старых звезд, вращаются в 2–3 раза медленнее, чем диски. Миллиарды звезд, двигающихся по всевозможным орбитам в галактике, можно рассматривать как совокупность частиц, образующих своего рода звездный газ. Его свойства во многом близки к свойствам обычного газа, к нему приложимы такие понятия, как плотность, концентрация частиц, давление и даже температура: аналогом температуры обычного газа здесь является средняя энергия неупорядоченного движения звезд.



Спиральные волны плотности. Во вращающемся диске, образуемом звездным газом, могут даже распространяться спиральные волны плотности сжатия-разрежения, наподобие звуковых волн. Они обегают галактику за несколько сотен миллионов лет с постоянной угловой скоростью. Именно эти волны ответственны за появление спиральных ветвей. При сжатии газа начинается образование холодных газовых облаков и их комплексов, активное звездообразование. Звездный газ в эллиптических галактиках и в гало является динамически «горячим»: звезды там быстро движутся по всевозможным направлениям, так что среднее различие между скоростями пространственно близких звезд (дисперсия скоростей) составляет сотни километров в секунду. Для звездного газа плоской составляющей галактических дисков дисперсия скоростей обычно 10–50 км/с, и звездный газ более «холодный». Предполагают, что причина этого различия в том, что более десяти миллиардов лет назад, когда галактики только формировались, первыми образовались именно сферические компоненты галактик. Спиральные волны – это волны плотности, бегущие по вращающемуся диску. Поэтому почти все звезды диска то попадают внутрь спиральных ветвей, то выходят из них. Единственное место, где скорости звезд и рукавов совпадают, – это коротационная окружность. Именно вблизи нее в нашей Галактике и располагается наше Солнце. Для Земли это обстоятельство крайне благоприятно: наша планета существует в относительно спокойном месте Галактики и в течение миллиардов лет не испытывает влияния галактических катаклизмов. Ближайшими к нам и самыми яркими на небе галактиками являются Магеллановы Облака. Они хорошо видны в Южном полушарии невооруженным глазом как два туманных облака, подобно Млечному Пути. Свет от Большого Магелланового Облака идет к нам 170 тысяч лет, от Малого – 200 тысяч лет.

Большое Магелланово Облако.





Малое Магелланово Облако.








Лев 1, карликовая эллиптическая галактика в Местной группе.

При исследовании неба с помощью телескопов обнаружено множество галактик неправильной, клочковатой формы, похожих на Магеллановы Облака. Около половины вещества в них – межзвездный газ. Подобные галактики называются неправильными и по классификации Хаббла обозначаются Ir (англ. irregular). К этому классу относятся около 5% всех галактик. Встречаются среди галактик и карликовые, которые не вписываются в классификацию Хаббла. Они в десятки раз меньше по размерам обычных галактик. Выделено 4 типа подобных образований: карликовые эллиптические (dE), карликовые сфероидальные (dSph), карликовые неправильные (dIr) и BCG-галактики (dBCG). Галактик со спиральными ветвями среди карликов не встречается. Скорее всего, для образования спиралей нужен массивный звездный диск, а масса карликовых галактик недостаточна для этого. В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 % от общего числа галактик имеет весьма странный, искаженный вид, так что их трудно классифицировать по Хабблу. Иногда такие галактики окружены светящимся гало либо связаны звездной перемычкой. Иногда от галактик на сотни тысяч световых лет отходят длинные хвосты. В некоторых системах обращает на себя внимание сложный характер внутреннего движения межзвездного газа.



Взаимодействующая галактика Колесо.






Квинтет Стефана – пять близко расположенных взаимодействующих галактик. Согласно последним исследованиям можно предположить, что сближение играет большую роль в жизненном цикле.






Взаимодействующие галактики NCG4038/4039 (Антенна).








Источник информации: "Открытая Астрономия 2.5", ООО "ФИЗИКОН"

Главная страница раздела | Спиральная галактика NGC 3949

Copyright © 2004 - 2016, Проект 'Астрогалактика' • выпущен 12.07.2004