Godine 1845. engleski astronom Lord Ross otkrio je čitav niz maglica spiralnog tipa. Njihova priroda ustanovljena je tek početkom dvadesetog stoljeća. Znanstvenici su dokazali da su ove maglice ogromni zvjezdani sustavi slični našoj Galaksiji, ali su od nje udaljene mnogo milijuna svjetlosnih godina.
Opće informacije
Spiralne galaksije (fotografije u ovom članku pokazuju značajke njihove strukture) izgledaju kao par tanjurića naslaganih zajedno ili bikonveksna leća. Mogu otkriti i masivni zvjezdani disk i aureolu. Središnji dio, koji vizualno podsjeća na oteklinu, obično se naziva izbočina. A tamni pojas (neprozirni sloj međuzvjezdanog medija) koji se proteže duž diska naziva se međuzvjezdana prašina.
Spiralne galaksije obično se označavaju slovom S. Osim toga, obično se dijele prema stupnju strukture. Da biste to učinili, slova a, b ili c dodaju se glavnom liku. Dakle, Sa odgovara galaksiji s nerazvijenomspiralne strukture, ali s velikom jezgrom. Treća klasa - Sc - odnosi se na suprotne objekte, sa slabom jezgrom i snažnim spiralnim granama. Neki zvjezdani sustavi u središnjem dijelu mogu imati kratkospojnik, koji se obično naziva šipkom. U ovom slučaju, oznaci se dodaje simbol B. Naša galaksija je srednjeg tipa, bez skakača.
Kako su nastale spiralne disk strukture?
Pravi oblici u obliku diska objašnjavaju se rotacijom zvjezdanih jata. Postoji hipoteza da tijekom formiranja galaksije centrifugalna sila sprječava kompresiju takozvanog protogalaktičkog oblaka u smjeru okomitom na os rotacije. Također morate biti svjesni da priroda kretanja plinova i zvijezda unutar maglica nije ista: difuzni skupovi rotiraju brže od starih zvijezda. Na primjer, ako je karakteristična brzina rotacije plina 150-500 km/s, tada će se halo zvijezda uvijek kretati sporije. A izbočine koje se sastoje od takvih objekata imat će brzinu tri puta manju od diskova.
Star gas
Milijarde zvjezdanih sustava koji se kreću svojim orbitama unutar galaksija mogu se smatrati skupom čestica koje tvore neku vrstu zvjezdanog plina. I što je najzanimljivije, njegova svojstva su vrlo bliska običnom plinu. Na njega se mogu primijeniti koncepti kao što su "koncentracija čestica", "gustoća", "tlak", "temperatura". Analog posljednjeg parametra ovdje je prosječna energija"kaotično" kretanje zvijezda. U rotirajućim diskovima formiranim od zvjezdanog plina mogu se širiti valovi spiralnog tipa gustoće razrjeđivanja-kompresije bliske zvučnim valovima. Oni su u stanju trčati oko galaksije konstantnom kutnom brzinom nekoliko stotina milijuna godina. Oni su odgovorni za stvaranje spiralnih grana. U trenutku kada dođe do kompresije plina, počinje proces stvaranja hladnih oblaka, što dovodi do aktivnog stvaranja zvijezda.
Ovo je zanimljivo
U halo i eliptičnim sustavima plin je dinamičan, odnosno vruć. Prema tome, kretanje zvijezda u galaksiji ove vrste je kaotično. Kao rezultat toga, prosječna razlika između njihovih brzina za prostorno bliske objekte iznosi nekoliko stotina kilometara u sekundi (disperzija brzine). Za zvjezdane plinove, disperzija brzine je obično 10-50 km/s, odnosno njihov "stupanj" je osjetno hladan. Vjeruje se da razlog ove razlike leži u onim dalekim vremenima (prije više od deset milijardi godina), kada su se galaksije Svemira tek počele formirati. Sferne komponente su prve nastale.
Spiralni valovi nazivaju se valovi gustoće koji prolaze duž rotirajućeg diska. Kao rezultat toga, sve zvijezde galaksije ovog tipa su, takoreći, izbačene u svoje grane, a zatim izlaze odatle. Jedino mjesto gdje se brzine spiralnih krakova i zvijezda poklapaju je takozvani korotacioni krug. Inače, ovdje se nalazi sunce. Za naš planet, ova je okolnost vrlo povoljna: Zemlja postoji na relativno mirnom mjestu u galaksiji, kao rezultat toga, dugi niz milijardi godina nije bila posebno pogođena kataklizmama galaktičkih razmjera.
Značajke spiralnih galaksija
Za razliku od eliptičnih formacija, svaka spiralna galaksija (primjeri se mogu vidjeti na fotografijama predstavljenim u članku) ima svoj jedinstveni okus. Ako je prva vrsta povezana sa mirnoćom, stacionarnošću, stabilnošću, onda je druga vrsta dinamika, vihorovi, rotacije. Možda zato astronomi kažu da je kozmos (svemir) “bijesan”. Struktura spiralne galaksije uključuje središnju jezgru iz koje izlaze prekrasni krakovi (grane). Oni postupno gube svoje obrise izvan svog zvjezdanog jata. Takav izgled ne može se ne povezati s snažnim, brzim pokretom. Spiralne galaksije karakteriziraju različiti oblici kao i uzorci njihovih grana.
Kako su galaksije klasificirane
Unatoč ovoj raznolikosti, znanstvenici su uspjeli klasificirati sve poznate spiralne galaksije. Odlučili smo koristiti stupanj razvijenosti krakova i veličinu njihove jezgre kao glavni parametar, a razina kompresije izblijedjela je u pozadini kao nepotrebna.
su
Edwin P. Hubble dodijelio je Sa klasi one spiralne galaksije koje imaju nerazvijene grane. Takvi klasteri uvijek imaju velike jezgre. Često središte galaksije određene klaseje polovica veličine cijelog klastera. Ove predmete karakterizira najmanja izražajnost. Čak se mogu usporediti s eliptičnim zvjezdanim skupovima. Najčešće spiralne galaksije Svemira imaju dva kraka. Nalaze se na suprotnim rubovima jezgre. Grane se odvijaju na simetričan, sličan način. S udaljavanjem od središta, svjetlina grana se smanjuje, a na određenoj udaljenosti one uopće prestaju biti vidljive, gube se u perifernim područjima klastera. Međutim, postoje predmeti koji nemaju dva, već više rukava. Istina, takva je struktura galaksije prilično rijetka. Još su rjeđe asimetrične maglice, kada je jedna grana razvijenija od druge.
Sb i Sc
Edwin P. Hubble potklasa Sb ima osjetno razvijenije krakove, ali oni nemaju bogate grane. Jezgre su osjetno manje od onih prvih vrsta. Treća podklasa (Sc) spiralnih zvjezdanih jata uključuje objekte s visoko razvijenim granama, ali njihovo središte je relativno malo.
Je li ponovno rođenje moguće?
Znanstvenici su otkrili da je spiralna struktura rezultat nestabilnog kretanja zvijezda, koje je rezultat jakog kompresije. Osim toga, treba napomenuti da su, u pravilu, vrući divovi koncentrirani u rukama i tamo se nakupljaju glavne mase difuzne tvari - međuzvjezdana prašina i međuzvjezdani plin. Ovaj fenomen se može promatrati i iz drugog kuta. Nema sumnje da je vrlo komprimirano zvjezdano jato tijekom svoje evolucijeviše ne može izgubiti stupanj kompresije. Stoga je i suprotan prijelaz nemoguć. Kao rezultat, zaključujemo da se eliptične galaksije ne mogu pretvoriti u spiralne, i obrnuto, jer je tako uređen kozmos (Svemir). Drugim riječima, ove dvije vrste zvjezdanih jata nisu dva različita stupnja jednog evolucijskog razvoja, već potpuno različiti sustavi. Svaki takav tip primjer je suprotnih evolucijskih putova zbog različitog omjera kompresije. A ova karakteristika, pak, ovisi o razlici u rotaciji galaksija. Na primjer, ako zvjezdani sustav primi dovoljno rotacije tijekom svog formiranja, može se skupiti i razviti spiralne krakove. Ako je stupanj rotacije nedovoljan, tada će galaksija biti manje komprimirana, a njezine grane se neće formirati - bit će klasičnog eliptičnog oblika.
Koje su još razlike
Postoje i druge razlike između eliptičnog i spiralnog zvjezdanog sustava. Dakle, prvi tip galaksije, koji ima nisku razinu kompresije, karakterizira mala količina (ili potpuna odsutnost) difuzne tvari. Istodobno, spiralni klasteri s visokom razinom kompresije sadrže i čestice plina i prašine. Znanstvenici ovu razliku objašnjavaju na sljedeći način. Čestice prašine i čestice plina povremeno se sudaraju tijekom svog kretanja. Ovaj proces je neelastičan. Nakon sudara, čestice gube dio svoje energije i kao rezultat toga postupno se talože u onemjesta u zvjezdanom sustavu gdje ima najmanje potencijalne energije.
Jako komprimirani sustavi
Ako se gore opisani proces odvija u visoko komprimiranom zvjezdanom sustavu, tada bi se difuzna materija trebala smjestiti na glavnu ravninu galaksije, jer je ovdje razina potencijalne energije najniža. Ovdje se skupljaju čestice plina i prašine. Nadalje, difuzna tvar počinje svoje kretanje u glavnoj ravnini zvjezdanog skupa. Čestice se kreću gotovo paralelno u kružnim orbitama. Kao rezultat toga, sudari su ovdje prilično rijetki. Ako se dogode onda su gubici energije zanemarivi. Iz ovoga slijedi da se materija ne kreće dalje u središte galaksije, gdje potencijalna energija ima još nižu razinu.
Slabo komprimirani sustavi
Sada razmotrite kako se ponaša elipsoidna galaksija. Zvjezdani sustav ovog tipa odlikuje se potpuno drugačijim razvojem ovog procesa. Ovdje glavna ravnina uopće nije izražena regija s niskom razinom potencijalne energije. Snažno smanjenje ovog parametra događa se samo u središnjem smjeru zvjezdanog skupa. A to znači da će međuzvjezdana prašina i plin biti privučeni u središte galaksije. Kao posljedica toga, gustoća difuzne tvari ovdje će biti vrlo visoka, mnogo veća nego kod ravnog raspršenja u spiralnom sustavu. Čestice prašine i plina skupljene u središtu nakupine pod djelovanjem sile privlačenja počet će se skupljati, stvarajući tako malu zonu guste tvari. Znanstvenici sugeriraju da iz ove stvari u budućnostipočinju se stvarati nove zvijezde. Ovdje je važno nešto drugo - mali oblak plina i prašine, smješten u jezgri slabo komprimirane galaksije, ne dopušta se detektirati tijekom promatranja.
Srednje faze
Razmotrili smo dvije glavne vrste zvjezdanih jata - sa slabom i s jakom razinom kompresije. Međutim, postoje i međufaze kada je kompresija sustava između ovih parametara. U takvim galaksijama ova karakteristika nije dovoljno jaka da se difuzna tvar nakuplja duž cijele glavne ravnine jata. A u isto vrijeme, nije dovoljno slaba da se čestice plina i prašine koncentriraju u području jezgre. U takvim galaksijama, difuzna materija se skuplja u malu ravninu koja se okuplja oko jezgre zvjezdanog jata.
Galaksije s preprekama
Poznata je još jedna podvrsta spiralnih galaksija - ovo je zvjezdano jato s prečkom. Njegova značajka je sljedeća. Ako u konvencionalnom spiralnom sustavu krakovi izlaze izravno iz jezgre u obliku diska, tada se u ovom tipu središte nalazi u sredini ravnog mosta. A grane takvog klastera počinju od krajeva ovog segmenta. Nazivaju se i galaksijama ukrštenih spirala. Inače, fizička priroda ovog skakača još je nepoznata.
Osim toga, znanstvenici su otkrili još jednu vrstu zvjezdanih jata. Karakterizira ih jezgra, poput spiralnih galaksija, ali nemaju krakove. Prisutnost jezgre ukazuje na jaku kompresiju, alisvi ostali parametri nalikuju elipsoidnim sustavima. Takvi skupovi nazivaju se lećastim. Znanstvenici sugeriraju da su ove maglice nastale kao rezultat gubitka difuzne tvari spiralnom galaksijom.
