<<
>>

1. Класифікація галактик та їх спектри

1.Темної ночі в сузір’ї Андромеди можна помітити слабку туманну пляму –– називається туманність Андромеди. На фотографіях –– виглядає як велика зоряна система, яка має спіральну структуру подібна на нашу Галактику.

В південній частині неба видно дві наближені до нас зоряні системи –– Велика і Мала Магелланові хмари. Їх називають позагалактичними туманностями, або галактиками.

Будову галактик вивчають за фотографіями. У більшості галактик в центрі існує яскраве згущення, а зовнішня частина у більшості випадків має спіральну структуру. За зовнішнім виглядом галактики поділяють на :

еліптичні; спіральні; неправильні і пекулярні.

Екліптичні галактики (Е)

До (Е) галактик належать такі, що мають вигляд кругів або еліпсів. Їх яскравість плавно зменшується від центра до периферії. При збільшенні тривалості експозиції форма Е галактик не змінюється, але у зовнішніх областях виявляється велика кількість зірок, але криві однакової зоряної густини зберігають такі ж екліптичні обриси, які видно на фотографіях, зроблених при коротких експозиціях.Наприклад Е галактики: –– супутник галактики Андромеди –– NGC-205 (Новий загальний каталог). Галактика NGC-205 на фотографіях з великою експозицією розділяється на зорі. В системі NGC-205 астроном Барде виявив дві темні плями, які вказують на присутність пилу, а також виявлено до десятка яскравих зір класу В.Найяскравішими зорями, що населяють NGC-205 є червоні гіганти.

Е – галактики поділяють на 8 підтипів від Е0 до Е7 залежно від видимого стиску галактики:

де a і b її велика і мала півосі. У більшості випадків ніякої структури в Е галактик не видно.

Спіральні галактики (S)

S – Галактики складаються з ядра і декількох рукавів або віток.

У спіральних галактик (SA) ці витки виходять безпосередньо з ядра(туманність Андромеди, Наша Галактика). У пересічених (SB) галактиках спіральні витки розпочинаються біля кінців подовгастого утворення в центрі якого знаходиться овальне потовщення. Створюється враження, що дві спіралі з’єднані перетинкою (баром) від кінців якої розпочинаються спіральні гілки. Спіральні галактики (S) і (SB) поділяють залежно від ступеня їх розвитку рукавів на підкласи відповідно: Sa, Sb, Sc, Sd і відповідно: Sba, SBb, SBc, SBd.

Галактика Sa – основною складовою частиною є ядро, а спіралі майже не помітні. У Sb – спіралі розвинуті більше, а в типів Sc та Sd майже вся речовина скупчена в спіральних рукавах, а ядро дуже мале.

Приклад: Туманність Андромеди М-31–спіральна галактика,

NGC-1300– спіральна галактика з перемичкою,

Наша Галактика –подібна до туманності Андромеди.

До галактик типу Sa – туманність NGC 4736 в сузір’ї Гончих Псів і NGC 4594 – в сузір’ї Діви

Sb– NGC 3031 в сузір’ї Великої Ведмедиці

NGC 5746 в сузір’ї Діви, видима в профіль

Sc– NGC 4631 в сузір’ї Гончі Пси

NGC 4565 в сузір’ї Волосся Вероніки.

Межі підкласів в даній класифікації дуже умовні. Ступені розвитку рукавів спіральних туманностей мають різноманітні проміжні значення, що говорить про еволюційний розвиток туманностей. Зараз неможливо з певністю сказати в якому напрямі відбувається еволюція спіральних туманностей: – від типу Sa до Sc чи навпаки , але без сумніву, тип Sb є проміжною стадією еволюції.

Будова спіральних галактик.

Найближчі до нас – NGC 224 тип Sb в сузір’ї Андромеди і спіральна туманність NGC 598 тип Sc в сузір’ї Трикутника. Туманність в сузір’ї Андромеди знаходиться на віддалі 205000 пс, її площина утворює з променем зору 15º (видима майже в профіль), діаметр (за фотографіями) 2º 40´, лінійний діаметр:

D = 2.205000 * tag 1º 20´ = 9500 пс,

що у декілька раз менше за діаметр Нашої Галактики. Оцінки розмірів інших галактик давали такі розміри, як у спіралі Андромеди.

На основі цього було зроблене припущення, що Наша Галактика значно більша за розмірами за інші подібні зоряні системи. Пізніше виявилось, що на фотографія видно лише внутрішні області туманності.

При вимірюванні яскравості туманності Андромеди чутливим фотоелектричним фотометром виявилось, що туманність простягається на багато далі ніж показують фотографії. Кутові розміри було оцінено в 7º 30´, що дає 27000 пс. Отже, спіральна галактика Андромеди в декілька раз більша за Нашу Галактику. Галактика в сузір’ї Андромеди подібна на нашу галактику ній виявлено 140 кульових скупчень, які оточують основне тіло галактики. Також виявлено наявність темної поглинаючої речовини.

В туманності Андромеди постійно спалахують нові зорі (≈30 на рік). В 1885 році в ній відбувається спалах наднової зорі. До складу туманності Андромеди входять Цифеїди та змінні зорі інших типів. Галактику в сузір’ї Андромеди можна вважати двійником Нашої Галактики.

В 1949р В.А.Амбарцумян вказав на відсутність в туманності Андромеди білих над гігантів з абсолютною зоряною величиною –,5 і біль яскравих. В Нашій Галактиці такі зорі існують, також вони існують в спіралях типу Sc .

Характерний для Sc розвиток рукавів має друга найближча до нас туманність NGC 598 в сузір’ї Трикутника. Можливо і вона є двійником Нашої Галактики.

Що являють собою спіральні рукави?

На фотографіях, одержаних через червоний фільтр, спіралей не видно, видно лише рівномірно освітлений фон. Це говорить про те, що спіралі складаються з білих і голубуватих зір.

При візуальному спостереженні підвищена чутливість ока до червоного та жовтого світла також згладжує різницю в блиску і не дає можливості розглянути спіральну структуру.

Отже, спіральні галактики – гігантські дископодібні скупчення жовтих і червоних зір. Їх головній площині знаходиться не дуже багато чисельні зорі розташовані у вигляді спіралі.

Біло-голубі зорі – найбільш суттєва особливість галактик, але їх маса дуже мала в порівнянні з масою всієї системи.

Виміряні спектральним методом променеві швидкості показали, що вони різні по різні сторони від ядра галактики. Це можливо лише при умові, що спіральні галактики обертається відносно ядра (свого центра).

Детальне дослідження показало, що обертання в різних точках відбувається з різними швидкостями. В Галактиці Андромеди кутова швидкість центральних областей приблизно однакова, але при наближенні до країв ядра вона різко падає до нуля. Області на віддалі ≈500 пс від центра не беруть участі загальному обертанні галактики. При дальшому віддалені від центра кутова швидкість знову зростає і досягає максимуму на віддалі ≈1500 пс, після чого повільно зменшується.

Не відомо чи падіння швидкості до нуля біля країв ядра є властивістю всіх спіральних галактик чи лише типу Sb

Невідомий напрям обертання галактик по відношенні до спіральних рукавів (спіраль закручується чи розкручується).

Останнім часом схиляються до думки, що галактики обертаючись тягнуть за собою рукави спіралей, тобто, що галактики „закручуються”.

Проміжними між еліптичними і спіральними галактиками є тип лінзоподібних галактик (SO).Як і галактики типу Е, вони не мають певної структури, але яскравість від центра до краю в них змінюється стрибками. У цих галактиках виділяють ядро, дуже сплюснуте згущення –лінзу і слабкий, іноді кільцеподібний ореол.

Неправильні галактики.

Представниками неправильних галактик є Велика і Мала Магелланові Хмари. Неозброєним оком вони спостерігаються як шматки Чумацького шляху. Око не розрізняє в них окремих зір. Вони мають величезні розміри. На великій Хмарі видимий диск Місяця вклався б 200 раз, а на малій – 70 раз. Всередині телескопа: Магеланові Хмари складаються з великої кількості зірок. Серед зір зустрічаються зорі всіх спектральних класів включно із змінами різних типів, також білі гіганти і надгіганти, які відсутні в еліптичних галактика і ядрах спіралей.

В Магеланових Хмарах є кульові скупчення, розсіяні скупчення і газові туманності. (Всі об’єкти, які відомі нам в галактиці зустрічаються в Магеланових Хмарах).

Характерні властивостей об’єктів, які входять до Великої Магеланової Хмари за звичай бувають сильно виражені. Наприклад: зорі над гіганти мають надзвичайно високу світимість, світлі газові туманності хмари являються найбільшими представниками цього типу об’єктів. Особливо виділяється велика газова туманність Золотої Риби.

Якщо врахувати, що екліптичні туманності зовсім не мають надгігантів і газових хмар, то можна припустити, що в ряду галактик неправильні займають одне крайнє положення, а еліптичні – друге.

Віддаль до Магеланових Хмар визначають за допомогою Цефеїд. Велика Хмара знаходиться на віддалі 23400 пс, Мала – 25600 пс. Вони майже в 10 раз ближче ніж найближчі спіральні і еліптичні туманності. Внаслідок близького їх розташування певний час вважали, що Магеланові Хмари не являються самостійними, а являються частинами Нашої Галактики. На користь цієї гіпотези говорять малі розміри мас Хмар. Діаметр Великої Хмари 2400 пс, а Малої – 1800 пс.

В даний час в Мегагалактиці виявлено ряд інших неправильних галактик аналогічного типу. Тому можна вважати, що Магеланові Хмари є самостійними галактиками.

Пекулярні Галактики

Пекулярними називають галактики, які мають ті чи інші особливості, які не дозволяють віднести їх до жодного із вищенаведених типів галактик.

Спектри галактик

Позагалактичні туманності мають спектри з лініями поглинання, які нагадують спектри зір спектральних класів A, F, або G, на які інколи накладаються емульсійні лінії характерні для свічення газових туманностей. Це говорить про те , що позагалактичні туманності являють собою системи, що складаються з зірок і дифузної матерії.

Неправильні галактики за спектром нагадують зорі спектральних класів A,F, спіральні –F,G, еліптичні – G,K. Це означає, що в спіральних і неправильних галактиках є відносно багато молодих гарячих зірок ранніх спектральних класів, а еліптичні галактики складаються із старих зірок пізніх спектральних класів подібно до сферичної підсистеми нашої Галактики.

Взаємодіючі галактики складаються із двох і більше (до 8) зоряних систем компонентів. Компоненти з’єднані між собою смугами світлової матерії, або занурені в хмару зірок, які створюють навколо них щось подібне на туман. В більшості випадків особливості взаємодіючих галактик вдається пояснити гравітаційними припливними впливами збоку членів системи.

<< | >>
Источник: Лекції з астрономії. 2017

Еще по теме 1. Класифікація галактик та їх спектри:

  1. Зміст
  2. 1. Класифікація галактик та їх спектри