Класифікація галактик

1. Введення.

Галактики - це великі зоряні системи, в яких зірки пов'язані один з одним силами гравітації. Існують галактики, що містять трильйони зірок. Наша Галактика - Чумацький Шлях - також досить велика: в ній більше 200 млрд зірок. Найменші галактики містять зірок в мільйон разів менше і швидше нагадують знаходяться в Чумацькому Шляху кульові скупчення, тільки значно більше за розмірами. Крім звичайних зірок, галактики містять у собі міжзоряний газ, пил, а також різні «екзотичні» об'єкти: білі карлики, нейтронні зірки, чорні діри. Газ в галактиках не тільки розсіяний поміж зірками, а й утворює величезні хмари (масою до мільйона мас Сонця), яскраві туманності навколо гарячих зірок, щільні і холодні газопилові туманності. Великі зоряні системи мають маси в сотні мільярдів мас Сонця. Найменші з карликових галактик «важать» всього лише в 100 тис. Разів більша за Сонце. Таким чином, інтервал мас у галактик значно ширше, ніж у зірок: «найважчі» і самі «легкі» зірки розрізняються по масі менше ніж в 1000 разів. Зовнішній вигляд і структура зоряних систем також досить різні, і відповідно до цього галактики діляться на морфологічні типи.

2. Магелланові хмари.

Найближчими до нас і найяскравішими на небі галактиками є Магелланові Хмари. Вони виглядають як дві туманних хмарки, подібно до двох відірвався шматочках Чумацького Шляху.

На жаль, в Північній півкулі їх не видно. Але морякам, що плавали в південних морях, здавна були відомі два невеликих «хмари», які сріблясто світяться в гарну погоду на нічному небі. Найдивнішим було усвідомлювати, що хмари не змінювали свого розташування відносно зірок, вони були немов приклеєні до неба. У XV в. моряки називали їх Капського хмарами. Південний полюс світу, на відміну від північного, важче знайти на небі, так як поруч з ним немає таких яскравих і помітних зірок, як Полярна. А хмари знаходяться неподалік (на відстані близько 20 о) від південної півкулі небесної сфери і утворює з ним приблизно рівносторонній трикутник. Таке положення зробило їх об'єктами, зручними для орієнтування. Однак природа хмар ще довго залишалася загадкою.
Під час навколосвітньої подорожі Фернана Магеллана

в 1519-1521 рр. його супутник і літописець Антоніо Пигафетта описав Хмари в своїх подорожніх нотатках, а після загибелі знаменитого мореплавця він запропонував назвати Хмари Магелланові Великим і Малим. Магелланові Хмари відносяться до найбільших видимим на небі астрономічним об'єктам. Велика Магелланова Хмара (БМО) має протяжність більше 5 о. тобто 10 видимих діаметрів Місяця. Мала Магелланова Хмара (ММО) трохи більше 2 о. На фотографіях ж, де вдається зафіксувати і слабкі зовнішні райони, розміри Хмар рівні відповідно 10 про і 6 o. Якщо світло від БМО зібрати в одну точку на небі, то вийде об'єкт, який можна порівняти за блиском з найяскравішими зірками. Світло від БМО йде до нас 200 тис. Років, а від ММО 170 тис. Років.

3.1. Неправильні галактики.

При дослідженні неба за допомогою сучасних телескопів виявлено безліч галактик, схожих на Магелланові Хмари. Для них характерна неправильна, клочковатая форма. У таких галактиках міститься багато газу до 50% їх загальної маси. Цей тип називають неправильними галактиками і позначають Ir (від англ. Irregular «неправильний»). До даного класу відносяться близько 5% всіх відомих зоряних систем.

3.2. Еліптичні галактики.

Еліптичні галактики становлять 25% від загального числа галактик високої світності. Їх прийнято позначати буквою E (від англ. Elliptical «еліптичний»), до якої додається цифра від 0 до 6, що відповідає рівню уплощенія системи (E0 «шарові» галактики, E6 найбільш «сплюснуті»). На фотопластинках вони виглядають як нерізкий круг або еліпс, яскравість якого швидко спадає від центру. Колір у еліптичних галактик червоний, так як складаються вони переважно зі старих зірок. Холодного газу в таких системах майже немає, але найбільш масивні з них заповнені дуже розрядженим гарячим газом температурою понад мільйон градусів.

3.3. Спіральні галактики.

Спіральні галактики за зовнішнім виглядом нагадують сочевицю або двоопуклоюлінзу. На галактичному диску помітний спіральний візерунок з двох або більше (до

десяти) закручених в одну сторону гілок, або рукавів, що виходять з центру галактики. Диск занурений в виряджене світиться хмара - гало. До цього класу належить половина всіх спостережуваних галактик. Позначаються спіральні галактики буквою S. За ступенем структурності (розвиненості) спіральних гілок і загальній формі їх розрізняють на типи, звані Хаббловском типами по імені американського астронома Едвіна Хаббла, який запропонував класифікацію галактик. Системи з гладкими, туго закрученими спіральними гілками відносять до типу Sa. У них центральна куляста частина (балдж) є яскравою і протяжної, а рукава нечіткі, розмиті. Якщо ж спіралі більш потужні і чіткі, а центральна частина менш виділяється, то такі галактики належать до типу Sb. Галактики з розвиненою клочковатой спіральною структурою, балдж яких слабо проглядається на загальному тлі, відносяться до типу Sc.

3.4. Інші типи галактик.

У деяких спіральних систем в центральній частині є майже пряма зоряна перемичка бар. В цьому випадку до їх позначення після букви S додається B (наприклад, SBc). Лінзовидні галактики це проміжний тип між спіральними і еліптичними. У них є балдж, гало і диск, але немає спіральних рукавів. Такі галактики позначаються S0. Серед всіх зоряних систем їх приблизно 20%.

3.5. Карликові галактики.

Підсистеми в галактиці (балдж, диск, гало) гравітаційно взаємодіють один з одним, складаючи єдине ціле. До сих пір галактики добудовують себе зсередини, утворюючи зірки і зоряні скупчення. «Їжею» для цього служить газ. Еліптичні галактики вже давно витратили свій запас газу, і молодих зірок в них немає. В інших галактиках, де газ ще залишився, зірки продовжують народжуватися. Виникають вони великими групами звездообразованием бувають охоплені величезні області, розмірами до декількох тисяч світлових років. Найбільш масивні зірки, швидко пройшовши свій життєвий шлях, вибухають як наднові. Вибухи наднових викликають потужні хвилі стиснення в навколишньому міжзоряному середовищі, а це в свою чергу стимулює «епідемію» зореутворення в сусідніх ділянках галактики.

4. Суспільне становище.

«Суспільне становище» галактики залежить від її маси. Масивні, великі «князі» і «барони» оточені численним почтом з галактик поменше. Дрібні галактики при проходженні крізь великі часом «платять данину», віддаючи їм частково або повністю свій будівельний матеріал газ. Якщо дві галактики проходять досить близько одна від одної, то їх гравітаційні поля активно впливають на рух зірок і газу в цих системах. В результаті зовнішній вигляд галактик може зазнати помітні зміни.

5.1. Радіогалактики.

Філософи і історики люблять виділяти в кожній галузі науки золоті моменти, коли особливо значний поворот подій відкриває абсолютно нові перспективи. Такою подією в радіоастрономії було відкриття на початку 1950-х років радиогалактик, так як воно перетворило захоплюючу бічну гілку астрономії в дисципліну величезної важливості. Уже понад 20 років радіогалактики спантеличують теоретиків, тому що в цих об'єктах значна частка маси перетворена в екзотичну форму речовини, яка називається релятивістської плазмою. Вони зачарували також космологов, тому що завдяки величезній испускаемой енергії їх радіовипромінювання можна виявити, навіть якщо вони недоступні оптичним телескопам. Це дозволяє вивчати властивості дуже далеких галактик, тобто ранні стадії еволюції Всесвіту, і досліджувати структуру Всесвіту в віддалених областях.

5.2. Квазари.

Квазар випромінює стільки енергії, скільки могли б випромінювати десятки галактик, зібраних разом. І при цьому квазари виглядають точковими зіркоподібними об'єктами, за що вони і отримали своє ім'я: квазізвездние радиоисточники. Чому ж така енергія виділяється в маленькому обсязі?

Specially for ThinkQuest.