Poznaj różne typy galaktyk

Najgłębszy obraz kosmosu z Teleskopu Kosmicznego Hubble'a, odkrywający formowanie się gwiazd w niektórych z najwcześniejszych istniejących galaktyk. Na tym zdjęciu są setki galaktyk o różnych kształtach i rozmiarach. NASA/ESA/STScI

Dzięki instrumentom takim jak Kosmiczny teleskop Hubble astronomowie wiedzą więcej o różnorodności obiektów we wszechświecie, niż poprzednie pokolenia mogły nawet marzyć o zrozumieniu. Mimo to większość ludzi nie zdaje sobie sprawy, jak różnorodny jest wszechświat. Dotyczy to zwłaszcza galaktyk. Przez długi czas astronomowie sortowali je według ich kształtów, ale tak naprawdę nie mieli dobrego pojęcia, dlaczego te kształty istnieją. Teraz, dzięki nowoczesnym teleskopom i instrumentom, astronomowie byli w stanie zrozumieć, dlaczego galaktyki są takie, jakie są. W rzeczywistości klasyfikowanie galaktyk według ich wyglądu w połączeniu z danymi o ich gwiazdach i ruchach daje astronomom wgląd w pochodzenie i ewolucję galaktyk. Historie galaktyk sięgają niemal początków wszechświata.

Ten widok z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a ujawnia tysiące galaktyk rozciągających się w czasie na miliardy lat świetlnych przestrzeni. Zdjęcie obejmuje część dużego spisu galaktyk zwanego Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS). NASA, ESA, GOODS Team i M. Giavialisco (University of Massachusetts, Amherst)

Galaktyki spiralne

Galaktyki spiralne są najbardziej znane ze wszystkich typów galaktyk . Zazwyczaj mają kształt płaskiego dysku i spiralne ramiona odwijające się od rdzenia. Zawierają również centralne wybrzuszenie, wewnątrz którego Wielka czarna dziura mieszka.

Niektóre galaktyki spiralne mają również poprzeczkę biegnącą przez centrum, która jest przewodem przesyłowym gazu, pyłu i gwiazd. Te spirala z poprzeczką Galaktyki faktycznie stanowią większość galaktyk spiralnych w naszym wszechświecie, a astronomowie wiedzą teraz, że Droga Mleczna sama w sobie jest typem spirali z poprzeczką. Galaktyki typu spiralnego są zdominowane przez Ciemna materia , stanowiąc prawie 80 procent ich masy.

Artystyczna koncepcja tego, jak wygląda nasza galaktyka z zewnątrz. Zwróć uwagę na pasek pośrodku i dwa główne ramiona oraz mniejsze. NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Zraniony

Galaktyki eliptyczne

Mniej niż jedna na siedem galaktyk w naszym wszechświecie to galaktyki eliptyczne. Jak sama nazwa wskazuje, galaktyki te mają zarówno kształt kulisty, jak i jajopodobny. Pod pewnymi względami wyglądają podobnie do dużych gromad gwiazd, jednak obecność dużej ilości ciemnej materii pomaga odróżnić je od mniejszych odpowiedników.

Gigantyczna galaktyka eliptyczna ma małego sąsiada z OGROMNĄ czarną dziurą w jej sercu. NASA/ESA/STScI

Galaktyki te zawierają tylko niewielkie ilości gazu i pyłu, co sugeruje, że ich okres formowania się gwiazd dobiegł końca, po miliardach lat szybkiej aktywności narodzin gwiazd.

To faktycznie daje wskazówkę co do ich powstania, ponieważ uważa się, że powstają one w wyniku zderzenia dwóch lub więcej galaktyk spiralnych. Kiedy zderzają się galaktyki, akcja powoduje wielkie wybuchy narodzin gwiazd, gdy zmieszane gazy uczestników zostają sprężone i wstrząśnięte. Prowadzi to do powstawania gwiazd na wielką skalę.

Galaktyki nieregularne

Być może jedna czwarta galaktyk jest galaktyki nieregularne . Jak można się domyślić, wydaje się, że brakuje im wyraźnego kształtu, w przeciwieństwie do galaktyk spiralnych czy eliptycznych. Czasami wspominali o nich astronomowie jako „osobliwe” galaktyki , ze względu na ich dziwne kształty.

Bez względu na to, jak się nazywają, astronomowie chcą zrozumieć, dlaczego często wyglądają jak dziwacy w porównaniu z innymi typami galaktyk. Jedną z możliwości jest to, że galaktyki te zostały zniekształcone przez pobliską lub przechodzącą masywną galaktykę. Widzimy na to dowody w niektórych pobliskich galaktykach karłowatych, które są rozciągane przez grawitację naszego droga Mleczna ponieważ są kanibalizowane przez naszą galaktykę.

Wielki Obłok Magellana (w środku po lewej) i Mały Obłok Magellana (górny środek) nad Obserwatorium Paranal w Chile. Europejskie Obserwatorium Południowe

W niektórych przypadkach wydaje się jednak, że nieregularne galaktyki powstały w wyniku łączenia się galaktyk. Dowodem na to są bogate pola gorących młodych gwiazd, które prawdopodobnie powstały podczas interakcji.

Galaktyki soczewkowe

The galaktyki soczewkowe są do pewnego stopnia odmieńcami. Zawierają właściwości zarówno galaktyk spiralnych, jak i eliptycznych. Z tego powodu opowieść o tym, jak powstały, wciąż trwa, a wielu astronomów aktywnie bada ich pochodzenie.

Galaktyka NGC 5010 -- galaktyka soczewkowata, która ma cechy zarówno spiralne, jak i eliptyczne. NASA/ESA/STScI

Specjalne typy galaktyk

Istnieją również galaktyki, które posiadają specjalne właściwości, które pomagają astronomom klasyfikować je jeszcze dalej w ramach ich bardziej ogólnych klasyfikacji.

• Galaktyki karłowate: Są to zasadniczo mniejsze wersje wyżej wymienionych galaktyk. Galaktyki karłowate są trudne do zdefiniowania, ponieważ nie ma dobrze akceptowanego odcięcia, które sprawia, że ​​galaktyka jest „zwykła” lub „karłowata”. Niektóre mają spłaszczony kształt i są często określane jako „sferoidy karłowate”. Droga Mleczna obecnie kanibalizuje wiele z tych mniejszych gwiezdnych kolekcji. Astronomowie mogą śledzić ruchy swoich gwiazd, gdy wirują w naszej galaktyce, i badać ich skład chemiczny (znany również jako „metaliczność”).
• Galaktyki Gwiazd: Niektóre galaktyki są w okresie bardzo aktywnego formowania się gwiazd. Te galaktyki gwiezdne są w rzeczywistości normalnymi galaktykami, które zostały w jakiś sposób zakłócone, aby wywołać bardzo szybkie formowanie się gwiazd. Jak wspomniano powyżej, zderzenia i interakcje galaktyk są prawdopodobną przyczyną powstawania „węzłów” gwiazdozbiorów widocznych w tych obiektach.
• Aktywne galaktyki: Uważa się, że praktycznie wszystkie normalne galaktyki zawierają a Wielka czarna dziura w ich rdzeniach. Jednak w niektórych przypadkach ten centralny silnik może stać się aktywny i wyrzucać z galaktyki ogromne ilości energii w postaci potężnych dżetów. TeAktywne jądra galaktyczne(lub w skrócie AGN) są szeroko badane, ale nadal nie jest jasne, co powoduje czarna dziura nagle stać się aktywnym. W niektórych przypadkach przepływające chmury gazu i pyłu mogą wpaść do studni grawitacyjnej czarnej dziury. Materia ulega przegrzaniu, gdy wiruje wokół dysku czarnej dziury i może powstać dżet. Aktywność emituje również promieniowanie rentgenowskie i emisje radiowe, które można wykryć za pomocą teleskopów na Ziemi.

Badania nad typami galaktyk trwają, a astronomowie spoglądają wstecz na najwcześniejsze epoki za pomocą teleskopów Hubble'a i innych. Do tej pory widzieli niektóre z pierwszych galaktyk i ich gwiazd. Te małe „strzępki” światła są początkiem galaktyk, które widzimy dzisiaj. Dane z tych obserwacji pomogą w zrozumieniu powstawania galaktyk w czasach, gdy wszechświat był bardzo, bardzo młody.

Ten prosty diagram typów galaktyk jest często nazywany kamertonem Hubble'a. domena publiczna

Szybkie fakty

• Galaktyki istnieją w różnych kształtach i rozmiarach (zwanych ich „morfologią”).
• Galaktyki spiralne są bardzo powszechne, podobnie jak galaktyki eliptyczne i nieregularne. Pierwsze galaktyki były prawdopodobnie nieregularne.
• Galaktyki rosną i ewoluują poprzez kolizje i fuzje.

Źródła

• Galaktyka | KOSMOS. Centrum Astrofizyki i Superkomputerów , astronomia.swin.edu.au/cosmos/g/galaxy.
• HubbleSite - Teleskop - Podstawy Hubble'a - O Edwinie Hubble'u , hubblesite.org/reference_desk/faq/all.php.cat=galaxies.
• NASA , NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-are-galaxies.

Edytowany przezCarolyn Collins Petersen.