Čo je špirálová galaxia. Typy galaxií. Veľký portrét galaxií

Vo veľkých špirálových galaxiách, ako je tá, v ktorej žijeme, je celková hmotnosť hviezd približne 100 až 200 miliárd slnečných hmôt. Ak toto číslo vydelíme pravdepodobným vekom galaxií (10-20 miliárd rokov), tak dostaneme priemernú rýchlosť tvorby hviezd z plynu za celú históriu galaxie, čo je 5-20 hmotností Slnka za rok. Rýchlosť tvorby hviezd sa však s časom postupne znižuje, takže teraz je to vo väčšine prípadov 1-5 hmotností Slnka za rok pre väčšinu špirálových galaxií. A pár mladých hviezd ročne nie je až tak veľa.

Mladé hviezdy vznikajú rôznou rýchlosťou v celej galaxii. Rýchlosť tvorby hviezd závisí približne od vzdialenosti od stredu galaxie, ako je znázornené na obr. 6. Hoci mladé hviezdy môžu byť prítomné (v malom počte) v blízkosti stredu galaxie, veľká väčšina z nich je spojená so špirálovými ramenami. K vzniku hviezd mimo opticky pozorovateľných vetiev prakticky nedochádza, napriek tomu, že medzihviezdny plyn sa našiel v množstve tamojších galaxií.

Rýchlosť tvorby hviezd sa tiež líši pre rôzne typy špirálových galaxií. V galaxiách Sa je spravidla menšia ako v galaxiách Sc. V špirálových ramenách Sa-galaxií sa zvyčajne nenachádzajú žiadne jednotlivé modré hviezdy alebo jasné oblasti H II - sú tam nielen menej bežné, ale aj slabšie v svietivosti (to druhé je stále záhadou).

Aby sme pochopili, ako sa hviezdy rodia v galaxiách, je dôležité zistiť, odkiaľ pochádzajú špirálové vetvy a prečo sa v nich hviezdy objavujú prevažne?

Ak sa pozriete na fotografie niektorých špirálových galaxií, môže sa zdať, že celá galaxia, okrem malej časti v strede, pozostáva zo špirál. Ale tento dojem je mylný. Po vykonaní špeciálnych meraní sa možno presvedčiť, že aj v galaxiách s dobre vyvinutou štruktúrou je svietivosť špirálových vetiev (a najmä hmotnosť) malou časťou svietivosti (alebo hmotnosti) celej galaxie. Vynikajú na všeobecnom hviezdnom pozadí, pretože najjasnejšie objekty galaxií sú zhromaždené v špirálach: horúce hviezdy s teplotou na povrchu 20 - 30 000 stupňov, zhluky mladých hviezd, hviezdne asociácie a masívne plynové oblaky, jasne fluoreskujúce pôsobením ultrafialového žiarenia horúcich hviezd. Hviezdy s vysokou svietivosťou a vysokou teplotou žijú oveľa menej ako „obyčajné“ hviezdy ako naše Slnko. Preto ich pozorujeme len v blízkosti miest, kde sa narodili. Ich koncentrácia v špirálových ramenách naznačuje, že ramená v galaxiách sú oblasti natiahnuté v dlhom reťazci alebo páse, kde prebieha majestátny proces vytvárania hviezd. Je pravda, že galaxie sú známe, kde vidíme mladé hviezdy, ale nemajú špirálové ramená. V takýchto galaxiách je spravidla veľa medzihviezdneho plynu. Zdá sa, že špirálové ramená jednoducho uľahčujú a urýchľujú tvorbu hviezd, vďaka čomu je tento proces efektívny, aj keď je na to málo potrebnej „suroviny“ – medzihviezdneho plynu.

Špirálový tvar vetiev môže súvisieť s rotáciou galaxií. Táto rotácia je taká, že jej uhlová rýchlosť klesá so vzdialenosťou od stredu galaxie. Z toho vyplýva, že jednotlivé časti galaxie obiehajú okolo galaktického stredu s rôznymi periódami a ak sa v rotujúcom disku vyčlení dostatočne veľká oblasť, tak sa za menej ako jednu otáčku zmení na segment špirály.

Predstavme si teraz, že v niekoľkých oblastiach v rovine galaxie plyn kondenzoval a vznikli centrá tvorby hviezd. Potom veľmi rýchla diferenciálna rotácia galaxie (ak sa to dá nazvať rýchlym procesom, ktorý trvá desiatky miliónov rokov) „rozmaže“ každú takúto oblasť do segmentu – „odrezku“ špirálovej vetvy. V niektorých galaxiách sú skutočne pozorované „úlomky“ špirálových ramien. Pravdepodobne existujú v každom hviezdnom systéme, kde môžu byť hviezdotvorné ohniská natiahnuté diferenciálnou rotáciou. Ale to nie je riešenie problému, pretože v mnohých galaxiách špirálové ramená zjavne nie sú segmentmi. Môžu byť sledované počas jednej alebo dokonca viacerých otáčok okolo jadra. Len proces pokrývajúci významnú časť celej galaxie môže viesť k vytvoreniu špirálových ramien.

Možno sú špirálové ramená len výrony hmoty zo stredu galaxie? Ale po prvé, špirálové ramená nie vždy „dosahujú“ do stredu (napríklad v galaxiách s tyčou sa od nej odchyľujú v pravom uhle) a po druhé, látka špirálových vetiev (hviezdy, medzihviezdny plyn) rotuje okolo stredu galaxie na dráhach blízko kruhových a nepohybuje sa radiálne, ako by sa dalo očakávať v prípade ejekcie. Okrem toho sa ejekcie musia vyskytovať často, aby sa zohľadnila prevalencia špirálových galaxií.

V tomto prípade sú špirálové ramená možno zakrivené trubice relatívne hustého medzihviezdneho plynu, v ktorom sa tvoria hviezdy? Pozorovania neutrálneho medzihviezdneho vodíka nie sú v rozpore s týmto predpokladom, ale čo môže zadržať plyn v takýchto trubiciach, prečo sa nerozptyľuje na všetky strany? Vlastné gravitačné pole plynu ho nedokáže udržať: pôsobenie gravitácie povedie len k tomu, že plynová trubica sa rozpadne na samostatné kondenzácie a zrúti sa. A diferenciálna rotácia galaxie rýchlo natiahne trubicu, až sa po 1-2 otáčkach úplne "roztočí". Takže špirálové vetvy sa nedajú vysvetliť týmto spôsobom.

Potom možno budete môcť zachrániť trubicu plynu pred zničením magnetickým poľom? Ale aj na tejto ceste sa stretávame s veľkými ťažkosťami: na to, aby sa špirálová vetva-rúrka mohla otáčať ako celok, je potrebné mať magnetické pole s hustotou energie niekoľko stokrát väčšou, ako je zodpovedajúca hodnota poľa v medzihviezdnom plyne našej Galaxie. To je sotva možné: takéto pole by viedlo k ľahko zistiteľným efektom a jeho prítomnosť by sa tak či onak prezradila.

Riešenie (je jediné?) problému existencie špirálových vetiev sa našlo iným spôsobom, pričom ich nepovažovali za súvislé trubice, ale za oblasti, kde sú dráhy hviezd otáčajúcich sa okolo stredu galaxie obzvlášť blízko seba (napríklad ako je znázornené na obr. 7). Špirálové vetvy sú z tohto pohľadu len tesneniami v hviezdnom disku, ktoré nezahŕňajú stále tie isté objekty, ale pohybujú sa po disku galaxie bez toho, aby so sebou nosili hmotu, rovnako ako ju neunášajú vlny šíriace sa po hladine vody.

Prvý, kto začal rozvíjať podobný prístup k vysvetľovaniu podstaty špirálových vetiev, bol švédsky matematik B. Linblad. Od 60. rokov 20. storočia sa teória špirálových ramien ako hustotných vĺn rýchlo rozvíjala vďaka novému hydrodynamickému prístupu k problému šírenia hustotných vĺn, vypožičanému z fyziky plazmy. Tento prístup bol aplikovaný na štúdium kompresných vĺn so špirálovým čelom, ktoré sa šíria v plynno-hviezdnom disku galaxie. Podľa vlnová teória pri tvorbe špirálových vetiev by diferenciálna rotácia galaxie nemala zničiť špirálovú štruktúru, pretože na rozdiel od hviezdneho disku sa špirálový vzor otáča s konštantnou periódou, ako vzor na pevnom povrchu vrcholu. V tomto prípade sa hviezdy aj plyn pohybujú vzhľadom na špirálové ramená a periodicky prechádzajú cez čelo vlny. Takýto prechod má malý vplyv na pohyb hviezd: ich hustota v špirálovej vetve je len mierne (niekoľko percent) vyššia. Ďalšia vec je medzihviezdny plyn. Možno ho považovať za spojité, ľahko stlačiteľné médium, ktorého hustota by sa pri prechode cez „hrebeň“ vlny mala prudko zvýšiť. Tu leží odpoveď na otázku, prečo sú špirálové ramená rodiskom hviezd. Koniec koncov, kompresia medzihviezdneho plynu prispieva k jeho rýchlej kondenzácii do oblakov a potom do hviezd.

Proces prechodu plynu cez špirálovú vetvu bol opakovane teoreticky uvažovaný. Výsledky výpočtu ukazujú, že keď plyn „vstúpi“ do špirálovej vetvy, jeho hustota a tlak sa prudko zvýšia (v niektorých prípadoch dôjde k nárazovej vlne) a plyn sa rýchlo rozdelí na dve fázy: hustý, ale studený (oblaky) a riedky, ale s teplotou 7-9 tisíc stupňov (medzioblakové médium). Ak je hmotnosť oblakov veľká – niekoľko stoviek slnečných hmôt, potom ich vonkajší tlak horúceho média môže natoľko stlačiť, že sa oblaky stanú gravitačne nestabilnými a môžu sa zmenšiť (ešte pred vznikom hviezd). Súčasne a nezávisle existuje ďalší mechanizmus na zvýšenie hustoty plynu. Súvisí to s tým, že medzihviezdny plyn tvorí v magnetickom poli galaxie nestabilný systém. Zdá sa, že plynové oblaky "kĺžu" pozdĺž siločiar magnetické pole, klesajúci do samotnej roviny hviezdneho disku - do takzvaných "potenciálnych dier". Tam sa hromadia a spájajú do veľkých plynových komplexov, kde dochádza k tvorbe hviezd. Tieto plynové komplexy, ohrievané hviezdami, vytvárajú rozstrapkané špirály v galaxiách bohatých na medzihviezdny plyn.

Hviezdy, ktoré sa objavili v dôsledku týchto procesov, pokračujú vo svojom pohybe galaxiou rovnakou rýchlosťou ako plyn, ktorý ich zrodil, a postupne - v priebehu desiatok miliónov rokov - opúšťajú špirálovú vetvu. Počas tejto doby však najjasnejšie hviezdy už stihnú zostarnúť a prestanú vyžarovať veľa energie („zhasnú aj plynové oblaky, ktoré žiarili vďaka týmto hviezdam“). Preto takmer vždy vidíme jasné hviezdy a horúci medzihviezdny plyn je v špirálových ramenách a nie v celej galaxii. Okrem toho sa tieto objekty (rovnako ako tmavé „žily“ prachu, ktorých výskyt zjavne súvisí s kompresiou plynu) sústreďujú nielen na špirálové vetvy, ale aj na ich vnútornú stranu - presne tam, kde sa podľa vlnovej teórie očakáva „vstup“ plynu do kompresnej vlny a jej stlačenie.

Po prechode špirálovou vetvou sa medzihviezdny plyn opäť riedi – jeden atóm na niekoľko kubických centimetrov priestoru. Cez čelo vlny prechádzajú nové masy plynu, objavujú sa nové centrá tvorby hviezd.

Záver, že špirálové ramená galaxií môžu byť tvorené hustotnými vlnami, potvrdzujú aj výpočty (pomocou vysokorýchlostných počítačov) pohybu veľkého množstva hmotných bodov, ktoré imitujú hviezdy a plyn galaktického disku. Tieto výpočty ukázali, že plyn vo svojom pohybe môže skutočne tvoriť výraznú špirálovitú štruktúru.

Pri vysvetľovaní povahy špirálových vetiev narazila vlnová teória na vážny problém: ukázalo sa, že vlny hustoty nie sú „večné“. Musia pomaly chátrať a zmizli by, existovali by nie viac ako 1 miliardu rokov, ak by neboli prebudené alebo podporované nejakým zdrojom energie. Pred vedcami preto stála ešte jedna úloha: zistiť, čo je zdrojom alebo lepšie povedané mechanizmom budenia hustotných vĺn?

Bolo navrhnutých niekoľko takýchto mechanizmov, ale ktorý z nich hrá hlavnú úlohu v galaxiách, je stále nejasný. Vlny môžu byť excitované aj interakciou dvoch hviezdnych subsystémov galaxií, ak sa jeden otáča rýchlo a druhý pomaly (hviezdny disk a sféroidná zložka galaxie), gravitačnou nestabilitou medzihviezdneho prostredia na periférii galaxií a nesymetrickou distribúciou hmoty často pozorovanou v blízkosti stredu galaxií a prípadne aj ejekcií z jej stredu.

Všeobecne povedané, rovnako ako vlny na vode alebo zvukové vlny vo vzduchu môžu byť excitované mnohými spôsobmi, tak aj vlny hustoty v galaxiách môžu byť excitované rôznymi spôsobmi - výsledok bude rovnaký: špirálová štruktúra.

Konečné overenie správnosti vlnovej teórie pôvodu špirálových ramien galaxií je zrejme záležitosťou blízkej budúcnosti. Naše poznatky o povahe špirálových ramien však ešte zďaleka nie sú úplné a všetky predpoklady a výpočty je potrebné ešte potvrdiť. A tvar špirálových vetiev je často príliš zložitý na to, aby sa dal považovať za matematicky správnu špirálu. Vetvy môžu byť široké aj úzke, môžu sa odchyľovať od tvaru špirály, splývať, vetviť sa, spájať prepojkami, vytvárať niekoľko nezávislých „stupňov“ atď. (B. A. Voroncov-Velyaminov objavil množstvo takýchto špirálových galaxií medzi tisíckami špirálových galaxií, z ktorých sa dve vetvy akoby krútili rôznymi smermi!). Túto rozmanitosť foriem zatiaľ nie je možné vysvetliť. Napokon, v niektorých hviezdnych systémoch majú špirálové ramená zjavne nevlnový charakter, hoci ich tvar je zrejme stále spojený s rotáciou galaxie. To platí nielen pre špirálové „zmetky“ vo vnútri galaxií. Existuje veľa prípadov, keď špirálové vetvy ... presahujú samotné galaxie! Široké a matné sa tiahnu v nerovnomernom páse, niekedy niekoľko desiatok tisíc svetelných rokov cez okrajové oblasti hviezdnych systémov, pričom odchádzajú do medzigalaktického priestoru. Pozorujú sa takmer výlučne tam, kde sú dve alebo viac takzvaných interagujúcich galaxií. Jeden z priekopníkov v štúdiu interagujúcich galaxií, B. A. Vorontsov-Velyaminov, objavil veľké množstvo galaxie blízko seba, z ktorých jedna alebo dve majú zvláštne medzigalaktické vetvy, nie vždy špirálovitého vzhľadu (obr. 8). Takéto vetvy sa v niektorých prípadoch môžu objaviť pod vplyvom gravitačného poľa susednej galaxie na hviezdnom systéme. Vonkajšie gravitačné pole môže zmeniť vnútornú štruktúru galaxie (veď všetka jej hmota sa pohybuje pod vplyvom gravitačných síl). Keď sa ku galaxii priblíži ďalší masívny hviezdny systém, vznikajú sily, ktoré sa snažia galaxiu zničiť. Častejšie však nedôjde k úplnému zničeniu. Niektoré z hviezd sa odtrhnú od hlavného telesa galaxie a za určitých podmienok môžu vytvoriť jeden alebo dva „trysky“, ktoré sú ohnuté v dôsledku skutočnosti, že hviezdy predtým rotovali okolo stredu galaxie. Špirály sa získavajú z hviezd odtrhnutých od galaxie. Ak hviezdny systém nie je obklopený dostatočne hustým plynným médiom alebo nemá veľkosť oveľa väčšiu, ako sa v súčasnosti predpokladá, potom je osud takýchto špirál jednoduchý - uplynú stovky miliónov rokov a špirály zmiznú: hviezdy, ktoré do nich vstupujú, „spadnú“ späť alebo navždy opustia galaxiu. Správnosť takýchto myšlienok potvrdzujú výpočty interakcie hviezdnych systémov, ktoré sa vykonávajú na počítači.

Čo je však prekvapujúce: môžete nájsť také galaxie, v ktorých sa vonkajšie vetvy "spájajú" s obvyklými špirálovými vetvami. To znamená, že excitácia hustotných vĺn môže byť spojená s vonkajším vplyvom. Ukazuje sa, že jedna galaxia môže ovplyvňovať formovanie hviezd (a teda aj planét) na diaľku v inej, susednej galaxii (Existuje dôvod domnievať sa, že naša galaxia nesie aj stopy interakcie so susednými systémami - LMC a MMO. Austrálski rádioastronómovia objavili dlhý a úzky "rukáv" riedeného studeného neutrálneho vodíka, ktorý pretína viac ako polovicu oblohy, takže hviezdy ešte nemusia byť v susedných galaxiách spájané s týmito dvoma galaxiami. sa tam rozlišujú ako samostatné body.).

Jedným z najpozoruhodnejších útvarov na diskoch galaxií, ako je ten náš, sú špirálové ramená (alebo ramená). Dali názov tomuto typu objektov - špirálové galaxie. Špirálová štruktúra v našej Galaxii je veľmi dobre vyvinutá. Pozdĺž ramien sa sústreďujú najmä najmladšie hviezdy, mnoho otvorených hviezdokôp a asociácií, ako aj reťaze hustých oblakov medzihviezdneho plynu, v ktorých sa hviezdy ďalej tvoria. Špirálové ramená obsahujú veľké množstvo premenných a vzplanutých hviezd a najčastejšie sú v nich pozorované výbuchy niektorých typov supernov. Na rozdiel od halo, kde sú akékoľvek prejavy hviezdnej aktivity mimoriadne zriedkavé, vo vetvách pokračuje búrlivý život spojený s nepretržitým prechodom hmoty z medzihviezdneho priestoru k hviezdam a späť. Galaktické magnetické pole, prenikajúce celým plynným diskom, je tiež sústredené prevažne v špirálach.

špirálové ramená mliečna dráha do značnej miery skryté pred nami absorbovaním hmoty. Ich podrobné štúdium začalo po nástupe rádioteleskopov. Umožnili študovať štruktúru Galaxie pozorovaním rádiovej emisie medzihviezdnych atómov vodíka, ktoré sú sústredené pozdĺž dlhých špirál. Podľa moderných koncepcií sú špirálové ramená spojené s kompresnými vlnami šíriacimi sa cez disk galaxie. Pri prechode cez kompresné oblasti sa hmota disku stáva hustejšou a tvorba hviezd z plynu sa stáva intenzívnejšou. Dôvody objavenia sa takejto zvláštnej vlnovej štruktúry na diskoch špirálových galaxií nie sú úplne jasné.

Naša Galaxia a miesto Slnka v nej Kopy a asociácie hviezd: guľové hviezdokopy

Kopa je skupina hviezd spojených spoločným pôvodom, polohou v priestore a pohybom. Objavilo sa rozdelenie hviezdokôp na guľové a otvorené, potom sa objavil ďalší typ asociačných hviezdnych skupín. V malom ďalekohľade vyzerajú guľové hviezdokopy ako veľmi blízke zhluky hviezd. Všetky majú výrazný guľovitý alebo mierne sploštený tvar, hviezdy sú v nich silne sústredené smerom k stredu, splývajúce do jedného svetelného bodu. Iba pozorovania s veľmi vysokým uhlovým rozlíšením, ako je Hubbleov vesmírny teleskop, nám umožňujú vidieť jednotlivé hviezdy až do úplného stredu. Najväčšie hviezdokopy obsahujú viac ako milión hviezd. Počet hviezd na kubický parsek v centrách guľových hviezdokôp sa pohybuje od niekoľkých stoviek až po desiatky tisíc. Všimnite si, že v blízkosti Slnka padá jedna hviezda na objem väčší ako kubický parsek. Priemery guľových hviezdokôp sa pohybujú od 20 do 100 ks. Guľové hviezdokopy sú najstaršími objektmi v našej Galaxii: vznikli súčasne s ňou. Keď bol vek hviezdokôp ešte malý, zahŕňali hviezdy veľmi odlišných hmotností. Najľahšie boli niekoľkonásobne menej hmotné ako Slnko a hmotnosť najťažších bola niekoľkonásobne väčšia ako hmotnosť Slnka. V masívnych hviezdach sú všetky procesy intenzívnejšie ako v tých ľahkých, rýchlo míňajú zásoby energie a „umierajú“. Preto sú teraz v guľových hviezdokopách prítomné iba hviezdy s nízkou hmotnosťou a väčšina z nich je v neskorom štádiu svojho vývoja. Keď vymrú, zostanú v zhlukoch len tie najmenšie hviezdy, ktoré žijú veľmi dlho. Keď viete, koľko hviezd s rôznou hmotnosťou je v zhluku, môžete určiť, pred akou dobou vznikla. Takto odhadovaný vek guľových hviezdokôp presahuje 12 miliárd rokov.

Masívne hviezdy, ktoré boli kedysi členmi týchto systémov, nezmizli bez stopy. Zanechali po sebe bielych trpaslíkov, neutrónové hviezdy a možno aj čierne diery. Najčastejšie sa odhaľujú gravitačnou interakciou s ostatnými členmi zhluku. Výsledok: výbuchy nových hviezd, pulzarov. Staré hviezdy často strácajú stabilitu a začínajú pravidelne meniť jas – stávajú sa premenlivými. V guľových hviezdokopách je veľa podobných hviezd – cefeíd. Guľové hviezdokopy, ktoré sa zrodili v rovnakom čase ako Galaxia, sa prakticky zachovali chemické zloženie toho gigantického predgalaktického mraku, z ktorého sa sformovali. Nízky obsah ťažkých chemické prvky. História vzniku guľových hviezdokôp sa odráža v ich priestorovom rozložení v Galaxii. Všetky sú umiestnené sféricky symetricky vzhľadom na stred Galaxie.

V odľahlých oblastiach vesmíru bol nedávno objavený nový typ galaxie, ktorý bol podmienečne nazývaný "super špirály". Sú skutočne gigantické, vo všetkých ohľadoch prevyšujú našu Mliečnu dráhu a veľkosťou a jasom môžu konkurovať najväčším galaxiám, ktoré boli objavené len vo vesmíre.

Superspirálne galaxie, ako sa ukázalo, boli v mysliach astronómov už dlho - jednoducho úspešne napodobňovali typické špirálové galaxie. Nová štúdia bola vykonaná s použitím archivovaných údajov z NASA a ukázala, že tieto galaxie, ktoré sú nám na prvý pohľad blízko, sú v skutočnosti veľmi ďaleko, ale zdajú sa byť blízko, pretože sú obrovské. Bezprostredne pred výskumníkmi vyvstala nová otázka: ako je vôbec existencia takýchto špirálových galaxií možná.

„Objavili sme predtým neznámu triedu špirálových galaxií, ktoré sú také obrovské a jasné ako najväčšie nám známe galaxie. Jednoducho povedané, je to to isté, ako keby sme na Zemi objavili nového neznámeho tvora veľkosti slona, ​​no zoológom stále neznámeho, “Patrick Ogle z Kalifornského technologického inštitútu, hlavný autor článku publikovaného v The Astrophysical Journal.

Jedna z troch galaxií s dvoma jadrami, jej názov je 2MASX J08542169+0449308. Zdroj: SDSS

Ogle a jeho kolegovia narazili na tieto super špirály celkom náhodou, keď hľadali extrémne jasné, masívne galaxie v hlbinách archívu NED (NASA/IPAC Extragalactic Database). Tento archív je online úložiskom obsahujúcim informácie o viac ako sto miliónoch galaxií. NED kombinuje údaje z mnohých rôznych projektov, vrátane ultrafialových pozorovaní z orbitálnej sondy GALEX, pozemného prieskumu Sloane Digital Sky Survey, prieskumu 2MASS a jednotlivých kozmických lodí Spitzer a WISE.

„Tento úžasný objav triedy obrovských špirálových galaxií bol spôsobený iba rutinnou analýzou databázy galaxií NED. Dá sa teda povedať, že aj rutinná, systematická a dôsledná práca s archívmi zovšeobecnená pre všetky projekty prináša svoje ovocie. Sme si istí, že archív obsahuje informácie o mnohých ďalších takýchto peckách. Musíme sa len naučiť klásť správne otázky.“ – George Helow, spoluautor výskumu a vedúci archívu

Pôvodne sa Ogle, Helow a ich kolegovia správne domnievali, že dominantnými prvkami v skúmaných archívnych informáciách budú obrovské, zrelé galaxie, ktoré vďaka svojmu neobvyklému tvaru patria do elipsovitej triedy. Ako sa však ukázalo, vedcov čakalo obrovské prekvapenie. Zo všeobecnej databázy bolo vybraných približne 800 000 galaxií, ktoré sa od nás nachádzajú vo vzdialenosti nie viac ako 3,5 miliardy svetelných rokov. Prekvapivo bolo 53 najjasnejších galaxií skôr špirálových ako eliptických. Výskumníci prekontrolovali vzdialenosti týchto galaxií a ukázalo sa, že sa nachádzajú o ďalších 1,2 miliardy svetelných rokov ďalej, než sa pôvodne predpokladalo. Akonáhle boli vzdialenosti správne odhadnuté, bola odhalená ohromujúca veľkosť a vlastnosti tejto novoobjavenej triedy špirálových galaxií.

Ďalšia galaxia, ktorú možno klasifikovať ako superšpirálu. Volá sa 2MASX J16014061+2718161 a má tiež dve jadrá. Zdroj: SDSS

Ako sa teraz zistilo, superspirálne galaxie môžu mať jasnosť väčšiu ako jasnosť Mliečnej dráhy 8 až 14-krát, sú desaťkrát hmotnejšie ako naša Galaxia. Ich jasné, hviezdami naplnené disky majú 2 až 4-násobok nášho priemeru a doteraz najväčšia známa špirálová galaxia má priemer 440 000 svetelných rokov. Superspirálne galaxie vyžarujú silné ultrafialové a stredné infračervené žiarenie. To znamená, že v ich hĺbkach aktívne prebiehajú procesy vzniku nových hviezd, rýchlosť ich zrodu je asi 30-krát vyššia, opäť v porovnaní s našou Galaxiou.

Podľa súčasnej astrofyzikálnej teórie neexistuje spôsob, ako by špirálové galaxie mohli dosiahnuť niektorú z týchto úžasných vlastností, nieto ešte mať všetky tieto vlastnosti naraz. Faktom je, že špirálové galaxie rastú zachytávaním studeného plynu z medzigalaktickej hmoty. V určitom bode hmotnosť obyčajnej špirálovej galaxie dosiahne také veľké hodnoty, v dôsledku čoho sa zachytený plyn začne v jej vnútri veľmi rýchlo pohybovať. Z tohto dôvodu sa tvorí trenie hmoty a dochádza k zahrievaniu a zvýšenie teploty začína spomaľovať následné procesy zrodu nových hviezd. Ale ako už všetci vieme, ukázalo sa, že špirálové galaxie tento zákon nedodržiavajú.

Jedna z najväčších superspirálnych galaxií SDSS J094700.08+254045.7. Priemer jeho disku je asi 320 000 svetelných rokov.

Galaxia je veľká formácia hviezd, plynu, prachu, ktoré drží pohromade gravitačná sila. Tieto najväčšie zlúčeniny vo vesmíre sa môžu líšiť tvarom a veľkosťou. Väčšina z vesmírne objekty sú súčasťou konkrétnej galaxie. Sú to hviezdy, planéty, satelity, hmloviny, čierne diery a asteroidy. Niektoré z galaxií majú veľa neviditeľnej temnej energie. Vďaka tomu, že galaxie oddeľuje prázdny vesmír, sa im v kozmickej púšti obrazne hovorí oázy.

Naša galaxia

Naša najbližšia hviezda, Slnko, je jednou z miliárd hviezd v galaxii Mliečna dráha. Pri pohľade na nočnú hviezdnu oblohu je ťažké nevšimnúť si široký pás posiaty hviezdami. Starí Gréci nazývali zhluk týchto hviezd Galaxia.

Ak by sme mali možnosť pozrieť sa na tento hviezdny systém zboku, všimli by sme si sploštenú guľu, v ktorej je vyše 150 miliárd hviezd. Naša galaxia má rozmery, ktoré si len ťažko dokážete predstaviť. Z jednej jej strany na druhú putuje lúč svetla za stotisíc pozemské roky! Stred našej Galaxie zaberá jadro, z ktorého odchádzajú obrovské špirálové vetvy vyplnené hviezdami. Vzdialenosť od Slnka k jadru Galaxie je 30 000 svetelných rokov. slnečná sústava nachádza sa na okraji Mliečnej dráhy.

Hviezdy v Galaxii, napriek obrovskej akumulácii kozmických telies, sú zriedkavé. Napríklad vzdialenosť medzi najbližšími hviezdami je desiatky miliónov krát väčšia ako ich priemer. Nedá sa povedať, že hviezdy sú vo vesmíre rozptýlené náhodne. Ich umiestnenie závisí od gravitačných síl, ktoré držia nebeské teleso v určitej rovine. Hviezdne systémy s ich gravitačnými poľami sa nazývajú galaxie. Okrem hviezd zahŕňa zloženie galaxie aj plyn a medzihviezdny prach.

zloženie galaxií.

Vesmír sa skladá aj z mnohých iných galaxií. Najbližšie k nám sú vzdialené vo vzdialenosti 150 tisíc svetelných rokov. Na oblohe južnej pologule ich možno vidieť vo forme malých zahmlených škvŕn. Prvýkrát ich opísal člen Magellanovej expedície okolo sveta Pigafett. Do vedy vstúpili pod názvom Veľký a Malý Magellanov oblak.

Najbližšia galaxia k nám je hmlovina Andromeda. Má veľmi veľkú veľkosť, takže je viditeľný zo Zeme bežným ďalekohľadom a za jasného počasia - dokonca aj voľným okom.

Samotná štruktúra galaxie pripomína obrovskú špirálu konvexnú vo vesmíre. Na jednom zo špirálových ramien, ¾ vzdialenosti od stredu, je slnečná sústava. Všetko v galaxii sa točí okolo centrálneho jadra a riadi sa silou svojej gravitácie. V roku 1962 astronóm Edwin Hubble klasifikoval galaxie podľa ich tvaru. Vedec rozdelil všetky galaxie na eliptické, špirálové, nepravidelné a galaxie s priečkou.

V časti vesmíru, ktorá je k dispozícii pre astronomický výskum, sú miliardy galaxií. Súhrnne ich astronómovia nazývajú Metagalaxia.

Galaxie vesmíru

Galaxie sú reprezentované veľkými zoskupeniami hviezd, plynu, prachu, ktoré drží pohromade gravitácia. Môžu sa značne líšiť tvarom a veľkosťou. Väčšina vesmírnych objektov patrí do galaxie. Sú to čierne diery, asteroidy, hviezdy so satelitmi a planétami, hmloviny, neutrónové satelity.

Väčšina vesmírnych galaxií obsahuje obrovské množstvo neviditeľnej temnej energie. Keďže priestor medzi rôznymi galaxiami sa považuje za prázdny, často sa nazývajú oázy v prázdnote vesmíru. Napríklad hviezda s názvom Slnko je jednou z miliárd hviezd v galaxii „Mliečna dráha“ v našom vesmíre. V ¾ vzdialenosti od stredu tejto špirály je slnečná sústava. V tejto galaxii sa všetko neustále pohybuje okolo centrálneho jadra, ktoré poslúcha svoju gravitáciu. Spolu s galaxiou sa však pohybuje aj jadro. Zároveň sa všetky galaxie pohybujú superrýchlosťou.
Astronóm Edwin Hubble v roku 1962 vykonal logickú klasifikáciu galaxií vesmíru, berúc do úvahy ich tvar. Teraz sú galaxie rozdelené do 4 hlavných skupín: eliptické, špirálové, galaxie s priečkou (pruhou) a nepravidelné.
Aká je najväčšia galaxia v našom vesmíre?
Najväčšou galaxiou vo vesmíre je superobrovská lentikulárna galaxia v zhluku Abell 2029.

špirálové galaxie

Sú to galaxie, ktoré svojim tvarom pripomínajú plochý špirálový disk s jasným stredom (jadrom). Mliečna dráha je typická špirálová galaxia. Špirálové galaxie sa zvyčajne nazývajú písmenom S, delia sa na 4 podskupiny: Sa, So, Sc a Sb. Galaxie patriace do skupiny So sa vyznačujú jasnými jadrami, ktoré nemajú špirálové ramená. Čo sa týka galaxií Sa, vyznačujú sa hustými špirálovitými ramenami tesne ovinutými okolo centrálneho jadra. Ramená galaxií Sc a Sb len zriedka obklopujú jadro.

Špirálové galaxie v Messierovom katalógu

galaxie s priečkou

Galaxie s priečkou sú podobné špirálovým galaxiám, ale stále majú jeden rozdiel. V takýchto galaxiách špirály nezačínajú od jadra, ale od mostov. Do tejto kategórie patrí asi 1/3 všetkých galaxií. Zvyčajne sa označujú písmenami SB. Na druhej strane sú rozdelené do 3 podskupín Sbc, SBb, SBa. Rozdiel medzi týmito tromi skupinami je určený tvarom a dĺžkou mostíkov, odkiaľ v skutočnosti ramená špirál začínajú.

Špirálové galaxie s Messierovou priečkou

eliptické galaxie

Tvar galaxií sa môže meniť od dokonale okrúhlych až po predĺžené ovály. Ich charakteristickým znakom je absencia centrálneho svetlého jadra. Označujú sa písmenom E a delia sa do 6 podskupín (podľa tvaru). Takéto formy sú označené od E0 do E7. Prvý má takmer okrúhly tvar, pričom E7 sa vyznačujú extrémne pretiahnutým tvarom.

Eliptické galaxie v Messierovom katalógu

Nepravidelné galaxie

Nemajú výraznú štruktúru ani tvar. Nepravidelné galaxie sa zvyčajne delia do 2 tried: IO a Im. Najbežnejšia je trieda galaxií Im (má len jemný náznak štruktúry). V niektorých prípadoch sú vysledované špirálovité zvyšky. IO patrí do triedy galaxií, ktoré majú chaotický tvar. Malé a veľké Magellanove oblaky sú ukážkovým príkladom triedy Im.

Messierov katalóg nepravidelných galaxií

Tabuľka charakteristík hlavných typov galaxií

Veľký portrét galaxií

Nie je to tak dávno, čo astronómovia začali pracovať na spoločnom projekte na určenie polohy galaxií vo vesmíre. Ich úlohou je získať podrobnejší obraz celková štruktúra a tvar vesmíru vo veľkom meradle. Bohužiaľ, rozsah vesmíru je pre mnohých ľudí ťažké odhadnúť na pochopenie. Vezmite si aspoň našu galaxiu pozostávajúcu z viac ako sto miliárd hviezd. Vo vesmíre sú ďalšie miliardy galaxií. Boli objavené vzdialené galaxie, no ich svetlo vidíme ako pred takmer 9 miliardami rokov (delí nás taká veľká vzdialenosť).

Astronómovia si uvedomili, že väčšina galaxií patrí do určitej skupiny (stalo sa známe ako „kopa“). Mliečna dráha je súčasťou kopy, ktorá sa skladá zo štyridsiatich známych galaxií. Väčšina týchto zhlukov je spravidla súčasťou ešte väčšieho zoskupenia, ktoré sa nazýva superklastre.

Naša hviezdokopa je súčasťou nadklastra bežne označovaného ako hviezdokopa. Takáto masívna kopa pozostáva z viac ako 2 tisíc galaxií. V rovnakom čase, keď astronómovia zmapovali polohu týchto galaxií, začali sa formovať superkopy. Veľké superklastre sa zhromaždili okolo niečoho, čo vyzerá ako gigantické bubliny alebo dutiny. Čo je to za štruktúru, zatiaľ nikto nevie. Nerozumieme, čo môže byť v týchto prázdnotách. Podľa predpokladu môžu byť vyplnené určitým typom temnej hmoty, ktorú vedci nepoznajú, alebo môžu mať vo vnútri prázdny priestor. Bude to trvať dlho, kým budeme poznať povahu takýchto dutín.

Galaktické výpočty

Edwin Hubble je zakladateľom galaktického výskumu. Ako prvý prišiel na to, ako vypočítať presnú vzdialenosť ku galaxii. Pri výskume stavil na metódu pulzujúcich hviezd, ktoré sú známejšie ako cefeidy. Vedec si dokázal všimnúť vzťah medzi periódou, ktorá je potrebná na dokončenie jednej pulzácie jasu, a energiou, ktorú hviezda uvoľňuje. Výsledky jeho výskumu boli veľkým prelomom v oblasti galaktického výskumu. Okrem toho zistil, že existuje korelácia medzi červeným spektrom vyžarovaným galaxiou a jej vzdialenosťou (Hubbleova konštanta).

V súčasnosti môžu astronómovia merať vzdialenosť a rýchlosť galaxie meraním množstva červeného posunu v spektre. Je známe, že všetky galaxie vo vesmíre sa navzájom pohybujú. Čím ďalej je galaxia od Zeme, tým väčšia je jej rýchlosť pohybu.

Na vizualizáciu tejto teórie si stačí predstaviť, že riadite auto, ktoré sa pohybuje rýchlosťou 50 km za hodinu. Auto pred vami jazdí rýchlejšie rýchlosťou 50 km za hodinu, čo znamená, že rýchlosť jeho pohybu je 100 km za hodinu. Pred ním je ďalšie auto, ktoré ide rýchlejšie o ďalších 50 km za hodinu. Aj keď sa rýchlosť všetkých 3 áut bude líšiť o 50 km/h, prvé auto sa od vás v skutočnosti vzďaľuje o 100 km/h rýchlejšie. Keďže červené spektrum udáva rýchlosť pohybu galaxie od nás, získame nasledovné: čím väčší je červený posun, tým rýchlejšie sa galaxia pohybuje a tým väčšia je jej vzdialenosť od nás.

Teraz máme nové nástroje, ktoré pomôžu vedcom pri hľadaní nových galaxií. Vďaka Hubblovmu vesmírnemu teleskopu sa vedcom podarilo vidieť to, o čom predtým mohli len snívať. Vysoký výkon tohto teleskopu poskytuje dobrú viditeľnosť aj malých detailov v blízkych galaxiách a umožňuje študovať aj tie vzdialenejšie, ktoré ešte nikto nepoznal. V súčasnosti sú vo vývoji nové nástroje na pozorovanie vesmíru, ktoré v blízkej budúcnosti pomôžu hlbšie pochopiť štruktúru vesmíru.

Typy galaxií

• špirálové galaxie. Tvarom pripomínajú plochý špirálovitý kotúč s výrazným stredom, takzvané jadro. Naša galaxia Mliečna dráha patrí do tejto kategórie. V tejto časti portálu nájdete množstvo rôznych článkov popisujúcich vesmírne objekty našej Galaxie.
• Galaxie s priečkou. Podobajú sa na špirálové, len sa od nich líšia jedným podstatným rozdielom. Špirály nevychádzajú z jadra, ale z takzvaných skokanov. Táto kategória zahŕňa tretinu všetkých galaxií vo vesmíre.
• Eliptické galaxie majú rôzne formy: od dokonale okrúhlych po oválne predĺžené. Oproti špirálovým im chýba centrálne výrazné jadro.
• Nepravidelné galaxie nemajú charakteristický tvar ani štruktúru. Nemožno ich pripísať žiadnemu z vyššie uvedených typov. Z nesprávnych galaxií v rozľahlosti vesmíru je ich oveľa menej.

Astronómovia v V poslednej dobe spustený spoločný projekt identifikovať polohu všetkých galaxií vo vesmíre. Vedci dúfajú, že získajú lepší obraz o jeho štruktúre vo veľkom meradle. Veľkosť vesmíru je ťažké odhadnúť pre ľudské myslenie a chápanie. Len naša galaxia je spojením stoviek miliárd hviezd. A takých galaxií sú miliardy. Svetlo z objavených vzdialených galaxií vidíme, ale to ani neznamená, že sa pozeráme do minulosti, pretože svetelný lúč k nám dopadá desiatky miliárd rokov, delí nás taká veľká vzdialenosť.

Astronómovia tiež spájajú väčšinu galaxií s určitými skupinami nazývanými zhluky. Naša Mliečna dráha patrí do zhluku 40 preskúmaných galaxií. Takéto zhluky sa spájajú do veľkých zoskupení nazývaných superklastre. Kopa s našou galaxiou je súčasťou nadkopy v Panne. Táto obrovská kopa obsahuje viac ako 2000 galaxií. Keď vedci začali mapovať distribúciu týchto galaxií, superkopy nadobudli určité tvary. Väčšina galaktických superkopy bola obklopená obrovskými dutinami. Nikto nevie, čo by mohlo byť vo vnútri týchto dutín: vonkajší priestor ako medziplanetárny alebo nový formulár záležitosť. Vyriešenie tejto hádanky bude trvať dlho.

Interakcia galaxií

Nemenej zaujímavá je pre vedcov aj otázka interakcie galaxií ako zložiek vesmírnych systémov. Nie je žiadnym tajomstvom, že vesmírne objekty sú v neustálom pohybe. Galaxie nie sú výnimkou z tohto pravidla. Niektoré z typov galaxií by mohli spôsobiť kolíziu alebo zlúčenie dvoch vesmírnych systémov. Ak sa pozriete na to, ako tieto vesmírne objekty vyzerajú, veľké zmeny v dôsledku ich interakcie sa stanú zrozumiteľnejšími. Pri zrážke dvoch vesmírnych systémov vystrekuje obrovské množstvo energie. Stretnutie dvoch galaxií v rozľahlosti Vesmíru je ešte pravdepodobnejšia udalosť ako zrážka dvoch hviezd. Zrážka galaxií nemusí vždy skončiť výbuchom. Malý vesmírny systém môže voľne prechádzať okolo svojho väčšieho náprotivku, pričom len nepatrne mení svoju štruktúru.

Teda útvary podobné vzhľad pozdĺž dlhých chodieb. Hviezdy a plynové zóny vynikajú svojim zložením, často vznikajú nové svietidlá. Sú chvíle, keď sa galaxie nezrážajú, ale len zľahka sa navzájom dotýkajú. Aj takáto interakcia však spúšťa reťaz nezvratných procesov, ktoré vedú k obrovským zmenám v štruktúre oboch galaxií.

Aká je budúcnosť našej galaxie?

Ako vedci naznačujú, je možné, že v ďalekej budúcnosti bude Mliečna dráha schopná absorbovať malý satelitný systém, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 50 svetelných rokov od nás. Štúdie ukazujú, že tento satelit má potenciál dlhého života, no ak sa zrazí s obrovským susedom, s najväčšou pravdepodobnosťou ukončí svoju samostatnú existenciu. Astronómovia tiež predpovedajú kolíziu medzi Mliečnou dráhou a hmlovinou Andromeda. Galaxie sa k sebe pohybujú rýchlosťou svetla. Pred pravdepodobnou zrážkou počkajte asi tri miliardy pozemských rokov. Či sa to však teraz skutočne stane, je ťažké polemizovať kvôli nedostatku údajov o pohybe oboch vesmírnych systémov.

Popis galaxiíKvant. Priestor

Portál vás zavedie do sveta zaujímavého a fascinujúceho priestoru. Spoznáte podstatu stavby Vesmíru, zoznámite sa so štruktúrou známych veľkých galaxií a ich zložkami. Čítaním článkov o našej galaxii sa nám stávajú niektoré javy, ktoré možno pozorovať na nočnej oblohe, zrozumiteľnejšie.

Všetky galaxie sú vo veľkej vzdialenosti od Zeme. Voľným okom je možné vidieť iba tri galaxie: Veľký a Malý Magellanov mrak a hmlovinu Andromeda. Nie je možné spočítať všetky galaxie. Vedci predpokladajú, že ich počet je asi 100 miliárd. Priestorové usporiadanie galaxií je nerovnomerné – jedna oblasť ich môže obsahovať obrovské množstvo, v druhej nebude ani jedna malá galaxia vôbec. Astronómom sa až do začiatku 90. rokov nepodarilo oddeliť obraz galaxií od jednotlivých hviezd. V tom čase existovalo asi 30 galaxií s jednotlivými hviezdami. Všetci boli zaradení do Miestnej skupiny. V roku 1990 sa vo vývoji astronómie ako vedy odohrala majestátna udalosť – na obežnú dráhu Zeme bol vypustený Hubblov teleskop. Práve táto technika, ako aj nové pozemné 10-metrové teleskopy umožnili výrazne vidieť viac vyriešené galaxie.

Dnes si „astronomické mysle“ sveta lámu hlavu nad úlohou temnej hmoty pri stavbe galaxií, ktorá sa prejavuje iba gravitačnou interakciou. Napríklad v niektorých veľké galaxie tvorí asi 90 % celkovej hmoty, pričom trpasličie galaxie ho nemusia obsahovať vôbec.

Evolúcia galaxií

Vedci sa domnievajú, že vznik galaxií je prirodzenou etapou vývoja vesmíru, ktorý prebiehal pod vplyvom gravitačných síl. Približne pred 14 miliardami rokov sa začala tvorba protoklastrov v primárnej hmote. Ďalej pod vplyvom rôznych dynamické procesy došlo k oddeleniu galaktických skupín. Množstvo tvarov galaxií sa vysvetľuje rozmanitosťou počiatočné podmienky pri ich formovaní.

Stlačenie galaxie trvá asi 3 miliardy rokov. Počas určitého časového obdobia sa oblak plynu zmení na hviezdny systém. K tvorbe hviezd dochádza pod vplyvom gravitačnej kompresie oblakov plynu. Po dosiahnutí určitej teploty a hustoty v strede oblaku, postačujúcej na spustenie termonukleárnych reakcií, vzniká nová hviezda. Masívne hviezdy sú tvorené z termonukleárnych chemických prvkov, ktorých hmotnosť je väčšia ako hélium. Tieto prvky vytvárajú primárne prostredie hélium-vodík. Pri grandióznych výbuchoch supernov vznikajú prvky ťažšie ako železo. Z toho vyplýva, že galaxiu tvoria dve generácie hviezd. Prvou generáciou sú najstaršie hviezdy, ktoré pozostávajú z hélia, vodíka a veľmi malého množstva ťažkých prvkov. Hviezdy druhej generácie majú výraznejšiu prímes ťažkých prvkov, pretože sú tvorené z prvotného plynu obohateného o ťažké prvky.

V modernej astronómii majú galaxie ako kozmické štruktúry samostatné miesto. Podrobne sa študujú typy galaxií, vlastnosti ich interakcie, podobnosti a rozdiely a robí sa predpoveď ich budúcnosti. Táto oblasť obsahuje oveľa viac nepochopiteľných vecí, ktoré si vyžadujú ďalšie štúdium. moderná veda vyriešili mnohé otázky týkajúce sa typov formovania galaxií, ale existuje aj veľa prázdnych miest spojených so vznikom týchto kozmických systémov. Súčasné tempo modernizácie výskumných zariadení, vývoj nových metodík pre štúdium vesmírnych telies dávajú nádej na výrazný prelom v budúcnosti. Tak či onak, galaxie budú vždy v strede vedecký výskum. A vychádza nielen z ľudskej zvedavosti. Po získaní údajov o vzorcoch vývoja vesmírnych systémov budeme schopní predpovedať budúcnosť našej galaxie nazývanej Mliečna dráha.

Najzaujímavejšie novinky, vedecké, autorské články o štúdiu galaxií vám poskytne portál. Nájdete tu úchvatné videá, vysokokvalitné snímky zo satelitov a ďalekohľadov, ktoré vás nenechajú ľahostajnými. Ponorte sa s nami do sveta neznámeho vesmíru!

Fotografia Hubblea ukazuje M71, pripomienku toho, aké úžasné a fotogenické môžu byť špirálové galaxie. Takmer 70 % susedov Mliečnej dráhy je tohto typu (2. apríla 2013).

Zistite, ako to vyzerá špirálová galaxia: popis a charakteristika s fotografiami, klasifikácia, úloha Edwina Hubbla, typ Mliečnej dráhy, zrod a vývoj.

Je ľahké uhádnuť, že špirálové galaxie dostali svoje meno kvôli pozorovanému tvaru. Sú to víriace zbierky plynu a hviezd (horúcich a mladých), niekedy nápadného vzhľadu.

Charakterizácia a klasifikácia špirálových galaxií

Je potrebné pochopiť, ako vyzerá štruktúra špirálových galaxií. Väčšina špirálových galaxií, ako napríklad Mliečna dráha, má centrálnu vydutinu (jadro), okolo ktorej sa otáča plochý hviezdny disk. Galaktický stred je vyplnený staršími, slabšími hviezdami a tiež hostí supermasívnu (hoci nie je vždy ľahké ju nájsť kvôli prachu a plynu). Slabé svetlo starých hviezd sťažuje určenie vydutia a existujú špirály, ktoré túto vlastnosť vôbec nemajú.

Je to disk, ktorý uľahčuje odlíšenie tohto typu galaxie od ostatných (dôležitý prvok špirálovej galaxie). Má špirálové ramená naplnené mladými hviezdami, prachom a plynom. Práve žiarivé hviezdy robia rukávy tak výraznými a nápadnými.

Presný vzor vzniku špirálových ramien je stále záhadou. Ak by to boli trvalé galaktické vlastnosti, mali by zmiznúť do miliardy rokov. Vedci sa domnievajú, že môžu byť výsledkom hustotných vĺn šíriacich sa cez vonkajší disk. Pri zrážke mohli vzniknúť aj samotné vlny. Pri zlučovaní hmotnosť jedného ovplyvňuje zmenu štruktúry druhého.

Približne 2/3 špirálových galaxií obsahuje v strede priečku. má tiež podobnú štruktúru, ale je ťažké ju vidieť. Preto až do roku 2005 nebolo možné jeho prítomnosť potvrdiť. Klasifikácia galaxií sa objavila v roku 1926 vďaka Edwinovi Hubbleovi. Nazýva sa „Hubbleova ladiaca vidlica“ a princíp organizácie je založený na galaktickej forme. Špirály sú rozdelené podľa toho, ako veľmi sú ich ramená skrútené, ako aj podľa prítomnosti alebo neprítomnosti tyče.

Z celého súboru pozorovaných galaxií patrí 77 % špirálovitým galaxiám. Nemyslite si však, že dominujú. Táto pocta však patrí eliptickým, ktoré sú v konečnom dôsledku ďalšou formou premeny pre špirálové. Eliptické galaxie sú staršie a slabšie hviezdy, a preto je ťažšie ich nájsť.

História a vznik špirálových galaxií

Špirálové galaxie sú vyplnené prachom a plynom, čo vytvára vynikajúce podmienky pre vznik hviezd. Predpokladá sa, že sú mladšie ako eliptické. možno nájsť úplne rôzne formy. Asi 60% z nich má niekoľko rukávov, 10% má dva a 30% sa nedá spočítať, keďže časom zmenili svoj vzhľad.

Tieto galaxie sú miliardu až biliónkrát hmotnejšie ako Slnko. Viditeľný disk je široký 10 000 až 300 000 svetelných rokov. Najväčšia špirálová galaxia je NGC 6872, ktorá sa rozprestiera na 522 000 svetelných rokov.

V ranom vesmíre sa galaxie často zrážali a kontaktovali, takže tvar starovekých obrov sa rýchlo zdeformoval. Najstaršia pozorovaná špirálová galaxia je BX442 (10,7 miliardy rokov). Kvôli korelácii medzi vzdialenosťou a časom to vedci dokážu vidieť až 3 miliardy rokov po Veľkom tresku.

Keď špirálová galaxia spotrebuje všetok plyn a prach, hviezdy sa prestanú formovať a špirálová forma sa rozpadne a premenia sa na eliptické. Pozrite si video o galaxiách a dozviete sa viac o zrode hviezd, tvorbe špirál a ramien.

Evolúcia diskových galaxií

Astrofyzička Olga Silchenko o zrode hviezd, modelovaní galaxií a narastaní vonkajšieho studeného plynu:

Špirálový vzor galaxií

Astronóm Alexej Rastorguev o príčinách špirálového vzoru, teórii hustotných vĺn a ťažkostiach pri štúdiu našej galaxie: