Spirālveida galaktika: definīcija, tipi, struktūra un īpašības
Spirālveida galaktika ir tāda veida galaktika, kas izskatās kā plakans, lēni rotējošs disks ar izliekumu centrā. Tajā atrodas miljoniem vai miljardiem zvaigžņu, starp tām arī jaunās zvaigznes, kā arī plašas gāzes un putekļu mākoņi. Spirālveida galaktikās būtiska loma ir tumšajai matērijai, kas veido masīvā, plaši izstieptu halo ap redzamā diska daļu, un daudzām no tām centrā atrodas supermasīvs melnais caurums, kurš ietekmē gan dinamiku, gan reģionālo evolūciju.
Ilgu laiku debess objekti, ko mēs redzējām kā miglājiņas, tika interpretēti dažādi; miglājiņas šajā kontekstā vēsturiski apzīmēja plankumu līdzīgas struktūras. Spirālveida miglāju kā tipu pirmo reizi sistemātiski aprakstīja Edvīns Hūbls 1936. gada darbā "The Realm of the Nebulae", un kopš tā laika spirālveida struktūras tika integrētas plašākā galaktiku klasifikācijā. Hūbla klasifikācija (un vēlākas variācijas) ļauj galaktikas grupēt pēc diska, izliejuma (bulga), sprauga (bar) un spirāles atzaru izteiktības.
Veidi un klasifikācija
Spirālveida galaktikas iedala vairākās kategorijās:
- Bezspraugu spirālveida (S) — tradicionālais veids, kur centrā ir izlieciens (bulgs) un no tā iziet spirāles atzari.
- Spraugu (barred) spirālveida (SB) — galaktikām ir izteikta lineāra sprauga (bar), no kuras izplešas spirāles atzari; sprauga veicina gāzes plūsmu uz centru un var aktivizēt zvaigžņu veidošanos.
- Hūbla rindas apzīmējumi (Sa, Sb, Sc, SBa, SBb, SBc) — Sa tipa galaktikām ir lielāks centrālais izlieciens un ciešāk sapakoti atzari; Sc tipam — mazāks izlieciens un izteiktāki, vaļīgāki atzari.
- Lielās konstrukcijas (grand-design) — parasti divas labi definētas, simetriskas spirāles skaidri redzamas.
- Vairāku atzaru (multi-armed) — vairāk nekā divas izteiktas spirāles atzari.
- Plūstošās (flocculent) — atzari ir nevienmērīgi, vāji izteikti un grūti nosakāmi kā vienots modelis.
Struktūra
Galvenās spirālveida galaktikas sastāvdaļas:
- Disks: plakana, rotējoša zvaigžņu, gāzes un putekļu plāksne, kurā koncentrēta liela daļa spirāles struktūras un notiek aktīva zvaigžņu veidošanās.
- Centrālais izlieciens (bulgs): vecāku zvaigžņu, blīvāka reģiona, kas var būt bāli un sfērisks vai nedaudz saplacināts.
- Sprauga (bar): lineāra struktūra centrālajā daļā, kas ietekmē gāzes kustību un dinamiku.
- Spirāles atzari: bieži vietas ar intensīvu zvaigžņu veidošanos (H II reģioni), redzamas kā spožākas joslas diska virsmā.
- Halo: izvērsts, reti sastopams zvaigžņu un tumšās matērijas apvalks, kurā var atrasties arī globulārie kopu mezgli.
Fizikālās īpašības un dinamika
Spirālveida galaktiku dinamikā svarīga loma ir rotācijai un masveida sadalījumam. Novērojumi rāda, ka rotācijas ātrums diskā bieži kļūst gandrīz konstantā ārpus centrālajām zonām — tas ir viens no galvenajiem pierādījumiem tumšās matērijas eksistencei. Spirāles atzaru veidošanos skaidro vairākas pieejas:
- Spirāles blīvuma viļņu teorija: atzari ir blīvuma viļņi, kuri pārvietojas caur disku un koncentrē gāzi, tādējādi rosinot zvaigžņu veidošanos tajos.
- Stohastiska / lokāla gravitācijas nestabilitāte: īpaši plūstošajās galaktikās atzari rodas no lokālām gravitācijas svārstībām un zvaigžņu veidošanās ķēdēm.
Spirālveida galaktikās bieži novērojama zvaigžņu krāsu un vecuma gradācija: centrā parasti dominē vecākas, sarkanākas zvaigznes, bet atzaru joslās — jaunas, zilganu baltas zvaigznes.
Veidošanās un evolūcija
Spirālveida galaktikas veidojas un attīstās, mijiedarbojoties vairākiem procesiem: gāzes akrecija no apkārtējā vidē, nelieli saplūšanas notikumi (minor mergers), iekšējā dinamika (spraugas veidošanās) un staru vēstures evolūcija. Vairākas sadursmes vai spēcīgas gravitācijas ietekmes var pārvērst spirālveida galaktiku par eliptisku vai lentikulāru (S0) tipu, it īpaši galaktiku kopās, kur blīvais vide veicina šādas transformācijas.
Novērošana un piemēri
Spirālveida galaktikas tiek pētītas visos elektromagnētiskā spektra diapazonos: optiskajā (zvaigznes, staru reģioni), infrasarkanajā (putekļi un novecojušas zvaigznes), radio (H I gāze) un rentgenā (aktīvās centrālās zonas, melnie caurumi). Mūsu Pašu galaktika — Piena Ceļš — ir spiralveida galaktika ar spraugu un vairākiem atzariem; kā citu labi zināmu piemēru var minēt Andromedu (M31), kas ir Sa tips ar izteiktu diska struktūru.
Izplatība un vide
Aptuveni 60 % no galaktikām mūsu tuvumā esošajā Visumā ("vietējais Visums") ir spirālveida vai neregulāras galaktikas; spirālveida tipa galaktikas ir sevišķi bieži mazāk blīvās kosmiskajās vidēs. Pretstatā tam, eliptiskās galaktikas dominē galaktiku kopu centros un blīvajās apkārtnēs, kur biežāk notiek lielas saplūdes un dinamiskas mijiedarbības.
Spirālveida galaktikas ir būtisks kosmosa evolūcijas elements — tās rāda, kā gāze, gravitācija un zvaigžņu rašanās mijiedarbojas, veidojot redzamo struktūru, ko mēs novērojam plašajā Visumā.
Sarkanā spirālveida galaktika
Spirālveida galaktikas piemērs - Pinwheel galaktika (pazīstama arī kā Messier 101 vai NGC 5457).
Spirālveida ieroči
Spirālveida atzari ir reģioni spirālveida galaktikās. Tajās bieži vien ir putekļi un jaunu karstu zvaigžņu kopas. Tie stiepjas no spirālveida un spirālveida galaktiku ar joslām centrālās izliekuma zonas. Jaunas, karstas zvaigznes ir iemesls, kāpēc spirālveida atzari ir gaišāki par galaktikas centru. Dažām spirālveida galaktikām ir dzelteni, "fosili" vecāku zvaigžņu atzari.
Piena ceļš
20. gadsimta sākumā tika atklāts, ka mūsu pašu Piena ceļš ir spirālveida galaktika. Pagājušā gadsimta 90. gados tika atklāts, ka tā ir spirālveida galaktika. No mūsu stāvokļa Galaktikas diskā šo joslu ir grūti saskatīt. [dead link] Vispārliecinošākie pierādījumi par tās pastāvēšanu ir Spitzera kosmiskā teleskopa veiktā Galaktikas centra zvaigžņu apsekošana. dead lin. k][
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir spirālveida galaktika?
A: Spirālveida galaktika ir galaktika, kurai ir plakans, rotējošs disks ar izliekumu centrā un spirālveida rakstiem, kas stiepjas no izliekuma uz āru.
J: Ko satur spirālveida galaktika?
A: Spirālveida galaktikā ir zvaigznes, gāze, putekļi, tumšā matērija un supermasīvs melnais caurums tās centrā.
J: Par ko ilgi tika uzskatīts, ka galaktikas ir galaktikas?
A: Ilgi tika uzskatīts, ka galaktikas ir miglājiņas.
J: Kurš pirmais aprakstīja spirālveida miglāju kā tipu?
A: Edvīns Hūbls 1936. gadā savā darbā "The Realm of the Nebulae" ("Miglāju valstība") pirmo reizi aprakstīja spirālveida miglāju kā tipu.
J: Kas ir spirālveida galaktika?
A: Aizspraustās spirālās galaktikas ir svarīgs un bieži sastopams spirālo galaktiku tips.
J: Kādi ir vēl trīs spirālveida galaktiku veidi?
A: Trīs citi spirālveida galaktiku veidi ir lielformāta spirālveida galaktikas, daudzstaru spirālveida galaktikas un plūstošās spirālveida galaktikas.
J: Kur visbiežāk sastopamas spirālveida un neregulāras galaktikas?
A: Spirālveida un neregulāras galaktikas pārsvarā ir sastopamas Visuma zema blīvuma daļās, un tās reti sastopamas galaktiku kopu centros.
