1845 yilda ingliz astronomi Lord Ross spiral tipdagi tumanliklarning butun sinfini kashf etdi. Ularning tabiati faqat yigirmanchi asrning boshlarida o'rnatildi. Olimlar bu tumanliklar bizning Galaktikamizga o‘xshash ulkan yulduz tizimlari ekanligini isbotladilar, lekin ular undan millionlab yorug‘lik yili uzoqlikda joylashgan.
Umumiy ma'lumot
Spiral galaktikalar (ushbu maqoladagi fotosuratlar ularning tuzilishining xususiyatlarini ko'rsatadi) bir-biriga qo'yilgan bir juft likopcha yoki bikonveks linzaga o'xshaydi. Ular katta yulduz diskini ham, haloni ham aniqlay oladi. Vizual ravishda shishga o'xshash markaziy qism odatda bo'rtiq deb ataladi. Disk bo'ylab o'tadigan qorong'u chiziq (yulduzlararo muhitning shaffof bo'lmagan qatlami) yulduzlararo chang deb ataladi.
Spiral galaktikalar odatda S harfi bilan belgilanadi. Bundan tashqari, ular odatda tuzilish darajasiga ko'ra bo'linadi. Buning uchun asosiy belgiga a, b yoki c harflari qo'shiladi. Shunday qilib, Sa rivojlanmagan galaktikaga to'g'ri keladispiral struktura, lekin katta yadro bilan. Uchinchi sinf - Sc - zaif yadro va kuchli spiral shoxlari bo'lgan qarama-qarshi ob'ektlarga tegishli. Markaziy qismdagi ba'zi yulduz tizimlarida jumper bo'lishi mumkin, bu odatda bar deb ataladi. Bunday holda, belgiga B belgisi qo'shiladi. Bizning galaktikamiz oraliq turdagi, jumpersiz.
Spiral disk konstruksiyalari qanday shakllangan?
Yassi disk shaklidagi shakllar yulduz klasterlarining aylanishi bilan izohlanadi. Galaktikaning paydo bo'lishi paytida markazdan qochma kuch protogalaktik bulutning aylanish o'qiga perpendikulyar yo'nalishda siqilishiga to'sqinlik qiladi, degan gipoteza mavjud. Tumanliklar ichidagi gazlar va yulduzlar harakatining tabiati bir xil emasligini ham bilishingiz kerak: diffuz klasterlar eski yulduzlarga qaraganda tezroq aylanadi. Misol uchun, agar gazning xarakterli aylanish tezligi 150-500 km / s bo'lsa, u holda halo yulduz har doim sekinroq harakat qiladi. Bunday ob'ektlardan tashkil topgan bo'rtiqlarning tezligi disklarga qaraganda uch baravar past bo'ladi.
Yulduzli gaz
Galaktikalar ichida oʻz orbitalarida harakatlanuvchi milliardlab yulduz tizimlarini yulduz gazining bir turini tashkil etuvchi zarralar toʻplami deb hisoblash mumkin. Va eng qiziq narsa, uning xususiyatlari oddiy gazga juda yaqin. Unga "zarrachalar konsentratsiyasi", "zichlik", "bosim", "harorat" kabi tushunchalarni qo'llash mumkin. Bu erda oxirgi parametrning analogi o'rtacha energiya hisoblanadiyulduzlarning "xaotik" harakati. Yulduzli gazdan hosil bo'lgan aylanuvchi disklarda tovush to'lqinlariga yaqin bo'lgan kamdan-kam siqilish zichligidagi spiral turdagi to'lqinlar tarqalishi mumkin. Ular bir necha yuz million yil davomida galaktika atrofida doimiy burchak tezligida yugura oladilar. Ular spiral shoxlarning shakllanishi uchun javobgardir. Gazni siqish sodir bo'lgan vaqtda sovuq bulutlarning hosil bo'lish jarayoni boshlanadi, bu esa faol yulduz shakllanishiga olib keladi.
Bu qiziq
Halo va elliptik tizimlarda gaz dinamik, ya'ni issiq. Shunga ko'ra, bu turdagi galaktikadagi yulduzlarning harakati xaotikdir. Natijada, fazoviy jihatdan yaqin jismlar uchun ularning tezligi o'rtasidagi o'rtacha farq sekundiga bir necha yuz kilometrni tashkil qiladi (tezlikning tarqalishi). Yulduzli gazlar uchun tezlik dispersiyasi odatda 10-50 km / s ni tashkil qiladi, ularning "darajasi" sezilarli darajada sovuq. Bu farqning sababi koinot galaktikalari endigina shakllana boshlagan o'sha uzoq vaqtlarda (o'n milliard yil oldin) yotadi, deb ishoniladi. Sferik komponentlar birinchi bo'lib hosil bo'lgan.
Spiral to'lqinlar aylanuvchi disk bo'ylab harakatlanadigan zichlik to'lqinlari deb ataladi. Natijada, bu turdagi galaktikaning barcha yulduzlari, go'yo, o'z shoxlariga chiqib ketishadi va u erdan chiqib ketishadi. Spiral qo'llar va yulduzlarning tezligi mos keladigan yagona joy - bu korotatsiya doirasi. Aytgancha, bu erda quyosh joylashgan. Bizning sayyoramiz uchun bu holat juda qulay: Yer galaktikaning nisbatan tinch joyida joylashgan, natijada u ko'p milliard yillar davomida galaktik miqyosdagi kataklizmlardan unchalik ta'sirlanmagan.
Spiral galaktikalarning xususiyatlari
Eliptik shakllanishlardan farqli o'laroq, har bir spiral galaktika (misollarni maqolada keltirilgan fotosuratlarda ko'rish mumkin) o'ziga xos ta'mga ega. Agar birinchi tur xotirjamlik, turg'unlik, barqarorlik bilan bog'liq bo'lsa, ikkinchi tur - dinamika, bo'ronlar, aylanishlar. Balki shuning uchun ham astronomlar kosmosni (koinotni) "g'azablangan" deb aytishadi. Spiral galaktikaning tuzilishi markaziy yadroni o'z ichiga oladi, undan chiroyli qo'llar (novdalar) paydo bo'ladi. Ular yulduzlar to'plamidan tashqarida asta-sekin o'zlarining konturlarini yo'qotmoqdalar. Bunday ko'rinishni kuchli, tezkor harakat bilan bog'lash mumkin emas. Spiral galaktikalar turli shakllar hamda shoxlarining naqshlari bilan ajralib turadi.
Galaktikalar qanday tasniflanadi
Bu xilma-xillikka qaramay, olimlar barcha ma'lum bo'lgan spiral galaktikalarni tasniflashga muvaffaq bo'lishdi. Biz asosiy parametr sifatida qo'llarning rivojlanish darajasi va yadro hajmidan foydalanishga qaror qildik va siqilish darajasi keraksiz deb fonga tushdi.
Sa
Edvin P. Xabbl shoxlari kam rivojlangan spiral galaktikalarni Sa sinfiga kiritgan. Bunday klasterlar har doim katta yadrolarga ega. Ko'pincha ma'lum bir sinf galaktikasining markazibutun klasterning yarmiga teng. Ushbu ob'ektlar eng kam ekspressivlik bilan tavsiflanadi. Ularni hatto elliptik yulduz klasterlari bilan solishtirish mumkin. Ko'pincha koinotning spiral galaktikalarida ikkita qo'l bor. Ular yadroning qarama-qarshi qirralarida joylashgan. Filiallar nosimmetrik, o'xshash tarzda ochiladi. Markazdan uzoqlashganda, shoxlarning yorqinligi pasayadi va ma'lum masofada ular umuman ko'rinmaydi, klasterning periferik hududlarida yo'qoladi. Biroq, ikkita emas, balki ko'proq yenglari bo'lgan narsalar mavjud. To'g'ri, galaktikaning bunday tuzilishi juda kam uchraydi. Bundan ham kam uchraydigan assimetrik tumanliklar, bir shox boshqasiga qaraganda rivojlangan bo'lsa.
Sb va Sc
Edwin P. Hubble Sb kichik sinfi sezilarli darajada rivojlangan qurollarga ega, ammo ular boy tabaqalarga ega emas. Yadrolar birinchi turlarga qaraganda sezilarli darajada kichikroq. Spiral yulduz klasterlarining uchinchi kichik sinfiga (Sc) shoxlari yuqori darajada rivojlangan ob'ektlar kiradi, lekin ularning markazi nisbatan kichik.
Qayta tug'ilish mumkinmi?
Olimlar spiral struktura kuchli siqilish natijasida paydo boʻlgan yulduzlarning beqaror harakati natijasi ekanligini aniqlashdi. Bundan tashqari, shuni ta'kidlash kerakki, qoida tariqasida, issiq gigantlar qo'llarda to'plangan va diffuz moddalarning asosiy massalari - yulduzlararo chang va yulduzlararo gaz - u erda to'planadi. Bu hodisaga boshqa tomondan ham qarash mumkin. Hech shubha yo'qki, yulduz klasteri evolyutsiya jarayonida juda siqilganendi siqilish darajasini yo'qota olmaydi. Demak, teskari o'tish ham mumkin emas. Natijada, elliptik galaktikalar spiralga aylana olmaydi va aksincha, degan xulosaga keldik, chunki kosmos (Olam) shunday joylashtirilgan. Boshqacha qilib aytganda, bu ikki turdagi yulduz klasterlari yagona evolyutsion rivojlanishning ikki xil bosqichi emas, balki butunlay boshqa tizimlardir. Har bir bunday tur har xil siqilish nisbati tufayli qarama-qarshi evolyutsiya yo'llarining namunasidir. Va bu xususiyat, o'z navbatida, galaktikalarning aylanishidagi farqga bog'liq. Misol uchun, agar yulduz tizimi o'z shakllanishi paytida etarlicha aylanishni qabul qilsa, u qisqarishi va spiral qo'llarni rivojlantirishi mumkin. Agar aylanish darajasi etarli bo'lmasa, u holda galaktika kamroq siqiladi va uning shoxlari hosil bo'lmaydi - bu klassik elliptik shakl bo'ladi.
Yana qanday farqlar bor
Eliptik va spiral yulduz tizimlari oʻrtasida boshqa farqlar ham mavjud. Shunday qilib, siqilish darajasi past bo'lgan birinchi turdagi galaktika diffuz materiyaning oz miqdori (yoki to'liq yo'qligi) bilan tavsiflanadi. Shu bilan birga, yuqori darajadagi siqilishga ega bo'lgan spiral klasterlar ham gaz, ham chang zarralarini o'z ichiga oladi. Olimlar bu farqni quyidagicha izohlaydilar. Chang zarralari va gaz zarralari harakati davomida vaqti-vaqti bilan to'qnashadi. Bu jarayon elastik emas. To'qnashuvdan so'ng, zarralar o'z energiyasining bir qismini yo'qotadi va natijada ular asta-sekin o'shalarga joylashadilar.yulduz tizimidagi eng kam potentsial energiya bo'lgan joylar.
Yuqori siqilgan tizimlar
Agar yuqorida tavsiflangan jarayon yuqori siqilgan yulduz tizimida sodir boʻlsa, diffuz moddalar galaktikaning asosiy tekisligiga joylashishi kerak, chunki aynan shu yerda potensial energiya darajasi eng past boʻladi. Bu erda gaz va chang zarralari to'planadi. Bundan tashqari, diffuz materiya o'z harakatini yulduz klasterining asosiy tekisligida boshlaydi. Zarrachalar aylana orbitalarida deyarli parallel harakatlanadi. Natijada, bu erda to'qnashuvlar juda kam uchraydi. Agar ular sodir bo'lsa, energiya yo'qotishlari ahamiyatsiz. Bundan kelib chiqadiki, materiya potentsial energiya undan ham pastroq darajaga ega bo'lgan galaktika markaziga o'tmaydi.
Zaif siqilgan tizimlar
Endi ellipsoid galaktika oʻzini qanday tutishini koʻrib chiqing. Ushbu turdagi yulduz tizimi bu jarayonning butunlay boshqacha rivojlanishi bilan ajralib turadi. Bu erda asosiy tekislik umuman potentsial energiya darajasi past bo'lgan aniq mintaqa emas. Ushbu parametrning kuchli pasayishi faqat yulduz klasterining markaziy yo'nalishida sodir bo'ladi. Bu esa yulduzlararo chang va gaz galaktika markaziga tortilishini anglatadi. Natijada, bu erda diffuz moddaning zichligi juda yuqori bo'ladi, bu spiral tizimdagi tekis sochilishga qaraganda ancha yuqori. To'planish markazida tortishish kuchi ta'sirida to'plangan chang va gaz zarralari qisqara boshlaydi va shu bilan zich moddalarning kichik zonasini hosil qiladi. Olimlar kelajakda bu masalani taklif qilmoqdalaryangi yulduzlar shakllana boshlaydi. Bu erda yana bir narsa muhim - zaif siqilgan galaktikaning yadrosida joylashgan kichik gaz va chang buluti kuzatish paytida o'zini aniqlashga imkon bermaydi.
Oraliq bosqichlar
Biz yulduz klasterlarining ikkita asosiy turini ko'rib chiqdik - zaif va kuchli siqilish darajasiga ega. Shu bilan birga, tizimning siqilishi ushbu parametrlar orasida bo'lgan oraliq bosqichlar ham mavjud. Bunday galaktikalarda bu xususiyat diffuz materiya klasterning butun bosh tekisligi bo'ylab to'planishi uchun etarlicha kuchli emas. Va shu bilan birga, yadro hududida gaz va chang zarralari to'planishi uchun etarlicha zaif emas. Bunday galaktikalarda diffuz materiya yulduzlar klasterining yadrosi atrofida to'planadigan kichik tekislikka to'planadi.
Tiklangan galaktikalar
Spiral galaktikalarning yana bir kichik turi ma'lum - bu chiziqli yulduz klasteridir. Uning xususiyati quyidagicha. Agar an'anaviy spiral tizimda qo'llar to'g'ridan-to'g'ri disk shaklidagi yadrodan chiqsa, unda bu turdagi markaz to'g'ri ko'prikning o'rtasida joylashgan. Va bunday klasterning shoxlari ushbu segmentning uchidan boshlanadi. Ularni kesishgan spirallar galaktikalari ham deyiladi. Aytgancha, bu jumperning jismoniy tabiati hali noma'lum.
Bundan tashqari, olimlar yulduz klasterlarining yana bir turini kashf qilishdi. Ular spiral galaktikalar kabi yadro bilan ajralib turadi, ammo ularning qo'llari yo'q. Yadro mavjudligi kuchli siqilishni ko'rsatadi, lekinboshqa barcha parametrlar ellipsoidal tizimlarga o'xshaydi. Bunday klasterlar lentikulyar deyiladi. Olimlarning fikricha, bu tumanliklar spiral galaktika tomonidan diffuz materiyaning yo‘qolishi natijasida hosil bo‘lgan.
