Типи галактик, їх будова

Світ галактик показав дивовижне розмаїття їх форм і фізичних характеристик. Першу і досить вдалу класифікацію галактик за їх зовнішнім виглядом виконав ще Хаббл. Ця класифікація носить назву камертон (рис. 12.1). За зовнішнім виглядом розрізняють еліптичні (близько 17% від загального числа галактик), спіральні (близько 80% від загального числа галактик) і неправильні галактики (близько 3% від загального числа галактик).

Класифікація Хаббла виникла як чисто морфологічна (пов’язана з формою) і була заснована на тому, як виглядають галактики в оптичному діапазоні. Пізніше з’ясувалося, що зовнішній вигляд галактик пов’язаний з їх фізичними характеристиками – масою, світністю, кількістю атомарного і молекулярного газу, типом зоряного населення, кількістю пилу, темпом народження зірок і т.д. Цей зв’язок носить статистичний характер, але простежується цілком чітко.

Еліптичні галактики (Е) мають вигляд правильних кіл або еліпсів, яскравість яких плавно зменшується від центру до периферії (рис. 12.2). Видима сплюснутістю еліптичної галактики позначається додаткової цифрою від 0 до 7 і визначається формулою e = 10 (a – b) / a, де а – велика, а b – мала осі еліпса. Зірки еліптичних галактик обертаються навколо центру галактики дуже повільно (швидкість обертання зазвичай не перевищує кількох десятків км / с). Спіральні галактики (мал. 12.3, 12.4), залежно від ступеня розвиненості спіральних гілок, поділяються на підкласи Sa, Sb і Sc. У галактик Sa основною складовою частиною є ядро, спіралі виражені слабо. У галактик типу Sc спіралі розвинені добре, їх можна простежити майже до самого ядра. Внаслідок свого обертання спіральні галактики помітно сплюснені. Вони мають явно виражений диск. Наша Галактика також відноситься до типу спіральних, підкласу Sb або Sc.

Крім нормальних спіральних галактик існують ще пересічені спіральні галактики, або галактики з баром. У галактик цього типу дуже яскраве центральне ядро ​​перетинається по діаметру поперечною смугою. З кінців цієї перемички і починаються спіральні гілки, причому, залежно від ступеня їх розвитку, галактики діляться на підтипи SBa, SBb і SBc.

Неправильні галактики (Ir) – це галактики, у яких відсутній явно виражене ядро ​​і не виявлена ​​обертальна симетрія (рис. 12.5). Найяскравішим прикладом неправильних галактик є супутники нашої Галактики – Велике і Мале Магелланові Хмари (рис. 12.6).

Також був виявлений цілий клас карликових галактик, розміри яких не перевищують 3 000 світлових років. У 1957 р радянський астроном Б.А. Воронцов-Вельямінов відкрив існування взаємодіючих галактик – галактик, пов’язаних «перемичками», «хвостами», галактик з перекрученими гілками (рис. 12.7).

Нещодавно з’явилися факти, що властивості галактик формуються в процесі їх еволюції, в ході якої вони активно взаємодіють зі своїм оточенням (міжгалактичної середовищем, іншими галактиками). Виявляється, частка взаємодіючих галактик дуже швидко зростає із збільшенням червоного зсуву, тобто при розгляді все більш ранніх епох в еволюції Всесвіту. Передбачається, що коли Всесвіт був вдвічі молодший, від третини до половини всіх галактик перебували в стані сильного зовнішнього гравітаційного обурення або в процесі злиття з собі подібними. Тому безсумнівно, що взаємодії і злиття відігравали важливу роль при формуванні галактик.

В останні роки астрономи прийшли до висновку, що Хаббловском послідовність галактик сформувалася відносно недавно. Виявилося, що 5-7 млрд. Років тому у спіральних галактик дуже рідко зустрічалися такі важливі для морфологічної класифікації Хаббла структурні елементи, як бари і добре виражені великомасштабні спіральні гілки. Таким чином, передбачається, що Хаббловском послідовність не старші Сонячної системи. Відстані до галактик оцінюються декількома методами. Один з основних – це метод фотометричних паралаксів. Він полягає в порівнянні видимої й абсолютної зоряних величин будь-яких зірок галактики (наприклад, цефеїд, нових і наднових зірок, для яких абсолютні зоряні величини відомі), яке і дозволяє оцінити відстань до галактики (див. Формулу 10.1). Абсолютні зоряні величини визначені і у самих галактик: у найяскравіших сверхгигантских галактик вони складають приблизно -24m, у карликових коливаються від -15m до -6m. Абсолютна зоряна величина Туманності Андромеди -20,3m, Галактики -19m.

Посилання на основну публікацію