Vuonna 1845 englantilainen tähtitieteilijä Lord Rosslöydettiin kokonainen spiraalityypin luokka. Heidän luonteensa vahvistui vasta 2000-luvun alussa. Tutkijat ovat osoittaneet, että nämä sumuiset ovat valtavia tähtijärjestelmiä, jotka ovat samanlaisia kuin galaksiamme, mutta ne ovat miljoonien valovuosien päässä siitä.
Kierregalaksit (valokuvat tässäartikkeli, osoittavat rakenteensa piirteet) ulkonäöltään ne muistuttavat yhdessä pinottujen levyjen paria tai kaksoiskupera linssi. Niistä löydät sekä massiivisen tähtilevyn että halo. Keskimmäistä osaa, joka visuaalisesti muistuttaa turvotusta, kutsutaan yleisesti pullistumaksi. Ja levyä pitkin kulkevaa tummaa kaistaa (läpinäkymätön kerros tähtienvälistä väliainetta) kutsutaan tähtienväliseksi pölyksi.
Spiraaligalakseja merkitään yleensä S-kirjaimella.Lisäksi ne on tapana jakaa niiden rakenteen asteen mukaan. Voit tehdä tämän lisäämällä kirjaimet a, b tai c perusmerkkiin. Siten Sa vastaa galaksia, jonka spiraalirakenne on alikehittynyt, mutta jossa on suuri ydin. Kolmas luokka - Sc - viittaa vastakkaisiin esineisiin, joilla on heikko ydin ja voimakkaat spiraalihaarat. Joissakin keskiosan tähtijärjestelmissä voi olla tanko, jota yleisesti kutsutaan tangoksi. Tässä tapauksessa nimitykseen lisätään symboli B. Galaxymme kuuluu välityyppiin, ilman jumpperia.
Litteät kiekkomaiset muodot, jotka selittyvät pyörimisellätähtijoukkoja. On olemassa hypoteesi, että galaksien muodostumisprosessissa keskipakovoima estää ns. protogalaktista pilveä puristumasta kohtisuoraan pyörimisakseliin nähden. Sinun tulee myös olla tietoinen siitä, että kaasujen ja tähtien liikkeiden luonne sumuissa ei ole sama: hajajoukot pyörivät nopeammin kuin vanhat tähdet. Esimerkiksi, jos kaasun tyypillinen pyörimisnopeus on 150-500 km / s, halotähti liikkuu aina hitaammin. Tällaisista esineistä koostuvien pullistumien nopeus on kolme kertaa hitaampi kuin levyjen.
Miljardit tähtijärjestelmät liikkuvat omillaangalaksien kiertoradat voidaan ajatella kokoelmana hiukkasia, jotka muodostavat eräänlaisen tähtikaasun. Ja mikä mielenkiintoisinta, sen ominaisuudet ovat hyvin lähellä tavallisen kaasun ominaisuuksia. Sitä voidaan soveltaa sellaisiin käsitteisiin kuin "hiukkaspitoisuus", "tiheys", "paine", "lämpötila". Viimeisen parametrin analogi tässä on tähtien "kaoottisen" liikkeen keskimääräinen energia. Tähtikaasun muodostamissa pyörivissä levyissä voi levitä spiraalimaisia aaltoja, joiden tiheys on harvinaisuus-puristustiheys, lähellä ääniaaltoja. Ne pystyvät kiertämään galaksia vakiokulmanopeudella useita satoja miljoonia vuosia. He ovat vastuussa spiraalihaarojen muodostumisesta. Sillä hetkellä, kun kaasua puristetaan, alkaa kylmien pilvien muodostumisprosessi, mikä johtaa aktiiviseen tähtien muodostumiseen.
Halossa ja elliptisissä järjestelmissä kaasu ondynaaminen, eli kuuma. Näin ollen tähtien liike tämäntyyppisessä galaksissa on kaoottista. Tämän seurauksena niiden nopeuksien keskimääräinen ero avaruudellisesti lähellä olevissa kohteissa on useita satoja kilometrejä sekunnissa (nopeusdispersio). Tähtikaasujen nopeusdispersio on yleensä 10-50 km / s, joten niiden "aste" on huomattavasti kylmä. Uskotaan, että syy tähän eroon piilee noista kaukaisista ajoista (yli kymmenen miljardia vuotta sitten), jolloin maailmankaikkeuden galaksit olivat vasta alkamassa muodostua. Ensimmäisenä muodostuivat pallomaiset komponentit.
Spiraaliaallot ovat tiheysaaltoja,jotka pyörivät pyörivällä levyllä. Tämän seurauksena kaikki tämän tyyppisen galaksin tähdet pakotetaan jotenkin ulos haaroihinsa ja tulevat sitten ulos sieltä. Ainoa paikka, jossa kierrehaarojen ja tähtien nopeudet kohtaavat, on ns. korotaatioympyrä. Muuten, tämä on juuri paikka, jossa aurinko on. Planeetallemme tämä olosuhde on erittäin suotuisa: Maa on suhteellisen hiljaisessa paikassa galaksissa, minkä seurauksena se ei useisiin miljardeihin vuosiin koe mitään erityistä galaktisen mittakaavan kataklysmien vaikutusta.
Toisin kuin elliptiset muodostelmat, jokainenspiraaligalaksilla (esimerkit näkyvät artikkelissa esitetyssä valokuvassa) on oma ainutlaatuinen makunsa. Jos ensimmäinen tyyppi liittyy tyyneyteen, paikallaan olemiseen, vakauteen, niin toinen tyyppi on dynamiikka, pyörteet, kierrokset. Ehkä siksi tähtitieteilijät sanovat, että kosmos (universumi) on "kiihkeä". Spiraaligalaksin rakenne sisältää keskeisen ytimen, josta kauniit käsivarret (oksat) nousevat esiin. Ne menettävät vähitellen ääriviivojaan tähtijoukkonsa ulkopuolelta. Sellaista ulkonäköä ei voi muuta kuin yhdistää voimakkaaseen, kiihkeään liikkeeseen. Spiraaligalakseille on ominaista niiden haarojen erilaiset muodot ja kuviot.
Tästä monimuotoisuudesta huolimatta tutkijat pystyivätLuokittele kaikki tunnetut spiraaligalaksit. Päätimme käyttää käsivarsien kehitysastetta ja niiden ytimen kokoa pääparametrina, ja puristustaso tarpeettomana häipyi taustalle.
Edwin P.Hubble määritti Sa-luokkaan ne spiraaligalaksit, joilla on alikehittyneet haarat. Tällaisissa klustereissa on aina suuria ytimiä. Usein tämän luokan galaksin keskus on puolet koko joukon koosta. Näille esineille on ominaista vähiten ilmaisukyky. Niitä voidaan jopa verrata elliptisiin tähtijoukkoihin. Useimmiten maailmankaikkeuden spiraaligalakseissa on kaksi haaraa. Ne sijaitsevat ytimen vastakkaisilla reunoilla. Oksat on kierretty symmetrisesti, samalla tavalla. Kun siirryt pois keskustasta, oksien kirkkaus laskee, ja tietyllä etäisyydellä ne lakkaavat näkyvistä ollenkaan, katoavat klusterin reuna-alueilla. On kuitenkin esineitä, joilla on enemmän kuin kaksi käsivartta. Totta, tällainen galaksin rakenne on melko harvinainen. Vielä harvinaisempaa on löytää epäsymmetrisiä sumuja, kun toinen haara on kehittyneempi kuin toinen.
Alaluokka Sb Edwin P:n luokituksen mukaan.Hubblella on huomattavasti kehittyneemmät kädet, mutta niillä ei ole rikkaita seurauksia. Tumat ovat huomattavasti pienempiä kuin ensimmäisessä lajissa. Kolmas spiraalitähtijoukkojen alaluokka (Sc) sisältää esineitä, joilla on pitkälle kehittyneet oksat, mutta niiden keskus on suhteellisen pieni.
Tutkijat ovat havainneet, että spiraalin rakenne onSeuraus tähtien epävakaasta liikkeestä, joka johtuu voimakkaasta puristamisesta. Lisäksi on huomattava, että pääsääntöisesti kuumat jättiläiset keskittyvät käsivarsiin ja sinne kerääntyvät hajaaineen päämassat - tähtienvälinen pöly ja tähtienvälinen kaasu. Tätä ilmiötä voidaan tarkastella toiselta puolelta. Ei ole epäilystäkään siitä, etteikö evoluution prosessissa oleva voimakkaasti tiivistynyt tähtijoukko enää menetä tiivistymisastettaan. Tämä tarkoittaa, että myös päinvastainen siirtyminen on mahdotonta. Tämän seurauksena päätämme, että elliptiset galaksit eivät voi muuttua spiraaliksi ja päinvastoin, koska näin kosmos (universumi) toimii. Toisin sanoen nämä kaksi tähtiklusterityyppiä eivät ole yhden evolutionaarisen kehityksen kahta eri vaihetta, vaan täysin erilaisia järjestelmiä. Jokainen näistä tyypeistä on esimerkki vastakkaisista evoluutiopoluista, jotka johtuvat erilaisista puristussuhteista. Ja tämä ominaisuus puolestaan riippuu galaksien pyörimiserosta. Esimerkiksi, jos tähtijärjestelmä saa riittävästi kiertoa muodostumisensa aikana, se voi saada puristetun muodon ja kehittää kierrevarsia. Jos kiertoaste on riittämätön, galaksi puristuu vähemmän, eivätkä sen oksat muodostu - se on klassinen elliptinen muoto.
Elliptisen ja spiraalisen tähden välissäjärjestelmissä on muitakin eroja. Näin ollen ensimmäiselle galaksityypille, jolla on alhainen puristustaso, on ominaista pieni määrä (tai täydellinen puuttuminen) diffuusia ainetta. Samaan aikaan korkean puristustason omaavat spiraaliklusterit sisältävät sekä kaasu- että pölyhiukkasia. Tutkijat selittävät tämän eron seuraavasti. Pöly- ja kaasuhiukkaset törmäävät ajoittain liikkuessaan. Tämä prosessi on joustamaton. Törmäyksen jälkeen hiukkaset menettävät osan energiastaan ja sen seurauksena ne asettuvat vähitellen niihin tähtijärjestelmän paikkoihin, joissa on vähiten potentiaalista energiaa.
Jos yllä kuvattu prosessi tapahtuu voimakkaastipuristetun tähtijärjestelmän, silloin diffuusiaineen pitäisi asettua galaksin päätasolle, koska juuri täällä potentiaalienergian taso on pienin. Täällä kerätään myös kaasu- ja pölyhiukkasia. Lisäksi diffuusi aine alkaa liikkua tähtijoukon päätasossa. Hiukkaset liikkuvat lähes yhdensuuntaisesti ympyräradalla. Tämän seurauksena törmäykset ovat täällä melko harvinaisia. Jos niitä esiintyy, energiahäviöt ovat merkityksettömiä. Tästä seuraa, että aine ei liiku pidemmälle galaksin keskustaan, jossa potentiaalienergia on vieläkin alhaisempi.
Tarkastellaan nyt, kuinka ellipsoidigalaksi. Tämän tyyppiselle tähtijärjestelmälle on ominaista tämän prosessin täysin erilainen kehitys. Tässä päätaso ei ole ollenkaan selvä alue, jolla on alhainen potentiaalienergiataso. Tämän parametrin voimakas lasku tapahtuu vain tähtijoukon keskisuunnassa. Tämä tarkoittaa, että tähtienvälinen pöly ja kaasu vetäytyvät galaksin keskustaan. Tämän seurauksena diffuusiaineen tiheys on täällä erittäin korkea, paljon enemmän kuin tasosironna spiraalijärjestelmässä. Keräyksen keskelle kerääntyneet pöly- ja kaasuhiukkaset alkavat kutistua painovoiman vaikutuksesta, jolloin muodostuu pienikokoinen tiheän aineen vyöhyke. Tutkijat ehdottavat, että tästä aineesta alkaa muodostua uusia tähtiä tulevaisuudessa. Tärkeää tässä on jokin muu - pienikokoinen kaasu- ja pölypilvi, joka sijaitsee heikosti puristetun galaksin ytimessä, ei anna itseään havaita havainnoinnin aikana.
Olemme tarkastelleet kahta päätyyppiä tähtiäklusterit - heikolla ja vahvalla puristuksella. On kuitenkin myös välivaiheita, jolloin järjestelmän pakkaus on näiden parametrien välissä. Tällaisissa galakseissa tämä ominaisuus ei ole tarpeeksi vahva, jotta diffuusia ainetta kerääntyisi koko joukon päätasoa pitkin. Ja samaan aikaan se ei ole tarpeeksi heikko, jotta kaasu- ja pölyhiukkaset keskittyvät ytimen alueelle. Tällaisissa galakseissa diffuusi aine kerääntyy pieneksi tasoksi, joka kerääntyy tähtijoukon ytimen ympärille.
Toinen spiraaligalaksien alatyyppi tunnetaan -se on katkonainen tähtijoukko. Sen erikoisuus on seuraava. Jos perinteisessä spiraalijärjestelmässä varret poistuvat suoraan kiekon muotoisesta ytimestä, niin tässä tyypissä keskipiste sijaitsee suoran sillan keskellä. Ja tällaisen klusterin haarat alkavat annetun segmentin päistä. Niitä kutsutaan myös ristikkäisiksi spiraaligalakseiksi. Muuten, tämän sillan fyysistä luonnetta ei vielä tunneta.
Lisäksi tutkijat onnistuivat löytämään toisennäkymä tähtijoukoista. Niillä on ydin, kuten spiraaligalakseissa, mutta niillä ei ole käsivarsia. Ytimen läsnäolo osoittaa voimakasta puristusta, mutta kaikki muut parametrit muistuttavat ellipsoidisia järjestelmiä. Tällaisia klustereita kutsutaan linssimäisiksi. Tiedemiehet spekuloivat, että nämä sumut muodostuvat spiraaligalaksin aiheuttaman diffuusiaineen häviämisen seurauksena.
