Спирална галаксија

Пример за спирална галаксија, Ветерница (позната и како Месиер 101 или NGC 5457)

Спирална глаксија — одреден вид на галаксија првично опишана од страна на Едвин Хабл во неговото дело Во светот на маглините (The Realm of the Nebulae) од 1936 г. и како таква е дел од Хабловата шема. Спиралните галаксии се состојат од рамен вртежен диск кој содржи ѕвезди, гас и прашина и централен збир од ѕвезди познат под името испакнатост. Овие се опколени се многу послаб ореол од ѕвезди, кои претежно се групирани во ѕвездени јата.

Спиралните галаксии се именувани според спиралните структури кои се протегаат од центарот на дискот. Спиралните краци се места во кои се создаваат ѕвездите и се посветли за разлика од оастанатите делови на дискот поради младите жешки OB ѕвезди.

Скоро две третини од сите спирални галаксии кои се набљудувани поседуваат и дополнителен придружник во облик на прачка, кој се протега од центарот на испакнатоста од самите почетоци на спиралните краци. Бројот на спирални глаксии со прачки во однос на бројот на спирални галксии кај кои нема прачки се менувал низ историјата на универзумот, односно пред 8 милијарди години само 10% поседувале придружник, околу 25 % пред 2,5 милијарди години, и во мометов околу две третини.

Нашата галаксија Млечен пат од неодамна е потврдено дека е галлаксија која поседува придружник, иако самиот придружник мошне тешко се забележува од нашата местоположба во галактичкиот диск. Најубедливиот доказ за постоењето на придружникот е оној добиен од неодамнешното набљудуваље извршено од вселенскиот телескоп Шпицер, на ѕвезди од центарот на галактиката.

Заедно со неправилните галаксии, спиралните галаксии се 60% од вкупниот број на галаксии во локалниот универзум. Вообичаемно истите се присутни во областите со мала густина и се реткост во центарот на галактичките јата.

Изглед

Прачкеста спирална галаксија UGC 12158.

Спиралните галаксии се состојат од четири различни делови:

• Рамен, вртежен диск со ѕвезди и меѓуѕвездена материја,
• Централна ѕвездена испакнатост составена главно од постари ѕвезди, која наликува на елиптична галаксија,
• Скоро сферичен ореол од ѕвезди, кој вклучува и многу ѕвездени јата,
• Супермасивна црна дупка во самиот центар на испакнатоста.

Од релативна важност се, масата, осветленоста и големината, и ситите се менуваат од галаксија до галаксија.

Спирални краци

NGC 1300 во инфрацрвена светлина.

Спиралните краци се области од |ѕвезди кои се протегаат од центарот на непрачкестите и прачкестите галаксии. овие долги тенки области наликуваат на спирала и токму поради нивниот изглед и самите галксии го добиле името спирални галаксии. Природно, различните класификации на спиралните галаксии имаат различни структури на краците. Sc и SBc галаксиите, на пример, имаат мошне долги „слободни“ краци, додека пак Sa и SBa галаксиите имаат стиснати краци.Како и да е, спиралните краци содржат многу млади, сини ѕвезди, поради кои краците се мошне светли.

Галактичка испакнатост

Испакнатоста е голема, тесно населана со ѕвезди формација. Поимот најчесто се однесува на централната група од ѕвезди кои се наоѓаат во повеќето спирални галаксии.

Користејќи ја Хабловата класификација, испакнатоста на Sa галаксиите најчесто се состои од ѕвезди од втората генерација, кои се стари црвени ѕвезди со мало присуство на метали. Понатамошно, испакнатоста на Sa и SBa галаксии е поголемо. Во споредба, испакнатостите на Sc и SBc галаксиите и се многу помали и се состојат од млади сини ѕвезди, ѕвезди од првата генерација. Некои испакнатости имаат слични особености со оние на елеиптичните галаксии, други едноставно се само поголеми густини во центарот на дисковите, со особености слични на дисковитите галаксии.

Многу испакнатости поседуваат супермасивни црни дупки во нивните центри. Овие црни дупки никогаш не биле набљудувани директно, но постоајат многу непсредни докази за нивното постоење. Во нашата сопствена галаксија, на пример ојектот наречен Стрелец A* се верува дека е супермасивна црна дупка. Постои тесна поврзаност меѓу масата на црната дупка и брзината на распрснување на ѕвездите во испакнатоста, односно записот M–σ.

Галактички сфероид

Спиралната галаксија NGC 1345.

Повеќето од ѕвездите во спиралната галаксија се со местоположби во близина на една рамнина (галактичката рамнина) во повеќе или помалку кружни орбити околу центарот на галаксијата around the center of (Галактичкиот центар), или во сфероидалната галактичка испакнатост околу галактичкото јадро.

Како и да е, некои од ѕвездите поседуваат сфероидален ореол или галактички сфероид, еден вид на галактички ореол. Орбиталното однесување на овие ѕвезди е е оспорено, но истите можат да опишат [ретроградно движење|ретроградни]] и/или многу закосени орбити, или пак не се движат по вообичаени орбити. Ѕвездите од ореолот можно е да потекнуваат мали галаксии кои биле споени со спиралната галаксија, како на пример џуџестата сфероидна галаксија Стрелец е во процес на спојување со Млечниот пат и набљудувањата покажуваат дека некои од ѕвездите во ореолот на Млечниот пат се припоени од оваа џуџеста галаксија.

За разлика од галактичкиот диск, во ореолот постои отсуство од прав, и како понатамошна разлика, ѕвездите од галактичкиот ореол се со ѕвезди од третата генерација, многу постари и со многу мала металност тогаш нивните роднини од првата генерација во галактичкиот диск. Галактичкиот ореол исто така содржи многу [[ѕвездено јадро|ѕвездени јадра].

Движењето на ѕвездите од ореолот понекогаш ги носи во близина и низ дискот, и одреден број на мали црвени џуџиња во близина на Сонцето се смета дека припаѓаат на галактичкиот ореол како што се Кептејновата ѕвезда и Грумбриџ 1830. Поради нивното неправилно движење околу центарот на галаксијата, истите поседуваат невообичаено сопствено движење.

Во трудовите од 2013 и 2014 беше објавено дека постојат докази дека сфероидот е всушност планарна структура присутна кај повеќе од половина од систе галаксии.

Најстарата спирална галаксија

Најстарата спирална галаксија за која постојат податоци е BX442. Со старост од 11 милијарди години, и е постара за 2 милијарди години од претходнота галаксија. Истражувачите сметаат дека обликот на галаксијата е предизвикан од гравитационото влијание на придружната џуџеста галаксија. Моделите од сметачите кои се зановани на претпоставката дека спиралната структура на BX442 ќе потрае уште 100 милиони години.

Потекло на спиралните структури

Спираланата галаксија NGC 6384 сликана од вселенскиот телескоп Хабл.

Спиралниот дом на ѕвездите кои експлодираат.

Почетокот на изучувањето на вртењето на галаксијата и создавањето на спиралните краци е дело на Бертил Линдблад во 1925 г. тој согледал дека идејата за ѕвезди кои постојано се подредени во спирален облик е неодржлива. Бидејќи аголната брзина на вртењето на галактичкиот диск се менува со растојанието од центарот на галаксијата, радијалниот крак за кус временски период се закривува како што галаксијата продолжува да се врти. Кракот по неколку галактечки вртења, станува понагласено закривена и ќе се наврти оклу галаксијата во потесни краци. Ово се нарекува навртен проблем. Мерењата во подоцнежните години на 1960-тите покажале дека орбиталната брзина на ѕвездите во спиралните галаксии во однос на нивното растојание од глактичкиот центар се навистина поголеми отколку што се очекува од Њутновата механика но сеуште не може да се објасни стабилноста на спиралната структура.

Од почетокот на 1960-тите постојат две водечки хипотези или модели за спиралните структури на галаксиите:

• Создавање на ѕвезди предизвикано од густински бранови во галактичкиот диск на галаксијата.
• SSPSF моделот – создавањето на ѕвездите е предизвикано од шоковни бранови во самата меѓуѕвездена средина.

Овие различни хипотези немаат заеднички исклучоци, бидејќи можат да се објаснат различни видови на спирални краци.

Густинско бранов модел

Поврзано: Густинско бранова теорија