1845-жылы англиялык астроном Лорд Росс спираль тибиндеги тумандуулуктардын бүтүндөй бир классын ачкан. Алардын табияты ХХ кылымдын башында гана орногон. Окумуштуулар бул тумандуулуктар биздин Галактикага окшош чоң жылдыз системалары экенин далилдешти, бирок алар андан миллиондогон жарык жылы алыс жайгашкан.
Жалпы маалымат
Спиралдык галактикалар (бул макаладагы сүрөттөр алардын түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүн көрсөтөт) бири-бирине тизилген жуп тарелкага же эки томпок линзага окшош. Алар чоң жылдыз дискин да, галону да таба алышат. Көрүү жагынан шишикке окшош борбордук бөлүгү, адатта, томпок деп аталат. Ал эми дискти бойлоп өткөн караңгы тилке (жылдыздар аралык чөйрөнүн тунук эмес катмары) жылдыз аралык чаң деп аталат.
Спиралдык галактикалар адатта S тамгасы менен белгиленет. Мындан тышкары, алар адатта түзүлүш даражасына жараша бөлүнөт. Бул үчүн негизги белгиге а, б же в тамгалары кошулат. Ошентип, Sa өнүкпөгөн галактикага туура келетспираль структурасы, бирок чоң өзөгү менен. Үчүнчү класс - Sc - алсыз өзөгү жана күчтүү спираль бутактары менен карама-каршы объекттерди билдирет. Борбордук бөлүгүндө кээ бир жылдыз системалары, адатта, бар деп аталат, секирүү болушу мүмкүн. Бул учурда белгиге B белгиси кошулат. Биздин Галактика ортоңку типте, секиргичи жок.
Спиралдык диск структуралары кантип пайда болгон?
Жалпак диск түрүндөгү формалар жылдыз кластерлеринин айлануусу менен түшүндүрүлөт. Галактиканын пайда болушу учурунда борбордон четтөөчү күч протогалактикалык булуттун айлануу огуна перпендикуляр багытта кысуусуна жол бербейт деген гипотеза бар. Ошондой эле тумандуулуктардын ичиндеги газдардын жана жылдыздардын кыймылынын мүнөзү бирдей эмес экенин билишиңиз керек: диффузиялык кластерлер эски жылдыздарга караганда тезирээк айланат. Мисалы, газдын мүнөздүү айлануу ылдамдыгы 150-500 км/сек болсо, анда гало жылдыз дайыма жайыраак кыймылдайт. Ал эми мындай объекттерден турган томпоктун ылдамдыгы дисктерге караганда үч эсе төмөн болот.
Жылдыздуу газ
Галактикалардын ичиндеги орбиталарында кыймылдаган миллиарддаган жылдыз системаларын жылдыз газынын бир түрүн түзгөн бөлүкчөлөрдүн жыйындысы катары кароого болот. Анан эң кызыгы, анын касиеттери кадимки газга абдан жакын. Ага "бөлүкчөлөрдүн концентрациясы", "тығыздык", "басым", "температура" сыяктуу түшүнүктөрдү колдонууга болот. Бул жерде акыркы параметрдин аналогу орточо энергия болуп саналатжылдыздардын "баш аламан" кыймылы. Жылдыз газынан пайда болгон айлануучу дисктерде үн толкундарына жакын сейрек кездешүүчү-кысулуу тыгыздыктагы спираль түрүндөгү толкундар таралышы мүмкүн. Алар галактиканы бир нече жүз миллион жыл бою туруктуу бурчтук ылдамдыкта айланта алышат. Алар спираль бутактарынын пайда болушу үчүн жооптуу. Газ кысуу пайда болгон учурда муздак булуттардын пайда болуу процесси башталат, бул активдүү жылдыздын пайда болушуна алып келет.
Бул кызыктуу
Гало жана эллиптикалык системаларда газ динамикалык, башкача айтканда ысык. Демек, мындай типтеги галактикадагы жылдыздардын кыймылы баш аламан. Натыйжада мейкиндикте жакын объекттер үчүн алардын ылдамдыктарынын ортосундагы орточо айырма секундасына бир нече жүз километрди түзөт (тездик дисперсиясы). Жылдыз газдары үчүн ылдамдыктын дисперсиясы адатта 10-50 км/сек түзөт, алардын "даражасы" байкаларлык суук. Бул айырмачылыктын себеби Ааламдын галактикалары жаңыдан пайда боло баштаган ошол алыскы мезгилде (он миллиарддан ашык жыл мурун) жатат деп эсептелет. Сфералык компоненттер биринчи болуп пайда болгон.
Спиралдык толкундар айлануучу дискти бойлогон тыгыздык толкундары деп аталат. Натыйжада, мындай типтеги галактиканын бардык жылдыздары, өз бутактарына күч менен сыртка чыгып, андан кийин чыгып кетишет. Спираль колдордун жана жылдыздардын ылдамдыгы дал келген бирден-бир жер - бул коротация тегерекчеси. Айтмакчы, бул жерде күн жайгашкан. Биздин планета үчүн бул жагдай абдан жагымдуу: Жер галактикада салыштырмалуу тынч жерде жашайт, натыйжада ал көп миллиарддаган жылдар бою галактикалык масштабдагы катаклизмдердин өзгөчө таасирине кабылган эмес.
Спиралдык галактикалардын өзгөчөлүктөрү
Эллиптикалык түзүлүштөрдөн айырмаланып, ар бир спиралдык галактика (мисалы макалада берилген сүрөттөрдөн көрүүгө болот) өзүнүн уникалдуу даамына ээ. Биринчи түрү тынчтык, стабилдүүлүк, туруктуулук менен байланышса, экинчи түрү динамика, бороон-чапкындар, айлануулар. Балким ушундан улам астрономдор Космосту (ааламды) «каардуу» дешет. Спираль галактикасынын түзүлүшүнө борбордук өзөк кирет, андан кооз колдор (бутактар) чыгат. Алар акырындык менен жылдыздар тобунун сыртындагы контурларын жоготуп жатышат. Мындай көрүнүштү күчтүү, ыкчам кыймыл менен байланыштырбай коюуга болбойт. Спиралдык галактикалар түрдүү формалар жана бутактарынын үлгүлөрү менен мүнөздөлөт.
Галактикалар кантип классификацияланат
Мындай көп түрдүүлүккө карабастан, окумуштуулар бардык белгилүү спиралдык галактикаларды классификациялай алышты. Негизги параметр катары колдун өнүгүү даражасын жана алардын өзөгүнүн көлөмүн колдонууну чечтик, ал эми кысуу деңгээли фонго өтүп, керексиз болуп калды.
Sa
Эдвин П. Хаббл бутактары өнүкпөгөн спиралдык галактикаларды Sa классына кошкон. Мындай кластерлердин дайыма чоң өзөктөрү бар. Көп учурда бул класстын галактикасынын борборубүт кластердин жарым өлчөмүн түзөт. Бул объекттер эң аз экспрессивдүүлүк менен мүнөздөлөт. Аларды эллиптикалык жылдыз кластерлерине да салыштырууга болот. Көбүнчө Ааламдын спиралдык галактикаларынын эки колу болот. Алар ядронун карама-каршы четтеринде жайгашкан. бутактар симметриялуу, окшош жол менен ачылат. Борбордон алыстаган сайын бутактардын жарыктыгы азаят, ал эми белгилүү бир аралыкта алар кластердин перифериялык аймактарында жоголуп, таптакыр көрүнбөй калат. Бирок, эки эмес, жеңи көп объектилер бар. Ырас, галактиканын мындай түзүлүшү өтө сейрек кездешет. Бир бутак экинчисине караганда өнүккөн ассиметриялык тумандуулуктар андан да сейрек кездешет.
Sb жана Sc
Edwin P. Hubble Sb подклассынын колдору кыйла өнүккөн, бирок аларда бай тарамдар жок. Ядролору биринчи түрдөгүлөрдөн байкаларлык түрдө кичине. Спиралдык жылдыз кластерлеринин үчүнчү классчасына (Sc) бутактары өтө өнүккөн объекттер кирет, бирок алардын борбору салыштырмалуу кичине.
Кайра төрөлүү мүмкүнбү?
Окумуштуулар спиралдык түзүлүш жылдыздардын катуу кысуусунун натыйжасында пайда болгон туруксуз кыймылынын натыйжасы экенин аныкташты. Мындан тышкары, белгилей кетүү керек, эреже катары, ысык гиганттар колдорго топтолгон жана ал жерде диффузиялык заттардын негизги массалары - жылдыздар аралык чаң жана жылдыздар аралык газ топтолот. Бул көрүнүштү башка жагынан да кароого болот. Эволюциянын жүрүшүндө абдан кысылган жылдыздар кластери эч кандай шексизмындан ары кысуу даражасын жогото албайт. Демек, тескери өтүү да мүмкүн эмес. Жыйынтыгында эллиптикалык галактикалар спиральга айланышы мүмкүн эмес деген тыянакка келебиз жана тескерисинче, Космос (Аалам) ушундай жайгаштырылган. Башкача айтканда, жылдыз кластерлеринин бул эки түрү бир эволюциялык өнүгүүнүн эки башка баскычы эмес, такыр башка системалар. Мындай ар бир түрү ар кандай кысуу катышына байланыштуу карама-каршы эволюциялык жолдордун мисалы болуп саналат. Жана бул мүнөздөмө, өз кезегинде, галактикалардын айлануу айырмасына көз каранды. Мисалы, бир жылдыз системасы пайда болуу учурунда жетиштүү айланууну алса, ал жыйрылып, спираль колдорун өрчүтө алат. Эгерде айлануу даражасы жетишсиз болсо, анда галактика азыраак кысылып, анын бутактары пайда болбойт - бул классикалык эллиптикалык форма болот.
Дагы кандай айырмачылыктар бар
Элиптикалык жана спиралдык жылдыз системаларынын ортосунда башка айырмачылыктар бар. Ошентип, кысылуу деңгээли төмөн болгон галактиканын биринчи түрү диффузиялык материянын аз болушу (же толук жок) менен мүнөздөлөт. Ошол эле учурда, жогорку кысуу менен спиралдык кластерлер газ жана чаң бөлүкчөлөрүн камтыйт. Окумуштуулар бул айырманы төмөнкүчө түшүндүрүшөт. Чаң бөлүкчөлөрү жана газ бөлүкчөлөрү кыймыл учурунда мезгил-мезгили менен кагылышат. Бул процесс ийкемдүү эмес. Кагылышуудан кийин бөлүкчөлөр энергияларынын бир бөлүгүн жоготот жана натыйжада алар акырындык менен бөлүкчөлөргө жайгашат.жылдыз системасындагы эң аз потенциалдуу энергия бар жерлер.
Өтө кысылган системалар
Эгерде жогоруда сүрөттөлгөн процесс өтө кысылган жылдыз системасында жүрсө, анда диффузиялык зат галактиканын негизги тегиздигине жайгашышы керек, анткени дал ушул жерде потенциалдык энергиянын деңгээли эң төмөн. Бул жерде газ жана чаң бөлүкчөлөрү топтолот. Андан ары диффузиялык материя өз кыймылын жылдыз кластеринин негизги тегиздигинде баштайт. Бөлүкчөлөр тегерек орбиталарда дээрлик параллель кыймылдашат. Натыйжада, бул жерде кагылышуулар абдан сейрек болот. Эгер алар пайда болсо, анда энергиянын жоготуулары анчалык деле чоң эмес. Мындан материя мындан ары галактиканын борборуна жылбайт, ал жерде потенциалдык энергия андан да төмөн болот.
Алсыз кысылган системалар
Эми эллипсоиддик галактика өзүн кандай алып барарын карап көрөлү. Мындай типтеги жылдыз системасы бул процесстин такыр башкача өнүгүшү менен айырмаланат. Бул жерде негизги учак потенциалдуу энергиянын деңгээли төмөн болгон ачык аймак эмес. Бул параметрдин күчтүү төмөндөшү жылдыз кластеринин борбордук багытында гана болот. Жана бул жылдыздар аралык чаң жана газ галактиканын борборуна тартылат дегенди билдирет. Натыйжада, бул жерде диффузиялык заттын тыгыздыгы спиралдык системадагы жалпак чачырандыга караганда абдан жогору болот. Тартуу күчүнүн таасири астында топтолуунун борборуна чогулган чаң жана газ бөлүкчөлөрү кичирейе баштайт, ошону менен тыгыз заттын кичинекей зонасын пайда кылат. Окумуштуулар бул маселеден келечекте деп божомолдошуудажаңы жылдыздар пайда боло баштайт. Бул жерде дагы бир нерсе маанилүү - алсыз кысылган галактиканын өзөгүндө жайгашкан кичинекей газ жана чаң булуту байкоо учурунда өзүн аныктоого мүмкүндүк бербейт.
Орто этаптар
Биз жылдыз кластерлеринин эки негизги түрүн карап чыктык - алсыз жана күчтүү кысуу деңгээли менен. Бирок, системанын кысуу бул параметрлердин ортосунда болгон аралык этаптары да бар. Мындай галактикаларда бул өзгөчөлүк диффузиялык материя кластердин бүт негизги тегиздигинде топтолушу үчүн жетиштүү күчтүү эмес. Жана ошол эле учурда, газ жана чаң бөлүкчөлөрүнүн ядронун аймагында топтолушу үчүн алсыз эмес. Мындай галактикаларда диффузиялык материя жылдыздар топтомунун өзөгүнүн айланасында чогулган кичинекей тегиздикке чогулат.
Тыюу салынган галактикалар
Спиралдык галактикалардын дагы бир түрү белгилүү - бул тилкеси бар жылдыздар кластери. Анын өзгөчөлүгү төмөнкүдөй. Эгерде кадимки спиралдык системада колдор түз эле диск түрүндөгү өзөктөн чыкса, анда бул типте борбор түз көпүрөнүн ортосунда жайгашкан. Ал эми мындай кластердин бутактары ушул сегменттин учунан башталат. Аларды кайчылаш спиралдардын галактикалары деп да аташат. Айтмакчы, бул секирчинин физикалык табияты азырынча белгисиз.
Мындан тышкары, окумуштуулар жылдыз кластерлеринин дагы бир түрүн табышты. Алар спиралдык галактикалар сыяктуу өзөк менен мүнөздөлөт, бирок колдору жок. негизги болушу күчтүү кысуу көрсөтүп турат, бирокбардык башка параметрлер эллипсоиддик системаларга окшош. Мындай кластерлер линзалуу деп аталат. Окумуштуулар бул тумандуулуктар спиралдык галактиканын диффузиялык заттарды жоготуусунун натыйжасында пайда болгонун айтышууда.
