Galaktyka

Rysunek 1. Piękna galaktyka soczewkowa znana jako galaktyka kapelusza M104 w konstelacji Panny, w wieku 29 lat.35 milionów lat-LUZ, widziany w teleskopie Hubble. Źródło: Wikimedia Commons

Co to jest galaktyka?

A galaktyka Jest to konglomerat astronomicznych obiektów i materii, taki jak chmury gazu i kurzu, miliard gwiazd, mgławicy, planety, asteroidy, komety, czarne dziury, a nawet dużo ciemnej materii, wszystkie strukturalne dzięki sile grawitacji.

Nasz układ słoneczny jest częścią dużej galaktyki spiralnej zwanej droga Mleczna. Ta nazwa pochodząca z greckiej można przetłumaczyć jako „ścieżkę mleka”, ze względu na jej podobieństwo do stłumionego pasma, który przecina sfę niebieską. 

W jasne letnie noce można go bardzo dobrze zaobserwować między konstelacjami skorpiona i strzałki, ponieważ w tym kierunku jest zlokalizowane jądro i gdzie gęstość gwiazd jest znacznie większa.

Historia odkrycia galaktyk

Wielki grecki myśliciel i matematyka Demokryt Abdery (460-370 do. C.) Jako pierwszy sugerował - w swoim czasie nie było teleskopów - że Droga Mleczna była faktycznie utworzona przez tysiące gwiazd, które nie mogły się od siebie odróżnić. 

Musieliśmy poczekać chwilę, zanim Galileusz (1564-1642) uzasadnił, kiedy jego teleskop wskazał, że na niebie było więcej gwiazd niż mógł policzyć. 

Galileo Galilei

To niemiecki filozof Immanuel Kant (1724–1804) spekulował, że Droga Mleczna była utworzona przez wiele innych tysięcy układów słonecznych i że zestaw miał eliptyczny kształt i obrócił się wokół środkowego. 

Co więcej, zasugerował również, że istnieją inne zestawy gwiazd i planet, takie jak Droga Mleczna i nazywały je Wyspami Wyspami. Te wyspy byłyby widoczne z Ziemi jako małe i słabe światła światła.

Messier katalog

20 lat później, w 1774 r. Pojawił się katalog Messier, kompilacja 103 obiektów głębokiej przestrzeni widocznej i przeprowadzonej przez francuskiego astronomu Charlesa Messiera (1730–1817).

Wśród nich byli niektórzy kandydaci na Wyspy Wszechświatowe, które były znane po prostu jako mgławice. Mgławica M31 była jedną z nich, znaną dziś jako sąsiednia galaktyka Andromedy.

William Herschel (1738–1822) rozszerzy listę obiektów głębinowych na 2500 i najpierw opisał kształt Drogi Mlecznej. Jednak naukowcy nie zdali sobie sprawy jeszcze, że niektóre mgławice, takie jak M31, były ogromnymi konglomeratami gwiazd podobnych do Lactea.

Nowoczesne teleskopy

Potrzebny był teleskop z wystarczającą rozdzielczością, będąc w stanie zdobyć w 1904 roku, kiedy ogromny teleskop obserwatorium Mount Wilson w Kalifornii został zbudowany z lustrem o średnicy 100 cali. Dopiero wtedy rozmiar wszechświata stał się widoczny, ponieważ sam w sobie ogromna Droga Mleczna jest tylko galaktyką, między ich niezliczonymi konglomeratami.

W 1924 r. Edwin Hubble (1889–1953) zdołał zmierzyć odległość do jednej z tych spiralnych mgławic, obserwując gwiazdy typu Cefaids W obiekcie M31 najbardziej godna uwagi mgławica w kształcie spirali, zwana Andromeda. 

Cefaids są gwiazdami, które okresowo zmieniają ich jasność, co jest proporcjonalne do okresu. Najjaśniejsze mają dłuższe okresy.

Do tego czasu Harold Shaley (1885–1972) oszacował wielkość Drogi Mlecznej, ale był tak duży, że był przekonany, że mgławica Andromedy była w Drogi Mlecznej.

Jednak Hubble ustalił, że odległość do cefild Andromedy była znacznie większa niż wielkość Drogi Mlecznej i dlatego nie można jej było znaleźć w tym. Andromeda, podobnie jak Droga Mleczna, była sam w sobie galaktykę, chociaż przez długi czas pozostawała nazywana „pozorną mgławicą”.

Charakterystyka galaktyk

Masa i kształt

Galaktyki są uformowane i można je klasyfikować zgodnie z tym kryterium. Ponadto zawierają masę i w ogóle są istotami statycznymi, ponieważ mają ruch. 

Jednostki miary

Istnieją gigantyczne i bardzo jasne galaktyki, takie jak Droga Mleczna i Andromeda, a także galaktyki zwane „karłami”, do tysiąca razy mniej jasnych. Aby zapoznać się z rozmiarami, wygodne jest znanie niektórych jednostek miary używanych w astronomii. Najpierw mamy rok świetlny.

Rok miejsce to jednostka odległości, która jest równoważna odległości, którą światło jeździ w ciągu roku. Ponieważ prędkość światła wynosi 300.000 km/s, mnożąc się przez liczbę sekund w 365 dni, wynik wynosi około 9 i pół stosów. 

Do celów porównawczych odległość od słońca na ziemię wynosi 8.5 minut, około 150 milionów kilometrów, co jest w przybliżeniu równoważne jednostce astronomicznej, przydatne w pomiarach w układzie słonecznym. Gwiazda, która podąża za bliskością Słońca, jest następny Centauri do 4.2 lata-luz. 

Może ci służyć: bezpłatny schemat ciała

UA powoduje powstanie kolejnej powszechnie używanej jednostki: Parsec lub paraliżowanie drugiego łuku. Że punkt znajduje się w odległości parsecu, oznacza, że ​​jego podobieństwo jest równe 1 sekundowi łuku między Ziemią a Słońcem. Poniższa liczba wyjaśnia:

Rysunek 2. Plan zdefiniowania parsecu. Źródło: Wikimedia Commons. KES47 (?) [CC przez 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0)].

Rozmiar

Rozmiary galaktyk są bardzo zróżnicowane, od tak małe, że ledwo mają tysiąc gwiazdek, po eliptyczne galaktyki, o których porozmawiamy później.

Tak więc mamy naszą mleczną drogę około 100.000 lat do średnicy, będąc dużą galaktyką, ale nie największą. NGC 6872 ma średnicę 520.000 lat-LUZ, około 5-krotność średnicy Drogi Mlecznej i jest największą znaną do tej pory galaktyką spiralną.

Mają ruch

Galaktyki nie są statyczne. Ogólnie rzecz biorąc, gwiazdy, chmury gazu i pyłu mają ruchy obrotowe wokół środka, ale nie wszystkie części galaktyki obrotu. Gwiazdy centrum obracają się szybciej niż te zewnętrzne, w tak zwanym Rotacja różnicowa.

Skład chemiczny

Najczęstsze pierwiastki we wszechświecie to wodór i hel. Wewnątrz gwiazd, jako reaktor fuzji jądrowej, najcięższe elementy, które znamy przez okres okresowy.

Kolor i jasność

Kolor i jasność galaktyk zmienia się z czasem. Młodsze galaktyki są bardziej niebieskie i jasne niż najstarsze.

Galaktyki w kształcie elipsy mają tendencję do czerwonego, z licznymi starymi gwiazdami, podczas gdy nieregularne są najbardziej niebieskie. W galaktykach w kształcie spiralnej niebieski koncentruje się w kierunku środka i czerwony w kierunku obrzeży.

Komponenty galaktyk

Podczas obserwacji galaktyki można zidentyfikować takie struktury, jak następujące, które są obecne w Drogie Mlecznej, które zostały uznane za model bycia najlepiej badanym:

Dysk i halo

Dwie podstawowe struktury naszej galaktyki to płyta i halo. Album jest w przeciętnej płaszczyźnie zdefiniowanej przez galaktykę i zawiera dużą ilość gazu międzygwiezdnego, który daje powstanie nowych gwiazd. Zawiera także stare gwiazdy i otwarte klastry -grupa nieustrukturyzowanych gwiazd-. 

Należy zauważyć, że nie wszystkie galaktyki mają taki sam wskaźnik treningu gwiezdnego. Uważa się, że galaktyki eliptyczne mają znacznie niższe tempo, w przeciwieństwie do spirali.

Słońce znajduje się na płycie galaktycznej Drogi Mlecznej, na płaszczyźnie symetrii i podobnie jak wszystkie gwiazdy dysku, orbitują galaktykę po trajektorii w przybliżeniu okrągłym i prostopadłym do osi galaktycznej obrotu. Ukończenie orbity zajmuje około 250 milionów lat.

Halo obejmuje galaktykę o mniej gęstej objętości sferoidalnej, ponieważ jest to region o znacznie mniejszym kurzu i gazie. Zawiera Klastry kuliste, Gwiazdy zgrupowane przez akcję grawitacji i znacznie starsze niż album, indywidualne gwiazdy i wezwanie Ciemna materia.

Ciemna materia jest rodzajem materii, której natura jest nieznana. Jest winien swoją nazwę, która nie emituje promieniowania elektromagnetycznego i zaproponowano jego istnienie w celu wyjaśnienia faktu, że gwiazdy za granicą poruszają się z prędkością większą niż oczekiwano. 

Prędkość, z jaką porusza się gwiazda w odniesieniu do środka galaktyki, zależy od tego, jak dystrybucja materii jest to przyciąganie grawitacyjne, ponieważ gwiazda pozostaje na orbicie. Wyższa prędkość oznacza, że ​​jest więcej materii, której nie można zobaczyć: ciemna materia.

Żarówka, jądro galaktyczne i bar

Rysunek 3. Mleczne komponenty. Słońce znajduje się w jednej z ramion i ma ruch obrotowy wokół środka galaktyki, a także ruch pionowy. Źródło: Wikimedia Commons.

Oprócz albumu i halo, w galaktyce znajduje się żarówka, centralna wypukłość lub jądro galaktyczne, gdzie jest większa gęstość gwiazd, a zatem jest bardzo jasna. 

Jego kształt jest w przybliżeniu sferyczny - chociaż jedna z Drogi Mlecznej ma raczej orzechową formę - a w jej środku jest jądro, składane przez czarną dziurę, co najwyraźniej jest powszechne w dużej części galaktyk, szczególnie w tych formy spiralnej.

Obiekty znalezione w przyleganiach jądra zmieniają się, jak powiedzieliśmy, znacznie szybciej niż te, które są dalej. Tam prędkość jest proporcjonalna do odległości do środka.

Niektóre spiralne galaktyki, takie jak nasze, mają bar, konstrukcję, która przecina środek i z której powstają spiralne ramiona. Jest więcej galaktyk spiralnych Barrad niż nie.

Może ci służyć: nowoczesna fizyka

Uważa się, że pręty zezwalają na transport materii z końca do żarówki, obrzęku ją poprzez promowanie tworzenia gwiazd w jądrze.

Rodzaje galaktyk

System klasyfikacji galaktyk opiera się na formie, którą mają, a najczęściej jest to Sekwencja podstrunnicy lub Hubble, utworzony około 1926 roku przez Edwina Hubble'a, a następnie zmodyfikowany przez samego siebie i innych astronomów, ponieważ pojawiły się nowe informacje.

Hubble zaprojektował schemat w przekonaniu, że reprezentował on rodzaj ewolucji galaktyk, ale dziś wiadomo, że tak nie jest. W sekwencji litery są używane do wyznaczenia galaktyk: E dla galaktyk eliptycznych, S dla galaktyk spiralnych i nieregularnych dla tych nieregularnych.

Rysunek 4. Hubble Tffulboard. Źródło: Wikimedia Commons.

Eliptyczne galaktyki 

Po lewej stronie, w podstrunnicy mango, są eliptyczne galaktyki reprezentowane z literą i. Gwiazdy, które go wymyślą, są rozmieszczone w mniej lub bardziej jednolity sposób. 

Liczba towarzysząca tekstom wskazuje, jak eliptyczna jest galaktyka -elliptyczność -zaczynając od najbardziej sferycznego, do E7, który jest najbardziej spłaszczony. Nie zaobserwowano galaktyk z eliptycznością większą niż 7. Oznaczanie tego parametru jako є:

Є = 1 - (β/ɑ)

Z α i β jako starsze i niższe pozorne półprzewodnikowe odpowiednio elipsy. Jednak ta informacja jest względna, ponieważ mamy tylko widok z Ziemi. Na przykład nie można wiedzieć, czy galaktyka, która jest pokazana śpiewu, jest eliptyczna, soczewkowa lub spirala.

Gigantyczne galaktyki eliptyczne należą do największych obiektów we wszechświecie. Są najłatwiejsze do zaobserwowania, chociaż o wiele mniejsze wersje, nazywane Eliptyczne galaktyki karłowate znacznie więcej.

Rysunek 5. NGC 1316 Eliptyczna galaktyka, w konstelacji Fornax, łącząc się z inną mniejszą galaktyką. Źródło: Obraz Kredyt: NASA/JPL-CALTECH/CTIO.

Galaktyki soczewkowe

Soczewkowe galaktyki mają kształt dysku bez spiralnych ramion, ale mogą mieć bar. Jego nomenklatura to S0 lub SB0 i mają rację w rozwidleniu rysunku. W zależności od ilości pyłu (wysoka strefy absorpcji) na dysku, są one podzielone na S01, SB01 na S03 i SB03.

Galaktyki spiralne

Galaktyki S są same spiralne galaktyki, podczas gdy SB są galaktykami spiralnymi Barrada, ponieważ spirale wydają się wysuwać z baru, który przekracza centralną wypukłość. Zdecydowana większość galaktyk ma tę formę.

Obie klasy galaktyk wyróżniają się z kolei stopniem łatwości, jaką ma i są wskazane z małymi literami. Są one określane przez porównanie wielkości głównego uderzenia z długością dysku: dysk Remerance / L. 

Rysunek 6. Piękna spiralna galaktyka Andromedy w konstelacji Cassiopei. Źródło: Nasa Image Wikimedia Commons).

Na przykład, jeśli ten iloraz wynosi ≈ 0.3, galaktyki są oznaczone tak, jakby była to prosta spirala lub SBA, jeśli jest to Barrada. W nich spirale wydają się bardziej ciasne, a koncentracja gwiazd w ramionach jest bardziej przyciemniona.

Ponieważ sekwencja trwa po prawej stronie, spirale wyglądają bardziej luźno. Stosunek wypukłości / dysku tych galaktyk wynosi: dysk zamurowy / l ≈ 0.05. 

Jeśli galaktyka ma cechy pośrednie, można dodać maksymalnie dwie małe litery. Na przykład Droga Mleczna jest klasyfikowana przez niektóre jako SBBC.

Nieregularne galaktyki

Są to galaktyki, których kształt nie pasuje do żadnego z opisanych powyżej wzorów. 

Sam Hubble podzielił je na dwie grupy: ARDY i IRI, gdzie te pierwsze są trochę bardziej zorganizowane niż drugi, ponieważ mają coś, co pamięta kształt spiralnych ramion.

Galaktyki IRI są, moglibyśmy powiedzieć, amorficzne i bez rozpoznawalnej struktury wewnętrznej. Zarówno IRR I, jak i IRI są zwykle mniejsze niż galaktyki eliptyczne lub majestatyczne galaktyki spiralne. Niektórzy autorzy wolą nazywać je jako Galaktyki krasnoludne. Wśród najbardziej znanych nieregularnych galaktyk są sąsiednie chmury Magellan, sklasyfikowane jako ARD.

Rysunek 7. Nieregularna galaktyka NGC 5408, odkryta w konstelacji Centaurus przez Johna Herschela w 1834 roku. Początkowo uważano, że była to planetarna mgławica. Źródło: Wikimedia Commons.

Następnie do publikacji sekwencji Hubble, francuski astronom Gerard de Vaucoureurs (1918–1995) zasugerował wyeliminowanie nomenklatury ir II i nazywaj ARD, które mają jakieś spiralne ramiona, takie jak galaktyki SD - SBD, SBM, SBM lub im („m” jest przez Galaxy Magallanes). 

Wreszcie galaktyki, których kształt jest naprawdę nieregularny i bez spirali, są po prostu nazywane. Dzięki temu współczesna klasyfikacja pozostała w następujący sposób:

Może ci służyć: współczesna fizyka: dziedzina nauki, gałęzie i zastosowania

EO, EL,…, E7, Sol, S02, S03, Sa, SBA, Sab, Sbab, SB, SB, SBC, SBC, SC, SBC, SCD, SBCD, SD, SBD, SM, SBM, IM, IR IR.

Jak tam galaktyki?

Tworzenie galaktyk jest obecnie przedmiotem aktywnej dyskusji. Kosmolodzy uważają, że na swoich początkach wszechświat był dość mroczny, pełen chmur gazu i ciemnej materii. Wynika to z teorii, że pierwsze gwiazdy powstały po kilkuset milionach lat później Wielki Wybuch. 

Po uruchomieniu mechanizmu produkcji gwiazdy okazuje się, że ma wzloty i upadki w tempie. A ponieważ gwiazdy to te, które tworzą galaktyki, istnieją różne mechanizmy prowadzące do tworzenia galaktyk. 

Przyciąganie grawitacyjne to pierwotna siła, która określa tworzenie się kosmicznych obiektów. Małe nagromadzenie materii w pewnym momencie przyciąga więcej materii, co zaczyna się gromadzić.

Uważa się, że Droga Mleczna zaczęła się w ten sposób: małe nagromadzenie materii, które ostatecznie dały powstanie kultur halo, wśród których są najstarsze gwiazdy galaktyki. 

Rotacja jest nieodłączną częścią akumulacji masy, która nastąpiła po tym początkowym okresie tworzenia się gwiezdnego. A wraz z obrotem powstaje moment pędu, którego ochrona spowodowała zapadnięcie się masy sferycznej przekształcającej ją w płaski dysk.

Galaktyki mogą zwiększyć ich rozmiar, łącząc się z innymi mniejszymi galaktykami. Uważa się, że dzieje się tak dzisiaj z Drogą Mleczną i jej najmniejszymi sąsiadami, chmurami Magallanes. 

Kolejną fuzją, której oczekuje się w bardzo odległej przyszłości, jest kolizja z Andromeda, która w przeciwieństwie do większości galaktyk zbliża się do nas. Obecnie Andromeda ma 2.2 miliony lat.

Ile galaktyk jest we wszechświecie?

Chociaż większość przestrzeni jest pusta, są miliony galaktyk, być może około 100 miliardów, zgodnie z niektórymi szacunkami. Inne szacują 2 miliardy galaktyk. Większość wszechświata pozostaje niezbadana i nie ma dokładnej odpowiedzi na to pytanie.

W ciągu 12 dni Hubble Space Telescope znalazł 10.000 galaktyk najbardziej różnorodnych form. Prawdziwa suma galaktyk we wszechświecie jest nieznana. Obserwowane z teleskopem konieczne jest podkreślenie, że idzie dalej nie tylko w odległości, ale w czasie.

Światło słoneczne, które widzimy, wzięło 8.5 minut, aby do nas dostać. Widok Andromedy, który obserwujemy z lornetką, wynosi 2 2 lata temu.2 miliony lat. Dlatego to, co widzimy z Ziemi, jest w zakresie obserwowalny wszechświat. Na razie nie ma sposobu, aby zobaczyć, co jest poza.

Jednym ze sposobów oszacowania, ile galaktyk jest w obserwowalnym wszechświecie, jest wyjątkowo głębokie ujęcia pola Hubble'a lub XDF, które reprezentują niewielki obszar sfery niebieskiej.

W jednym z tych ujęć znaleziono 5500 galaktyk o 13.200 milionów lat odległości. Poprzez mnożąc tę ​​wartość przez ilość XDF pełnej kuli niebieskiej, oszacowali 100.Wspomniane 000 milionów galaktyk.

Wszystko wskazuje, że w poprzednich czasach było więcej galaktyk niż teraz, ale mniejsze, niebieskie i bardziej nieregularne formy niż eleganckie spiralne galaktyki, które widzimy dzisiaj.

Przykłady galaktyk

Pomimo ogromnej wielkości galaktyki nie są samotne, ale są grupowane w hierarchiczne struktury.

Droga Mleczna należy do tak zwanej grupy lokalnej, w której wszyscy członkowie 54-są na odległości nie większe niż 1 mega-parsec. Następnie gęstość galaktyk opada, aż pojawi się inny klaster podobny do grupy lokalnej.

Wśród ogromnej różnorodności znalezionych galaktyk warto podkreślić kilka zaskakujących przykładów ich specyfikacji:

Gigantyczne galaktyki eliptyczne

Największe do tej pory znalezione galaktyki znajdują się w centrum klastrów galaktyk. Są to ogromne galaktyki eliptyczne, których grawitacja przyciąga inne galaktyki, połykając je. W tych galaktykach rytm formacji gwiazd jest bardzo niski, więc aby nadal się rozwijać, łapie innych.

Aktywne galaktyki

Aktywne galaktyki, w przeciwieństwie do najbardziej normalnej i spokojnej drogi, emitują bardzo wysokie częstotliwości energii, znacznie większe niż emitowane przez centra gwiazd, powszechne w każdej galaktyce. 

Te wysokie częstotliwości energii, których moc jest równoważna miliardowi podeszwów, pozostawiają jądro obiektów, takie jak Quazars, Odkryte w 1963 roku. Zaskakująco kwasar, jeden z najjaśniejszych obiektów we wszechświecie, jest w stanie utrzymać ten rytm przez miliony lat.

Galaktyki Seyfert Są kolejnym przykładem aktywnych galaktyk. Do tej pory odkryto kilkaset z nich. Jego jądro emituje wysoce zjonizowane promieniowanie, zmienne w czasie.

Cyfra 8. Galaxy Seyfert M 106. Źródło: Wikimedia Commons. Rentgen: NASA/CXC/Univ. Maryland/a.S. Wilson i in.; Optyczne: Pal.Obs. DSS; IR: NASA/JPL-CALTECH; VLA: NRAO/AUI/NSF

Uważa się, że w pobliżu centrum ogromna ilość materiału gazowego jest wytrącana do środkowej czarnej dziury. Utrata masy uwalnia energię promieniową w widmie x -na.

Radiogalaxias Są to galaktyki eliptyczne, które emitują duże ilości radioterapii, dziesięć tysięcy razy więcej niż obecne galaktyki. W tych galaktykach znajdują się źródła - płaty radiowe - połączone włóknami materii z jądrem galaktycznym, które emitują elektrony w obecności intensywnego pola magnetycznego.

Bibliografia

1. Carroll, ur. Wprowadzenie do współczesnej astrofizyki. 2. Wydanie. osoba. 874-1037.
2. Galaktyka. Odzyskane z: jest.Wikipedia.org
3. Jak to działa. 2016. Księga przestrzeni. 8. Wyd. Wyobraź sobie Publishing Ltd.134-150.
4. Galaktyki. Odzyskane z: astrofizyki.Cl/Astronomiaparatodos.
5. Oster, L. 1984. Nowoczesna astronomia. Redakcja Reverted. 315-394.
6. Pasachoff, J. 1992. Gwiazdy i planety. Przewodniki pola Peterson. 148-154.
7. Quora. Ile jest galaktyk?. Odzyskane: to jest.Quora.com.
8. Zasada do pomiaru wszechświata. Odzyskane z: henrietta.IAA.Jest
9. Co to jest galaktyka? Odzyskane z: Spaceplace.garnek.Gov.