GALAKTYKA KARŁOWATA: POWSTAWANIE, EWOLUCJA, CHARAKTERYSTYKA, PRZYKŁADY - ARTE - 2025

Za galaktykę karłowatą uważa się taką, w której liczba gwiazd jest równa jednej setnej liczby gwiazd w dużych galaktykach spiralnych, takich jak Andromeda i nasza Droga Mleczna. Galaktyki karłowate są najpowszechniejszym typem galaktyk w Lokalnej Grupie galaktyk i przypuszcza się, że tak jest również w pozostałej części Wszechświata.

Galaktyki karłowate regularnie orbitują wokół znacznie większych galaktyk. Wokół samej Drogi Mlecznej zidentyfikowano ponad piętnaście orbitujących galaktyk karłowatych.

Rysunek 1. Ultrakompaktowa galaktyka karłowata M60-UCD1 orbitująca wokół gigantycznej galaktyki M60. M60 znajduje się 54 miliony lat świetlnych od nas, a majestatyczna galaktyka spiralna NGC 4647 znajduje się 63 miliony lat świetlnych dalej na tle M60. Źródło: Kosmiczny Teleskop Hubble'a NASA.

Najmniejsza galaktyka dotychczas zidentyfikowana przez astronomów zawiera około tysiąca gwiazd, ma kształt sferoidalny i jest znana jako Segue 2 w konstelacji Barana. W stosunku do dużych galaktyk byłoby to jak odkrycie słonia wielkości myszy.

Formacja i ewolucja

Najnowsze i kontrowersyjne teorie na temat powstawania galaktyk karłowatych, a także innych większych, wskazują, że są one wynikiem grawitacyjnego przyciągania materii międzygwiazdowej do obszarów z ciemną materią lub chmur utworzonych przez ciężkie pierwiastki.

Jednak stosunkowo nowe odkrycia dokonane za pomocą teleskopu kosmicznego w zakresie ultrafioletu, obsługiwanego przez NASA, pokazały galaktyki karłowate utworzone przez gazy lekkich pierwiastków pochodzących z Pierścienia Lwa: ogromna chmura złożona z wodoru i licząca 650 tysięcy lat świetlnych. hel.

Charakterystyka ogólna

Galaktyki karłowate są najbardziej rozpowszechnione we Wszechświecie, ale są trudne do wykrycia ze względu na ich mały rozmiar i niską jasność.

W przypadku galaktyk karłowatych mają również zastosowanie różne typy kształtów obserwowane w większych galaktykach, zidentyfikowane przez Edwina Hubble'a za pomocą „kamertonu Hubble'a”. Na przykład zidentyfikowano następujące typy: spiralne, nieregularne, sferoidalne i elipsoidalne.

Rysunek 2. Widełki stroikowe Hubble'a z różnymi typami galaktyk.

Ponadto znaleziono kompaktowe i niebieskie galaktyki karłowate, a także ultrakompaktowe.

Spiralne galaktyki karłowate są generalnie daleko od skupisk innych galaktyk, ponieważ w przeciwnym razie oddziaływanie grawitacyjne z pobliskimi sąsiadami spowodowałoby zmiany w ich spiralnym dysku.

Ten typ galaktyki ma niską jasność, a jego średnice są mniejsze niż 16 tysięcy lat świetlnych. Zwykle mają dużą ilość ciemnej materii.

Chociaż niektórzy eksperci uważają, że są bardzo stare, kompaktowe niebieskie galaktyki karłowate składają się z gorących, masywnych gromad młodych gwiazd, które emitują niebieskie światło i sprawiają, że sama galaktyka wydaje się niebieskawa.

Charakterystycznym przedstawicielem tego typu galaktyk jest PGC-51017 pokazana na rysunku 3.

Rysunek 3. Kompaktowa galaktyka niebieskiego karła PGC-51017. Źródło: Wikimedia Commons

Gwiazdy tworzące zwarte galaktyki błękitnych karłów mają różne okresy formowania się i podlegają ciągłej ewolucji.

Galaktyki karłowate, małe i duże czarne dziury

Zaskakującym odkryciem było odkrycie galaktyki karłowatej z małą czarną dziurą w środku. To NGC 4395 z centralnym otworem o masie 10 000 mas Słońca. Kontrastuje to z czarnymi dziurami w centrum dużych galaktyk, których masy mieszczą się w przedziale od milionów do miliardów mas Słońca.

Rysunek 4. Galaktyka karłowata NGC 4395 uchwycona przez teleskop Shulmana w Arizonie. Źródło: Teleskop Shulmana.

Ale na drugim biegunie są ultrakompaktowe galaktyki karłowate, które mają w centrum supermasywną czarną dziurę o masach dziesiątek milionów mas Słońca. Z tego powodu, mimo że są małymi galaktykami, mają olbrzymią gęstość gwiazd, jak ma to miejsce w przypadku galaktyki M60-UCD1 pokazanej na rysunku 1.

Przykłady galaktyk karłowatych

Poniżej podamy szereg przykładów dobrze zidentyfikowanych galaktyk karłowatych o różnych kształtach, rozmiarach i cechach, aby dać czytelnikowi przegląd ich różnorodności.

Karły sferoidalne, elipsoidalne i spiralne

Sferoidalna galaktyka karłowata o niskiej jasności PGC 19441 w konstelacji Cariny jest galaktyką satelitarną Drogi Mlecznej, stanowiącą część Lokalnej Grupy galaktyk. Ma średnicę 2000 lat świetlnych i znajduje się w odległości 330 000 lat świetlnych.

Innym dobrym przykładem jest elipsoidalna galaktyka karłowata Strzelca (M 54), mająca 10 000 lat świetlnych średnicy i 50 000 lat świetlnych od centrum naszej galaktyki, którą orbituje. Nie należy jej mylić z inną galaktyką o podobnej nazwie: znacznie bliższą nieregularną galaktyką Strzelca.

Szacuje się, że za około 100 milionów lat ponownie zbliży się do jądra Drogi Mlecznej, stając się w końcu jej częścią.

Rysunek 5. Elipsoidalna galaktyka karłowata M 54 w Strzelcu. Źródło: wikimedia commons

Przykładem spiralnej galaktyki karłowatej jest NGC 5474 w konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy. Jest to najbliższa z wielu galaktyk satelitarnych w dużej galaktyce Wiatraczek (M101). Wśród galaktyk karłowatych najrzadziej występują galaktyki w kształcie spirali.

Rysunek 6. Spiralna galaktyka karłowata NGC 5474. Źródło: Wikimedia Commons

Nieregularne i ultra-zwarte karły

Mały Obłok Magellana (NGC 292) to galaktyka karłowata o nieregularnym kształcie, około sto razy mniejsza od Drogi Mlecznej, w której znajduje się około 3 miliardy gwiazd. Można go zobaczyć bez teleskopu, w południowej konstelacji Tukana.

To jest 200 tysięcy lat świetlnych stąd. Uważa się, że pierwotnie miała kształt spiralny, ale została zniekształcona przez grawitację Drogi Mlecznej, nie będąc jej galaktyką satelitarną.

Przykładem ultrakompaktowej galaktyki karłowatej jest M60-UCD1, galaktyka karłowata, która krąży wokół gigantycznej galaktyki M60, 22 000 lat świetlnych od jej centrum. W centrum ultrakompaktowego karła M60-UCD1 znajduje się supermasywna czarna dziura o masach 21 milionów mas Słońca, zgodnie z obliczeniami prędkości orbitalnych gwiazd wokół niej.

Rysunek 1 przedstawia spektakularne zdjęcie wykonane przez teleskop kosmiczny Hubble'a, przedstawiające ultrakompaktową galaktykę karłowatą M60-UCD1, krążącą wokół gigantycznej galaktyki M60.

Na tej samej figurze jest również majestatyczna galaktyka spiralna NGC 4647, która jest o 63 miliony lat dalej niż olbrzym M60.

Bibliografia

1. Laboratorium napędów odrzutowych. Nowy przepis na galaktyki karłowate. Odzyskany z: jpl.nasa.gov
2. Obserwatorium. Eliptyczna M60 i spirala NGC 4647. Odzyskane z: observatorio.info
3. MNN. Jak duża jest najmniejsza galaktyka we wszechświecie? Odzyskane z: MNN.com.
4. Phys.org. Badanie galaktyk karłowatych, aby uzyskać pełny obraz. Odzyskany z: phys.org.
5. Przestrzeń. Mały Obłok Magellana: Satelitarny sąsiad galaktyki karłowatej. Odzyskany z: space.com
6. Wiadomości SCI. Astronomowie odkryli supermasywną czarną dziurę w galaktyce karłowatej. Odzyskany z: sci-news.com
7. Wikipedia. Segue 2. Odzyskane z: wikipedia.com