GALAKTYKA SPIRALNA Z POPRZECZKĄ: POWSTAWANIE, EWOLUCJA, CHARAKTERYSTYKA - ARTE - 2025

Galaktyka spiralna jest grupowanie obiektów kosmicznych, gazu, pyłu i ciemnej substancji, które są utrzymywane przez siłę ciężkości. Ma kształt spirali z przecinającym go środkowym paskiem gwiazd, z którego wyłaniają się ramiona spiralne, które zaczynają się od diametralnie przeciwnych punktów.

Tym różnią się od regularnych galaktyk spiralnych, w których ramiona zaczynają się w różnych punktach wokół jądra. Spirala wykazuje również różny stopień rozwoju.

Rysunek 1. - Galaktyka spiralna z poprzeczką NGC 1300, 61 milionów lat świetlnych stąd, w konstelacji Eridano. Źródło: NASA, ESA i The Hubble Heritage Team STScI / AURA)

W galaktykach spiralnych słupki są dość częste. Szacuje się, że aż 2/3 galaktyk spiralnych ma jedną. Jednak niektóre galaktyki nieregularne są zablokowane, takie jak Wielki Obłok Magellana, sąsiednia galaktyka bez ramion spiralnych.

Formacja i ewolucja

W sekwencji Hubble'a, systemie klasyfikacji galaktyk zaproponowanym przez astronoma Edwina Hubble'a (1889-1953) w 1936 r., Galaktykom eliptycznym przypisano literę S oznaczającą spiralę w języku angielskim, literę B oznaczającą poprzeczkę i małe litery oznaczające określić szczególne cechy, takie jak otwarcie ramion spiralnych.

W ten sposób wyróżnia się główne podgrupy: galaktyki SBa, SBb i SBc. W pierwszym oba ramiona są bardziej zamknięte, w grupie SBc jądro jest małe z szerokimi i dobrze oddzielonymi ramionami spiralnymi, podczas gdy podgrupa SBb ma cechy pośrednie między nimi.

Nasza galaktyka, Droga Mleczna, należy do grupy galaktyk spiralnych z poprzeczką, chociaż uważa się, że poprzeczka jest raczej skromna. Została sklasyfikowana jako SBbc, galaktyka o pośrednich właściwościach pomiędzy SBb i SBc.

Charakterystyka ogólna

Profil światła galaktyk spiralnych jest mniej skoncentrowany niż w przypadku galaktyk eliptycznych. W pobliżu centrum galaktyki spiralnej gwiazdy są bardziej czerwone i starsze, podczas gdy w ramionach są niebieskie i gorące, ponieważ występuje duże tempo powstawania gwiazd, bardzo gorące na początku ich życia. Galaktyki spiralne z poprzeczką charakteryzują się:

Żarówka : bardzo świecący składnik sferoidalny, ponieważ zawiera dużą liczbę gwiazd. Istnieje jądro galaktyki, w którym często znajduje się czarna dziura.

Dysk : jest to mniej lub bardziej okrągła struktura, która tworzy środkową płaszczyznę galaktyki, bogata w gaz i materię międzygwiazdową. Na dysku znajdziesz mieszaną populację gwiazd: nowe i stare.

Bar : ta struktura przecina dysk i zgodnie z nowszymi falami teorii działa jako rodzaj żłobka dla gwiazd i umożliwia przepływ gazu z ramion spiralnych, aktywując w ten sposób formowanie się gwiazd.

Na pasku znajdują się stopnie intensywności, aby odróżnić galaktyki za pomocą mocnego lub słabego słupka.

Ramiona spiralne : obfitujące w materię międzygwiazdową - gazy i gęsty pył - co daje początek nowym gwiazdom. Dlatego są bogate w gorące, niebieskie, młode gwiazdy o znacznie wyższym tempie powstawania.

Halo : jest to słaba i rozproszona struktura, która całkowicie otacza galaktykę, składająca się głównie z tak zwanej ciemnej materii.

Ryc. 2. Artystyczne odtworzenie Drogi Mlecznej, przedstawiające pręt i ramiona spiralne. Źródło: Wikimedia Commons. Obraz stworzony przez NASA.

Wpływ słupka na właściwości galaktyki

Uważa się, że słupek galaktyczny pełni ważne funkcje transportowe, a także w ogólnej dynamice galaktyki. Za pomocą symulacji numerycznych zweryfikowano, że słupek jest, jak powiedziano wcześniej, drogą transportu gazu ze stref zewnętrznych do centrum galaktyki.

Chmury gazu oddziałują na krawędziach pręta, tracąc moment pędu, a tym samym ułatwiając tworzenie przepływu materii. Symulacje komputerowe pokazują również, że jeśli masa zgromadzi się w wystarczającej ilości w środku, pręt ulega zniszczeniu.

To jest powód, dla którego uważa się, że wiele zwykłych galaktyk mogło w przeszłości mieć poprzeczkę. Uważają również, że obecność słupka może się powtarzać w pewnych warunkach, które sprzyjają jego utworzeniu.

Ułatwiając przepływ materii do wnętrza galaktyki, słupek wpływa na szybkość powstawania gwiazd i decyduje o kolorze i składzie chemicznym. Jeśli chodzi o galaktyki, kolor jest określany przez dominujący typ populacji gwiazd.

Populacje gwiazdowe dzieli się na populację I, młode gwiazdy, w których przeważają pierwiastki cięższe od helu - wysoka metaliczność - oraz populację II, starszą i niską metalicznością. Niektóre galaktyki z poprzeczką mają bardziej czerwonawy kolor, więc wpływ paska na kolor nie jest jeszcze jasny.

Inną ważną kwestią jest to, że niektórzy badacze sugerują, że pręt jest zdolny do aktywowania jądra galaktyki w celu wytworzenia intensywnych emisji energii o wysokich częstotliwościach, a także do zmiany struktury, sprzyjając tworzeniu się żarówek i pseudobulb.

Przykłady

Galaktyki spiralne z poprzeczką są najbardziej rozpowszechnionymi galaktykami spiralnymi. Są one na ogół duże galaktyki, którego masa zawiera się między 10 ⁹ -10 ¹² mas słonecznych i średnicę od 5-50 KPC -16500 do 165000 światło lat-wyjątkiem galaktyk magellańskimi typu, takich jak duża Magellana Cloud. , mała nieregularna galaktyka z początkowym paskiem i ramionami.

NGC 1672

Galaktyka spiralna o średnicy 75 000 lat świetlnych NGC 1672 ma szczególnie jasny i wysoce aktywny rdzeń, z prętem 20 kpc - około 66 000 lat świetlnych - i asymetrycznymi ramionami spiralnymi. Znajduje się w gwiazdozbiorze Dorado, oddalonym o około 60 milionów lat świetlnych.

Jest bardzo prawdopodobne, że w centrum jej niezwykle jasnego i czerwonawego jądra znajduje się czarna dziura. Ramiona spiralne pokazują jasnoniebieskie obszary bogate w nowo powstałe gwiazdy.

Rysunek 3. Galaktyka spiralna z poprzeczką NGC 1672 w południowej konstelacji Dorado. Źródło: Wikimedia Commons. NASA, ESA i The Hubble Heritage Team (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration

Galaktyki spiralne Magellana

Wielki Obłok Magellana, sklasyfikowany również jako galaktyka nieregularna typu Irr I, jest prototypem galaktyk spiralnych Im Magellana, które mają środkowy pręt, ale ledwo uformowane ramiona spiralne. Ta galaktyka ma rozległy obszar o wielkiej aktywności gwiazd.

Rysunek 4. Wielki Obłok Magellana, chociaż uważany za galaktykę nieregularną, ma początkowy pręt i ramiona. Źródło: Wikimedia Commons. Andrew Z. Colvin.

Odniesienie

1. Matías, S. 2016. Wpływ słupków na właściwości galaktyk. Opublikowano w: Astronomy & Astrophysics.
2. Kurczak, właściwości A. Galaxy. Odzyskane z: pta.edu.pl.
3. Schneider, P. 2015. Extragalactic Astronomy and Cosmology. Druga edycja. Springer Verlag. 54-67 i 116-126.
4. Wikipedia. Galaktyka spiralna z poprzeczką. Odzyskane z: es.wikipedia.org
5. Wikipedia. Wielki Obłok Magellana. Odzyskane z: es.wikipedia.org.