kun on todettu, että on olemassa muita galakseja Hubble ja muut alkoivat tarkkailla niitä tarkemmin—huomata, niiden muodot, niiden sisältö, ja niin monia muita ominaisuuksia, koska ne voisi mitata., Tämä oli pelottava tehtävä 1920-luvulla, kun saada yhden valokuvan tai kirjo galaxy voisi ottaa koko yön väsymättä tarkkailla. Tänään, suurempi kaukoputket ja elektroniset ilmaisimet ovat tehneet tämän tehtävän vähemmän vaikeaa, vaikka tarkkailemalla kaikkein kaukaisten galaksien (ne, jotka osoittavat meille maailmankaikkeuden varhaisessa vaiheessa) vaatii vielä valtavasti työtä.

ensimmäinen askel yrittää ymmärtää uudenlaista objektia on usein yksinkertaisesti kuvata sitä. Muista, että ensimmäinen askel tähtien spektrien ymmärtämisessä oli yksinkertaisesti lajitella ne ulkonäön mukaan (katso analysointi Starlight)., Kuten on käynyt ilmi, suurin ja valoisa galaksit tulevat yksi kaksi keskeistä muotoja: joko ne ovat ohuemmiksi ja on kierre aseita, kuten oma Galaksimme, tai ne näyttävät olevan elliptinen (blimp – tai sikari-muotoinen). Monet pienemmät galaksit sen sijaan ovat muodoltaan epäsäännöllisiä.

Spiraaligalaksit

oma galaksimme ja Andromedan galaksi ovat tyypillisiä, suuria spiraaligalakseja. Ne koostuvat keskimmäisestä pullistumasta, halosta, kiekosta ja kierteisistä käsivarsista. Tähtienvälinen materiaali leviää yleensä spiraaligalaksien välilevyille., Kirkkaita emissiosumuja ja kuumia, nuoria tähtiä on etenkin kierteisissä käsivarsissa, mikä osoittaa, että uutta tähtimuodostusta esiintyy edelleen. Levyt ovat usein pölyisiä, mikä on erityisen havaittavissa niissä järjestelmissä, joita katsomme lähes reunasta (Kuva).

Kuva 1: Kierre Galaksit. (a) kierre aseiden M100, kuvassa, ovat sinisempi kuin muualla galaxy, mikä osoittaa, nuori, korkea-massa tähdet ja tähti muodostavat alueet., (b) Voimme tarkastella tätä spiraali galaksi, NGC 4565, lähes täsmälleen reunan, ja tästä näkökulmasta, voimme nähdä, pöly tasossa galaxy; se näkyy tummana, koska se imee valoa tähdet galaksin. (luotto: muuttaminen työn Hubble Legacy Arkisto, NASA, ESA, ja Judy Schmidt; luotto-b: muuttaminen työn ”Jschulman555″/ Wikimedia)

galaksit, että näemme kasvot, kirkkaat tähdet ja päästöjen sumuja tehdä syliin kierteelle erotu kuin väkkärä itsenäisyyspäivänä., Avoimia tähtijoukkoja voi nähdä lähempänä olevien spiraalien käsivarsilla, ja pallomaisia rykelmiä näkyy usein niiden haloissa. Spiraaligalakseissa on sekoitus nuoria ja vanhoja tähtiä, aivan kuten Linnunradassakin. Kaikki spiraalit pyörivät, ja niiden pyörimissuunta on sellainen, että käsivarret näyttävät polkevan paljon kuin veneen vanavedessä.

noin kahdella kolmasosalla läheisistä spiraaligalakseista on laatikkomaisia tai pähkinänmuotoisia tähtitankoja, jotka kulkevat niiden keskusten läpi (kuva 2). Tähtitieteilijät kutsuvat näitä galakseja hyvin omaperäisiksi spiraaleiksi.,

Kuva 2: Estetty Spiraali Galaksi. Tässä esitetty NGC 1300 on suljettu spiraaligalaksi. Huomaa, että kierteiset käsivarret alkavat baarin päistä. (luotto: NASA, ESA, ja Hubble Heritage Team(STScI/AURA))

Kuten olemme huomanneet Linnunradan luku, meidän Galaksi on vaatimaton bar liian. Kierteiset käsivarret alkavat yleensä tangon päistä. Se, että baarit ovat niin yleisiä, viittaa siihen, että ne ovat kauan eläneet; se voi olla, että useimmat kierre galaksit muodostavat baari jossain vaiheessa aikana niiden kehitystä.,

sekä suljetuissa että kierteisgalakseissa havaitsemme erilaisia muotoja. Yhdessä ääripäässä, keski pullistuma on suuri ja valoisa, kädet ovat heikkoja ja tiukasti kietoutunut, ja kirkas päästöjen sumuja ja supergiant tähdet ovat huomaamaton. Hubble, joka kehitti galaksien luokittelujärjestelmän muodon mukaan, antoi näille galakseille nimen Sa. Galaksit tässä äärimmäisen ehkä ole selvää, kierre varren rakenne, jolloin linssi näköisiä (ne ovat joskus kutsutaan linssimäinen galaksit)., Nämä galaksit näyttävät jakaa niin monta ominaisuudet kanssa elliptinen galaksit kuin ne toimivat kierre galaksit

toisessa ääripäässä, keski pullistuma on pieni ja kädet ovat löyhästi haavan. Näissä SC-galakseissa valotähdet ja emissiosumut ovat hyvin näkyviä. Galaksimme ja Andromedan galaksi ovat molemmat kahden ääripään välimaastossa. Kuvassa 3 esitetään kuvia spiraaligalakseista, jotka kuvaavat eri tyyppejä, sekä elliptisiä galakseja vertailtavaksi.

Kuva 3: Hubblen Luokittelu Galakseja., Kuvassa näkyy Edwin Hubblen alkuperäinen galaksiluokitus. Elliptiset galaksit ovat vasemmalla. Oikealla, voit nähdä perus kierre muotoja kuvitettu, rinnalla kuvia todellinen vanhentunut ja unbarred kierteelle. (luotto: muuttaminen työn NASA, ESA)

valon osat, kierre galaksit näyttävät alue halkaisijaltaan noin 20 000 yli 100 000 valovuotta. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että galaktista materiaalia on todennäköisesti paljon, joka ulottuu selvästi galaksien näennäisen reunan yli., Tämä materiaali näyttää olevan ohut, kylmä kaasu, jota on vaikea havaita useimmissa havainnoissa.

havaintoaineisto käytettävissä, massat näkyviä osia kierre galaksit ovat arviolta välillä 1 miljoonaa-1 miljardia Suns (109 1012MSun). Useimpien spiraalien luminositeetit ovat 100-100 miljardia kertaa Auringon luminositeetti (108-1011lsun). Galaksimme ja M31 ovat suhteellisen suuria ja massiivisia, kuten spiraalit menevät., On myös huomattava pimeää ainetta ja galakseja, aivan kuten on Linnunradan; voimme päätellä sen läsnäoloa, kuinka nopeasti tähtien ulko-osat Galaxy liikkuvat niiden kiertoradat.

Elliptinen Galaksit

Elliptinen galaksit koostuvat lähes kokonaan vanhat tähdet ja muotoja, jotka ovat aloilla tai ellipsoideja (hieman litistynyt aloilla) (Kuva 4). Niissä ei ole jälkeäkään kierteisistä käsivarsista. Niiden valoa hallitsevat vanhemmat punertavat tähdet (Linnunradan populaatio II-tähdet)., Suuremmissa läheisissä soikeissa voidaan tunnistaa monia pallomaisia rykelmiä. Pöly ja päästöt tähtisumut eivät ole näkyvästi elliptinen galaksit, mutta monet eivät sisällä pieni määrä tähtienvälisen väliä.

Kuva 4: Elliptinen Galaksit. a) ESO 325-G004 on jättiläismäinen elliptinen galaksi. Muita elliptisiä galakseja voidaan nähdä tämän kuvan reunoilla. b) Tämä elliptinen galaksi on todennäköisesti peräisin kahden spiraaligalaksin törmäyksestä., (luotto: muuttaminen työn NASA, ESA, ja Hubble Heritage Team (STScI/AURA); luotto-b: muuttaminen työn ESA/Hubble, NASA)

Elliptinen galaksit osoittavat eriasteista madaltuminen, jotka vaihtelevat järjestelmiä, jotka ovat suunnilleen pallomainen niille, jotka lähestymistapa tasaisuus kierteelle. Harvinaiset jättiläis elliptiset (esimerkiksi ESO 325-G004 Kuvassa 4) saavuttavat 1011lsun luminositeetit. Massa jättiläinen elliptinen voi olla yhtä suuri kuin 1013MSun., Näiden suurten galaksien läpimitat ulottuvat useiden satojen tuhansien valovuosien päähän ja ovat huomattavasti suurempia kuin suurimmat spiraalit. Vaikka yksittäiset tähdet kiertävät elliptisen galaksin keskustaa, kiertoradat eivät ole kaikki samassa suunnassa, kuten spiraaleissa tapahtuu. Siksi, ellipticals eivät näy kiertää järjestelmällisesti, jolloin on vaikea arvioida, kuinka paljon pimeää ainetta ne sisältävät.

huomaamme, että elliptinen galaksit alue koko matkan jättiläisiä, juuri kuvattu, kääpiöt, jotka voivat olla yleisin laji galaxy., Kääpiö ellipticals (joskus kutsutaan kääpiö spheroidals) tienneet pitkään, koska ne ovat hyvin heikko ja vaikea nähdä. Esimerkki kääpiös elliptisestä on kuvassa 5 esitetty Leo I Kääpiösferoidaalinen galaksi. Kirkkaus tämä tyypillinen kääpiö on suunnilleen sama, että kirkkain pallomainen tähtijoukko.

välimuoto jättiläinen ja kääpiö elliptinen galaksit ovat järjestelmiä, kuten M32 ja M110, kaksi seuralaiset Andromedan galaksi. Vaikka niitä kutsutaan usein kääpiös elliptisiksi, nämä galaksit ovat huomattavasti suurempia kuin galaksit, kuten Leo I.,

Kuva 5: Kääpiö Elliptinen Galaksi. M32, kääpiö elliptinen galaksi ja yksi seuralaisista jättiläinen Andromeda galaksi M31. M32 on Galaktisen mittapuun mukaan kääpiö, sillä sen läpimitta on vain 2400 valovuotta. (luotto: NOAO/AURA/NSF)

Epäsäännölliset Galaksit

Hubble luokitella galakseja, jotka eivät ole säännöllisiä muotoja, jotka liittyvät luokat me vain kuvattu osaksi haavi bin epäsäännöllinen galaksi, ja me edelleen käyttää hänen aikavälillä., Tyypillisesti epäsäännöllisillä galakseilla on matalammat massat ja luminositeetit kuin spiraaligalakseilla. Epäsäännölliset galaksit näyttäytyvät usein epäjärjestyksessä,ja monet käyvät läpi suhteellisen voimakasta tähtimuodostusta. Niissä on sekä nuoria populaatio I-tähtiä että vanhoja populaatio II-tähtiä.

kaksi parhaat-tiedossa epäsäännölliset galaksit ovat Suuri Magellanin Pilvi ja Pieni Magellanin Pilvi (Kuva 6), jotka ovat etäisyydellä hieman yli 160.000 valovuoden päässä ja on yksi meidän lähin ekstragalaktisten naapureita., Heidän nimensä kuvastavat sitä, että Ferdinand Magellan miehistöineen, jotka tekivät maailmanympärimatkansa, olivat ensimmäiset eurooppalaiset matkailijat, jotka huomasivat heidät. Vaikka ei ole nähtävissä yhdysvalloissa ja Euroopassa, nämä kaksi järjestelmää ovat näkyvästi päässä Eteläisellä Pallonpuoliskolla, jossa ne näyttävät ohut pilviä yötaivaalla. Koska ne ovat vain noin kymmenesosa yhtä kaukana kuin Andromedan galaksi, he läsnä erinomainen tilaisuus tähtitieteilijät opiskella kvasaarit, tähden klusterit, muuttuvia tähtiä, ja muita keskeisiä kohteita asettaminen toiseen galaksiin., Esimerkiksi, Suuri Magellanin Pilvi sisältää 30 Doradus monimutkainen (tunnetaan myös nimellä Tarantula Nebula), yksi suurin ja valoisa ryhmien supergiant tähdistä tiedetään missä tahansa galaksissa.

Kuva 6: 4-Metrinen Kaukoputki Cerro Tololo Inter-American Observatory Kuvastua vastaan Eteläisen Taivaan. Linnunrata näkyy kupolin oikealla puolella, ja suuret ja pienet Magellaaniset pilvet näkyvät vasemmalla., (luotto: Roger Smith/NOAO/AURA/NSF)

Pieni Magellanin Pilvi on huomattavasti vähemmän massiivinen kuin Suuri Magellanin Pilvi, ja se on kuusi kertaa pidempi kuin se on leveä. Tämä kapea materiaaliviska osoittaa suoraan kohti Galaksiamme kuin nuoli. Pieni Magellanin Pilvi oli todennäköisesti vääntynyt osaksi sen nykyinen muoto läpi painovoiman vuorovaikutus Linnunradan., Iso trail roskat välistä vuorovaikutusta linnunrata ja Pieni Magellanin Pilvi on siroteltu taivas ja nähdään sarjan kaasun pilvet liikkuu poikkeuksellisen suuri nopeus, joka tunnetaan Magellanin Virta. Näemme, että tällainen vuorovaikutus galaksit auttaa selittämään epäsäännöllisiä muotoja tämän koko luokan pieniä galakseja,

Galaxy Evolution

rohkaisemana menestys H-R kaavio, stars (ks Analysoimalla Starlight), tähtitieteilijät opiskelu galaksit toivoi löytävänsä jonkinlaista vertailukelpoista järjestelmää, jossa erot voi olla sidottu eri evoluution vaiheissa elämässä galakseja. Eikö olisi mukavaa, jos jokainen elliptinen galaksi kehittynyt kierre, esimerkiksi, aivan kuten jokainen pääsarjan tähti kehittyy punainen jättiläinen? Useita yksinkertaisia ideoita tällaista kokeiltiin, jotkut Hubble itse, mutta kukaan ei kestänyt testin ajan (ja havainto).,

Koska ei ole yksinkertainen järjestelmä kehittyy yksi tyyppi galaxy toiseen voisi olla löytyi, tähtitieteilijät sitten yleensä päinvastainen näkökulmasta. Jonkin aikaa, useimmat tähtitieteilijät ajatellut, että kaikki galaksit muodostuvat hyvin varhaisessa historiassa maailmankaikkeuden, ja että erot niiden välillä olivat korko tähden muodostumista. Elliptiset olivat niitä galakseja, joissa kaikki tähtienvälinen aine muuntui nopeasti tähdiksi. Spiraalit olivat galakseja, joissa tähtien muodostuminen tapahtui hitaasti koko galaksin eliniän ajan. Tämäkin idea osoittautui liian yksinkertaiseksi.,

nykyään ymmärrämme, että ainakin jotkut galaksit ovat vaihtaneet tyyppiä miljardien vuosien kuluessa maailmankaikkeuden alkamisesta. Kuten tulemme näkemään myöhemmissä luvuissa, galaksien väliset törmäykset ja fuusiot saattavat muuttaa spiraaligalakseja dramaattisesti elliptisiksi galakseiksi. Jopa eristetyt spiraalit (joilla ei ole naapurigalakseja näkyvissä) voivat muuttaa ulkonäköään ajan myötä. Kun ne kuluttavat kaasunsa, tähtien muodostumisen nopeus hidastuu, ja kierteiset käsivarret tulevat vähitellen vähemmän huomiota herättäviksi., Pitkien ajanjaksojen aikana spiraalit alkavat siis muistuttaa enemmän kuvan 3 keskellä olevia galakseja (joita tähtitieteilijät kutsuvat S0-tyypeiksi).

useiden vuosikymmenten aikana tutkimus siitä, miten galaksit kehittyvät maailmankaikkeuden elinaikana, on noussut yhdeksi tähtitieteellisen tutkimuksen aktiivisimmista aloista. Keskustelemme kehitys galaksien tarkemmin Kehitys ja Jakelu Galakseja, mutta katsotaanpa ensin katsomaan hieman tarkemmin mitä eri galaksit ovat.,

Sanasto

elliptinen galaksi: galaksi, jonka muoto on ellipsi, ja joka ei sisällä näkyvään tähtienvälinen materiaali

epäsäännöllinen galaksi: linnunrata ilman mitään selkeää symmetria tai kuvio, eikä kierre eikä elliptinen galaksi

spiral galaxy: litteä, pyörivä galaxy pinwheel-kuten aseiden tähtienvälinen aine ja nuoria tähtiä, käämitys pois sen keskeinen pullistuma