după ce a stabilit existența altor galaxii, Hubble și alții au început să-i observe mai atent—de remarcat formele lor, conținutul lor, și, ca multe alte proprietăți cum au putut măsura., Aceasta a fost o sarcină descurajantă în anii 1920, când obținerea unei singure fotografii sau a unui spectru al unei galaxii ar putea dura o noapte întreagă de observare neobosită. Astăzi, telescoapele mai mari și detectoarele electronice au făcut această sarcină mai puțin dificilă, deși observarea celor mai îndepărtate galaxii (cele care ne arată universul în primele sale faze) necesită încă un efort enorm.primul pas în încercarea de a înțelege un nou tip de obiect este adesea pur și simplu să-l descrii. Amintiți-vă, primul pas în înțelegerea spectrelor stelare a fost pur și simplu să le sortați în funcție de aspect (vezi analiza luminii stelare)., După cum se dovedește, cele mai mari și mai luminoase galaxii au una dintre cele două forme de bază: fie sunt mai plate și au brațe spiralate, ca și galaxia noastră, fie par a fi eliptice (în formă de dirijabil sau trabuc). Multe galaxii mai mici, în schimb, au o formă neregulată.galaxiile spiralate galaxiile noastre și galaxia Andromeda sunt galaxii spiralate tipice, mari. Ele constau dintr-o umflătură centrală, un halou, un disc și brațe spiralate. Materialul interstelar este de obicei răspândit pe discurile galaxiilor spirale., Nebuloase luminoase de emisie și stele fierbinți, tinere, sunt prezente, în special în brațele spirale, arătând că formarea de noi stele încă are loc. Discurile sunt adesea prăfuite, ceea ce se observă mai ales în acele sisteme pe care le vedem aproape de margine (figura).

Figura 1: Galaxii Spirale. (a) brațele spirale ale lui M100, prezentate aici, sunt mai albastre decât restul galaxiei, indicând stele tinere, cu masă mare și regiuni care formează stele., (b) vedem această galaxie spirală, NGC 4565, aproape exact pe margine, și din acest unghi, putem vedea praful din planul galaxiei; pare întunecată deoarece absoarbe lumina de la stelele din galaxie. (credit-o: modificarea de muncă de către Hubble Moștenirea Arhiva, NASA, ESA, și Judy Schmidt; credit b: modificarea de muncă de către „Jschulman555″/ Wikimedia)

În galaxiile pe care le vedem pe fata, luminoase stele și nebuloase de emisie a face brațele spirale sta ca cei de pe un pinion pe a patra din iulie., Roiurile de stele deschise pot fi văzute în brațele spiralelor mai apropiate, iar roiurile globulare sunt adesea vizibile în halourile lor. Galaxiile spiralate conțin un amestec de stele tinere și vechi, la fel ca Calea Lactee. Toate spiralele se rotesc, iar direcția rotirii lor este de așa natură încât brațele par să meargă la fel ca trezirea unei bărci.aproximativ două treimi din galaxiile spiralate din apropiere au bare de stele în formă de cutie sau de arahide care trec prin centrele lor (figura 2). Arătând o mare originalitate, astronomii numesc aceste galaxii spirale blocate.,

Figura 2: Galaxie Spirală Barată. NGC 1300, prezentat aici, este o galaxie spirală barată. Rețineți că brațele spirale încep de la capetele barei. (credit: NASA, ESA și Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

după cum am menționat în capitolul galaxiei Calea Lactee, galaxia noastră are și o bară modestă. Brațele spirale încep de obicei de la capetele barei. Faptul că barele sunt atât de comune sugerează că acestea sunt de lungă durată; este posibil ca majoritatea galaxiilor spirale să formeze o bară la un moment dat în timpul evoluției lor.,

în galaxiile spiralate cu bare și fără bare, observăm o serie de forme diferite. La o extremă, centrale umflatura este mare și luminos, brațele sunt slabi și încâlcite, și luminoase de nebuloase de emisie și supergiant stele sunt în umbră. Hubble, care a dezvoltat un sistem de clasificare a galaxiilor după formă, a dat acestor galaxii denumirea Sa. Galaxiile aflate la această extremă pot să nu aibă o structură clară a brațului spiralat, rezultând un aspect asemănător lentilelor (uneori sunt denumite galaxii lenticulare)., Aceste galaxii par să împartă la fel de multe proprietăți cu galaxiile eliptice ca și galaxiile spiralate

la cealaltă extremă, proeminența centrală este mică și brațele sunt înfășurate slab. În aceste galaxii Sc, stelele luminoase și nebuloasele de emisie sunt foarte proeminente. Galaxia noastră și galaxia Andromeda sunt ambele intermediare între cele două extreme. Fotografii ale galaxiilor spiralate, care ilustrează diferitele tipuri, sunt prezentate în Figura 3, împreună cu galaxiile eliptice pentru comparație.

Figura 3: Hubble Clasificare a Galaxiilor., Această figură arată clasificarea originală a galaxiilor de către Edwin Hubble. Galaxiile eliptice sunt în stânga. În partea dreaptă, puteți vedea formele spirale de bază ilustrate, alături de imagini ale spiralelor reale barate și neîngrădite. (credit: modificarea lucrărilor de către NASA, ESA)

părțile luminoase ale galaxiilor spirale par să varieze în diametru de la aproximativ 20.000 la mai mult de 100.000 de ani-lumină. Studii recente au descoperit că există probabil o cantitate mare de material galactic care se extinde mult dincolo de marginea aparentă a galaxiilor., Acest material pare a fi un gaz subțire, rece, dificil de detectat în majoritatea observațiilor.din datele observaționale disponibile, masele porțiunilor vizibile ale galaxiilor spirale sunt estimate să varieze de la 1 miliard la 1 trilion de soare (109 la 1012msun). Luminozitățile totale ale majorității spiralelor se încadrează în intervalul de 100 de milioane până la 100 de miliarde de ori luminozitatea Soarelui nostru (108 până la 1011lsun). Galaxia noastră și M31 sunt relativ mari și masive, pe măsură ce spiralele merg., Există, de asemenea, materie întunecată considerabilă în și în jurul galaxiilor, la fel cum există în Calea Lactee; deducem prezența sa din cât de repede se mișcă stelele din părțile exterioare ale galaxiei pe orbitele lor.galaxiile eliptice constau aproape în întregime din stele vechi și au forme care sunt sfere sau elipsoide (sfere oarecum strivite) (Figura 4). Nu conțin urme de brațe spiralate. Lumina lor este dominată de stele roșiatice mai vechi (stelele population II discutate în Galaxia Calea Lactee)., În elipticele mai mari din apropiere, pot fi identificate multe clustere globulare. Nebuloasele de praf și de emisie nu sunt vizibile în galaxiile eliptice, dar multe conțin o cantitate mică de materie interstelară.

Figura 4: Galaxii Eliptice. (a) ESO 325-G004 este o galaxie eliptică uriașă. Alte galaxii eliptice pot fi văzute în jurul marginilor acestei imagini. (b) această galaxie eliptică a provenit probabil din coliziunea a două galaxii spirale., (credit a: modificarea muncii de către NASA, ESA și echipa Hubble Heritage (STScI/AURA); credit b: modificarea muncii de către ESA/Hubble, NASA)

galaxiile eliptice prezintă diferite grade de aplatizare, variind de la sisteme care sunt aproximativ sferice până la cele care se apropie de planeitatea spiralelor. Gigant rare eliptice (de exemplu, ESO 325-G004 în Figura 4) ajunge la luminosities de 1011LSun. Masa într-o eliptică gigantică poate fi la fel de mare ca 1013MSun., Diametrele acestor galaxii mari se extind pe câteva sute de mii de ani-lumină și sunt considerabil mai mari decât cele mai mari spirale. Deși stelele individuale orbitează centrul unei galaxii eliptice, orbitele nu sunt toate în aceeași direcție, așa cum se întâmplă în spirale. Prin urmare, elipticalele nu par să se rotească într-un mod sistematic, ceea ce face dificilă estimarea cantității de materie întunecată pe care o conțin.descoperim că galaxiile eliptice variază de la giganți, tocmai descriși, la pitici, care ar putea fi cel mai comun tip de galaxie., Elipticele pitice (uneori numite sferoidale pitice) au scăpat de mult timp pentru că sunt foarte slabe și greu de văzut. Un exemplu de eliptică pitică este galaxia sferoidală pitică Leo I prezentată în Figura 5. Luminozitatea acestui pitic tipic este aproximativ egală cu cea a celor mai strălucite clustere globulare.

intermediar între galaxiile eliptice gigantice și pitice sunt sisteme precum M32 și M110, cei doi însoțitori ai galaxiei Andromeda. Deși sunt adesea denumite eliptice pitice, aceste galaxii sunt semnificativ mai mari decât galaxiile, cum ar fi Leo I.,

Figura 5: Pitic Galaxie Eliptică. M32, o galaxie eliptică pitică și unul dintre tovarășii galaxiei gigant Andromeda M31. M32 este un pitic după standardele galactice, deoarece are doar 2400 de ani-lumină. (credit: NOAO/aura/NSF)

galaxii neregulate

Hubble a clasificat galaxii care nu au formele obișnuite asociate cu categoriile pe care tocmai le-am descris în coșul de gunoi al unei galaxii neregulate și continuăm să folosim termenul său., De obicei, galaxiile neregulate au mase și luminozități mai mici decât galaxiile spirale. Galaxiile neregulate apar adesea dezorganizate, iar multe dintre ele sunt supuse unei activități relativ intense de formare a stelelor. Ele conțin atât tineri populație i stele și vechi populație ii Stele.cele două cele mai cunoscute galaxii neregulate sunt Norul Magellanic Mare și Norul Magellanic mic (Figura 6), care se află la o distanță de puțin peste 160.000 de ani-lumină și se numără printre cei mai apropiați vecini extragalactici., Numele lor reflectă faptul că Ferdinand Magellan și echipajul său, făcând călătoria lor în jurul lumii, au fost primii călători europeni care i-au observat. Deși nu sunt vizibile din Statele Unite și Europa, aceste două sisteme sunt proeminente din emisfera sudică, unde arată ca niște nori wispy pe cerul nopții. Deoarece sunt doar aproximativ o zecime la fel de îndepărtate ca galaxia Andromeda, ele reprezintă o oportunitate excelentă pentru astronomi de a studia nebuloase, roiuri de stele, stele variabile și alte obiecte cheie în cadrul unei alte galaxii., De exemplu, Marele Nor Magellanic conține complexul 30 Doradus (cunoscut și sub numele de Nebuloasa Tarantula), unul dintre cele mai mari și mai luminoase grupuri de stele supergigante cunoscute în orice galaxie.

Figura 6: 4-Metru Telescop la Cerro Tololo Inter-American Observatorul Contura pe Cerul Sudic. Calea Lactee este văzută în dreapta cupolei, iar norii magellanici mari și mici sunt văzuți în stânga., (credit: Roger Smith/NOAO/aura/NSF)

micul Nor Magellanic este considerabil mai puțin masiv decât Norul Magellanic Mare și este de șase ori mai lung decât este larg. Această fâșie îngustă de material se îndreaptă direct spre galaxia noastră ca o săgeată. Micul Nor Magellanic a fost cel mai probabil contorsionat în forma sa actuală prin interacțiuni gravitaționale cu Calea Lactee., Un traseu mare de resturi din această interacțiune între Calea Lactee și micul Nor Magellanic a fost împrăștiat pe cer și este văzut ca o serie de nori de gaz care se mișcă la o viteză anormal de mare, cunoscută sub numele de fluxul Magellanic. Vom vedea că acest tip de interacțiune între galaxii va ajuta la explicarea formelor neregulate ale întregii categorii de galaxii mici,

Galaxy Evolution

Încurajat de succesul de H-R diagrama de stele (vezi Analiza Stelelor), astronomii studiază galaxii sperat să găsească un fel de comparabile sistem, în cazul în care diferențele în aparență ar putea fi legat de diferite etape evolutive în viața de galaxii. Nu ar fi frumos ca fiecare galaxie eliptică să evolueze într-o spirală, de exemplu, la fel cum fiecare stea din secvența principală evoluează într-o gigantică roșie? Câteva idei simple de acest fel au fost încercate, unele chiar de Hubble, dar niciuna nu a trecut testul timpului (și al observației).,deoarece nu a putut fi găsită o schemă simplă de evoluție a unui tip de galaxie în altul, astronomii au avut apoi tendința de a avea un punct de vedere opus. Pentru o vreme, majoritatea astronomilor au crezut că toate galaxiile s-au format foarte devreme în istoria universului și că diferențele dintre ele au legătură cu rata de formare a stelelor. Elipticalele erau acele galaxii în care toată materia interstelară a fost transformată rapid în stele. Spiralele erau galaxii în care formarea stelelor a avut loc lent pe întreaga durată de viață a galaxiei. Această idee sa dovedit a fi prea simplă.,astăzi, înțelegem că cel puțin unele galaxii au schimbat tipurile de-a lungul miliardelor de ani de la începutul universului. După cum vom vedea în capitolele ulterioare, coliziunile și fuziunile dintre galaxii pot schimba dramatic galaxiile spirale în galaxii eliptice. Chiar și spiralele izolate (fără galaxii vecine la vedere) își pot schimba aspectul în timp. Pe măsură ce își consumă gazul, rata de formare a stelelor va încetini, iar brațele spirale vor deveni treptat mai puțin vizibile., De-a lungul perioadelor lungi, spiralele încep să semene mai mult cu galaxiile de la mijlocul figurii 3 (pe care astronomii le numesc tipuri S0).în ultimele decenii, studiul modului în care galaxiile evoluează de-a lungul vieții universului a devenit unul dintre cele mai active domenii ale cercetării astronomice. Vom discuta mai detaliat evoluția galaxiilor în evoluția și distribuția galaxiilor, dar să vedem mai întâi într-un pic mai detaliat cum sunt diferite galaxii.,

Glosar

galaxie eliptică: o galaxie a cărei formă este o elipsă și care nu conține vizibil interstelar material

neregulate galaxy: un galaxy fără nici o simetrie clară sau model; nici o spirală nici o galaxie eliptică

galaxie spirală: un aplatizate, galaxy cu messier-ca arme de material interstelar și stele tinere, lichidare de la nucleului central