Эстәлеккә күсергә

Спираль галактика

Википедия — ирекле энциклопедия мәғлүмәте
Спираль галактика
Рәсем
Тәртип буйынса һуңыраҡ килеүсе Линза формаһындағы галактика
 Спираль галактика Викимилектә
Спираль галактика миҫалы — Вертушка галактикаһы (М 101)

Спираль галактика (S тип тамғалана) — Хаббл эҙмә-эҙлеклелегенең төп галактикаларының береһе, уны ул 1936 йылда һүрәтләй[1]. Бындай галактикалар ҙур диск компоненты һәм бәләкәй генә ҡабарынҡылыҡҡа эйә, һәм, линза формаһындағы галактикаларҙан айырмалы рәүештә, асыҡ спираль тармаҡтары бар, шуның өсөн улар үҙҙәренең исемен алған. Спираль галактикалар бөтә галактикаларҙың яҡынса яртыһын тәшкил итә тип иҫәпләнә[2].

«Astrophysical Journal Letters» журналында баҫылған тикшеренеүҙең һөҙөмтәләре буйынса, «Джеймс Уэбб» (JWST) йыһан телескобы ярҙамында алынған 873 галактика һүрәттәрен анализлау спираль галактикаларының 6—7 миллиард йылдан һуңыраҡ барлыҡҡа килгәне тураһындағы быға тиклем ҡабул ителгән фаразды кире ҡаға. 12 миллиард йыл элек, Ғаләмдең йәше хәҙергеһенең алтынан бер өлөшөн тәшкил иткән саҡта, спираль галактикаларҙың ысын өлөшө 35 %-ҡа еткәне асыҡланған. Был мәғлүмәттәр, шул уҡ дәүер өсөн «Хаббл» телескобы күҙәтеүҙәре менән сағыштырғанда, спиралдәр һанының дүрт тапҡырға артыуын, галактика газының тиҙерәк тотороҡланыуын күрһәтә һәм галактикалар эволюцияһы теорияларын һәм спираль тармаҡтар барлыҡҡа килеү механизмдарын ҡайтанан ҡарауҙы талап итә[3].

1845 йылда Уильям Парсонс тәүге тапҡыр «спираль томанлыҡтар»ҙы объекттар класы булараҡ һүрәтләй[4]. Әммә ул ваҡытта был томанлыҡтар Ҡош юлы эсендә урынлашҡан һәм газ һәм туҙан болоттары тип иҫәпләнә, 1926 йылда ғына Эдвин Хаббл бындай есемдәрҙең ысынында Ҡош юлынан ситтә урынлашҡанын иҫбатлай[5].

1846 йылда Уильям Парсонс М 51 «томанлығының» (Һыу әйләнеше галактикаһы) эскизын төҙөй, унда ҙур масштаблы, ике тармаҡлы структура һүрәтләнә. Күҙәтеү спираль структураларҙы өйрәнеүгә башланғыс һала, әммә бындай объекттарҙы Ҡош Юлы менән сағыштырырлыҡ ҙурлыҡтағы галактикалар тип таныу күпкә һуңыраҡ була[6].

1926 йылда Эдвин Хаббл галактикаларҙы уларҙың морфологик аҫтиптары буйынса классификациялауҙы тәҡдим итә. Был система объекттарҙы типтарға бүлә, әммә Йыһанда булған спираль структураларҙың тулы төрлөлөгөн һүрәтләмәй[6].

1964 йылда К. Линь һәм Ф. Шу квазистационар тығыҙлыҡ тулҡындары теорияһын эшләйҙәр. Концепция тәртипкә һалынған структураның барлыҡҡа килеүен дисктағы механик тирбәлеүҙәр менән аңлата, улар тығыҙлыҡ тулҡындарын барлыҡҡа килтерәләр, йондоҙҙар һәм газдар концентрацияһын башлайҙар һәм әүҙем йондоҙҙар барлыҡҡа килтереүҙе стимуллаштыралар[6].

1966 йылда У. Джулиан һәм А. Тумре тирбәлеүҙәрҙе көсәйтеү теорияһын (swing amplification) тәҡдим итәләр. Был модель сиктәрендә спираль тармаҡтар, стационар тығыҙлыҡ тулҡындарынан айырмалы рәүештә, урындағы тотороҡһоҙлоҡтан барлыҡҡа килгән ваҡытлыса, әммә даими ҡабатланған структуралар тип аңлатылалар[6].

1979 йылда Й. Корменди һәм К. Норман, моделләштереү ысулын ҡулланып, ике тармаҡлы спираль структураның тышҡы факторҙар арҡаһында барлыҡҡа килеү мөмкинлеген күрһәтәләр. Алынған мәғлүмәттәр буйынса, бындай структуралар галактиканың тирә яҡ мөхит менән прилив тәьҫир итешеүе барышында барлыҡҡа килергә мөмкин[6].

1987 йылда Д. Элмгрин һәм Б. Элмгрин спиралдәрҙең туранан-тура формаһын һүрәтләгән ентекле классификация тәҡдим итәләр. Был система спираль структураларҙың үҙенсәлектәрен ентекле һүрәтләү өсөн ҡулланыла һәм Хаббл классификацияһын тулыландыра[6].

1990 йылда Б. Элмгрин спираль структураларҙың төп төрҙәрен уларҙың тәртипкә һалынғанлығына нигеҙләнеп билдәләй һәм тасуирлай. Классификация тәртипкә килтерелгән структуралы галактикаларҙы (grand design, мәҫәлән, M 81), күп ҡыҫҡа фрагментлы флокулент спиралдәрҙе (мәҫәлән, M 63) һәм күп тармаҡлы галактикаларҙың аралыҡ класын (мәҫәлән M 33) үҙ эсенә ала[6].

1996 йылда Д. Кауфман һәм Г. Контопулос кәртәле галактикаларҙа тармаҡтарҙың тәбиғәтен аңлатыу өсөн күп төрлөлөк теорияһын тәҡдим итәләр. Теория буйынса, кәртәнең (барҙың) гравитацион йоғонтоһо хаотик, эксцентрик орбиталар буйлап хәрәкәт итеүсе йондоҙҙарҙы тәртипкә һала, спираль тармаҡтар барлыҡҡа килтерә[6].

2006 йылда К. Конселис урындағы Ғаләмдә спираль галактикаларҙың һан өлөшөн билдәләй. Тикшеренеүсе бындай объекттарҙың MB=−20 абсолют йондоҙ дәүмәленән сағыуыраҡ бөтә галактикаларҙың яҡынса 75 % тәшкил итеүен асыҡлай[6].

2011 йылда К. Линтотт һәм авторҙаштары «Галактика зоопаркы» проекты сиктәрендә миллиондан ашыу объектты классификациялай. Был ҙур каталог менән эшләү һөҙөмтәләре күҙәтелгән объекттар араһында спираль галактикаларының өҫтөнлөклө урынын раҫлай[6].

2020 йылда С. Савченко һәм уның хеҙмәттәштәре 155 галактиканың спираль һүрәте параметрҙарын, структураны яраҡлаштырыуҙың үҙенсәлекле ысулын ҡулланып анализлай. Ғалимдар айырымланған галактикалар һәм төркөмдәрҙәге һәм туплпнмаларҙағы галактикалар араһында боролоу мөйөштәрендә һәм тармаҡтарының киңлегендә һиҙелерлек айырмалар тапмайҙар[6].


2022 йылда Смит һәм авторҙаштары яҡындағы 4 меңдән ашыу дисклы галактиканың үҙенсәлектәрен тикшерә. Ғалимдар, тупланмаларҙағы галактикалар көсһөҙ спиральгә эйә, уртаса әйләнеү мөйөшө бәләкәйерәк һәм йыш ҡына ике тармаҡлы структура күрһәтә, был арауыҡ мөхитенең спираль һүрәтенең барлыҡҡа килеүенә йоғонтоһон күрһәтә тигән фекергә киләләр[6].

Физик үҙенсәлектәре

[үҙгәртергә | сығанаҡты үҙгәртеү]
Спираль һәм линза формаһындағы галактикалар өсөн Талли-Фишер бәйләнеше

Төрлө галактикаларҙың, шул иҫәптән спираль галактикаларҙың параметрҙары киң диапазонда үҙгәрә[2].

Спираль галактикаларҙың диаметры йыш ҡына 20—40 кпк була, әммә ҡайһы берҙә ҙурыраҡтары ла осрай: мәҫәлән, билдәле булған иң ҙур спираль галактика NGC 6872, диаметры яҡынса 160 кпк, был Ҡош юлы диаметрынан биш тапҡырға ҙурыраҡ[7]. Күпселек галактикаларҙа абсолют йондоҙ ҙурлығы −21 m--нән −23 m--нә тиклем, әммә яҡтыртыусанлыҡ кимәле түбәнерәк булған кәрлә галактикалар ҙа осрай. Ниһайәт, күпселек галактикалар, шул иҫәптән кәрлә галактикалар массаһы 10 9 -нән 1012 Ҡалып:Mo -нә тиклем диапазонда ята, өҫтәүенә юғары массалы галактикалар түбән массалыларға ҡарағанда һирәгерәк осрайҙар[2].

Әйләнеш тиҙлеге, ғәҙәттә, 100-ҙән 300 км/с-ға тиклем. Әйләнеү тәбиғәте төрлө галактикаларҙа һәм галактикаларҙың төрлө урындарында төрлөсә: эллиптик галактикаларҙа һәм дисклы галактикаларҙың ҡабарынҡылыҡтарында йондоҙҙар һәм башҡа галактика элементтары төрлө яҫылыҡтарҙа ятҡан оҙонса орбиталар буйлап әйләнәләр. Линза формаһындағы һәм спираль галактикаларҙың диск компоненттарында хәрәкәт түңәрәк орбиталар буйлап яҡынса бер үк яҫылыҡта бара[2]. Спираль галактикалар өсөн, галактиканың дөйөм яҡтыртыусанлығын һәм әйләнеү тиҙлеген бәйләүсе Талли-Фишер бәйләнеше дөрөҫ. Был бәйләнеш линза формаһындағы галактикаларға ла ҡағыла, әммә коэффициенттары бер аҙ айырыла[8].

Спираль галактикалар түбәндәге компоненттарҙан тора:

  • Галактика дискы
  • Ҡабарынҡылыҡ
  • Галактик гало
  • Галактика үҙәгендәге ҡара упҡын
Спираль галактиканың схемаһы, профиль күренеше

Галактикаларҙың бөтә төрҙәре араһында (ниндәй ҙә булһа структураһы булмаған, дөрөҫ булмағандарҙан башҡа), уртаса алғанда, спираль галактикаларҙа диск өлөшө айырыуса асыҡ сағыла, һәм бөтәһенән аҙыраҡ асыҡ ҡабарынҡылыҡҡа эйә[9][10]. Спираль галактикаларҙың дисктарында галактика тармаҡтары күҙәтелә, ә диск үҙе, ғәҙәттә, галактик гало менән уратып алынған. Галола галактика массаһының бәләкәй генә өлөшө, башлыса иҫке II быуын йондоҙҙары һәм шар формаһындағы тупланмалар бар. Ҡабарынҡылыҡтың составы шул уҡ, ә диск, киреһенсә, йәш I быуын йондоҙҙарына, таралған йондоҙҙар тупланмаларына һәм йондоҙ-ара газға һәм туҙанға, шулай уҡ томанлыҡтарға бай[11].

Ҡайһы бер спираль галактикаларҙа бар тип аталған һәм спираль тармаҡтар араһында үткән үҙәк кәртә бар. 2005 йылда Спитцер исемендәге Йыһан телескобындағы күҙәтеүҙәр күрһәтеүенсә, ул Ҡош Юлында ла бар, һәм әлеге ваҡытта уға бөтә спираль галактикаларҙың өстән ике өлөшө эйә. Әммә был һан ваҡыт үткән һайын үҙгәрә: 8 миллиард йыл элек ул спираль галактикаларҙың ни бары 11%-ында ғына булған, ә 2,5 миллиард йыл элек был һан ике тапҡырға артҡан[12].

Спираль галактикаларҙың дисктарында ғына күҙәтелгән галактика тармаҡтары диск фонында сағыулығы һәм зәңгәр төҫө менән айырылып торалар һәм логарифмик спираль формаһында булалар. Бөтә спираль галактикаларҙа ла тармаҡтар күҙәтелә, әммә спираль галактикаларҙың ни бары 10%-ында ғына тәртипкә һалынған структура күҙәтелә. Галактикаларҙың 60 процентында спираль структура даими түгел, әммә, дөйөм алғанда, яҡшы күҙәтелә, ә ҡалған 30 проценты флокулент галактикаларға ҡарай: уларҙың спираль һүрәте айырым киҫәктәрҙән тора һәм өҙлөкһөҙ спираль барлыҡҡа килтермәй[13]. Шулай уҡ тармаҡтар араһында йондоҙҙар һәм йондоҙ-ара матдә бар, әммә галактикаларҙың тармаҡтары, галактикала йондоҙҙар барлыҡҡа килтереүҙең иң әүҙем өлкәләре булғанлыҡтан, айырылып торалар. Тап уларҙа йондоҙҙар барлыҡҡа килә, әммә уларҙың иң сағыуҙары һәм эҫеләре оҙаҡ йәшәмәйҙәр һәм дисктың башҡа өлкәләренә күсергә өлгөрмәйҙәр. Шуға күрә улар галактика тармаҡтарында ғына күҙәтеләләр, был уларға юғары сағыулыҡ һәм зәңгәрһыу төҫ бирә. Әммә спираль структура инфраҡыҙыл нурҙарҙа ла күҙәтелә, тимәк тармаҡтар ҙа йондоҙҙарҙың юғары тығыҙлыҡтағы өлкәләре булып торалар[13][14][15].

Оҙаҡ ваҡыт спиралдәрҙең «уралыусы» йәки «тағатылыусы» булыу-булмауы тураһында һорауға яуап билдәһеҙ була: йәғни галактиканың әйләнеше тармаҡтың тышҡы осо менән, ярашлы рәүештә, артҡа йәки алға барамы. Ҡабырғанан күҙәтелгән галактикаларҙа спираль структураны күрергә мөмкин түгел, ә йәйенке яғы менән күҙәткән галактикаларҙа әйләнеү тиҙлеген үлсәү ауыр.. Әлеге ваҡытта күпселек галактикаларҙа спиралдәр урала тип иҫәпләнә, әммә ҡайһы бер үҙ-ара тәьҫир итешеүсе галактикаларҙа киреһе күҙәтелә[13].

Спираль тармаҡтарҙың килеп сығышы оҙаҡ ваҡыт сер булып ҡала: спираль тармаҡтарҙа бер үк матдә даими булған иң ябай күҙаллауҙа, галактиканың бер нисә әйләнеше эсендә улар һуҙылып тарҡалыр ине. Шуға күрә хәҙерге ваҡытта ике гипотеза өҫтөнлөк итә: йә спираль тармаҡтар оҙаҡ йәшәмәйҙәр һәм даими юғала һәм яңынан барлыҡҡа киләләр, йәки улар галактиканың үҙәге тирәләй галактиканың әйләнеү тиҙлегенән башҡа тиҙлектә хәрәкәт итәләр, шулай итеп, йондоҙҙар барлыҡҡа килеү төрлө өлкәләрҙә даими рәүештә бара[2][13][15].

Спираль галактикаларҙың миҫалдары

[үҙгәртергә | сығанаҡты үҙгәртеү]
  1. Hubble, E.P. The realm of the nebulae. — New Haven: Yale University Press, 1936. — (Mrs. Hepsa Ely Silliman memorial lectures, 25). ISBN 9780300025002.(pp. 124—151)
  2. 1 2 3 4 5 Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. — 2-е, исправленное. — УРСС, 2004. — С. 468—486. — 544 с. ISBN 5-354-00866-2.
  3. FROMMER, ARIELLE. Sky & Telescope. Oct2024, Vol. 148 Issue 4, p8-8. 2/3p.
  4. Парсонс Уильям (лорд Росс). Астронет. Астронет. Дата обращения: 11 май 2020. Архивировано 24 декабрь 2010 года.
  5. Hubble, Edwin Extragalactic nebulae (инг.) // The Astrophysical Journal : journal. IOP Publishing, 1926. — Т. 64. — № 64. — С. 321—369. DOI:10.1086/143018 Bibcode: 1926ApJ....64..321H
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 M. N. Skryabina, A. D. Panasyuk, A. V. Mosenkov, P. I. Smirnova, A. A. Marchuk, I. V. Chugunov, V. P. Reshetnikov Investigation of the Spiral Structure of Galaxies in Compact Groups and in Isolation (инг.) // Astronomy Letters. — 2024-07. — В. 7. — Т. 50. — С. 440–450. ISSN 1063-7737. DOI:10.1134/S1063773724700312
  7. Астрономы определили крупнейшую спиральную галактику. Lenta.ru. Дата обращения: 11 май 2020. Архивировано 12 февраль 2017 года.
  8. Tully, R. B., Fisher, J. R., «A new method of determining distances to galaxies». (pdf) Astronomy and Astrophysics, vol. 54, no. 3, Feb. 1977, pp. 661—673. (abs) 2016 йыл 13 сентябрь архивланған..
  9. Binney & Merrifield. Galactic Astronomy. — 1998. ISBN 0-691-02565-7.
  10. Lambas, D.G.; S.J.Maddox and J. Loveday On the true shapes of galaxies (инг.) // MNRAS : journal. — 1992. — Т. 258. — № 2. — С. 404—414. DOI:10.1093/mnras/258.2.404 Bibcode: 1992MNRAS.258..404L
  11. Галактика. Астронет. Астронет. Дата обращения: 11 май 2020. Архивировано 6 июль 2011 года.
  12. Hubble and Galaxy Zoo Find Bars and Baby Galaxies Don't Mix. Science Daily (16 ғинуар 2014). Дата обращения: 11 май 2020. Архивировано 8 май 2020 года.
  13. 1 2 3 4 Лекция 17. Спиральная структура Галактики. Астронет. Астронет. Дата обращения: 11 май 2020. Архивировано 7 ғинуар 2020 года.
  14. Галерея спиральных галактик. Астронет. Астронет. Дата обращения: 11 май 2020. Архивировано 5 ғинуар 2020 года.
  15. 1 2 Астрономия: век XXI / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — 2-е изд. — Фрязино: «Век 2», 2008. — С. 349. ISBN 978-5-85099-181-4.

Ҡалып:Галактики