Последовательность Хаббла

редактировать

Последовательность Хаббла является морфологическая схема классификации для галактик изобретены Эдвином Хабблом в 1926 году часто разговорно известна как схема камертона Хаббла, потому что форма, в которой она традиционно представлена напоминает камертон.

Диаграмма стиля камертона последовательности Хаббла

Схема Хаббла разделила регулярные галактики на три широких класса - эллиптические, линзовидные и спиральные - в зависимости от их внешнего вида (первоначально на фотопластинках ). Четвертый класс - это галактики неправильной формы. Последовательность Хаббла - наиболее часто используемая система для классификации галактик как в профессиональных астрономических исследованиях, так и в любительской астрономии.

В июне 2019 года гражданские ученые через Galaxy Zoo утверждали, что обычная классификация Хаббла, особенно в отношении спиральных галактик, может не подтверждаться доказательствами. Следовательно, может потребоваться обновление схемы.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Классы галактик
    • 1.1 Эллиптические тренажеры
    • 1.2 Лентикуляры
    • 1.3 Спирали
    • 1.4 Неправильные
  • 2 Физическое значение
  • 3 Недостатки
  • 4 См. Также
  • 5 ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Классы галактик

Эллиптические тренажеры

Гигантская эллиптическая галактика ESO 325-G004.

Слева (в том смысле, в котором последовательность обычно рисуется) лежат эллиптические фигуры. Эллиптические галактики имеют относительно гладкое безлимитное распределение света и выглядят как эллипсы на фотографических изображениях. Они обозначаются буквой E, за которой следует целое число n, обозначающее степень их эллиптичности в небе. По соглашению n в десять раз больше эллиптичности галактики, округленной до ближайшего целого числа, где эллиптичность определяется как e = 1 - б/адля эллипса с большой и малой полуосями длиной a и b соответственно. Эллиптичность увеличивается слева направо на диаграмме Хаббла, при этом почти круглые (E0) галактики расположены в самом левом углу диаграммы. Важно отметить, что эллиптичность галактики на небе лишь косвенно связана с истинной трехмерной формой (например, плоская галактика в форме диска может казаться почти круглой, если смотреть на нее лицом к лицу, или сильно эллиптической, если смотреть на нее. с ребра). С точки зрения наблюдений, наиболее сплюснутые "эллиптические" галактики имеют эллиптичность e = 0,7 (обозначенную E7). Однако, изучая световые профили и профили эллиптичности, а не просто глядя на изображения, в 1960-х годах стало ясно, что галактики E5 – E7, вероятно, ошибочно классифицируются линзовидными галактиками с крупномасштабными дисками, видимыми под различным углом к ​​нашей линии. видимости. Это еще раз подтвердили наблюдения кинематики галактик ранних типов.

Примеры эллиптических галактик: M49, M59, M60, M87, NGC 4125.

См. Также: Эллиптическая галактика

Линзы

Шпиндель галактика (NGC 5866), линзовидные галактики с видной полосой пыли в созвездии Draco.

В центре камертона Хаббла, где соединяются две ветви спиральных галактик и эллиптическая ветвь, находится промежуточный класс галактик, известный как линзообразные и обозначенный символом S0. Эти галактики состоят из яркого центрального балджа, внешне похожего на эллиптическую галактику, окруженного протяженной дискообразной структурой. В отличие от спиральных галактик, диски линзовидных галактик не имеют видимой спиральной структуры и не образуют активных звезд в значительном количестве.

Если просто посмотреть на изображение галактики, линзовидные галактики с относительно обращенными лицевыми дисками трудно отличить от эллиптических типа E0 – E3, что делает классификацию многих таких галактик неопределенной. Если смотреть с ребра, диск становится более заметным, а при поглощении в оптическом диапазоне иногда видны заметные пылевые полосы.

Во время первой публикации схемы классификации галактик Хаббла существование линзовидных галактик было чисто гипотетическим. Хаббл считал, что они необходимы в качестве промежуточного звена между сильно сплющенными «эллиптическими формами» и спиралями. Более поздние наблюдения (в том числе самого Хаббла) показали, что вера Хаббла верна, и класс S0 был включен в окончательное изложение последовательности Хаббла Алланом Сэндиджем. В последовательности Хаббла отсутствуют галактики ранних типов с дисками промежуточного масштаба, между типами E и S0, Марта Лиллер в 1966 году назвала их галактиками ES.

Линзовидные и спиральные галактики, вместе взятые, часто называют дисковыми галактиками. Отношение потоков балджа к диску в линзовидных галактиках может принимать различные значения, как и для каждого из морфологических типов спиральных галактик (Sa, Sb и т. Д.).

Примеры линзовых галактик: M85, M86, NGC 1316, NGC 2787, NGC 5866, Центавр A.

См. Также: Линзовидная галактика

Спирали

Галактика Вертушка (Messier 101 / NGC 5457): спиральная галактика классифицируется как типа SCD на последовательности Хаббла Спиральная галактика с перемычкой NGC 1300 : тип SBbc

Справа от диаграммы последовательности Хаббла две параллельные ветви, охватывающие спиральные галактики. Спиральная галактика состоит из сплющенного диска со звездами, образующими спиральную структуру (обычно с двумя рукавами), и центральной концентрации звезд, известной как балдж. Примерно половина всех спиралей также имеет стержневидную структуру, при этом стержень идет от центральной выпуклости, а ветви начинаются на концах стержня. На диаграмме камертона правильные спирали занимают верхнюю ветвь и обозначаются буквой S, а нижняя ветвь содержит спирали с перемычками, обозначенные символом SB. Оба типа спиралей далее подразделяются в соответствии с детальным внешним видом их спиральных структур. Принадлежность к одному из этих подразделений обозначается добавлением строчной буквы к морфологическому типу, как показано ниже:

  • Са (SBa) - плотно скрученные, гладкие руки; большая яркая центральная выпуклость
  • Sb (SBb) - спиральные рукава с меньшей намоткой, чем Sa (SBa); несколько более слабая выпуклость
  • Sc (SBc) - неплотно закрученные спиральные рукава, четко разделенные на отдельные звездные скопления и туманности; меньшая, более слабая выпуклость

Хаббл первоначально описал три класса спиральных галактик. Он был расширен Жераром де Вокулером, чтобы включить четвертый класс:

  • Sd (SBd) - очень рыхлые, рваные руки; большая часть света находится в руках, а не в выпуклости

Хотя он является строго частью системы классификации де Вокулера, класс Sd часто включается в последовательность Хаббла. Основные типы спиралей могут быть расширены для обеспечения более тонких различий внешнего вида. Например, спиральные галактики, внешний вид которых занимает промежуточное положение между двумя из вышеперечисленных классов, часто идентифицируют путем добавления двух строчных букв к основному типу галактики (например, Sbc для галактики, которая занимает промежуточное положение между Sb и Sc).

Наш собственный Млечный Путь обычно классифицируется как Sc или SBc, что делает его спиралью с перемычкой и четко очерченными рукавами.

Примеры правильных спиральных галактик: ( визуально ) M31 (Галактика Андромеды), M74, M81, M104 (Галактика Сомбреро), M51a (Галактика Водоворот), NGC 300, NGC 772.

Примеры спиральных галактик с перемычкой : M91, M95, NGC 1097, NGC 1300, NGC1672, NGC 2536, NGC 2903.

См. Также: Спиральная галактика

Нерегулярные

Большое Магелланово Облако (БМО) - карликовая неправильная галактика

Галактики, которые не вписываются в последовательность Хаббла, потому что они не имеют регулярной структуры (дискообразной или эллипсоидальной), называются неправильными галактиками. Хаббл определил два класса неправильных галактик:

  • Галактики Irr I имеют асимметричные профили и лишены центрального балджа или очевидной спиральной структуры; вместо этого они содержат множество отдельных скоплений молодых звезд
  • Галактики Irr II имеют более гладкий, асимметричный вид и не четко разделены на отдельные звезды или звездные скопления.

В своем расширении последовательности Хаббла де Вокулёр назвал галактики Irr I `` Магеллановы неправильные формы '' в честь Магеллановых Облаков - двух спутников Млечного Пути, которые Хаббл классифицировал как Irr I. Открытие слабой спиральной структуры в Большом Магеллановом Облаке. привело де Вокулера к дальнейшему разделению неправильных галактик на те, которые, как БМО, демонстрируют некоторые свидетельства спиральной структуры (им присвоен символ Sm), и те, которые не имеют очевидной структуры, такие как Малое Магелланово Облако (обозначается Im). В расширенной последовательности Хаббла магеллановы нерегулярные элементы обычно помещаются в конце спиральной ветви камертона Хаббла.

Примеры неправильных галактик: M82, NGC 1427A, Большое Магелланово Облако, Малое Магелланово Облако.

См. Также: Неправильная галактика

Физическое значение

Эллиптические и линзовидные галактики обычно называют галактиками «раннего типа», а спиральные и неправильные галактики - «поздними типами». Эта номенклатура является источником распространенного, но ошибочного убеждения в том, что последовательность Хаббла была предназначена для отражения предполагаемой эволюционной последовательности, от эллиптических галактик через линзовидные тела до спиралей с перемычкой или регулярных спиралей. Фактически, Хаббл с самого начала ясно понимал, что такая интерпретация не подразумевается:

Подчеркивается, что номенклатура относится к положению в последовательности, а временные коннотации вносятся на свой страх и риск. Вся классификация является чисто эмпирической и не наносит ущерба теориям эволюции...

Эволюционной картине, по-видимому, придает вес тот факт, что диски спиральных галактик являются домом для многих молодых звезд и областей активного звездообразования, в то время как эллиптические галактики состоят преимущественно из старых звездных популяций. Фактически, текущие данные свидетельствуют об обратном: в ранней Вселенной, по-видимому, преобладали спиральные и неправильные галактики. В излюбленной в настоящее время картине формирования галактик современные эллиптические формы образовались в результате слияния этих более ранних строительных блоков; в то время как некоторые линзовидные галактики могли образоваться таким образом, другие, возможно, срослись свои диски вокруг уже существующих сфероидов. Некоторые линзовидные галактики также могут быть эволюционировавшими спиральными галактиками, чей газ был удален, не оставив топлива для продолжения звездообразования, хотя галактика LEDA 2108986 открывает дебаты по этому поводу.

Недостатки

Распространенная критика схемы Хаббла заключается в том, что критерии отнесения галактик к классам являются субъективными, что приводит к тому, что разные наблюдатели относят галактики к разным классам (хотя опытные наблюдатели обычно соглашаются в пределах менее одного типа Хаббла). Хотя это и не является недостатком, начиная с Атласа галактик Хаббла 1961 года, основным критерием, используемым для определения морфологического типа (a, b, c и т. Д.), Была природа спиральных рукавов, а не балдж-диск. Соотношение потоков, и, следовательно, диапазон соотношений потоков существует для каждого морфологического типа, как в случае линзовидных галактик.

Другая критика схемы классификации Хаббла заключается в том, что классы, основанные на внешнем виде галактики на двумерном изображении, лишь косвенно связаны с истинными физическими свойствами галактик. В частности, проблемы возникают из-за эффектов ориентации. Одна и та же галактика выглядела бы совсем иначе, если бы ее рассматривали с ребра, в отличие от прямой или «поперечной» точки зрения. Таким образом, последовательность раннего типа представлена ​​плохо: галактики ES отсутствуют в последовательности Хаббла, а галактики E5 – E7 на самом деле являются галактиками S0. Кроме того, отсутствуют галактики ES и S0 с перемычкой.

Визуальные классификации также менее надежны для тусклых или далеких галактик, и внешний вид галактик может меняться в зависимости от длины волны света, на которой они наблюдаются.

Тем не менее, последовательность Хаббла по-прежнему широко используется в области внегалактической астрономии, и известно, что типы Хаббла коррелируют со многими физически значимыми свойствами галактик, такими как светимость, цвета, массы (звезд и газа) и скорость звездообразования.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-03-29 11:44:27
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте