Οι σπειροειδείς γαλαξίες είναι από τις πιο όμορφες και άφθονες τύπους γαλαξιών στο σύμπαν. Όταν καλλιτέχνες σχεδιάζουν γαλαξίες, οι σπείρες είναι αυτό που πρώτα απεικονίζουν. Αυτό πιθανότατα οφείλεται στο γεγονός ότι το Γαλαξίας είναι μια σπείρα. όπως και ο γειτονικός γαλαξίας Ανδρομέδα. Τα σχήματα τους είναι αποτέλεσμα μακράς γαλαξιακής εξέλιξης που οι αστρονόμοι εξακολουθούν να εργάζονται για να κατανοήσουν.
Χαρακτηριστικά των σπειροειδών γαλαξιών
Οι σπειροειδείς γαλαξίες χαρακτηρίζονται από τους σαρωτικούς βραχίονες τους οι οποίοι εκτείνονται από την κεντρική περιοχή σε ένα σπειροειδές σχέδιο. Υποδιαιρούνται σε κατηγορίες ανάλογα με το πόσο σφιχτά τα χέρια είναι τυλιγμένα, με το πιο σφιχτά ταξινομημένο ως Sa και εκείνα με τους πιο χαλαρά τυλιγμένους βραχίονες ως Sd.
Μερικοί σπειροειδείς γαλαξίες έχουν μια "μπάρα" που διέρχεται από το κέντρο του οποίου εκτείνονται οι σπειροειδείς βραχίονες. Αυτά ταξινομούνται ως φραγμένα σπείρα και ακολουθούν το ίδιο μοντέλο υπο-ταξινόμησης με τους "κανονικούς" σπειροειδείς γαλαξίες, εκτός από το προσδιοριστές SBa - SBd. Ο δικός μας Γαλαξίας μας είναι ένας φραγμένος σπειροειδής, με μια παχιά "κορυφογραμμή" από αστέρια και φυσικό αέριο και σκόνη που διέρχεται από το κεντρικό πυρήνας.
Μερικοί γαλαξίες ταξινομούνται ως S0. Αυτοί είναι γαλαξίες για τους οποίους είναι αδύνατο να πούμε αν υπάρχει ένα "μπαρ".
Πολλοί σπειροειδείς γαλαξίες έχουν αυτό που είναι γνωστό ως γαλαξιακή διόγκωση. Αυτό είναι ένα σφαιροειδές γεμάτο με πολλά αστέρια και περιέχει μέσα του ένα υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που συνδέει τον υπόλοιπο γαλαξία.
Από την πλευρά, τα σπειράματα μοιάζουν με επίπεδες δίσκους με κεντρικά σφαιροειδή. Βλέπουμε πολλά αστέρια και σύννεφα αερίου και σκόνης. Ωστόσο, περιέχουν και κάτι άλλο: ογκώδη φωτοστέφανα σκοτεινή ύλη. Αυτό το μυστήριο "ουσία" είναι αόρατο σε οποιοδήποτε πείραμα που έχει επιδιώξει να το παρατηρήσει άμεσα. Η σκοτεινή ύλη διαδραματίζει έναν ρόλο στους γαλαξίες, ο οποίος εξακολουθεί να καθορίζεται.
Τύποι αστεριών
Οι σπειροειδείς βραχίονες αυτών των γαλαξιών είναι γεμάτοι με πολλά ζεστά, νεαρά μπλε αστέρια και ακόμη περισσότερο αέριο και σκόνη (κατά μάζα). Στην πραγματικότητα, ο ήλιος μας είναι κάτι περίεργο, λαμβάνοντας υπόψη τον τύπο της εταιρείας που διατηρεί σε αυτήν την περιοχή.
Μέσα στην κεντρική διόγκωση των σπειροειδών γαλαξιών με χαλαρότερους σπειροειδή βραχίονες (Sc και Sd) ο πληθυσμός των αστεριών είναι πολύ παρόμοιος με αυτόν των σπειροειδών βραχιόνων, των νεαρών ζεστών μπλε αστέρι αλλά με πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα.
Στις συμβάσεις οι σπειροειδείς γαλαξίες με αυστηρότερα χέρια (Sa και Sb) τείνουν να έχουν ως επί το πλείστον παλιά, δροσερά, κόκκινα αστέρια που περιέχουν πολύ μικρό μέταλλο.
Και ενώ η μεγάλη πλειοψηφία των αστεριών αυτών των γαλαξιών βρίσκεται είτε στο επίπεδο των σπειροειδών βραχιόνων είτε στην διόγκωση, υπάρχει ένα φωτοστέφανο γύρω από τον γαλαξία. Ενώ η περιοχή αυτή κυριαρχείται από τη σκοτεινή ύλη, υπάρχουν επίσης πολύ παλιά αστέρια, συνήθως με πολύ χαμηλή μεταλλικότητα, που τροχίζουν μέσω του επιπέδου του γαλαξία σε πολύ ελλειπτικές τροχιές.
Σχηματισμός
Ο σχηματισμός χαρακτηριστικών σπειροειδούς βραχίονα στους γαλαξίες οφείλεται κυρίως στο βαρυτικό αποτέλεσμα του υλικού στον γαλαξία καθώς περνούν τα κύματα. Αυτό υπονοεί ότι οι ομάδες με μεγαλύτερη πυκνότητα μάζας επιβραδύνουν και σχηματίζουν "όπλα" καθώς ο γαλαξίας περιστρέφεται. Καθώς το αέριο και η σκόνη περνούν μέσα από αυτά τα χέρια συμπιέζονται για να σχηματίσουν νέα αστέρια και οι βραχίονες διευρύνουν την πυκνότητα μάζας περαιτέρω ενισχύοντας το αποτέλεσμα. Τα πιο πρόσφατα μοντέλα έχουν επιχειρήσει να ενσωματώσουν τη σκοτεινή ύλη και άλλες ιδιότητες αυτών των γαλαξιών σε μια πιο σύνθετη θεωρία του σχηματισμού.
Υπερβολικές μαύρες τρύπες
Ένα άλλο καθοριστικό χαρακτηριστικό των σπειροειδών γαλαξιών είναι η παρουσία υπερμεγέθων μαύρων οπών στους πυρήνες τους. Δεν είναι γνωστό αν όλοι οι σπειροειδείς γαλαξίες περιέχουν ένα από αυτά τα behemoths, αλλά υπάρχει ένα βουνό από έμμεσες ενδείξεις ότι σχεδόν όλοι αυτοί οι γαλαξίες θα τους περιέχουν μέσα στην διόγκωση.
Σκοτεινή ύλη
Ήταν πράγματι σπειροειδείς γαλαξίες που πρότειναν την πιθανότητα σκοτεινής ύλης. Η γαλαξιακή περιστροφή καθορίζεται από τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις των μαζών που υπάρχουν μέσα στον γαλαξία. Αλλά οι προσομοιώσεις υπολογιστών των σπειροειδών γαλαξιών έδειξαν ότι οι ταχύτητες περιστροφής διέφεραν από αυτές που παρατηρήθηκαν.
Είτε η κατανόηση της γενικής σχετικότητας ήταν λανθασμένη, είτε υπήρχε μια άλλη πηγή μάζας. Από θεωρία σχετικότητας έχει δοκιμαστεί και επαληθεύσει σε όλες σχεδόν τις κλίμακες μέχρι σήμερα υπήρξε αντίσταση στην πρόκλησή της.
Αντ 'αυτού, οι επιστήμονες έχουν υποθέσει ότι υπάρχει ένα ακόμα αόρατο σωματίδιο που δεν αλληλεπιδρά με την ηλεκτρομαγνητική δύναμη - και τα περισσότερα πιθανότατα όχι η ισχυρή δύναμη, και ίσως ούτε η αδύναμη δύναμη (αν και ορισμένα μοντέλα συμπεριλαμβάνουν αυτή την ιδιότητα) - αλλά αλληλεπιδρά βαρυτικά.
Θεωρείται ότι οι σπειροειδείς γαλαξίες διατηρούν ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης. ένας σφαιρικός όγκος σκοτεινής ύλης που διαπερνά ολόκληρη την περιοχή μέσα και γύρω από τον γαλαξία.
Η σκοτεινή ύλη δεν έχει ακόμη εντοπιστεί άμεσα, αλλά υπάρχουν κάποιες έμμεσες παρατηρήσεις για την ύπαρξή της. Τις επόμενες δύο δεκαετίες, νέα πειράματα θα πρέπει να είναι σε θέση να ρίξουν φως σε αυτό το μυστήριο.
Επεξεργάστηκε και ενημερώθηκε από Carolyn Collins Petersen.