Ближайшие галактики. Классификация галактик. Эллиптические, линзовидные, спиральные и неправильные галактики. Пекулярные галактики. Галактики с полярными кольцами.

Ближайшие галактики

Невооружённым глазом в безлунную ночь на небе видны только три объекта, не принадлежащие нашей Галактике – Туманность Андромеды, Большое и Малое Магеллановы Облака (два последних видны только в южном полушарии). Каждый из этих объектов представляет собой отдельную галактику.

Туманность Андромеды — спиральная галактика типа Sb. Эта ближайшая к Млечному Пути сверхгигантская галактика находится на расстоянии 2,54 млн. св. лет от Солнечной системы. Её протяжённость составляет 260 тыс. св. лет, что в 2,6 раза больше, чем у Млечного Пути. По современным данным, в её состав входит около триллиона звёзд.

Большое Магелланово Облако (БМО) — карликовая галактика типа SBm, расположенная на расстоянии около 168 тыс. св. лет от нашей Галактики. Она занимает область неба южного полушария в созвездиях Золотой Рыбы и Столовой Горы и на наших широтах никогда не видна. БМО приблизительно в 20 раз меньше по диаметру чем Млечный Путь и содержит около 5 млрд. звёзд.

Малое Магелланово Облако — карликовая галактика типа SBm, спутник Млечного Пути. Находится на расстоянии около 200 тыс. св. лет в созвездии Тукана. Содержит только 1,5 млрд. звёзд.

Классификация галактик

• Галактики содержат от 10 миллионов (10⁷) до нескольких триллионов (10¹²) звёзд, вращающихся вокруг общего центра тяжести. Кроме отдельных звёзд, и разрежённой межзвёздной среды, большая часть галактик содержит множество кратных звёздных систем, звёздных скоплений и различных туманностей. Как правило, диаметр галактик составляет от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч св. лет, а расстояния между ними исчисляются миллионами световых лет.

• Предполагается, что около 90% массы галактик приходится на долю тёмной материи. Существуют свидетельства того, что в центре многих (если не всех) галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры.

• Межгалактическое пространство является практически чистым вакуумом со средней плотностью менее 1 атома вещества на 1 м³.

• Возможно, что в наблюдаемой части Вселенной находится около 10¹¹ галактик.

• Для классификации галактик по внешнему виду и распределению яркости используется последовательность (камертон) Хаббла (1936).

Эллиптические галактики - E0 – E7 имеют относительно равномерное распределение звёзд без явного ядра. Яркость плавно увеличивается от периферии к центру.

• Галактики E0 практически шарообразны, с увеличением номера развивается уплощение. Число определяет целую часть от выражения 10(1 – b / a), где a и b – большая и малая оси соответственно. Т.о., число (степень сжатия) может отражать как природу галактики, так и форму проекции на

плоскость наблюдения.

• Эллиптические галактики составляют около четверти от числа наблюдаемых галактик.

• Размеры эллиптических галактик варьируются от гигантских звёздных систем диаметром в сотни кпк, содержащих триллионы звёзд, до карликовых диаметром около кпк, содержащих не более миллиона звёзд.

• Эллиптические галактики состоят из красных и жёлтых гигантов, красных и жёлтых карликов и некоторого количества белых звёзд не очень высокой светимости. Отсутствуют бело-голубые гиганты, сверхгиганты и пылевая материя.

Линзовидные галактики - S0 или SB0 внешне похожи на эллиптические, но в отличие от них имеют звёздный диск без наблюдаемых рукавов.

• Линзовидные галактики составляют промежуточный класс между эллиптическими и спиральными галактиками.

• Линзовидные галактики составляют около 20% от числа наблюдаемых галактик.

Спиральные галактики (S) состоят из балджа, внешнего диска, содержащего рукава (спиральные ветви) и сферического гало, диаметр которого близок к диаметру диска.

• По виду спиральной структуры различают спиральные галактики подтипов Sa, Sb, Sc, Sd.

• В галактиках Sa ветви туго закручены и сравнительно гладкие, и по своим характеристикам эти спиральные галактики ближе всего к эллиптическим.

• В галактиках Sc, Sd ветви широко раскрыты и имеют клочковатый вид, так что иногда их трудно проследить.

• Галактики Sb обладают промежуточными свойствами.

• Спиральные галактики – самый распространённый тип. Таких галактик около половины. Туманность Андромеды – типичная спиральная галактика.

• Спиральные галактики с перемычкой —спиральные галактики с полосой («баром», bar) из ярких звёзд, выходящей из центра и пересекающей галактику по середине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах бара, тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят

непосредственно из ядра.

• В классификации Хаббла этот тип галактик обозначается как SB и подразделяется на три подкатегории в зависимости от того, насколько плотно скручены спиральные ветви.

• Тип SBa характеризуется наиболее плотно скрученными ветвями, тогда как у типа SBc они практически не закручены. Промежуточный тип спиральных галактик с перемычкой обозначается как SBb.

• Позднее для описания некоторых неправильных спиралей с перемычкой, была введена четвертая подкатегория — SBm. К этой подкатегории относятся Магеллановы Облака, которые ранее считались неправильными галактиками, но впоследствии обнаружили особенности структуры спиральных галактик с баром. • В 2005 г. на основе данных, полученных с помощью Космического телескопа им. Спитцера, было установлено, что Млечный Путь также следует относить к спиральным галактикам с перемычкой.

• Гипотеза о наличии бара в нашей Галактике была выдвинута ранее на основе многочисленных данных с радиотелескопов. Однако только благодаря изображениям со «Спитцера», работающего в ИК диапазоне, данное предположение получило твёрдое подтверждение.

• Около двух третей всех спиральных галактик имеют перемычку. По существующим гипотезам, перемычки являются очагами звездообразования, поддерживающими рождение звёзд в своих центрах. Предполагается, что они пропускают сквозь себя газ из спиральных ветвей. Этот механизм и обеспечивает приток строительного материала для рождения новых звёзд. • Вероятно, перемычки являются временным явлением в жизни спиральных галактик. Постепенно бар разрушается, и галактика превращается из спиральной с баром в обычную спираль. Долговечность перемычки определяется её массой.

Неправильные галактики — это галактики, не вписывающиеся в последовательность Хаббла. Они необнаруживают ни спиральной ни эллиптической структуры. Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму безярко выраженного ядра и спиральных ветвей. • Неправильные галактики составляют одну четверть от всех галактик. • Большинство неправильных галактик в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но были деформированы гравитационными силами. • Существует два больших типа неправильных галактик: галактики типа IrrI показывают остатки спиральной структуры, а IrrII имеют совершенно неправильную форму.

Пекулярные галактики — это галактика, которую невозможно отнести к определенному классу в последовательности Хаббла, поскольку она обладает ярко выраженными индивидуальными особенностями. Название происходит от английского peculiar (особенный). • Особенности строения галактик, которые считаются пекулярными, могут выражаться по-разному: искажения структуры (например, по причине взаимодействия с соседней галактикой), наличия пылевых полос, выбросов вещества и т.д.

Галактики с полярными кольцами

Кольцеобразная галактика — разновидность пекулярных галактик, характеризующаяся наличием плотного ядра окруженного протяженным кольцом ярких молодых звезд, отделенным от ядра некоторым расстоянием. Визуально кольцеобразные галактики похожи на планетарные туманности.

• В отдельный тип пекулярных галактик принято выделять галактики с полярными кольцами. Образование газо-пылевого полярного кольца или диска может произойти по одному из следующих сценариев:

• аккреция вещества при сближении с межзвёздным облаком;

• захват соседней карликовой галактики, богатой газом и пылью;

• аккреция части вещества приблизившейся галактики вследствие

приливного взаимодействия.