ดาราจักรชนิดก้นหอย: การก่อตัววิวัฒนาการลักษณะ - ARTE

ดาราจักรชนิดก้นหอยมีคานเป็นกลุ่มของวัตถุทางดาราศาสตร์, แก๊ส, ฝุ่นและสารมืดที่ถูกเก็บรักษาไว้โดยแรงโน้มถ่วง รูปร่างของมันเป็นเกลียวโดยมีแท่งดาวตรงกลางพาดผ่านและจากนั้นแขนก้นหอยเกิดขึ้นซึ่งเริ่มต้นจากจุดตรงข้ามกับเส้นผ่านศูนย์กลาง

สิ่งนี้แตกต่างจากดาราจักรชนิดก้นหอยทั่วไปซึ่งแขนเริ่มต้นจากจุดต่างๆรอบนิวเคลียส เกลียวยังแสดงระดับการพัฒนาที่แตกต่างกัน

รูปที่ 1 - กาแล็กซีก้นหอย NGC 1300 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 61 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวเอริดาโน ที่มา: NASA, ESA และ The Hubble Heritage Team STScI / AURA)

แถบเกิดขึ้นบ่อยในดาราจักรชนิดก้นหอย คาดว่ามากถึง 2/3 ของดาราจักรชนิดก้นหอยมีหนึ่งแห่ง อย่างไรก็ตามกาแลคซีที่ผิดปกติบางแห่งถูกกันออกไปเช่นเมฆแมกเจลแลนใหญ่ซึ่งเป็นดาราจักรใกล้เคียงที่ไม่มีแขนเกลียว

การก่อตัวและวิวัฒนาการ

ในลำดับฮับเบิลระบบการจำแนกสำหรับดาราจักรที่เสนอโดยนักดาราศาสตร์เอ็ดวินฮับเบิล (พ.ศ. 2432-2496) ในปี พ.ศ. 2479 กาแล็กซีทรงรีได้รับการกำหนดตัวอักษร S สำหรับเกลียวในภาษาอังกฤษตัวอักษร B สำหรับห้ามและตัวพิมพ์เล็กสำหรับ ระบุลักษณะเฉพาะเช่นการเปิดของแขนเกลียว

ด้วยวิธีนี้กลุ่มย่อยหลักจึงมีความโดดเด่น: กาแลคซี SBa, SBb และ SBc ในอดีตแขนทั้งสองข้างปิดมากขึ้นในกลุ่ม SBc นิวเคลียสมีขนาดเล็กโดยมีแขนเกลียวที่กว้างและแยกออกจากกันในขณะที่กลุ่มย่อย SBb มีลักษณะตรงกลางระหว่างทั้งสอง

กาแล็กซีทางช้างเผือกของเราอยู่ในกลุ่มของกาแลคซีชนิดก้นหอยที่ถูกกั้นแม้ว่าแถบนี้เชื่อกันว่าค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัว ได้รับการจัดประเภทเป็น SBbc ซึ่งเป็นดาราจักรที่มีลักษณะกลางระหว่าง SBb และ SBc

ลักษณะทั่วไป

รายละเอียดแสงของดาราจักรชนิดก้นหอยมีความเข้มข้นน้อยกว่ากาแล็กซีทรงรี ที่ใจกลางดาราจักรชนิดก้นหอยดวงดาวจะมีสีแดงกว่าและแก่กว่าในขณะที่ในอ้อมแขนมีสีฟ้าและร้อนเนื่องจากมีอัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์สูงและร้อนมากในช่วงเริ่มต้นของชีวิต ดาราจักรชนิดก้นหอยมีลักษณะดังนี้:

หลอดไฟ : ส่วนประกอบทรงกลมที่ส่องสว่างมากเนื่องจากมีดาวจำนวนมาก มีนิวเคลียสของกาแลกติกซึ่งเป็นที่ที่พบหลุมดำเป็นเรื่องปกติ

ดิสก์ : เป็นโครงสร้างวงกลมมากหรือน้อยที่สร้างระนาบกลางของกาแลคซีซึ่งอุดมไปด้วยก๊าซและสสารระหว่างดวงดาว ในแผ่นดิสก์คุณจะพบกลุ่มดาวที่หลากหลายทั้งเก่าและใหม่

บาร์ : โครงสร้างนี้ข้ามดิสก์และตามทฤษฎีคลื่นล่าสุดทำหน้าที่เป็นสถานรับเลี้ยงเด็กสำหรับดวงดาวและปล่อยให้ก๊าซผ่านแขนเกลียวจึงกระตุ้นการก่อตัวของดาว

แถบนั้นมีระดับความเข้มเพื่อที่จะแยกแยะกาแลคซีที่มีแท่งแข็งหรือแท่งที่อ่อนแอ

แขนเกลียว : มีวัสดุระหว่างดวงดาวมากมาย - ก๊าซและฝุ่นหนาแน่น - ซึ่งก่อให้เกิดดาวดวงใหม่ นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาอุดมไปด้วยดาวรุ่งที่ร้อนแรงสีน้ำเงินและมีอัตราการก่อตัวสูงกว่ามาก

รัศมี : เป็นโครงสร้างสลัวและกระจายที่ล้อมรอบกาแลคซีอย่างสมบูรณ์ซึ่งประกอบด้วยส่วนใหญ่ที่เรียกว่าสสารมืด

รูปที่ 2 ศิลปะการพักผ่อนหย่อนใจของทางช้างเผือกแสดงแกนและแขนเกลียว ที่มา: Wikimedia Commons ภาพที่สร้างโดย NASA

ผลกระทบของแถบต่อคุณสมบัติของดาราจักร

เชื่อกันว่าแถบกาแลคซีมีหน้าที่ขนส่งที่สำคัญเช่นเดียวกับพลวัตโดยรวมของกาแลคซี ด้วยวิธีการจำลองเชิงตัวเลขจะได้รับการตรวจสอบแล้วว่าแท่งดังกล่าวเป็นดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ซึ่งเป็นวิธีการขนส่งก๊าซจากโซนภายนอกไปยังศูนย์กลางกาแลคซี

เมฆแก๊สมีปฏิสัมพันธ์ที่ขอบของแท่งทำให้สูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมและทำให้เกิดการไหลของสสารได้ง่ายขึ้น การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ยังแสดงให้เห็นว่าถ้ามวลสะสมอยู่ตรงกลางในปริมาณที่เพียงพอแท่งจะถูกทำลาย

นี่คือเหตุผลที่เชื่อกันว่ากาแลคซีปกติหลายแห่งอาจเคยมีแถบมาก่อน และพวกเขายังพิจารณาด้วยว่าการปรากฏตัวของแท่งอาจเกิดขึ้นอีกภายใต้เงื่อนไขบางประการที่เอื้อต่อการก่อตัวของมัน

ด้วยการอำนวยความสะดวกในการไหลเวียนของสสารเข้าสู่ภายในของกาแลคซีแถบดังกล่าวมีผลต่ออัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์และมีสีและองค์ประกอบทางเคมีที่ชัดเจน เมื่อพูดถึงกาแลคซีสีจะถูกกำหนดโดยประเภทที่โดดเด่นของประชากรดาวฤกษ์

ประชากรดาวฤกษ์ถูกจำแนกออกเป็นกลุ่มประชากร I ซึ่งเป็นกลุ่มดาวที่มีอายุน้อยซึ่งองค์ประกอบที่หนักกว่าฮีเลียมมีความเป็นโลหะสูง - และประชากร II อายุมากกว่าและมีความเป็นโลหะต่ำ กาแลคซีที่ถูกระงับบางแห่งมีสีแดงมากกว่าดังนั้นผลกระทบของแถบที่มีต่อสีจึงยังไม่ชัดเจน

ประเด็นสำคัญอีกประการหนึ่งคือนักวิจัยบางคนแนะนำว่าแกนสามารถกระตุ้นนิวเคลียสของกาแลคซีเพื่อให้เกิดการปล่อยพลังงานอย่างเข้มข้นที่ความถี่สูงตลอดจนการปรับเปลี่ยนโครงสร้างส่งเสริมการก่อตัวของหลอดไฟและ pseudobulbs

ตัวอย่าง

ดาราจักรชนิดก้นหอยมีจำนวนมากที่สุดในดาราจักรชนิดก้นหอย พวกเขามักจะกาแลคซีขนาดใหญ่ที่มีมวลตั้งแต่ 10 ⁹ -10 ¹²เท่าของดวงอาทิตย์และเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 5-50 KPC -16,500 ไป 165,000 ปีที่ผ่านแสงยกเว้นสำหรับกาแลคซีแมกเจลแลนชนิดเช่นขนาดใหญ่เมฆแมเจลแลน กาแลคซีขนาดเล็กผิดปกติที่มีแถบและแขนเริ่มต้น

NGC 1672

กาแล็กซีก้นหอยเส้นผ่านศูนย์กลาง 75,000 ปีแสง NGC 1672 มีแกนกลางที่สว่างและมีการเคลื่อนไหวสูงเป็นพิเศษโดยมีแถบ 20 kpc - ประมาณ 66,000 ปีแสงและแขนเกลียวที่ไม่สมมาตร ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวโดราโดห่างออกไปประมาณ 60 ล้านปีแสง

เป็นไปได้มากว่ามีหลุมดำอยู่ตรงกลางแกนกลางที่สว่างและแดงมากเป็นพิเศษ แขนก้นหอยแสดงพื้นที่สีฟ้าสดใสซึ่งเต็มไปด้วยดวงดาวที่เพิ่งก่อตัว

รูปที่ 3 ดาราจักรชนิดก้นหอย NGC 1672 ในกลุ่มดาวโดราโดทางตอนใต้ ที่มา: Wikimedia Commons NASA, ESA และ The Hubble Heritage Team (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration

ดาราจักรชนิดก้นหอยแมกเจลแลน

นอกจากนี้ยังจัดเป็นกาแลคซีประเภท Irr I ที่ผิดปกติเมฆแมกเจลแลนใหญ่เป็นต้นแบบของดาราจักรชนิดก้นหอยอิมมาเจลแลนซึ่งมีแถบตรงกลาง แต่แทบจะไม่เกิดแขนก้นหอย กาแลคซีนี้มีบริเวณที่มีกิจกรรมของดวงดาวมากมาย

รูปที่ 4. เมฆแมกเจลแลนใหญ่แม้ว่าจะถือว่าเป็นดาราจักรที่ผิดปกติ แต่ก็มีแถบและแขนที่เกิดขึ้น ที่มา: Wikimedia Commons Andrew Z. Colvin

การอ้างอิง

Matías, S. 2016. ผลของแท่งที่มีต่อคุณสมบัติของดาราจักร. เผยแพร่ใน: ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์.
ไก่น. คุณสมบัติกาแล็กซี่. กู้คืนจาก: pta.edu.pl.
ชไนเดอร์, P. 2015. ดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยานอกโลก. พิมพ์ครั้งที่สอง. สปริงเกอร์เวอร์. 54-67 และ 116-126
วิกิพีเดีย ดาราจักรชนิดก้นหอย สืบค้นจาก: es.wikipedia.org
วิกิพีเดีย เมฆแมกเจลแลนใหญ่ สืบค้นจาก: es.wikipedia.org.

ดาราจักรชนิดก้นหอย: การก่อตัววิวัฒนาการลักษณะ - ARTE - 2026