Klasyfikacja morfologiczna galaktyk - Galaxy morphological classification

Diagram w stylu kamertonu sekwencji Hubble'a

Klasyfikacja morfologiczna galaktyk to system używany przez astronomów do dzielenia galaktyk na grupy na podstawie ich wyglądu. Istnieje kilka schematów, według których galaktyki mogą być klasyfikowane zgodnie z ich morfologią, z których najbardziej znanym jest sekwencja Hubble'a , opracowana przez Edwina Hubble'a, a później rozwinięta przez Gérarda de Vaucouleurs i Allana Sandage'a . Jednak klasyfikacja i morfologia galaktyk są obecnie w dużej mierze wykonywane przy użyciu metod obliczeniowych i morfologii fizycznej.

Sekwencja Hubble'a

Główny artykuł: sekwencja Hubble'a
Galaktyka spiralna UGC 12591 jest sklasyfikowana jako galaktyka S0/Sa.

Sekwencja Hubble'a jest morfologicznym schematem klasyfikacji galaktyk wymyślonym przez Edwina Hubble'a w 1926 roku. Często nazywa się ją potocznie „kamerem Hubble'a” ze względu na kształt, w jakim jest tradycyjnie reprezentowana. Schemat Hubble'a dzieli galaktyki na trzy szerokie klasy w oparciu o ich wygląd wizualny (pierwotnie na kliszach fotograficznych ):

  • Galaktyki eliptyczne mają gładkie, pozbawione cech rozsył światła i na obrazach wyglądają jak elipsy. Są one oznaczone literą „E”, po której następuje liczba całkowita n reprezentująca ich stopień eliptyczności na niebie. Określona ocena eliptyczności zależy od stosunku głównych (a) do mniejszych osi (b), stąd:
  • Galaktyki spiralne składają się ze spłaszczonego dysku, z gwiazdami tworzącymi (zwykle dwuramienną) strukturę spiralną oraz centralną koncentrację gwiazd, znaną jako zgrubienie , które z wyglądu jest podobne do galaktyki eliptycznej . Otrzymują symbol „S”. Zaobserwowano również, że mniej więcej połowa wszystkich spiral ma strukturę podobną do pręta, rozciągającą się od centralnego wybrzuszenia. Te spirale z poprzeczką są oznaczone symbolem „SB”.
  • Galaktyki soczewkowate (oznaczone S0) również składają się z jasnego centralnego zgrubienia otoczonego rozciągniętą strukturą przypominającą dysk, ale w przeciwieństwie do galaktyk spiralnych , dyski galaktyk soczewkowatych nie mają widocznej struktury spiralnej i nie tworzą aktywnie gwiazd w żadnej znaczącej ilości. „Galaktyki soczewkowe” . cas.sdss.org . Pobrano 06.02.2019 .</ref>
Sekwencja Hubble'a w historii wszechświata.

Te szerokie klasy można rozszerzyć, aby umożliwić dokładniejsze rozróżnienie wyglądu i objąć inne typy galaktyk, takie jak galaktyki nieregularne , które nie mają oczywistej regularnej struktury (albo podobnej do dysku, czy elipsoidalnej).

Sekwencja Hubble'a jest często przedstawiana w postaci dwuzębnego widelca, z eliptycznymi po lewej stronie (ze stopniem eliptyczności rosnącym od lewej do prawej) oraz spiralami z poprzeczkami i bez poprzeczek tworzącymi dwa równoległe zęby widelca. Galaktyki soczewkowate są umieszczone pomiędzy eliptycznymi a spiralami, w miejscu, gdzie dwa zęby spotykają się z „uchwytem”.

Do dziś sekwencja Hubble'a jest najczęściej używanym systemem klasyfikacji galaktyk, zarówno w profesjonalnych badaniach astronomicznych, jak i w astronomii amatorskiej . Niemniej jednak w czerwcu 2019 r. naukowcy obywatelscy z Galaktycznego Zoo poinformowali, że zwykła klasyfikacja Hubble'a , szczególnie dotycząca galaktyk spiralnych , może nie być obsługiwana i może wymagać aktualizacji.

System De Vaucouleurs

Hubble - diagram morfologii galaktyki de Vaucouleurs
Galaktyka morfologia.jpg
NGC 6782 : galaktyka spiralna (typ SB(r)0/a) z trzema pierścieniami o różnych promieniach, a także poprzeczką.
NGC 7793 : galaktyka spiralna typu SA(s)d.
Wielki Obłok Magellana : galaktyka typu SBM.

De System Vaucouleurs klasyfikowania galaktyk jest szeroko stosowanym rozszerzenie do sekwencji Hubble'a , po raz pierwszy opisany przez Gérard de Vaucouleurs w 1959 roku De Vaucouleurs twierdził, że dwuwymiarowy klasyfikacji Hubble'a z galaktyk spiralnych -na na szczelność spiralnych ramion i obecności lub brak poprzeczki — nie opisywały w adekwatny sposób pełnego zakresu obserwowanych morfologii galaktyk. W szczególności twierdził, że pierścienie i soczewki są ważnymi elementami strukturalnymi galaktyk spiralnych.

System de Vaucouleurs zachowuje podstawowy podział galaktyk Hubble'a na eliptyczne , soczewkowe , spiralne i nieregularne . Aby uzupełnić schemat Hubble'a, de Vaucouleurs wprowadził bardziej rozbudowany system klasyfikacji galaktyk spiralnych, oparty na trzech cechach morfologicznych:

  • Słupy. Galaktyki są podzielone na podstawie obecności lub braku pręta jądrowego. De Vaucouleurs wprowadził notację SA do oznaczania galaktyk spiralnych bez poprzeczek, uzupełniając użycie przez Hubble'a SB dla spiral z poprzeczką. Dopuścił też klasę pośrednią, oznaczoną SAB, zawierającą spirale ze słabo prążkowanymi prętami. Galaktyki soczewkowate są również klasyfikowane jako bez poprzeczki (SA0) lub z poprzeczką (SB0), przy czym notacja S0 jest zarezerwowana dla tych galaktyk, dla których nie można stwierdzić, czy poprzeczka jest obecna, czy nie (zwykle dlatego, że są one krawędzią do linii). wzroku).
  • Pierścienie. Galaktyki dzielą się na te posiadające strukturę pierścieniową (oznaczone „(r)”) oraz te bez pierścieni (oznaczone „(s)”). Tak zwane galaktyki „przejściowe” otrzymują symbol (rs).
  • Spiralne ramiona. Podobnie jak w oryginalnym schemacie Hubble'a, galaktyki spiralne są przypisywane do klasy opartej głównie na ciasności ich ramion spiralnych. Schemat de Vaucouleurs rozszerza ramiona kamertonu Hubble'a o kilka dodatkowych klas spiral:
    • Sd (SBd) - rozproszone, połamane ramiona złożone z pojedynczych gromad gwiazd i mgławic; bardzo słabe wybrzuszenie centralne
    • Sm (SBm) - nieregularny wygląd; brak komponentu wybrzuszenia
    • Im - wysoce nieregularna galaktyka
    Większość galaktyk w tych trzech klasach została sklasyfikowana jako Irr I w oryginalnym schemacie Hubble'a. Ponadto klasa Sd zawiera kilka galaktyk z klasy Sc Hubble'a. Galaktyki w klasach Sm i Im nazywane są odpowiednio spiralami „magellańskimi” i nieregularnymi, od Obłoków Magellana . Wielki Obłok Magellana jest typu SBM, natomiast Mały Obłok Magellana jest nieregularna (Im).

Różne elementy schematu klasyfikacji są łączone — w kolejności, w jakiej są wymienione — w celu uzyskania pełnej klasyfikacji galaktyki. Na przykład galaktyka spiralna ze słabo zarysowaną poprzeczką z luźno nawiniętymi ramionami i pierścieniem jest oznaczona jako SAB(r)c.

Wizualnie system de Vaucouleurs można przedstawić jako trójwymiarową wersję kamertonu Hubble'a, ze sceną (spiralnością) na osi x , rodziną (zaporą) na osi y i różnorodnością (obrączkowaniem) na osi z - oś.

Numeryczna scena Hubble'a

De Vaucouleurs w swoim schemacie przypisał również wartości liczbowe do każdej klasy galaktyk. Wartości liczbowego stadium T Hubble'a wahają się od -6 do +10, przy czym liczby ujemne odpowiadają galaktykom wczesnego typu (eliptyczne i soczewkowe), a liczby dodatnie - późnym typom (spiralne i nieregularne). Tak więc, z reguły, niższe wartości T odpowiadają większemu ułamkowi masy gwiazdy zawartej w sferoidzie/wybrzuszeniu w stosunku do dysku. Przybliżona odwzorowanie gwiazdowego stosunku do sferoidy Suma mas (M B / M T ) i etapu Hubble'a wynosi M B / M , T = (10-T), 2 /256 w oparciu o lokalne galaktyk.

Galaktyki eliptyczne dzielą się na trzy "stadia": zwarte eliptyczne (cE), normalne eliptyczne (E) i późne typy (E + ). Soczewkowe są podobnie podzielone na typy wczesne (S − ), pośrednie (S 0 ) i późne (S + ). Galaktyki nieregularne mogą być typu nieregularnych magellana ( T = 10) lub „zwartych” ( T = 11).

Numeryczna scena Hubble'a
Scena Hubble’a T -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
klasa de Vaucouleurs cE mi E + S0 − S0 0 S0 + S0/a Sa Sab Sb Sbc Sc Scd SD Sdm Sm Jestem
przybliżona klasa Hubble'a mi S0 S0/a Sa Sa-b Sb Sb-c Sc Sc-Irr Irr I

Zastosowanie stopni numerycznych pozwala na bardziej ilościowe badania morfologii galaktyk.

Schemat Yerkesa (lub Morgana)

Schemat Yerkesa został stworzony przez amerykańskiego astronoma Williama Wilsona Morgana . Wraz z Philipem Keenanem , Morgan opracował również system MK do klasyfikacji gwiazd na podstawie ich widm. Schemat Yerkesa wykorzystuje widma gwiazd w galaktyce; kształt, rzeczywisty i pozorny; oraz stopień koncentracji centralnej do klasyfikacji galaktyk.

Typ widmowy Wyjaśnienie
a Wybitne gwiazdy A
af Wybitne gwiazdy A–F
F Wybitne gwiazdy F
fg Wybitne gwiazdy F–G
g Wybitne gwiazdy G
gk Wybitne gwiazdy G–K
k Wybitne gwiazdy K
Galaktyczny kształt Wyjaśnienie
b Spirala z poprzeczką
D Symetria obrotowa bez wyraźnej struktury spiralnej lub eliptycznej
mi Eliptyczny
Ep Eliptyczny z pochłanianiem pyłu
i Nieregularny
L Niska jasność powierzchni
n Małe jasne jądro
S Spirala
Nachylenie Wyjaśnienie
1 Galaxy jest „twarzą w twarz”
2
3
4
5
6
7 Galaxy jest „na krawędzi”

I tak na przykład Galaktyka Andromedy została sklasyfikowana jako kS5.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ „Niezwykła galaktyczna hybryda” . www.spaceteleskop.org . Pobrano 27 lutego 2017 .
  2. ^ Hubble, EP (1926). „Mgławice pozagalaktyczne”. Składki z Obserwatorium Mount Wilson / Carnegie Institution w Waszyngtonie . 324 : 1-49. Kod bib : 1926CMWCI.324....1H .
  3. ^ Hubble, EP (1936). Królestwo Mgławic . New Haven: Wydawnictwo Uniwersytetu Yale . LCCN  36018182 .
  4. ^ a b information@eso.org. „Widelek Hubble'a – klasyfikacja galaktyk” . www.teleskop kosmiczny.org . Pobrano 06.02.2019 .
  5. ^ Binney, James (1998). Astronomia Galaktyczna . Princeton: Wydawnictwo Uniwersytetu Princeton. Numer ISBN 978-0-691-02565-0.
  6. ^ „Galaktyka eliptyczna” . COSMOS – Encyklopedia Astronomii SAO . Źródło 19.09.2020 .
  7. ^ „Hubble bada pochodzenie współczesnych galaktyk” . Komunikat prasowy ESA/Hubble'a . Źródło 20 sierpnia 2013 .
  8. ^ „Galaktyki” . www.jb.man.ac.uk . Pobrano 06.02.2019 .
  9. ^ Iafrate, G. „SEKWENCJA HUBBLE” (PDF) . uni-heidelberg.de . Pobrano 06.02.2019 .
  10. ^ Królewskie Towarzystwo Astronomiczne (11 czerwca 2019). „Obywatele naukowcy ponownie dostrajają klasyfikację galaktyk Hubble'a” . EurekAlert! . Źródło 11 czerwca 2019 .
  11. ^ Mistrzowie, Karen L.; i in. (30 kwietnia 2019). „Galaxy Zoo: rozwinięcie problemu kręcenia się – obserwacje wypukłości spiralnych i kątów nachylenia ramion sugerują, że lokalne galaktyki spiralne się kręcą” . Miesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego . 487 (2): 1808-1820. arXiv : 1904.11436 . Kod Bib : 2019MNRAS.487.1808M . doi : 10.1093/mnras/stz1153 . Źródło 12 czerwca 2019 .
  12. ^ De Vaucouleurs, G. (1959). „Klasyfikacja i morfologia galaktyk zewnętrznych”. Handbuch der Physik . Handbuch der Physik / Encyklopedia Fizyki. 53 : 275-310. Kod bib : 1959HDP....53..275D . doi : 10.1007/978-3-642-45932-0_7 . Numer ISBN 978-3-642-45934-4.
  13. ^ Binney, J .; Merrifield, M. (1998). Astronomia Galaktyczna . Princeton: Wydawnictwo Uniwersytetu Princeton . Numer ISBN 978-0-691-02565-0.
  14. ^ "Galaktyka - Rodzaje galaktyk" . Encyklopedia Britannica . Pobrano 06.02.2019 .
  15. ^ B de Vaucouleurs, Gérard (kwiecień 1963). „Zmieniona klasyfikacja 1500 jasnych galaktyk”. Dodatek do czasopisma astrofizycznego . 8 : 31. Kod bib : 1963ApJS....8...31D . doi : 10.1086/190084 .
  16. ^ B De Vaucouleurs, G. (1994). "Globalne parametry fizyczne galaktyk" ( PostScript ) . Źródło 2008-01-02 . Cytowanie dziennika wymaga |journal=( pomoc )
  17. ^ „Jakościowe i ilościowe klasyfikacje galaktyk” . ne.ipac.caltech.edu . Pobrano 06.02.2019 .
  18. ^ Obreschkow, D.; Kroton, D.; De Lucia, G.; Chochfar, S.; Rawlings, S. (2009). „Symulacja kosmicznej ewolucji atomowego i molekularnego wodoru w galaktykach”. Czasopismo Astrofizyczne . 698 (2). Równanie (18). arXiv : 0904.2221 . Kod bib : 2009ApJ...698.1467O . doi : 10.1088/0004-637X/698/2/1467 .
  19. ^ Binney, J.; Merrifield, M. (1998). Astronomia Galaktyczna . Princeton: Wydawnictwo Uniwersytetu Princeton. Numer ISBN 978-0-691-02565-0.
  20. ^ „Klasyfikacja Yerkesa” . ne.ipac.caltech.edu . Pobrano 06.02.2019 .
  21. ^ Kochanie, Dawidzie. "klasyfikacja galaktyk" . www.daviddarling.info . Pobrano 06.02.2019 .

Zewnętrzne linki