Почему некоторые галактики спиральной формы?

Слияния и взаимодействия галактик

HST образ « Мышей галактик » , которые находятся в процессе слияния.

(См. Также выше в разделе «Прекращенные проекты».)
Слияния галактических зоопарков — это проект «Галактический зоопарк», начатый в ноябре 2009 года и завершенный в июне 2012 года. Также был проведен ряд исследований по слиянию галактик, среди которых был обзор ≈3000, который представил «самый большой и самый однородный каталог сливающихся галактик в ближайшей Вселенной». Этот каталог был разбит на две статьи и стал результатом того, что добровольцы выбрали вероятных кандидатов из Galaxy Zoo 1 и разместили их на форуме Galaxy Zoo. Другие статьи, в которых использовались данные Galaxy Zoo, привели к наблюдениям, в том числе сделанным рентгеновской обсерваторией Чандра .

Что такое Галактика

Гравитационно-связная система, состоящая из звезд, планет, газа, пыли, черной материи, называется галактикой. Все объекты в ней вращаются вокруг единого центра – большого ядра и удерживаются на своих местах благодаря силам гравитации. После того, как был создан телескоп «Хаббл», у ученых появилась возможность наблюдать за отдаленными галактиками. Считается, что в видимой части Вселенной их насчитывается не менее 100 млрд. штук. Распределяются они хаотично. В одних районах фиксируется скопление галактических групп, в то время как другие остаются пустынными. В зависимости от размера масса одной галактики составляет от 0,5*106 до 2,5*1015 масс Солнца. Чтобы понимать масштабы, нужно отметить, что масса нашей Галактики 2*1011 солнечных масс. Галактический диаметр варьируется от 16 до 800 тыс. световых лет. У Млечного пути данный показатель — 100 тыс. световых лет.

Галактики во Вселенной Источник

Проводя характеристику галактик, стоит отметить, что каждая из них имеет три основных компонента:

звезды, планеты, черные дыры, астероиды – занимают около 1% от общей массы;
межзвездная пыль и газы – 20-30% массы;
темная материя – на нее приходится вся оставшаяся масса.

Примерно 95% всех существующих галактик объединяются в группы. Они могут быть маленькие (несколько десятков объектов) и большие (десятки тысяч объектов). Объединения сотен галактик называют скоплениями, тысяч – сверхскоплениями.

Структура галактик:

Ядро – находится в самом центре галактического пространства. В нем сосредоточены большие черные дыры.
Диск – тонкая часть. Считается, что именно здесь собрано максимальное количество звезд, газа, пыли.
Балдж – яркая часть галактики. Переводится как «вздутие».
Гало – такое название получил внешний компонент сферической формы. Не имеет четко выделенной границы с балджем.
Спиральный рукав – элемент галактики, состоящий из молодых звезд и межзвездного газа.
Бар – своеобразная «перемычка», имеет вытянутую форму. В составе обнаружены, как звезды, так и межзвездный газ.
Корона галактики – горячий разреженный газ, окружающий галактическое пространство и выходящий далеко за его пределы.
Шаровое звездное скопление – совокупность звезд, вращающихся вокруг центральной части галактики и представляющих собой своеобразный спутник.

Во Вселенной существует четыре вида галактик:

Эллиптические – само название говорит о том, что они имеют форму эллипса или сферы. У них отсутствует спиральный рукав. В составе в основном красные и желтые звезды. Иногда присутствуют белые карлики. В таких галактиках отсутствует межзвездная пыль, поэтому зарождения новых звезд не происходит.

Спиральные – могут иметь несколько спиральных рукавов. В состав балджа входят древние звезды. А в центре галактики может быть несколько черных дыр. В галактическом диске много пыли и газа, наблюдается интенсивный процесс звездообразования.

Линзовидные – являются промежуточными между эллиптическими и спиральными. Внешне похожи на спиральные, но у них отсутствует рукав. Количество межзвездной пыли минимальное, поэтому процесс образования новых звезд очень медленный. Во Вселенной всего 5% линзовидных галактик.

Неправильные – не имеют определенной структуры. Они образуются в следствии столкновения с другими галактиками или же рассыпаются в результате гравитационных сил соседних галактик.

Секрет формы нашей галактики

Согласно исследованиям стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA), магнитные поля играют важную роль в формировании этих галактик. «Магнитные поля невидимы, но они могут влиять на эволюцию галактики», — сказал Энрике Лопес-Родригес, ученый из USRA. «У нас довольно хорошее понимание того, как гравитация влияет на галактические структуры, но мы только начинаем понимать, какую роль играют магнитные поля».

Магнитные поля в спиральной галактике выровнены со спиральными рукавами по всей галактике — более 24 000 световых лет в поперечнике. Выравнивание магнитного поля с образованием звезды означает, что гравитационные силы, которые создали спиральную форму галактики, также сжимают магнитное поле. Выравнивание поддерживает ведущую теорию о том, как рукава приобретают форму спирали, известную как «теория волн плотности».

Ученые измерили магнитные поля вдоль спиральных рукавов галактики, которая называется NGC 1068 или M77. Поля показаны в виде линий тока, которые близко следуют за кружащимися рукавами.

Галактика M77 расположена в 47 миллионах световых лет от Земли в созвездии Кетус. В её центре находится сверхмассивная черная дыра, которая в два раза массивнее черной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь. Вихревые рукава заполнены пылью, газом и участками интенсивного звездообразования, называемыми звездными вспышками.

Инфракрасные наблюдения SOFIA показывают то, что не видно человеческому глазу: магнитные поля следуют за спиральными рукавами, заполненными новорожденными звездами. Это подтверждает теорию о том, как эти рукава приобретают форму, известную как «теория волн плотности». В нем говорится, что пыль, газ и звезды на рукавах не фиксируются на месте, как лопасти вентилятора. Вместо этого материал движется вдоль рукавов, когда сила тяжести сжимает их, подобно предметам на конвейерной ленте.

Выравнивание магнитного поля распространяется по всей длине массивного рукава — примерно 24 000 световых лет в поперечнике. Это подразумевает, что гравитационные силы, которые создали спиральную форму галактики, также сжимают ее магнитное поле, поддерживая теорию плотности волны.

«Это первый раз, когда мы видим магнитные поля, выровненные в таких больших масштабах с протеканием процесса рождения звезд в спиральных рукавах», — сказал Лопес-Родригес.

Космические магнитные поля, как известно, трудно наблюдать. В новейшем приборе SOFIA, в широкоугольной воздушной камере высокого разрешения или HAWC +, используется дальний инфракрасный свет для наблюдения частиц небесной пыли, которые ориентированы перпендикулярно линиям магнитного поля. Из этих результатов астрономы могут определить форму и направление невидимого магнитного поля. Дальний инфракрасный свет обеспечивает ключевую информацию о магнитных полях, потому что сигнал не загрязнен излучением от других механизмов, таких как рассеянный видимый свет и излучение частиц высокой энергии. Способность SOFIA изучать галактику с помощью дальнего инфракрасного света, особенно на длине волны 89 микрон, обнаружила неизвестные ранее грани ее магнитных полей.

Необходимы дальнейшие наблюдения, подобные данным SOFIA, чтобы понять, как магнитные поля влияют на формирование и эволюцию других типов галактик, таких как галактики неправильной формы. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Картографирование галактик

Используя эти методы, астрономы десятилетиями составляют карты Галактики. Галактическое картографирование – дисциплина весьма трудоемкая. Однако к 1980-м годам исследователи определили, что у Млечного Пути есть три рукава. Это рукав Ориона, в котором находится наше Солнце, рукав Персея, находящийся дальше от нас относительно центра Галактики, и рукав Стрельца, находящийся ближе к галактическому центру. Позже, на максимальном удалении от ядра Галактики астрономы обнаружили признаки существования еще двух рукавов. Их назвали рукав Щит-Центавр и Внешний рукав.

Следующим вопросом стала попытка понять общую геометрию Галактики. Хотя астрономы и могут видеть сквозь галактический диск в инфракрасном или радиодиапазоне, они по-прежнему ограничены своим положением в пространстве. И, что очевидно, есть галактические регионы, которые в любом случае остаются практически скрытыми от наблюдений.

К тому же, иногда рукава галактик оборачиваются вокруг ядра несколько раз. Поэтому возникают вопросы. Например такой: является ли рукав Персея таким же, как рукав Стрельца? Или это на самом деле продолжение Внешнего рукава?

Но как будто подобных вопросов возникает недостаточно выясняется, что не все спиральные галактики имеют строго определенную структуру. В космосе есть галактики, такие как M51 или NGC 1300, с выступающими и четкими рукавами. А еще есть галактики, рукава которых рассеяны и полны маленьких перемычек. И это уже не говоря о спиральных галактиках, имеющих странные структуры, возникающие в результате встреч с другими галактиками. В качестве примера можно привести знаменитую галактику Андромеды (M31).

Так что же на самом деле представляет собой наша Галактика?

Синие эллипсы и красные спирали

Основная астрономическая теория до Galaxy Zoo утверждала, что эллиптические (или «раннего типа») галактики были красного цвета, а спиральные (или «позднего типа») галактики были синего цвета: несколько статей, опубликованных в результате Galaxy Zoo, доказали обратное. Была обнаружена популяция синих эллипсов. Это галактики, которые изменили свою форму со спиральной на овальную, но все еще имеют в себе молодые звезды. В самом деле, Galaxy Zoo возник благодаря поискам Шавински голубых эллиптических галактик, так как ближе к концу 2006 года он провел большую часть своих часов бодрствования, пытаясь найти эти редкие галактики. Голубая окраска галактик означает образование новых звезд. Однако эллиптические звезды почти всегда красного цвета, что указывает на то, что они полны старых и мертвых звезд. Таким образом, синие эллипсы парадоксальны, но дают ключ к разгадке звездообразования в разных типах галактик.

Также была обнаружена популяция красных спиралей. У них другой эволюционный путь от нормальных спиральных галактик, что показывает, что красные спиральные галактики могут перестать образовывать новые звезды, не меняя своей формы. Используя данные Galaxy Zoo для своей выборки, Tojeiro et al. Найдено 2013 (стр.5): 13 959 красных эллипсов, 381 синий эллипс, 5 139 синих спиралей позднего типа, 294 красных спирали позднего типа, 1144 синих спирали раннего типа и 1265 красных спиралей раннего типа. Крис Линтотт заявил: «Эти красные спиральные галактики скрывались в данных, и никто их не заметил. Они смотрели нам прямо в лицо. Теперь мы знаем, что треть спиралей по краям некоторых скоплений галактик красные. » Он также заявил: «Эти результаты возможны благодаря значительному научному вкладу наших многочисленных кабинетных астрономов-добровольцев. Ни одна группа профессионалов не смогла бы классифицировать такое количество галактик в одиночку». Команда, использующая космический телескоп Хаббла , независимо подтвердила существование красных спиралей. Меган Грей заявила: «Наши два проекта подошли к проблеме с самых разных сторон. Приятно видеть, что каждый из нас предлагает независимые части головоломки, указывающие на один и тот же вывод».

Считается, что Красные спирали — это галактики, находящиеся в процессе перехода от молодых к старым. Они более массивны, чем синие спирали, и находятся на окраинах больших скоплений галактик

Крис Линтотт заявил: «Мы думаем, что мы видим галактики, которые были мягко задушены, так сказать, где каким-то образом прекращена подача газа для звездообразования, но они задушены так осторожно, что руки все еще там.» Причиной может быть мягкое взаимодействие Красной спирали с скоплением галактик. Далее он объяснил: «Мы представляем себе, что, когда галактика движется в более плотную среду, в скоплениях, а также в галактиках появляется много газа, и, возможно, газ из галактики просто уносится более плотная среда, в которую он вливается «.

Спиральные рукава Галактики

Первый шаг — выйти за пределы видимого света. Межзвездная пыль блокирует свет в видимой части электромагнитного спектра. И сильно ограничивает расстояния, на которые астрономы могут видеть в направлении центра нашей Галактики. К счастью, межзвездная среда почти прозрачна для радиоволн. И поскольку облака холодного водорода излучают именно на этих длинах волн, ученые смогли составить карту распределения в Галактике этого водорода. Безусловно самого распространенного элемента во Вселенной.

Спиральные рукава Млечного Пути по распределению нейтрального водорода, наблюдаемого в радиодиапазоне. Из открытых источников.

Спиральные рукава представляют собой волны плотности. То есть динамические возмущения межзвездной среды. Другими словами, рукава на самом деле не двигаются, а двигается материя в галактическом диске. При прохождении через рукава вещество сжимается, и его плотность увеличивается. И это выражается в более высокой скорости звездообразования. По этой причине рукава выделяются тем, что они являются областями внутри галактик, где рождается много звезд. Звездообразование — это своего рода цепная реакция. Умирая как сверхновые, молодые голубые звезды вызывают образование новых звездных скоплений. Где рождаются новые молодые звезды. И так далее.

Ультрафиолетовый свет голубых звезд-гигантов ионизирует межзвездную среду. Этот процесс создает красивые эмиссионные туманности, которые также помогают очертить положение спиральных рукавов.

Именно поэтому изучение распределения молодых звезд является самым мощным инструментом для определения структуры спиральных рукавов нашей Галактики. Конечно, как мы уже говорили, астрономам в данном случае не удается работать в видимом диапазоне. Поэтому для решения этой задачи им приходится наблюдать Галактику в области спектра, соответствующей инфракрасному или микроволновому диапазону.

Эллиптические галактики

Они могут иметь форму от круглой до продолговато-овальной. Интересно, что у них нет яркого ядра. И к удивлению, в их составе практически отсутствует межзвёздный газ. В результате, новые звёзды не образуются. Зато в таких галактиках большое количество старых красных звёзд.

эллиптическая галактика

Принято обозначение под буквой E. В зависимости от формы делятся на подвиды: от E0 до E7. Где 0 это абсолютно круглая галактика. В противоположность 7 самая вытянутая форма.По каталогу Месье к эллиптическим относятся галактики: ⦁ Месье 32, 49, 87 и 89.Стоит отметить, что эллиптические галактики одни из самых крупных во Вселенной.

Примечания и ссылки

Эдвин. П. Хаббл , Царство туманностей , Нью-Хейвен, издательство Йельского университета ,1936 г.( ISBN 0-300-02500-9 ).
(in) RA et al. Бенджамин , « Первые результаты GLIMPSE по звездной структуре галактики » , The Astrophysical Journal Letters , т. 630, п о 2Сентябрь 2005 г., стр. L149 — L152 .
(in) Лавдей, Дж., « Каталог ярких галактик APM » , Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , Vol. 278, п о 4,Февраль 1996 г., стр. 1025–1048 .
(in) Дресслер А., « Морфология галактик в богатых скоплениях — значение для образования и эволюции галактик » , Астрофизический журнал , вып. 236, г.Март 1980 г., стр. 351–365 .
(in) (по состоянию на 6 июня 2018 г. ) .

Части этой статьи или более ранняя версия этой статьи взяты из перевода статьи Майка Чоати из проекта AstroInfo в рамках GFDL .

(fr) Эта статья частично или полностью взята из статьи в Википедии на английском языке под названием « спиральная галактика » ( см. список авторов ) .

Характеристика Галактики Млечный путь

Наша Галактика Млечный путь относится к спиральным галактикам с перемычкой. Существует древнегреческая легенда, почему она получила именно такое название. Она рассказывает, что титан Кронос ел новорожденных детей, которых рожала ему Рея. Для матери это было большое горе. После смерти пятого ребенок, мать приняла решение уберечь своего последнего сына – Зевса. Вместо младенца, девушка принесла Кроносу завернутый в одеяльце камень. После того, как титан ощупал сверток, он попросил мать покормить ребенка, так как его вес был слишком мал. Рея брызнула на камень молоко, но оно от него отскочило, и расположилось на небе в виде млечного пути. Когда Зевс вырос, он сверг Кроноса и стал главным среди всех богов.

На сегодняшний день Млечный путь способен поглощать другие галактики. Вокруг галактического пространства расположились многочисленные звездные скопления, которые рано или поздно попадают под его влияние и с помощью гравитационных сил затягиваются в рукава. Специалисты заметили, что сейчас Млечный путь поглощает маленькую галактику, расположившуюся в созвездии Стрельца.

Однако такая особенность у Галактики скоро исчезнет. Сегодня уже наблюдается взаимодействие между Млечным путем и Галактикой Андромеды, которая в 1,5 раза больше него. По мнению великих умов через какое-то время произойдет столкновение двух галактических пространств и Андромеда поглотит Млечный путь.

Характеристика Галактики Млечный путь:

диаметр примерно 100 тысяч световых лет;
в составе от 200 до 400 миллиардов звезд;
звезда Солнце от центра Галактики Млечный путь отдалена на 27 тысяч световых лет;
скорость вращения Солнечной системы вокруг центра 230 км/с. Чтобы совершить полный оборот вокруг центра требуется 235 млн. лет;
в совокупности все объекты Млечного пути весят 1,5 триллиона солнечных масс.

Знакомясь с основными характеристиками Галактики, нужно учитывать, что из-за больших размеров, в некоторых расчетах могут быть погрешности.

Размеры и структура

Центральную часть Млечного пути занимает ядро, в составе которого насчитываются миллиарды звезд. Размеры ядра Галактики измерить очень сложно, ученые предполагают, что его протяженность несколько тысяч парсек (1 парсека – 30,86 трлн. км). В центре находится черная дыра. Считается, что через середину Млечного пути проходит перемычка. Ее протяженность оценивают в 27 световых лет. По отношению к нашему Солнцу она находится под углом 44. В составе Галактики преобладают звезды, пыль, газ, созвездия. Более молодые образования отдалены от его центральной части.

Вокруг Млечного пути сосредоточено гало. В нем располагаются звездные скопления и карликовые галактики. Эти образования удерживаются гравитационными силами галактического пространства и вращаются вокруг него. В структуру нашей Галактики входит пять основных рукавов – Лебедь, Центавр, Стрелец, Орион, Персей.

Не менее интересным будет узнать, каковы же размеры нашей Галактики. Проведенные расчеты и исследования говорят, что ее диаметр составляет 100 тыс. световых лет, а ширина 1 тыс. световых лет. Несколько лет назад великие умы Канарского института выдвинули предположение, что размер Галактики Млечный путь может составлять 200 тыс. световых лет. А в 2020 году астрофизики в результате своего нового исследования предположили, что длина диаметра может достигать 1 млн. 900 тыс. световых лет. Однако данные расчеты подтверждены не были и пока остаются только теорией.

Спиральные рукава

Рукав представляет собой элемент галактического пространства, в котором сосредоточена большая часть пыли, газа, молодые звезды и даже звездные скопления. Они являются постоянной зоной галактической системы. Рукава имеются только у спиральных галактик, поэтому их часто называют спиральными. Плюс ко всему их структура закрученная, чем-то похожа на спираль.

Как уже было отмечено, в структуре Галактики Млечный путь насчитывается 5 спиральных рукавов. Все свои названия они получили в честь созвездия, в пределах которого расположены, – Лебедь, Орион, Центавр, Стрелец и Персей. Самый большой интерес вызывает рукав Орион, так как именно в нем находится планета Земля и вся Солнечная система. Именно этот рукав изучен лучше всего, но далеко еще не полностью.

Орион является самым маленьким спиральным рукавом в Галактике. В длину он достигает 11 тыс. световых лет, в толщину – 3,5 тыс. Располагается он примерно между Стрельцом и Персеем.

Неправильные галактики

У неправильных галактик отсутствует какая-либо конкретная форма. Но так как таких образований множество во Вселенной, то такие галактики тоже классифицировали.

I тип (IO) неправильных галактик составляют необычные одиночные соединения. Как правило, состоят они из молодых звёзд и туманностей.
II тип (Im) объединяет взаимодействующие между собой галактики. Более того, чаще это столкнувшиеся и соединившиеся галактики.

Месье определил два неправильных формирования: галактики Месье 85 и 86.

Неправильная галактика

Безусловно, множественность и индивидуальность галактик это уже известный факт. Но их изучение продолжается. И вероятно, что учёные откроют ещё много нового.

Классификация

Последовательность Хаббла

Галактики классифицируются согласно «диаграмме селективной вилки», называемой последовательностью Хаббла . В начале вилки эллиптические галактики классифицируются по шкале от самых округлых с рейтингом E0 до наиболее плоских с рейтингом E7. На «ветвях» развилки появляются два типа спиральных галактик: «нормальные» спирали с по существу правильной луковицей и спирали с перемычкой, ядро которых более или менее тянется, а линия звезд пересекает центр. Спиральные галактики с перемычкой составляют примерно 50% от всего населения спиральных галактик.

Форма спиральной галактики интуитивно возникает в результате действия гравитационных сил (с известной формой вихря вокруг центрального аттрактора). Однако спираль с перемычкой давно интересовала астрономов. Некоторые моделирования на компьютере показывают , что форма Спиральных появляется довольно легко на пересечении двух галактик (что вызывает немало столкновений, средняя плотность галактик меньше , чем сигаретный дым). Ожидается, что пересечение этого типа между нашей галактикой и галактикой Андромеды произойдет через четыре миллиарда лет, и мы не знаем сегодня, чтобы предсказать, приведет ли это к аналогичному результату.

Два типа спиральных галактик подразделяются по величине их центральной «выпуклости», яркости поверхности и плотности спиральных рукавов. Все эти характеристики связаны, так что галактика Sa имеет большую центральную выпуклость, большую светящуюся поверхность и рукава, заключенные в тугую спираль. Галактика Sb показывает меньшую выпуклость, более бледный диск и более расслабленные руки, и так далее для типов Sc и Sd. Галактики с перемычкой характеризуются по той же схеме соответственно в SBa, SBb, SBc и SBd.

Есть еще один класс галактик, обозначенный S0 , морфологически переходный тип между спиральными галактиками и эллиптическими галактиками. Его спиральные рукава намотаны так плотно, что их невозможно различить; У галактик S0 есть диск с однородной светимостью. На них также влияет очень большая выпуклость.

Класс светимости спиральных галактик

Так же, как звезды могут быть яркими или слабыми по своей природе, спиральные галактики также могут обладать разной яркостью. По этой причине Сидней ван ден Берг ввел дополнительный дескриптор для спиральных галактик, то есть класс светимости галактики.

В этой системе каждой спиральной галактике присвоен класс светимости от I для самой яркой до V для самой слабой. Поскольку общая светимость — это примерно общая масса видимых звезд, спиральные галактики I класса светимости также являются самыми массивными и имеют самые большие спиральные рукава .

Класс светимости галактик также хорошо коррелирует с регулярностью спиральной структуры: самые яркие галактики, а значит, и самые массивные, являются наиболее упорядоченными. Это просто объясняется волновой картиной плотности образования спиральных рукавов. Чем массивнее галактика, тем больше газовых облаков будет концентрироваться в областях с высокой плотностью. Чем больше газа будет доступно, тем больше новых голубых звезд будет образовываться на этом участке, что сделает спиральную структуру более четкой.

Эта характеристика теперь также применяется к неправильным галактикам, как это видно из базы данных NASA / IPAC .

Галактические перемычки и выпуклости

HST изображение NGC 1300 , типичный Спиральная

У некоторых спиральных галактик есть центральные стержневые структуры, состоящие из звезд. Эти галактики называются «спиралями с перемычкой» и были исследованы Galaxy Zoo в нескольких исследованиях. Непонятно, почему у некоторых спиральных галактик есть перемычки, а у некоторых нет. Исследование Galaxy Zoo показало, что красные спирали примерно в два раза чаще содержат столбики, чем синие. Эти цвета значительны. Голубые галактики получают свой оттенок от горячих молодых звезд, которые они содержат, что означает, что они образуют звезды в большом количестве. В красных галактиках это звездообразование прекратилось, оставив после себя более холодные долгоживущие звезды, которые придают им красный цвет.

MLO образ bulgeless галактики NGC 4536 .

Карен Мастерс, ученый, участвовавший в исследованиях, заявила: «В течение некоторого времени данные намекали, что спирали с более старыми звездами, скорее всего, будут иметь столбцы, но с таким большим количеством классификаций столбцов мы гораздо более уверены в наших результатах. Пока не ясно, являются ли полосы побочным эффектом внешнего процесса, который окрашивает спиральные галактики в красный цвет, или они одни могут вызвать это преобразование ».

Спиральные галактики обычно имеют в центре «выпуклости». Эти выпуклости представляют собой огромные, плотно упакованные группы звезд. Однако, используя классификацию добровольцев Galaxy Zoo, было обнаружено, что у некоторых спиральных галактик нет выпуклостей. Считается, что в центре многих галактических балджей находится сверхмассивная черная дыра : однако были обнаружены чистые дисковые галактики без балджей, но с растущими центральными черными дырами. То, что чистые дисковые галактики и их центральные черные дыры могут соответствовать соотношению, полученному из эллиптических галактик и галактик с преобладанием балджа с очень разной историей образования, подразумевает, что детали эволюции и динамики звездных галактик могут не иметь фундаментального значения для совместной эволюции галактик и черных галактик. дыры. Кажется, что эти галактики без балджей образовались в окружении, изолированном от других галактик. Предполагается, что масса черной дыры может быть более тесно связана с общим гравитационным потенциалом галактики и, следовательно, ее гало темной материи , а не с динамической составляющей выпуклости.

В сентябре 2014 года статья под названием «Зоопарк Галактики: КАНДЕЛИ, закрытые диски и стержни» была принята к публикации MNRAS . Это был первый набор результатов обзора CANDELS космического телескопа Хаббла, который был частью Galaxy Zoo 4. В исследовании сообщается об «обнаружении сильных решетчатых структур в массивных дисковых галактиках на z ≈1,5 на оптических изображениях CANDELS в глубокой системе отсчета». . Из 876 дисковых галактик, идентифицированных визуальной классификацией в Galaxy Zoo 4, исследованы 123 галактики с перемычкой. Обнаружено, что доля столбиков в диапазоне красного смещения 0,5 <z <2 существенно не изменяется.

Запутанная история

Исследователи разделились на две группы: «два рукава» и «четыре рукава». Очевидно имея в виду количество спиральных рукавов, предлагаемых каждой стороной. Сторонники четырех рукавов находились сначала в большинстве. Однако в 2008 году наблюдения за звездами, производимые с помощью мощного инфракрасного космического телескопа НАСА «Спитцер», внезапно склонили чашу весов в пользу гипотезы двух рукавов.

В итоге двумя главными рукавами нашей Галактики были назначены хорошо известные рукав Персея и рукав Щит-Кентавр. Которые берут начало на концах центральной перемычки нашей Галактики. Остальные рукава признали второстепенными. Между двумя группами астрономов был достигнут консенсус. Ученые договорились, что локальные рукава на самом деле будут считаться продуктом эволюции основных рукавов.

Однако не все с этим согласились.

В 2013 году исследование распределения рассеянных скоплений, образованных молодыми звездами, и компактных областей холодного водорода вернуло Млечному Пути два недостающих рукава. И в итоге оказалось, что их все-таки четыре. Это Щит-Кентавр, Персей, Стрелец и Внешний рукава.

Итак, можно ли считать эту проблему решенной? Да нет же конечно. И это абсолютно точно. Очевидно, что новые наблюдения (да, телескоп имени Джеймса Уэбба, это мы про тебя) могут предоставить астрономам множество интересных данных. Которые в очередной раз создадут трещину во всех теоретических моделях.

Пыль в галактиках

HST- изображение NGC 3314 , пример перекрывающейся галактики.

Свойства галактической пыли были исследованы в нескольких статьях Galaxy Zoo. Межзвездная среда спиральных галактик заполнена газом и мелкие твердые частицы , называемой пылинкой. Несмотря на то, что они составляют лишь незначительную часть галактической массы (от 0,1% до 0,01% для Млечного Пути), частицы пыли играют важную роль в формировании внешнего вида галактики. Благодаря своим размерам (обычно меньше нескольких десятых микрона ) они очень эффективны в поглощении и рассеивании излучения, испускаемого звездами в ультрафиолетовом , оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах . Хотя межзвездные области более лишены материи, чем любой вакуум, искусственно созданный на Земле, в космосе есть материя. Эти области имеют очень низкую плотность и состоят в основном из газа (99%) и пыли. В общей сложности примерно 15% видимого вещества в Млечном Пути состоит из межзвездного газа и пыли.

Изучение пыли в галактиках интересно по многим причинам. Например, эффект затемнения пыли необходимо скорректировать, чтобы оценить полную массу галактики по измерениям ее света. Стандартные свечи, используемые для измерения истории расширения Вселенной, также нуждаются в поправке на поглощение пыли.

В 2013 году был опубликован каталог из 1990 перекрывающихся галактик, который был собран волонтерами на форуме Galaxy Zoo с использованием изображений SDSS. В аннотации говорится: «Анализ галактик с перекрывающимися изображениями предлагает прямой способ исследовать распределение поглощения пыли и ее влияние на фоновый свет». Этот каталог также использовался при исследовании законов ослабления ультрафиолета .