SARMAL GALAKSILER: ÖZELLIKLERI VE TÜRLERI - ARTE - 2025

Bir sarmal gökada bir fırıldak şeklini andıran sarmal kolları olan disk şeklinde yıldızlı, muazzam bir kümedir. Kolların şekli çok değişir, ancak genel olarak, spirallerin filizlendiği bir diskle çevrili yoğunlaşmış bir merkez açıkça ayırt edilir.

Şu anda bilinen galaksilerin neredeyse% 60'ı aşağıdaki karakteristik yapılara sahip spirallerdir: merkezi şişkinlik veya galaktik şişkinlik, disk, sarmal kollar ve hale.

Şekil 1. Büyük Ayı takımyıldızındaki Fırıldak Gökadası, Dünya'dan 21 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Kaynak: Wikimedia Commons. ESA / Hubble.

Eridano gibi takımyıldızlarda bulunabilen olağanüstü güzellikte galaksilerdir. Hepsi gökbilimci Edwin Hubble'ın (1889-1953) çalışması sayesinde kodlandı.

karakteristikleri

Sarmal gökadaların üçte ikisi, onları basit sarmal gökadalardan ayırmak için çubuklu sarmal gökadalar adı verilen bir alt tür oluşturan merkezi bir çubuğa sahiptir. Çubuktan çıkan ve aynı yönde saran sadece iki spiralleri vardır. Samanyolu, bizim konumumuzdan gözlemleyemememize rağmen, çubuklu bir sarmal galaksinin bir örneğidir.

Merkezi çıkıntı, eski yıldızların varlığı nedeniyle kırmızımsı renktedir. Çekirdeğin kendisinde çok az gaz vardır ve genellikle merkezde bir kara delik bulunur.

Disk, mavimsi ve gaz ve toz bakımından zengindir; galaktik çekirdek çevresinde neredeyse dairesel yollarda yörüngede dönen genç ve daha sıcak yıldızların varlığı, ancak çekirdeğinkinden daha yavaş.

Spirallere gelince, merkezi çıkıntının etrafına sıkıca sarılanlardan veya üzerinde daha açık bir şekilde düzenlenen kollardan değişen çok çeşitli gelirler. İçerdikleri çok sayıda sıcak, mavi, genç yıldız sayesinde öne çıkıyorlar.

Neden oluştuklarına dair daha sonra bahsedeceğimiz birkaç teori var.

Son olarak, tüm diski çevreleyen, gaz ve toz bakımından fakir, en eski yıldızların küresel yıldız kümeleri, yüksek hızda hareket eden binlerce ve hatta milyonlarca yıldızdan oluşan dev gruplar halinde gruplandığı küresel bir hale var.

Sarmal gökada türleri

Galaksileri morfolojilerine göre (Dünya'dan görüldüğü gibi) sınıflandırmak için 1936'da Edwin Hubble tarafından yaratılan ayar çatalı kullanıldı.Bu sınıflandırma daha sonra diğer gökbilimciler tarafından orijinal gösterime alt tipler ve sayılar eklenerek değiştirildi.

Hubble galaksileri şu şekilde kodladı: Eliptik galaksiler için E, merceksi şekilli galaksiler için SO ve spiraller için S.

Daha sonra SB çubuklu sarmal galaksileri ve şekli bir örüntü izlemeyen ve düzensiz galaksileri dahil etmek için iki kategori daha eklendi: Irr. Gözlemlenen tüm galaksilerin yaklaşık% 90'ı eliptik veya sarmaldır. Irr kategorisinde sadece% 10.

Şekil 2. Galaksilerin ayar çatalı diyagramı. Kaynak: Wikimedia Commons. Orijinal yükleyici, İngilizce Wikipedia'da Cosmo0 idi. (Orijinal metin: Hiçbiri verilmemiştir).

Hubble, galaksilerin yaşamlarına E0 tipi küresel yapılar olarak başladıklarına ve daha sonra kollar geliştirdiklerine ve düzensiz hale gelebilecek sarmal galaksiler olduklarına inanıyordu.

Ancak durumun böyle olmadığı ortaya çıktı. Eliptik galaksiler, düzleşmelerine ve spiraller oluşturmalarına neden olmayacak çok daha yavaş bir dönme hareketine sahiptir.

Hubble ayar çatalının kollarında sarmal galaksiler vardır: normal spiraller için S ve çubuklu spiraller için SB. Küçük harfler alt türleri belirtir: "a", bobinlerin çekirdeğin etrafında sıkıca kapatıldığını belirtirken, "c" daha gevşek olduklarında kullanılır. Ayrıca gaz oranı da buna göre artar.

Samanyolu, SBb tipindedir ve Güneş'in sarmal kollarından biri olan Orion kolu olarak adlandırılır, çünkü bu takımyıldızın yıldızları da Dünya'dan görülen en çarpıcı olanlardan biridir.

Spirallerin kökeni hakkında teoriler

Spiral kolların kökeni henüz kesin olarak bilinmemektedir, ancak bunları açıklamaya çalışan birkaç teori vardır. Başlangıç ​​olarak, gökbilimciler çok geçmeden bir sarmal galaksideki farklı yapıların farklı hızlarda döndüğünü gözlemlediler. Bu, diferansiyel dönüş olarak bilinir ve bu tür galaksilerin bir özelliğidir.

Halo dönmezken, sarmal gökadaların diskinin içi dışarıdan çok daha hızlı döner. Bu nedenle ilk başta spirallerin ortaya çıkmasının sebebinin bu olduğuna inanılıyordu ve sadece bu değil, aynı zamanda karanlık maddenin varlığının da kanıtıydı.

Bununla birlikte, eğer durum buysa, spiraller kısa ömürlü olacaktır (tabii ki astronomik terimlerle), çünkü sonunda kendi kendilerine sarılıp kaybolacaklardır.

Yoğunluk dalgaları ve yıldızın kendi kendine yayılması

Spirallerin varlığını açıklamak için daha kabul gören bir teori, yoğunluk dalgalarıdır. İsveçli gökbilimci Bertil Lindblad (1895-1965) tarafından yaratılan bu teori, maddenin konsantrasyonunda, ses gibi galaktik ortamda yayılabilen farklılıklar yaşadığını varsayar.

Bu şekilde, spiraller gibi daha fazla konsantrasyona sahip alanlar ve aralarındaki boşluklar daha az olan diğerleri yaratılır. Ancak bu alanların sınırlı bir süresi vardır, bu nedenle şekilleri zamanla kalsa da kollar hareket edebilir.

Bu, spirallerin neden yıldız üretimi açısından çok aktif bölgeler olduğunu açıklıyor. Orada gaz ve toz daha yoğunlaşır, bu nedenle yerçekimi müdahale eder, böylece madde bir araya toplanır ve genç ve büyük yıldızların ortaya çıkmasına neden olur.

Spiralleri açıklamaya çalışan diğer teori, kendi kendini yayma teorisidir. Sarmal kollardaki büyük mavi yıldızların, çekirdekteki daha soğuk, daha kırmızı yıldızlara göre kısa ömürlü olduğu bilinmektedir.

İlki genellikle devasa süpernova patlamalarıyla yaşamlarını sonlandırır, ancak malzeme, öncekilerle aynı yerde yeni yıldızlara dönüştürülebilir: sarmal kollar.

Bu, kolların ısrarını açıklar ama kökenini açıklamaz. Bu nedenle gökbilimciler, daha çok faktörlerin bir kombinasyonundan kaynaklandıklarına inanıyorlar: aynı diferansiyel dönüş, yoğunluk dalgalarının varlığı, yıldızların kendi kendine yayılması ve diğer galaksilerle yaşanan etkileşimler.

Tüm bu koşullar birlikte farklı türde sarmal kolların ortaya çıkmasına neden olur: ince ve açıkça çizilmiş veya kalın ve yetersiz tanımlanmış.

Eliptik galaksilerle farklılıklar

En belirgin fark, eliptik galaksilerdeki yıldızların spirallere göre daha eşit dağılmış olmasıdır. Bunlarda kırmızımsı diskte yoğunlaşmış ve sarmal kollarda dağılmış olarak görünürler, mavimsi renktedir, eliptik galaksilerdeki dağılım ise ovaldir.

Diğer bir ayırt edici özellik, yıldızlararası gaz ve tozun varlığı veya yokluğudur. Eliptik galaksilerde maddenin çoğu uzun zaman önce yıldızlara dönüştü, bu yüzden çok az gaz ve toza sahipler.

Sarmal galaksiler ise yeni yıldızlara yol açan gaz ve tozun bol olduğu alanlara sahiptir.

Bir sonraki kayda değer fark, yıldızların türüdür. Gökbilimciler iki yıldız popülasyonunu birbirinden ayırırlar: nüfus I genç ve nüfus II, yaşlı yıldızlar. Eliptik galaksiler, popülasyon II yıldızları ve helyumdan daha ağır birkaç element içerir.

Buna karşılık, sarmal galaksiler Popülasyon I ve II'yi içerir. Diskte ve kollarda baskın olduğum nüfus, daha genç ve yüksek metalik. Bu, haledeki en eski yıldızlar iken, ağır elementler, zaten kaybolmuş yıldız kalıntıları içerdikleri anlamına gelir.

Yıldızların sarmal galaksilerde oluşmaya devam ederken, eliptik galaksilerde oluşmamalarının nedeni budur. Ve eliptik galaksiler muhtemelen sarmal ve düzensiz galaksiler arasındaki çarpışmaların sonucudur, bu sırada kozmik tozun çoğu kaybolur ve bununla birlikte yeni yıldızlar yaratma olasılığı vardır.

Galaksiler arasındaki bu çarpışmalar sık ​​yaşanan olaylardır, aslında Samanyolu'nun küçük uydu galaksilerle çarpışma halinde olduğuna inanılıyor: Yay eliptik cüce galaksi SagDEG ve Canis Major cüce galaksisi.

Karşılaştırma Tablosu

Eliptik ve sarmal galaksiler arasındaki farklar. Kaynak: Fanny Zapata.

Sarmal galaksi örnekleri

Evrende çok sayıda sarmal galaksi bulunur. Dünya'dan bakıldığında, çeşitli formları nedeniyle olağanüstü güzellikteki nesnelerdir. Örneğin, Eridano takımyıldızında, üçü çubuklu olmak üzere farklı türlerde beş sarmal gökada vardır. Bunlardan biri aşağıda gösterilen NGC 1300'dür.

Şekil 3. Erídano'daki çubuklu sarmal gökada NGC 1300. Kevin Gill, Los Angeles, CA, Amerika Birleşik Devletleri

Samanyolu

Güneş Sistemini sarmal kollarından birinde barındıran galaksidir. Tahmini büyüklüğü 150-200 bin ışıkyılı arasında olan 100 ila 400 milyar yıldız içerir. Andromeda ve neredeyse tamamı cüceler olmak üzere diğer 50 galaksiyle birlikte sözde Yerel Grup galaksilerinin bir parçasıdır.

Andromeda

M31 olarak da bilinen bu takım, Andromeda takımyıldızında, tanınan W şekli ile Cassiopeia takımyıldızına yakın bir konumdadır. Aysız, açık gecelerde çıplak gözle veya iyi bir dürbünle görülebilir.

Eski Arap gökbilimcilerin kayıtlarında zaten yer alsa da Edwin Hubble'ın gözlemleri sayesinde 20. yüzyılın başına kadar galaksi olduğu bilinmiyordu.

Şekil 4. Andromeda galaksisi. Kaynak: Pixabay.

Yaklaşık 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta ve biraz daha büyük olduğu düşünülse de, Samanyolu'nun büyüklüğü kadardır. Bununla birlikte, son tahminler, kütlesinin kendi galaksimizinkiyle karşılaştırılabilir olduğunu gösteriyor.

Andromeda bize büyük bir hızla yaklaşıyor, bu nedenle yaklaşık 4,5 milyar yıl içinde Samanyolu ile çarpışarak devasa bir eliptik galaksiye yol açması bekleniyor.

Girdap Gökadası

Messier'in kataloğunda M51 nesnesi olarak görünür ve 1773 yılında Charles Messier tarafından keşfedilmiştir. Dürbünle görülebilen Bootes ve Leo yakınlarında, kuzey gökyüzünde Canes Venatici takımyıldızında bulunur.

Bu görkemli astronomik nesne, tipik bir sarmal galaksi şekline sahiptir ve tahmini olarak 16 ila 27 milyon ışıkyılı uzaklıktadır. Teleskop görüntülerinde açıkça görülebilen bir yoldaş gökadası vardır: gökada NGC 5195.

Şekil 5. Girdap Gökadası ve uydu gökadası. Kaynak: Wikimedia Commons. NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) ve Hubble Miras Ekibi STScI / AURA)

Referanslar

1. Carroll, B. Modern Astrofiziğe Giriş. 2. Baskı. Pearson.
2. Heras, A. Giriş Astronomi ve Astrofizik. Kurtarıldı: antonioheras.com.
3. Oster, L. 1984. Modern Astronomi. Editoryal Reverté.
4. Vikipedi. Galaksilerin oluşumu ve evrimi. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.
5. Vikipedi. Sarmal galaksiler. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.