Spiralgalaxien

Galaxie der Mühlen in der Konstellation des OSA -Bürgermeisters, ein Beispiel für Spiralgalaxie. Quelle: Wikimedia Commons. ESA/Hubble

Was ist eine Spiralgalaxie?

A Spiralgalaxie Es handelt. Die Form der Arme variiert stark, aber im Allgemeinen ist ein kondensiertes Zentrum, das von einem Album umgeben ist, von dem Spiralkohl deutlich unterscheidet. 

Fast 60% der derzeit bekannten Galaxien sind Spiralen mit den folgenden charakteristischen Strukturen: zentrale Ausbuchtung oder Galaktische Glühbirne, Scheibe, Spiralarme und Halo.

Dies sind Galaxien außergewöhnlicher Schönheit, die sich in Konstellationen wie Eridano befinden können. Alle dank der Arbeit des Astronomen Edwin Hubble (1889-1953) codiert.

Eigenschaften von Spiralgalaxien

Zwei Drittel der Spiralgalaxien haben eine zentrale Stange, die einen Untertyp genannt hat Barrada Spiralgalaxien, Um sie von einfachen Spiralgalaxien zu unterscheiden. Sie haben nur zwei Spiralen, die den Stange verlassen und sich in die gleiche Richtung schrauben. Unsere Milchstraße ist ein Beispiel für die Spiralgalaxie von Barrad, obwohl wir es nicht aus unserer Position beobachten können.

Die zentrale Ausbuchtung ist aufgrund der Anwesenheit älterer Sterne rötlich. Im Kern selbst gibt es eine geringe Menge an Gas und in der Mitte wird normalerweise ein Schwarzes Loch gefunden. 

Das Album hingegen ist bläulich und reich an Gas und Staub, mit jungen und heißen Sternen, die sich in fast kreisförmigen Flugbahnen um den galaktischen Kern umkreisen, aber langsamer als die des Kerns.

Was die Spiralen betrifft, werden sie in einer großen Vielfalt präsentiert, in der sie in der Lage sind, stark um die zentrale Ausbeugung zu rollen oder die Arme offener darüber angeordnet zu werden. Sie sind dank der großen Anzahl junger, blauer und heißer Sterne, die enthalten.

Es gibt mehrere Theorien darüber, warum sie gebildet werden, über die wir später sprechen werden.

Schließlich gibt es einen sphärischen Halo, der das gesamte Album umgibt, schlecht in Gas und Staub, in dem die älteren Sterne in globuläre Cluster zusammengefasst sind, riesige Gruppen mit Tausenden und bis zu Millionen von Sternen, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen.

Arten von Spiralgalaxien

Um die Galaxien nach ihrer Morphologie zu klassifizieren (wie sie von der Erde aus gesehen werden), wird das von Edwin Hubble erstellte Fingerbrett 1936 verwendet. Diese Klassifizierung wurde anschließend von anderen Astronomen durch Hinzufügen von Subtypen und Zahlen zur ursprünglichen Notation modifiziert.

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Hubble -kodifizierte Galaxien auf diese Weise: e für elliptische Galaxien, darunter liegende Galaxien mit einer langsamen Form und mit den Spiralen. 

Später wurden zwei weitere Kategorien hinzugefügt, um Barrad -Spiralgalaxien mit SB und Galaxien zu enthalten, deren Form kein Muster folgt und unregelmäßig ist: unregelmäßig. Etwa 90 % aller beobachteten Galaxien sind elliptische oder Spiralen. Nur 10% befinden sich in der IRR -Kategorie.

Hubble glaubte, dass Galaxien ihr Leben als kugelförmige Strukturen des Typs E0 begannen und dann die Arme entwickeln und Spiralgalaxien werden, die unregelmäßig werden würden.

Dies geschieht jedoch nicht. Elliptische Galaxien haben eine viel langsamere Rotationsbewegung, die sie nicht zum Schrumpfen und Erzeugen von Spiralen führt.

In den Armen des Hubble -Fingerplattens sind die Spiralgalaxien: S für die normalen Spiralen und SB für die Barrads -Spiralen. Stadtbuchstaben geben die Subtypen an: "A" zeigt an, dass die Spiralen um den Kern gut geschlossen sind, während "C" verwendet wird, wenn sie kleiner sind. Auch steigt der Anteil des Gases durchweg an.

Die Milchstraße ist SBB, mit der Sonne in einer der Spiralarme: der Orionarm, das so genannt wird, weil es darin auch die Sterne dieser Konstellation gibt, eine der auffälligsten Ansichten von der Erde.

Theorien über den Ursprung der Spiralen

Der Ursprung der Spiralarme ist noch nicht mit Sicherheit bekannt, es gibt jedoch mehrere Theorien, die sie erklären wollen. Um Astronomen zu beginnen, beobachteten sie bald, dass sich die verschiedenen Strukturen einer Spiralgalaxie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Dies ist bekannt als als Differentialrotation Und es ist ein Merkmal dieser Art von Galaxien. 

Das Innere der Spiralgalaxienscheibe dreht sich viel schneller als außerhalb, während sich der Halo nicht dreht. Aus diesem Grund wurde zu Beginn angenommen, dass dies die Ursache der Spiralen war und nicht nur dies, sondern auch der Beweis für die Existenz von dunkler Materie.

NGC 2207 Galaxy und die IC 2163 Galaxy Views vom Hubble Space Telescope

Wenn ja, wären die Spiralen von kurzer Dauer (natürlich astronomisch), weil sie sich selbst rollen und verschwinden würden.

Dichtewellen und Selbstproximation von Sternen

Eine anerkanntere Theorie zur Erklärung der Existenz von Spiralen ist die von Dichtewellen. Diese Theorie, die vom schwedischen Astronomen Bertil Lindblad (1895-1965) geschaffen wurde, Postulat.

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Auf diese Weise werden Bereiche mit mehr Konzentration erzeugt, wie z. B. Spiralen und andere mit weniger, die Räume zwischen ihnen. Diese Bereiche haben jedoch eine begrenzte Dauer, sodass sich die Arme bewegen können, obwohl ihre Form rechtzeitig bestehen bleibt.

Dies erklärt, warum Spiralen in Bezug auf die Sternenproduktion sehr aktive Regionen sind. Dort ist das Gas und der Staub stärker konzentriert, so dass die Schwerkraft so interveniert, dass die Angelegenheit zusammengebildete Protoestrellas gruppiert, was junge und massive Sterne hervorruft.

Die andere Theorie, die versucht, die Spiralen zu erklären. Es ist bekannt, dass die blauen und massiven Sterne der Spiralarme in Bezug auf kältere und rote Sterne im Kern kurzliert sind.

Ersteres beenden normalerweise ihr Leben in gigantischen Supernova -Explosionen, aber das Material kann recycelt werden, um neue Sterne am selben Ort zu bilden wie die vorherigen: Spiralarme.

Dies würde die Ausdauer der Arme erklären, aber nicht die Herkunft von ihnen. Deshalb glauben Astronomen eher, dass sie auf eine Kombination von Faktoren zurückzuführen sind: dieselbe Differentialrotation, die Existenz von Dichtewellen, Selbstprofessionen von Sternen und Interaktionen, die mit anderen Galaxien gelitten haben.

All diese Umstände führen zusammen zu verschiedenen Arten von Spiralarmen: fein und deutlich abgegrenzt oder dick und wenig definiert.

Unterschiede mit elliptischen Galaxien

Der offensichtlichste Unterschied besteht darin, dass Sterne in elliptischen Galaxien aufheitlicher verteilt sind als in Spiralen. In diesen sehen sie sich auf das rötlichste Album konzentriert und in Spiralarmen verstreut sind, bläulich, stattdessen ist die Verteilung in elliptischen Galaxien oval.

Ein weiteres charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein oder Fehlen von interstellarem Gas und Staub. In elliptischen Galaxien wurden die meisten Materie vor langer Zeit zu Sternen, daher haben wenig Gas und Staub. 

Spiralgalaxien haben für ihren Teil Bereiche, in denen Gas und Staub, die neue Sterne hervorrufen, reichlich vorhanden ist.

Der nächste bemerkenswerte Unterschied ist die Art von Sternen. Astronomen unterscheiden zwei Sternpopulationen: die Bevölkerung und die Bevölkerung II von älteren Sternen. Elliptische Galaxien enthalten Bevölkerungssterne II und wenige Elemente, die schwerer als Helium sind.

Andererseits enthalten Spiralgalaxien die Populationen I und II. In der Scheibe und der Arme überwiegt die Bevölkerung I, jüngere und hohe Metallizität. Dies bedeutet, dass sie schwere Elemente enthalten und die verbleibenden Sterne bereits fehlen, während im Halo die ältesten Sterne sind.

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Deshalb bilden sich immer noch Sterne in Spiralgalaxien, während die Elliptik nicht. Und es sind wahrscheinlich elliptische Galaxien das Ergebnis von Kollisionen zwischen spiralförmigen und unregelmäßigen Galaxien, in denen der größte Teil des kosmischen Staubes verschwindet, und damit die Möglichkeit, neue Sterne zu schaffen.

Diese Kollisionen zwischen Galaxien sind häufige Ereignisse, in der Tat wird angenommen, dass die Milchstraße in der Kollision mit kleinen Satellitengalaxien ist: die Sagdeg Sagittarius Elliptic Elliptic Galaxy und die Zwerggalaxie des Can Mayors.

Vergleichstabelle

Unterschiede zwischen elliptischen und spiralförmigen Galaxien. Quelle: Fanny Zapata.

Beispiele für Spiralgalaxien

Spiralgalaxien im Universum gibt es zuhauf. Ansichten von der Erde sind Objekte von außergewöhnlicher Schönheit in ihrer vielfältigen Weise. Zum Beispiel gibt es in der Konstellation von Eridano fünf Spiralgalaxien verschiedener Typen, darunter drei Barrads. Einer von ihnen ist NGC 1300, was unten gezeigt wird.

Die Milchstraße

Es ist die Galaxie, die das Sonnensystem in einem seiner Spiralarme beherbergt. Es enthält zwischen 100 und 400 Milliarden Sternen mit einer geschätzten Größe zwischen 150 und 200 Tausend Lichtjahren. Es ist Teil der SO -genannten lokalen Galaxiengruppe neben Andromeda und etwa 50 weitere Galaxien, fast alle Zwerge.

Andromeda

Die Andromeda -Galaxie

Auch als M31 bekannt, befindet es sich in der Andromeda -Konstellation in der Nähe der von Casiopea mit seiner erkennbaren W -Form von w. Es ist mit bloßem Auge oder mit gutem Fernglas in klaren und mondlosen Nächten zu sehen. 

Obwohl es bereits in den Aufzeichnungen der alten arabischen Astronomen erschien, war es nicht bekannt, dass es bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts eine Galaxie war, dank der Beobachtungen von Edwin Hubble.

Es ist ungefähr 2.5 Millionen Lichtjahre und hat eine Größe wie die Milchstraße, obwohl angenommen wird, dass es etwas massiver ist. Jüngste Schätzungen weisen jedoch darauf hin, dass seine Masse mit der unserer eigenen Galaxie vergleichbar ist.

Andromeda nähert sich uns mit großer Geschwindigkeit, daher wird erwartet, dass in ungefähr 4.5 Milliarden Jahre brachen mit der Milchstraße zusammen, die zu einer gigantischen elliptischen Galaxie führt.

Wirbelgalaxie

Wirbelgalaxie und seine Satellitengalaxie. Quelle: Wikimedia Commons.

Es erscheint im Messenkatalog als Objekt M51 und wurde 1773 von Charles Messier selbst entdeckt. Es befindet sich in der Konstellation von Venatici -Stöcken am nördlichen Himmel, in der Nähe von Stiefeln und Leo, von wo aus es mit Prismatik gesehen werden kann.

Dieses majestätische astronomische Objekt hat die typische Spiralgalaxieform und hat einen geschätzten Abstand zwischen 16 und 27 Millionen Lichtjahren. Es hat eine deutlich sichtbare Begleitgalaxie in Teleskopbildern: das NGC 5195 Galaxy.