Morfologická klasifikace galaxií - Galaxy morphological classification

Morfologická klasifikace galaxií je systém, který astronomové používají k rozdělení galaxií do skupin na základě jejich vizuálního vzhledu. Používá se několik schémat, podle kterých lze galaxie klasifikovat podle jejich morfologie, nejznámější je Hubbleova sekvence , kterou vytvořil Edwin Hubble a později ji rozšířili Gérard de Vaucouleurs a Allan Sandage . Klasifikace a morfologie galaxií se však nyní do značné míry provádí pomocí výpočetních metod a fyzikální morfologie.

Hubbleova sekvence

Spirální galaxie UGC 12591 je klasifikována jako galaxie S0/Sa.

Hubbleova sekvence je morfologické klasifikační schéma pro galaxie vynalezené Edwinem Hubblem v roce 1926. Je často označováno hovorově jako „ladicí vidlice Hubbla“ kvůli tvaru, ve kterém je tradičně zastoupen. Hubbleovo schéma rozděluje galaxie do tří širokých tříd podle jejich vizuálního vzhledu (původně na fotografických deskách ):

  • Eliptické galaxie mají hladké, nevýrazné rozložení světla a na obrázcích vypadají jako elipsy. Jsou označeny písmenem „E“, po němž následuje celé číslo n představující jejich stupeň elipticity na obloze. Specifické hodnocení elipticity závisí na poměru hlavních (a) k vedlejším osám (b), tedy:
  • Spirální galaxie se skládají ze zploštělého disku, přičemž hvězdy tvoří (obvykle dvouramennou) spirální strukturu a centrální koncentraci hvězd známou jako vyboulení , která je svým vzhledem podobná eliptické galaxii . Je jim přidělen symbol „S“. Zhruba polovina všech spirál má také tyčovou strukturu, která se rozprostírá od centrálního vyboulení. Tyto spirály s příčkou jsou označeny symbolem „SB“.
  • Lentikulární galaxie (označované jako S0) se také skládají ze světlé centrální boule obklopené rozšířenou strukturou podobnou disku, ale na rozdíl od spirálních galaxií nemají disky lentikulární galaxie žádnou viditelnou spirální strukturu a aktivně netvoří hvězdy v žádném významném množství. „Lentikulární galaxie“ . cas.sdss.org . Citováno 2019-02-06 .</ref>
Hubbleova sekvence v celé historii vesmíru.

Tyto široké třídy lze rozšířit tak, aby umožňovaly jemnější rozlišení vzhledu a zahrnovaly další typy galaxií, jako jsou nepravidelné galaxie , které nemají žádnou zjevnou pravidelnou strukturu (buď diskovitou nebo elipsoidní).

Hubbleova sekvence je často zastoupena ve formě vidlice se dvěma hroty, přičemž eliptické prvky jsou vlevo (přičemž stupeň elipticity se zvyšuje zleva doprava) a spirály s příčkou a bez závor tvoří dva rovnoběžné hroty vidlice. Lentikulární galaxie jsou umístěny mezi eliptickými a spirálami v místě, kde se oba hroty setkávají s „rukojetí“.

Hubbleova sekvence je dodnes nejčastěji používaným systémem pro klasifikaci galaxií, a to jak v profesionálním astronomickém výzkumu, tak v amatérské astronomii . V červnu 2019 však vědci z Obce Galaxy oznámili, že obvyklá Hubbleova klasifikace , zejména pokud jde o spirální galaxie , nemusí být podporována a může vyžadovat aktualizaci.

Systém De Vaucouleurs

Hubble - diagram morfologie galaxie de Vaucouleurs Galaxy
Galaxy morphology.jpg
NGC 6782 : spirální galaxie (typ SB (r) 0/a) se třemi prstenci s různým poloměrem a taktem.
NGC 7793 : spirální galaxie typu SA (s) d.
Velké Magellanovo mračno : typ SBM galaxie.

Systém de Vaucouleurs pro klasifikaci galaxií je široce používaným rozšířením Hubbleovy sekvence , kterou poprvé popsal Gérard de Vaucouleurs v roce 1959. De Vaucouleurs tvrdil, že Hubbleova dvourozměrná klasifikace spirálních galaxií- na základě těsnosti spirálních ramen a přítomnosti nebo absence pruhu - dostatečně nepopisovala celý rozsah pozorovaných morfologií galaxií. Zejména tvrdil, že prstence a čočky jsou důležitými strukturálními součástmi spirálních galaxií.

Systém de Vaucouleurs zachovává Hubbleovo základní rozdělení galaxií na eliptické , lentikulární , spirálové a nepravidelné . Jako doplnění Hubblova schématu představil de Vaucouleurs propracovanější klasifikační systém pro spirální galaxie na základě tří morfologických charakteristik:

  • Tyče. Galaxie se dělí na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti jaderné tyče. De Vaucouleurs zavedl notaci SA k označení spirálních galaxií bez pruhů, čímž doplnil Hubbleovo využití SB pro spirály s příčkou. Umožnil také střední třídu, označovanou SAB, obsahující slabě zamřížované spirály. Lentikulární galaxie jsou také klasifikovány jako nezakryté (SA0) nebo blokované (SB0), přičemž zápis S0 je vyhrazen pro ty galaxie, u nichž není možné zjistit, zda je příčka přítomna nebo nikoli (obvykle proto, že jsou na hraně čáry- na dohled).
  • Prsteny Galaxie se dělí na galaxie, které mají prstencové struktury (označované jako „(r)“), a galaxie bez prstenců (označované jako „s“). Takzvané „přechodové“ galaxie dostávají symbol (rs).
  • Spirálová ramena. Stejně jako v Hubbleově původním schématu jsou spirální galaxie zařazeny do třídy založené především na těsnosti jejich spirálních ramen. Schéma de Vaucouleurs rozšiřuje ramena Hubbleovy ladicí vidlice o několik dalších spirálních tříd:
    • Sd (SBd) - difúzní, zlomená ramena tvořená jednotlivými hvězdokupami a mlhovinami; velmi slabá centrální boule
    • Sm (SBm) - nepravidelný vzhled; žádné vyboulené součásti
    • Im - vysoce nepravidelná galaxie
    Většina galaxií v těchto třech třídách byla klasifikována jako Irr I v Hubbleově původním schématu. Třída Sd navíc obsahuje některé galaxie z Hubbleovy třídy Sc. Galaxie ve třídách Sm a Im jsou označovány jako „magellanovské“ spirály a nepravidelné, podle Magellanova mračna . Velké Magellanovo mračno je typu SBm, zatímco Malé Magellanovo mračno je nepravidelná (Im).

Různé prvky klasifikačního schématu jsou spojeny - v pořadí, v jakém jsou uvedeny -, aby poskytly úplnou klasifikaci galaxie. Například slabě zamřížovaná spirální galaxie s volně navinutými rameny a prstencem se označuje jako SAB (r) c.

Vizuálně lze systém de Vaucouleurs reprezentovat jako trojrozměrnou verzi Hubbleovy ladicí vidlice se stupněm (spirálovitost) na ose x , rodinou (zatarasenost) na ose y a rozmanitostí (prstencovost) na z - osa.

Numerická Hubbleova fáze

De Vaucouleurs také přidělil číselné hodnoty každé třídě galaxie ve svém schématu. Hodnoty numerického Hubbleova stupně T se pohybují od −6 do +10, přičemž záporná čísla odpovídají galaxiím raného typu (eliptické a lentikulární) a kladná čísla pozdním typům (spirály a nepravidelnosti). Jako hrubé pravidlo tedy nižší hodnoty T odpovídají většímu podílu hvězdné hmoty obsažené ve sféroidu/bouli vzhledem k disku. Přibližné mapování mezi hmotnostní poměr kulovité k celkovému hvězdné (M B / M T ) a fázi HST M B / M T = (10 T) 2 /256 na základě místních galaxií.

Eliptické galaxie jsou rozděleny do tří „stupňů“: kompaktní eliptické (cE), normální eliptické (E) a pozdní typy (E + ). Čočky jsou podobně rozděleny na rané (S - ), střední (S 0 ) a pozdní (S + ) typy. Nepravidelné galaxie mohou být typu magellanských nepravidelností ( T = 10) nebo 'kompaktní' ( T = 11).

Numerická Hubbleova fáze
Hubbleův stupeň T −6 −5 −4 −3 −2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
třída de Vaucouleurs cE E E + S0 - S0 0 S0 + S0/a Sa Sab Sb Sbc Sc Scd Sd Sdm Sm Im
přibližná Hubbleova třída E S0 S0/a Sa Sa-b Sb Sb-c Sc Sc-Irr Irr já

Použití numerických fází umožňuje více kvantitativních studií morfologie galaxií.

Yerkesovo (nebo Morganovo) schéma

Schéma Yerkes vytvořil americký astronom William Wilson Morgan . Spolu s Philipem Keenanem vyvinul Morgan také systém MK pro klasifikaci hvězd podle jejich spekter. Yerkesovo schéma využívá spektra hvězd v galaxii; tvar, skutečný a zdánlivý; a stupeň centrální koncentrace pro klasifikaci galaxií.

Spektrální typ Vysvětlení
A Prominentní hvězdy A.
af Prominentní hvězdy A – F
F Prominentní hvězdy F
fg Prominentní hvězdy F – G
G Prominentní G hvězdy
gk Prominentní hvězdy G – K
k Prominentní K hvězdy
Galaktický tvar Vysvětlení
B Spirála s příčkou
D Rotační symetrie bez výrazné spirálové nebo eliptické struktury
E Eliptický
Ep Eliptický s absorpcí prachu
Nepravidelný
L Nízký jas povrchu
N. Malé světlé jádro
S Spirála
Sklon Vysvětlení
1 Galaxy je „tváří v tvář“
2
3
4
5
6
7 Galaxy je „na hraně“

Například galaxie Andromeda je klasifikována jako kS5.

Viz také

Reference

  1. ^ „Pozoruhodný galaktický hybrid“ . www.spacetelescope.org . Vyvolány 27 February je 2017 .
  2. ^ Hubble, EP (1926). „Extra-galaktické mlhoviny“. Příspěvky z Mount Wilson Observatory / Carnegie Institution of Washington . 324 : 1–49. Bibcode : 1926CMWCI.324 .... 1H .
  3. ^ Hubble, EP (1936). Říše mlhovin . New Haven: Yale University Press . LCCN  36018182 .
  4. ^ a b information@eso.org. „Hubbleova ladicí vidlice - klasifikace galaxií“ . www.spacetelescope.org . Citováno 2019-02-06 .
  5. ^ Binney, James (1998). Galaktická astronomie . Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02565-0.
  6. ^ „Eliptická galaxie“ . COSMOS - SAO encyklopedie astronomie . Citováno 2020-09-19 .
  7. ^ „Hubble zkoumá původ moderních galaxií“ . Tisková zpráva ESA/Hubble . Citováno 20. srpna 2013 .
  8. ^ „Galaxie“ . www.jb.man.ac.uk . Citováno 2019-02-06 .
  9. ^ Iafrate, G. HUBBLE SEQUENCE“ (PDF) . uni-heidelberg.de . Citováno 2019-02-06 .
  10. ^ Královská astronomická společnost (11. června 2019). „Vědci z řad občanů přeladili klasifikaci Hubbleova galaxie“ . EurekAlert! . Citováno 11. června 2019 .
  11. ^ Mistři, Karen L .; a kol. (30. dubna 2019). „Galaxie Zoo: odvíjení problému s navíjením - pozorování výtečnosti spirálovitých výdutí a úhlů sklonu paží naznačuje, že místní spirální galaxie se vinou“ . Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti . 487 (2): 1808–1820. arXiv : 1904.11436 . Bibcode : 2019MNRAS.487.1808M . doi : 10,1093/mnras/stz1153 . Citováno 12. června 2019 .
  12. ^ De Vaucouleurs, G. (1959). „Klasifikace a morfologie vnějších galaxií“. Handbuch der Physik . Handbuch der Physik / Encyklopedie fyziky. 53 : 275–310. Bibcode : 1959HDP .... 53..275D . doi : 10,1007/978-3-642-45932-0_7 . ISBN 978-3-642-45934-4.
  13. ^ Binney, J .; Merrifield, M. (1998). Galaktická astronomie . Princeton: Princeton University Press . ISBN 978-0-691-02565-0.
  14. ^ „Galaxie - typy galaxií“ . Encyklopedie Britannica . Citováno 2019-02-06 .
  15. ^ a b de Vaucouleurs, Gérard (duben 1963). „Revidovaná klasifikace 1500 jasných galaxií“. Příloha astrofyzikálního deníku . 8 : 31. Bibcode : 1963ApJS .... 8 ... 31D . doi : 10,1086/190084 .
  16. ^ a b De Vaucouleurs, G. (1994). „Globální fyzické parametry galaxií“ ( PostScript ) . Citováno 2008-01-02 . Citační deník vyžaduje |journal=( nápověda )
  17. ^ „Kvalitativní a kvantitativní klasifikace galaxií“ . ned.ipac.caltech.edu . Citováno 2019-02-06 .
  18. ^ Obreschkow, D .; Croton, D .; De Lucia, G .; Khochfar, S .; Rawlings, S. (2009). „Simulace kosmického vývoje atomového a molekulárního vodíku v galaxiích“. Astrofyzikální časopis . 698 odst. Rovnice (18). arXiv : 0904.2221 . Bibcode : 2009ApJ ... 698,1467O . doi : 10,1088/0004-637X/698/2/1467 .
  19. ^ Binney, J .; Merrifield, M. (1998). Galaktická astronomie . Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02565-0.
  20. ^ „Yerkesova klasifikace“ . ned.ipac.caltech.edu . Citováno 2019-02-06 .
  21. ^ Miláčku, Davide. „klasifikace galaxií“ . www.daviddarling.info . Citováno 2019-02-06 .

externí odkazy