Бормалы галактика

Бормалы галактика
Бормалы галактика
Киләсе	линзасыман галактика
	Бормалы галактика Викиҗыентыкта

Бормалы галактика (S дип билгеләнә) — Хаббл эзлеклелегендәге төп галактика төрләренең берсе, ул аны 1936 елда тасвирлаган^[1]. Мондый галактикаларның зур диск компоненты һәм кечкенә кабарынкылыгы бар, һәм линзасыман галактикалардан аермалы буларак, аларның ачык бормалы тармаклары бар, шуңа күрә алар үз атамаларын алганнар. Бормалы галактикалар барлык галактикаларның якынча яртысын тәшкил итә дип санала^[2].

Astrophysical Journal Letters журналында бастырылган тикшеренүгә ярашлы, «Джеймс Уэбб» (JWST) космик телескопы тарафыннан алынган 873 галактиканың сурәтләрен анализлау бормалы галактикаларның 6-7 миллиард ел элек барлыкка килгән дигән элек кабул ителгән гипотезаны кире какты. 12 миллиард ел элек, Галәм хәзерге яшенең алтыдан бер өлешенә җиткәндә, бормалы галактикаларның чын өлеше 35 % ка җиткәнлеге ачыкланды. Шул ук чор өчен Хаббл күзәтүләре белән чагыштырганда, спиральләрнең дүрт тапкыр артып китүен күрсәткән бу мәгълүматлар, галактик газның тизрәк тотрыклануын күрсәтә һәм галактика эволюциясенең гамәлдәге теорияләрен һәм спираль тармакларның формалашу механизмнарын яңадан карауны таләп итә^[3].

Өйрәнү тарихы

Беренче тапкыр «бормалы томанлыклар»ны объектлар классы буларак Уильям Парсонс 1845 елда тасвирлай^[4]. Ләкин ул вакытта әле бу томанлыклар Киек Каз юлында урнашкан һәм газ һәм тузан болытлары дип саналган, ә Эдвин Хаббл мондый объектларның чынлыкта Киек Каз Юлыннан читтә урнашканлыгын бары тик 1926 елда гына исбатлаган^[5].

1846 елда Уильям Парсонс зур масштаблы, ике тармаклы структураны билдәләп, M 51 «томанлыгы» (Су әйләнеше галактикасы) эскизларын ясый. Бу күзәтү спираль структураларны өйрәнүнең башлангычын билгеләй, гәрчә Киек Каз Юлы белән чагыштырырлык зурлыктагы мондый объектларны галактикалар дип идентификацияләү күпкә соңрак була^[6].

1926 елда Эдвин Хаббл галактикаларны аларның морфологик төрләренә нигезләнеп классификацияләүне тәкъдим итә. Бу система объектларны төрләргә бүлә, ләкин Галәмдә булган спираль структураларның тулы төрлелеген сурәтләми^[6].

1964 елда К. Линь һәм Ф. Шу квазистационар тыгызлык дулкын теориясен эшләйләр. Концепция тәртипкә салынган структураның барлыкка килүен дискта тыгызлык дулкыннарын барлыкка китерүче, йолдызлар һәм газ концентрациясен башлап җибәрүче, шулай ук актив йолдыз ясалышын стимуллаштыручы механик тирбәнүләр белән аңлата^[6].

1966 елда В. Джулиан һәм А. Тумре тирбәнешләрне көчәйтү теориясен (swing amplification) тәкъдим итәләр. Бу модель эчендә спираль тармаклар, стационар тыгызлык дулкыннарыннан аермалы буларак, җирле тотрыксызлыклардан барлыкка килгән вакытлыча, ләкин даими рәвештә кабатланучы структуралар буларак аңлатыла^[6].

1979 елда Дж. Корменди һәм К. Норман, модельләштерү ярдәмендә, тышкы факторлар аркасында ике тармаклы бормалы структура барлыкка килү мөмкинлеген күрсәтәләр. Алынган мәгълүматларга караганда, мондый структуралар галактиканың тирә-юнь мохит белән приливлы үзара тәэсир итешүләре барышында барлыкка килергә мөмкин^[6].

1987 елда Д. Элмгрин һәм Б. Элмгрин спиральләрнең формасын характерлый торган җентекле классификация тәкъдим итәләр. Бу система спираль структураларның үзенчәлекләрен җентекләп тасвирлау өчен кулланыла һәм Хаббл классификациясен тулыландыра^[6].

1990 елда Б. Элмгрин бормалы структураларның тәртиплелеге нигезендә аларның төп типларын аерып чыгара һәм тасвирлый. Классификация тәртипле структуралы галактикаларны (grand design, мәсәлән M 81), күпсанлы кыска фрагментлы флокулент спиральләрне (мәсәлән M 63) һәм күп тармаклы галактикаларның арадаш классын (мәсәлән, M 33) үз эченә ала^[6].

1996 елда Д. Кауфман һәм Г. Контопулос чикләнгән галактикалардагы тармакларның табигатен аңлату өчен күптөрлелек теориясын тәкъдим итәләр. Теория буенча, чикнең гравитация йогынтысы хаотик, эксцентрик орбиталарда хәрәкәт итүче йолдызларны тәртипкә китерә, Ббормалы тармаклар барлыкка китерә^[6].

2006 елда К. Конселис локаль Галәмдә бормалы галактикаларның микъдар өлешен билгели. Тикшеренүче мондый объектларның MB=-2 абсолют йолдыз зурлыгыннан яктырак булган барлык галактикаларның 75%-ын тәшкил итүен ачыклый.

2011 елда К. Линтотт һәм автордашлары Galaxy Zoo проекты кысаларында миллионнан артык объектны классификацияләйләр. Бу киң каталог белән эшләү нәтиҗәләре күзәтелә торган объектлар арасында бормалы галактикаларның өстенлекле урынын раслай^[6].

2020 елда С. Савченко һәм хезмәттәшләре, структураны җайлаштыруның оригиналь ысулын кулланып 155 галактиканың бормалы рәсем параметрларын анализлайлар. Тикшерүчеләр аерым галактикалар һәм төркемнәрдәге һәм тупланмалардагы галактикалар арасында бөтерелү почмакларында һәм тармакларның киңлегендә әһәмиятле аерма тапмайлар^[6].

2022 елда Смит һәм аның автордашлары якындагы 4000 нән артык дискылы галактикаларның үзенчәлекләрен тикшерәләр. Галимнәр мондый нәтиҗәгә килгәннәр: тупланмалардагы галактикаларның спиральләре көчсезрәк, урта борылыш почмагы кечерәк һәм алар ешрак ике тармаклы структураны күрсәтәләр, бу исә киңлек мохите спираль рәсеменең формалашуына йогынты ясавын күрсәтә^[6].

Физик үзенчәлекләр

Төрле галактикаларның, шул исәптән спираль галактикаларның, параметрлары киң диапазонда үзгәрә^[2].

Бормалы галактикаларның диаметрлары еш кына 20-40 кпc тәшкил итә, гәрчә кайвакыт зурраклары да очрый: мәсәлән, билгеле булган иң зур спираль галактика, NGC 6872ның диаметры якынча 160 кпк тәшкил итә, бу Киек Каз юлы диаметрыннан биш тапкыр зуррак^[7]. Күпчелек галактикаларның абсолют йолдыз зурлыгы −21^m дан −23^mга кадәр, ләкин яктыртыучанлык дәрәҗәсе түбәнрәк булган кәрлә галактикалар да очрый. Ниһаять, күпчелек галактикаларның, шул исәптән кәрлә галактикаларның, массалары 10⁹ дан 10¹² Калып:Mo гә кадәр диапазонда була, һәм массасы зуррак булган галактикалар массасы түбәнрәк булган галактикаларга караганда сирәгрәк очрый^[2]. Әйләнү тизлекләре гадәттә 100 дән 300 км/с га кадәр була. Әйләнү характеры төрле галактикаларда һәм галактикаларның төрле өлешләрендә аерыла: эллиптик галактикаларда һәм диск галактикаларының кабарынкы урыннарында йолдызлар һәм башка галактик элементлар төрле яссылыкларда урнашкан озын орбиталарда әйләнәләр. Линзасыман һәм бормалы галактикаларның диск компонентларында хәрәкәт якынча бер үк яссылыкта түгәрәк орбиталарда бара^[2].

Бормалы галактикалар өчен Талли-Фишер бәйлелеге үтәлә, ул галактиканың гомуми яктыртыучанлыгын һәм әйләнү тизлеген бәйли. Бу бәйлелек линзасыман галактикаларга да кагыла, ләкин коэффициентлары бераз аерыла^[8].

Структурасы

Спираль галактикалар түбәндәге компонентлардан тора:

Галактика дискы
Кабарчык
Галактик гало
Галактика үзәгендәге кара тишек

Барлык типтагы галактикалар арасында (нинди дә булса структурасы булмаган дөрес булмаган галактикалардан тыш), уртача алганда, бормалы галактикаларда диск өлеше аеруча ачык күренә, һәм иң аз ачыкланган кабарынкылыкка ия^[9]^[10]. Спираль галактикалар дискыларында галактик тармаклар күзәтелә, ә диск үзе гадәттә галактик гало белән уратып алынган. Гало галактика массасының кечкенә өлешен, нигездә, иске II буын йолдызларын һәм шарсыман тупланмаларны үз эченә ала. Кабарынкы шул ук эчтәлеккә ия, ә диск, киресенчә, яшь I буын йолдызларына, таралган йолдызлар тупланмаларына һәм йолдызара газ һәм тузанга, шулай ук томанлыкларга бай^[11].

Бар

Кайбер бормалы галактикаларда үзәктә бар дип аталган һәм спираль тармаклар арасыннан уза торган перемычка (үзәк тактасы) бар. Ул Киек Каз Юлында да бар, моны 2005 елда Спитцер исемле космик телескопы белән үткәрелгән күзәтүләр күрсәткән, һәм хәзерге вакытта барлык бормалы галактикаларның өчтән икесендә шундый бар бар. Ләкин бу сан вакыт узу белән үзгәрә: 8 миллиард ел элек бормалы галактикаларның нибары 11 % ында гына булган, ә 2,5 миллиард ел элек бу процент икеләтә арткан^[12].

Бормалы структура

Бормалы галактикалар дискыларында гына күзәтелгән галактика тармаклары үзләренең зур яктыртыучанлыгы һәм диск фонында зәңгәр төсе белән аерылып тора һәм логарифмик спираль формасына ия. Барлык бормалы галактикаларда ла тармаклар күзәтелә, ләкин бормалы галактикаларның нибары 10 % ы гына тәртипкә салынган структура күрсәтә. Галактикаларның 60 % ының спираль структурасы регуляр түгел, әмма, гомумән алганда, яхшы күзәтелә, ә калган 30 % ы флоккулент галактикаларга керә: аларның спираль бизәкләре аерым кисәкчекләрдән тора һәм өзлексез спиральләр хасил итми^[13].

Тармаклар арасында шулай ук йолдызлар һәм йолдызара матдә бар, ләкин галактикаларның тармаклары галактикада йолдыз формалашуның иң актив өлкәләре булганга аерылып торалар. Йолдызлар нәкъ менә аларда барлыкка килә, ләкин аларның иң якты һәм кайнарлары озак яшәми һәм дискның башка өлкәләренә күчеп өлгерми. Шуңа күрә алар галактика тармакларында гына күзәтелә, һәм бу аларга югары яктылык һәм зәңгәрсу төс бирә. Ләкин бормалы структура инфракызыл нурларда да күзәтелә, бу тармакларның йолдыз тыгызлыгы арткан өлкәләр булуын күрсәтә^[13]^[14]^[15].

Озак вакыт дәвамында спиральләрнең "эчкә"ме яки "тышка"мы, ягъни, галактика тармагының тышкы очы белән артка яки алга әйләнәме, дигән сорауга җавап билгесез иде: кабыргадан күзәтелгән галактикаларда бормалы структураны күрү мөмкин түгел, ә яссылыктан күзәтелгән галактикаларның әйләнү тизлеген үлчәү авыр. Хәзерге вакытта күпчелек галактикаларда спиральләр эчкә караган дип санала, ләкин кайбер үзара тәэсир итешүче галактикаларда моңа капма-каршы күренешләр дә очрай^[13].

Бормалы тармакларның килеп чыгышы да озак вакытлар сер булып тора: иң гади күзаллауда, спираль ботакларда бер үк матдә даими рәвештә булганда, алар галактиканың берничә әйләнеше эчендә сузылырлар һәм таркалырлар иде. Шуңа күрә хәзерге вакытта ике гипотеза өстенлек итә: я бормалы тармаклар кыска гомерле һәм даими рәвештә юкка чыга һәм яңадан барлыкка килә, яисә алар галактика үзәге тирәсендә галактика әйләнеш тизлегеннән аерылып торган үз тизлектәрендә әйләнәләр — шулай итеп, йолдызлар формалашуы төрле өлкәләрдә өзлексез бара^[2]^[13]^[15].

Бормалы галактикаларга мисаллар

Искәрмәләр

↑ Hubble, E.P. The realm of the nebulae. — New Haven: Yale University Press, 1936. — (Mrs. Hepsa Ely Silliman memorial lectures, 25). — ISBN 9780300025002.(pp. 124–151)
1 2 3 4 5 Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. — 2-е, исправленное. — УРСС, 2004. — С. 468—486. — 544 с. — ISBN 5-354-00866-2.
↑ FROMMER, ARIELLE. Sky & Telescope. Oct2024, Vol. 148 Issue 4, p8-8. 2/3p.
↑ Парсонс Уильям (лорд Росс). Астронет.
↑ Hubble, Edwin Extragalactic nebulae (en) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1926. — Т. 64. — № 64. — С. 321—369. — DOI:10.1086/143018 — Калып:Bibcode
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 M. N. Skryabina, A. D. Panasyuk, A. V. Mosenkov, P. I. Smirnova, A. A. Marchuk, I. V. Chugunov, V. P. Reshetnikov Investigation of the Spiral Structure of Galaxies in Compact Groups and in Isolation (en) // Astronomy Letters. — 2024-07. — В. 7. — Т. 50. — С. 440–450. — ISSN 1063-7737. — DOI:10.1134/S1063773724700312
↑ Астрономы определили крупнейшую спиральную галактику. Lenta.ru.
↑ Tully, R. B., Fisher, J. R., «A new method of determining distances to galaxies». (pdf) Astronomy and Astrophysics, vol. 54, no. 3, Feb. 1977, pp. 661—673. (abs) 2016 елның 13 сентябрь көнендә архивланган.
↑ Binney & Merrifield. Galactic Astronomy. — 1998. — ISBN 0-691-02565-7.
↑ Lambas, D.G.; S.J.Maddox and J. Loveday On the true shapes of galaxies (en) // MNRAS : journal. — 1992. — Т. 258. — № 2. — С. 404—414. — DOI:10.1093/mnras/258.2.404 — Калып:Bibcode
↑ Галактика. Астронет.
↑ Hubble and Galaxy Zoo Find Bars and Baby Galaxies Don't Mix (2014-01-16).
1 2 3 4 Лекция 17. Спиральная структура Галактики. Астронет.
↑ Галерея спиральных галактик. Астронет.
1 2 Астрономия: век XXI / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — 2-е изд. — Фрязино: «Век 2», 2008. — С. 349. — ISBN 978-5-85099-181-4.

Сылтамалар

Калып:Родственные проекты

Giudice, G.F.; Mollerach, S.; Roulet, E. Can EROS/MACHO be detecting the galactic spheroid instead of the galactic halo? (en) // Physical Review D : journal. — 1994. — Т. 50. — № 4. — С. 2406—2413. — DOI:10.1103/PhysRevD.50.2406 — Калып:Bibcode — Калып:Arxiv — PMID 10017873.
Stephens, Tim. AEGIS survey reveals new principle governing galaxy formation and evolution, UC Santa Cruz (2007-03-06).

 2007 елның 11 март көнендә архивланган

Merrifield, M. R.. Spiral Galaxies and Pattern Speed. Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham. әлеге чыганактан 2021-02-26 архивланган. 2026-05-31 тикшерелгән.

[Hubble-1936-1] Hubble, E.P. The realm of the nebulae. — New Haven: Yale University Press, 1936. — (Mrs. Hepsa Ely Silliman memorial lectures, 25). — ISBN 9780300025002.(pp. 124–151)

[:02-2] 1 2 3 4 5 Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. — 2-е, исправленное. — УРСС, 2004. — С. 468—486. — 544 с. — ISBN 5-354-00866-2.

[3] FROMMER, ARIELLE. Sky & Telescope. Oct2024, Vol. 148 Issue 4, p8-8. 2/3p.

[4] Парсонс Уильям (лорд Росс). Астронет.

[5] Hubble, Edwin Extragalactic nebulae (en) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1926. — Т. 64. — № 64. — С. 321—369. — DOI:10.1086/143018 — Калып:Bibcode

[:1-6] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 M. N. Skryabina, A. D. Panasyuk, A. V. Mosenkov, P. I. Smirnova, A. A. Marchuk, I. V. Chugunov, V. P. Reshetnikov Investigation of the Spiral Structure of Galaxies in Compact Groups and in Isolation (en) // Astronomy Letters. — 2024-07. — В. 7. — Т. 50. — С. 440–450. — ISSN 1063-7737. — DOI:10.1134/S1063773724700312

[7] Астрономы определили крупнейшую спиральную галактику. Lenta.ru.

[8] Tully, R. B., Fisher, J. R., «A new method of determining distances to galaxies». (pdf) Astronomy and Astrophysics, vol. 54, no. 3, Feb. 1977, pp. 661—673. (abs) 2016 елның 13 сентябрь көнендә архивланган.

[bmbook-9] Binney & Merrifield. Galactic Astronomy. — 1998. — ISBN 0-691-02565-7.

[Shapes-10] Lambas, D.G.; S.J.Maddox and J. Loveday On the true shapes of galaxies (en) // MNRAS : journal. — 1992. — Т. 258. — № 2. — С. 404—414. — DOI:10.1093/mnras/258.2.404 — Калып:Bibcode

[11] Галактика. Астронет.

[12] Hubble and Galaxy Zoo Find Bars and Baby Galaxies Don't Mix (2014-01-16).

[:0-13] 1 2 3 4 Лекция 17. Спиральная структура Галактики. Астронет.

[14] Галерея спиральных галактик. Астронет.

[surdin-15] 1 2 Астрономия: век XXI / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — 2-е изд. — Фрязино: «Век 2», 2008. — С. 349. — ISBN 978-5-85099-181-4.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]