Виды галактик во вселенной доклад

Галактики

Галактикой называется большая система из звезд, межзвездного газа, пыли, темной материи и темной энергии, связанная силами гравитационного взаимодействия. Количество звезд и размеры галактик могут быть различными. Как правило, галактики содержат от нескольких миллионов до нескольких триллионов (1 000 000 000 000) звезд. Кроме обычных звезд и межзвездной среды галактики также содержат различные туманности. Размеры галактик от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет. А расстояние между галактиками достигает миллионов световых лет.

Около 90 % массы галактик приходится на долю темной материи и энергии. Природа этих невидимых компонентов пока не изучена. Существуют свидетельства того, что в центре многих галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры. Пространство между галактиками практически не содержит вещества и имеет среднюю плотностью меньше одного атома на кубический метр. Предположительно, в видимой части вселенной находится около 100 млрд. галактик.

По классификации, предложенной астрономом Эдвином Хабблом, в 1925 году существуют несколько видов галактик:

• эллиптические(E),
• линзообразные(S0),
• обычные спиральные(S),
• пересеченные спиральные(SB),
• неправильные (Ir).

Эллиптические галактики — класс галактик с четко выраженной сферической структурой и уменьшающейся к краям яркостью. Они сравнительно медленно вращаются, заметное вращение наблюдается только у галактик со значительным сжатием. В таких галактиках нет пылевой материи, которая в тех галактиках, в которых она имеется, видна как тёмные полосы на непрерывном фоне звёзд галактики. Поэтому внешне эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой — большим или меньшим сжатием.

Доля эллиптических галактик в общем числе галактик в наблюдаемой части вселенной — около 25 %.

Спиральные галактики названы так, потому что имеют внутри диска яркие рукава звёздного происхождения, которые почти логарифмически простираются из балджа (почти сферического утолщения в центре галактики). Спиральные галактики имеют центральное сгущение и несколько спиральных ветвей, или рукавов, которые имеют голубоватый цвет, так как в них присутствует много молодых гигантских звезд. Эти звезды возбуждают свечение диффузных газовых туманностей, разбросанных вместе с пылевыми облаками вдоль спиральных ветвей. Диск спиральной галактики обычно окружён большим сфероидальным гало (светящееся кольцо вокруг объекта; оптический феномен), состоящим из старых звёзд второго поколения. Все спиральные галактики вращаются со значительными скоростями, поэтому звезды, пыль и газы сосредоточены у них в узком диске. Обилие газовых и пылевых облаков и присутствие ярких голубых гигантов говорит об активных процессах звездообразования, происходящих в спиральных рукавах этих галактик.

Многие спиральные галактики имеют в центре перемычку (бар), от концов которой отходят спиральные рукава. Наша Галактика также относится к спиральным галактикам с перемычкой.

Линзообразные галактики — это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими. У них есть балдж, гало и диск, но нет спиральных рукавов. Их примерно 20% среди всех звездных систем. В этих галактиках яркое основное тело – линза, окружено слабым ореолом. Иногда линза имеет вокруг себя кольцо.

Неправильные галактики — это галактики, которые не обнаруживают ни спиральной, ни эллиптической структуры. Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. В процентном отношении составляют одну четверть от всех галактик. Большинство неправильных галактик в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но были деформированы гравитационными силами.

Эволюция галактик

Образование галактик рассматривают как естественный этап эволюции Вселенной, происходящий под действием гравитационных сил. Как предполагают ученые, около 14 млрд. лет назад произошел большой взрыв, после которого Вселенная везде была одинаковой. Затем частицы пыли и газа начали группироваться, объединяться, сталкиваться и таким образом появлялись сгустки, которые позднее превращались в галактики. Многообразие форм галактик связано с разнообразием начальных условий образования галактик. Скопление газообразного водорода в пределах таких сгустков стало первыми звездами.

С момента зарождении галактика начинает сжиматься. Сжатие галактики длится около 3 млрд лет. За это время происходит превращение газового облака в звездную систему. Звезды образуются путем гравитационного сжатия облаков газа. Когда в центре сжатого облака достигаются плотности и температуры, достаточные для эффективного протекания термоядерных реакций, рождается звезда. В недрах массивных звезд происходит термоядерный синтез химических элементов тяжелее гелия. Эти элементы попадают в первичную водородно-гелиевую среду при взрывах звезд или при спокойном истечении вещества со звездами. Элементы тяжелее железа образуются при грандиозных взрывах сверхновых звезд. Таким образом, звезды первого поколения обогащают первичный газ химическими элементами, тяжелее гелия. Эти звезды наиболее старые и состоят из водорода, гелия и очень малой примеси тяжелых элементов. В звездах второго поколения примесь тяжелых элементов более заметная, так как они образуются из уже обогащенного тяжелыми элементами первичного газа.

Процесс рождения звезд идет при продолжающемся сжатии галактики, поэтому формирование звезд происходит все ближе к центру системы, и чем ближе к центру, тем больше должно быть в звездах тяжелых элементов. Этот вывод хорошо согласуется с данными о содержании химических элементов в звездах гало нашей Галактики и эллиптических галактик. Во вращающейся галактике звезды будущего гало образуются на более ранней стадии сжатия, когда вращение еще не повлияло на общую форму галактики. Свидетельствами этой эпохи в нашей Галактике являются шаровые звездные скопления.

Когда прекращается сжатие протогалактики, кинетическая энергия образовавшихся звезд диска равна энергии коллективного гравитационного взаимодействия. В это время, создаются условия для образования спиральной структуры, а рождение звезд происходит уже в спиральных ветвях, в которых газ достаточно плотный. Это звезды третьего поколения. К ним относится наше Солнце.

Запасы межзвездного газа постепенно истощаются, рождение звезд становится менее интенсивным. Через несколько миллиардов лет, когда будут исчерпаны все запасы газа, спиральная галактика превратится в линзообразную, состоящую из слабых красных звезд. Эллиптические галактики уже находятся на этой стадии: весь газ в них израсходован 10-15 млрд. лет назад.

Возраст галактик равен примерно возрасту Вселенной. Одним из секретов астрономии остаётся вопрос о том, что из себя представляют ядра галактик. Очень важным открытием явилось то, что некоторые ядра галактик активны. Это открытие было неожиданным. Раньше считалось, что ядро галактики – это не больше чем скопление сотен миллионов звёзд. Оказалось, что и оптическое и радиоизлучение некоторых галактических ядер может меняться за несколько месяцев. Это означает, что в течение короткого времени из ядер освобождается огромное количество энергии, в сотни раз превышающее то, которое освобождается при вспышке сверхновой. Такие ядра получили название «активных», а процессы, происходящие в них, «активность».

В 1963 году были обнаружены объекты нового типа, находящиеся за приделами нашей галактики. Эти объекты имеют звездообразный вид. Со временем выяснили, что их светимость во много десятков раз превосходит светимость галактик! Самое удивительное то, что их яркость меняется. Мощность их излучения в тысячи раз превосходит мощность излучения активных ядер. Эти объекты назвали квазарами. Сейчас считается, что ядра некоторых галактик представляют собой квазары.

Автор статьи: Михаил Карневский, 15.01.2013
Обновлено: Татьяна Сидорова, 14.02.2018
Перепечатка без активной ссылки запрещена!

Источник

Разновидности галактик во Вселенной

Галактики вселенной-это система звёзд, скоплений, пыли и газа, а также тёмной материи, энергии и планет. К тому же, в этой системе все связано силой гравитации.
Считается, что во Вселенной множество соединённых между собой систем. Разумеется, они различны по форме и размерам. Между прочим, такие большие формирования разделили на определённые виды и типы.

Множество галактик

Спиральные галактики

Они имеют форму плоского диска, центр которого очень яркий. Это и есть ядро.
Более того, характеризуются такие галактики наличием спиральных рукавов. В зависимости от их закрученности разработали классификацию.

Схема строения спиральной галактики

Все спиральные галактики обозначаются буквой S.
Sa-имеют сильно закрученные рукава; So-вообще не имеют рукавов, но их ядра отличительно светлые; Sb имеют среднюю степень закрученности рукавов, и практически не окружают ядро; Sc с менее закрученными рукавами, не окружающими ядро.

Спиральная галактика

Каталог Месье, можно сказать, общепринятый в астрономии. Месье изучал и охарактеризовал множество небесных объектов. Он составил каталог, где их описывал.
К спиральным галактикам, по каталогу Месье, относятся галактики:

Помимо того, спиральные галактики могут быть с перемычкой. (ссылка)
Их характерной особенностью является то, что спирали направлены не от ядра, а от перемычек.
Обозначают такие галактики Sb. В свою очередь, подразделяются они на Sba, Sbb, Sbc.
Между собой отличаются по форме и длине перемычки.
К этой группе Месье относил галактики:
⦁ Месье 58, 65, 95 и 109.

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.

Линзовидные галактики

Это, иначе говоря, промежуточный тип галактик. Который, ко всему прочему, имеет большое ядро и диск. Причём рукава отсутствуют. Вдобавок, в состав входят красные гигантские звёзды, такие же как в эллиптических галактиках. Поэтому в них по аналогии отсутствует межзвёздный газ. Но форма диска и движение линзовидных галактик схоже со спиральными.
Обозначают линзовидные галактики S0, SB1 и E8.

Линзовидная галактика

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. Разумеется, что их изучение продолжается. И вероятно, что учёные откроют ещё много нового.

Источник

Реферат: Типы Галактик. Наша Галактика — Млечный Путь