Galaktyka

LEKSYKON FANTASTYKI

science

Galaktyka to duży, grawitacyjnie związany układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii. Typowa galaktyka zawiera od 10⁷ do 10¹² gwiazd orbitujących wokół środka swojej masy. Oprócz pojedynczych gwiazd, galaktyki zawierają dużą liczbę układów gwiazd oraz różnego rodzaju mgławice. Większość galaktyk ma rozmiary od kilku tysięcy do kilkuset tysięcy lat świetlnych. Odległości między galaktykami sięgają milionów lat świetlnych. Istnieje prawdopodobnie około 150 miliardów galaktyk w widzialnym Wszechświecie (choć niektóre badania mówią nawet o 500 miliardach galaktyk, zawierających łącznie około kwadryliona gwiazd).

Klasyfikacja Morfologiczna

Schemat pokazujący klasyfikację morfologiczną galaktyk zaproponowaną przez Edwina Hubble'a.

Galaktyki można podzielić na cztery główne typy:

• spiralna bez poprzeczki – typ S (od: spiral)
• spiralna z poprzeczką – typ SB (od spiral barred)

W ramach każdego typu wyróżniamy też podtypy oznaczane a, b i c, związane z rozłożystością ramion (a dla ciasno nawiniętych, c dla bardzo luźnych)

• soczewkowata – typ S0

Posiadają one oznaczenie S0, SB0, E8

• eliptyczna – typ E (od: elliptical)

Określa się je dodatkowo stopniem spłaszczenia w skali 0 - 7

• nieregularna – typ Irr (od: Irregular)

dwa typy: Irr I oraz Irr II

Słowo „Galaktyka” – czyli pisane jako nazwa własna przez wielkie „G” – oznacza naszą galaktykę, czyli Drogę Mleczną. Nasza galaktyka jest dużą spiralną galaktyką typu SBc, o średnicy około 30 kpc (~100 000 lat świetlnych) i grubości 3000 lat świetlnych; z poprzeczką o średnicy około 29 000 lat świetlnych. Zawiera od 200 miliardów (2×10¹¹) do 300 miliardów (3×10¹¹) gwiazd, a jej masa jest rzędu 6×10¹¹ mas Słońca.

Galaktyki Spiralne

NGC 1232 jako typowy przykład galaktyki spiralnej.

Stanowią duży grawitacyjnie związany układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii mający postać dysku z ramionami spiralnymi wychodzącymi ze środka zwanego zgrubieniem centralnym lub jądrem galaktyki. Przy spojrzeniu na dysk "z góry" wyraźnie widać jego spiralną strukturę. Galaktyki spiralne stanowią 75% jasnych galaktyk nieba. Galaktyki spiralne oznaczamy literą S i w zależności od stopnia rozwinięcia ramion dzielimy je na typy a, b, c. Typ Sa ma duże jądro i słabo rozwinięte ramiona. Typ Sc - na odwrót - małe jądro i bardzo silnie rozwinięte ramiona spiralne, typ Sb jest typem przejściowym pomiędzy poprzednimi dwoma. Rozróżniamy galaktyki spiralne z poprzeczką, bez poprzeczki oraz typ pośredni.

Typ pośredni pomiędzy galaktyką spiralną, a eliptyczną stanowią galaktyki soczewkowate.

Jądro jest podobne do silnie spłaszczonej galaktyki eliptycznej, natomiast wokół znajduje się dysk, ale bez żadnych śladów struktury spiralnej. Galaktyki te nie zawierają młodych gwiazd ani materii międzygwiezdnej, co jest typowe dla galaktyk eliptycznych.

Galaktyki Eliptyczne

NGC 1132 jako przykład gigantycznej galaktyki eliptycznej.

Galaktyka eliptyczna to galaktyka posiadająca regularny kulisty lub elipsoidalny kształt o gładkiej strukturze. Galaktyki eliptyczne są pozbawione wewnętrznej struktury; ich obrazy na zdjęciach nie mają wyraźnych granic. Ich jasność powierzchniowa gwałtownie spada od środka w kierunku brzegów.Mają one spłaszczony owalny kształt i składają się z setek milionów gwiazd. Oznaczone zostały przez Edwina Hubble'a jako E, a podaje się je ze stopniem spłaszczenia w skali 0 - 7. Galaktyki eliptyczne zawierają bardzo mało pyłu międzygwiezdnego, dlatego też nie widać ich zbyt wiele podczas obserwacji.

Do galaktyk eliptycznych należą zarówno najmniejsze, jak i największe obecnie obserwowane galaktyki. Ich masy leżą w przedziale od 10⁶ do 10¹¹ mas Słońca, średnice od 2000 lat świetlnych do 3,3 miliona lat świetlnych

• Wielkie galaktyki eliptyczne w centrach gromad

Na uwagę zasługują tez usytuowane zazwyczaj w centrach gromad galaktyk gigantyczne galaktyki eliptyczne, których masa wielokrotnie przewyższa masę Drogi Mlecznej.

Galaktyki Nieregularne

Wielki Obłok Magellana jako przykład galaktyki nieregularnej.

Galaktyki nieregularne są galaktykami, które nie mają określonego symetrycznego kształtu. Stanowią ok. 5% populacji wszystkich galaktyk. Wyróżnia się dwa typy galaktyk nieregularnych: Irr I, określane też czasami jako skrajne galaktyki spiralne – posiadają pewną strukturę, jednak nie da się ich sklasyfikować do żadnego podtypu galaktyk spiralnych lub eliptycznych. Irr II – galaktyki nieposiadające widocznej struktury. Wyróżnia się też karłowate galaktyki nieregularne (dIrrs).

Galaktyki Karłowate

Małe galaktyki zawierające, zazwyczaj, od miliona do kilku miliardów gwiazd zalicza się do klasy galaktyk karłowatych. Nie mają one ściśle określonych rozmiarów, wyznaczających górną granicę dla galaktyk karłowatych, ale galaktyka o średnicy poniżej 40 000 lat świetlnych może być uważana za karłowatą.

Do tej klasy galaktyk zaliczane są m.in. Mały Obłok Magellana i Wielki Obłok Magellana. Galaktyki karłowate są dynamicznie związane z większymi galaktykami. Liczne galaktyki karłowate wchodzą w skład grupy lokalnej, towarzysząc Mlecznej Drodze i M31 w Andromedzie.

Galaktyki karłowate dzielone są na następujące typy morfologiczne:

• karłowate galaktyki eliptyczne (dE) i ich podtyp - karłowate galaktyki sferoidalne (dSph)
• karłowate galaktyki nieregularne (dI)
• karłowate galaktyki spiralne

Gromady Galaktyk

Supergromada galaktyk Virgo w gwiazdozbiorze Panny.

• Grupa galaktyk – układ niewielkiej (≤ 50) liczby galaktyk rozmieszczonych w obszarze o rozmiarach < 1 Mpc; na ogół w grupie galaktyk dominuje jedna lub kilka jasnych galaktyk otoczonych przez obiekty dużo słabsze; Droga Mleczna i Wielka Mgławica Andromedy są dominującymi galaktykami Grupy Lokalnej, zawierającymi ponad 90% jej masy. Określenia gromada używa się natomiast do zbiorowisk liczących od kilkudziesięciu do kilku tysięcy galaktyk.

• Gromada galaktyk – skupisko od kilkudziesięciu do kilku tysięcy galaktyk tworzących układ związany grawitacyjnie. Mniejsze ugrupowania nazywane są grupami. Galaktyki w gromadzie galaktyk poruszają się po skomplikowanych torach wokół środka masy gromady, zazwyczaj znajdującego się w pobliżu największych galaktyk w gromadzie.

Gromady galaktyk mają rozmiary od jednego do dziesięciu milionów lat świetlnych i masy rzędu 10¹⁴ do 10¹⁵ mas Słońca. Najbliższą nam gromadą galaktyk jest gromada w Pannie w gwiazdozbiorze Panny (inaczej zwana Virgo). Odległa jest o około 48 milionów lat świetlnych, która jest częścią supergromady o tej samej nazwie.

• Supergromada – zgrupowanie setek lub tysięcy grup i gromad galaktyk. Supergromady są jednymi z największych znanych struktur we Wszechświecie. Istnienie supergromad wskazuje na to, że galaktyki są rozłożone we Wszechświecie nierównomiernie, nawet w dużych skalach. Supergromady mogą mieć rozmiary rzędu setek milionów lat świetlnych. Istnienie większych struktur objawia się włóknistą natura Wszechświata. Supergromady występują najczęściej w "ścianach" galaktyk, otaczających pustki, w których znajduje się jedynie niewielka liczba galaktyk. Uważa się, że całkowita liczba tego typu struktur w obserwowanym Wszechświecie jest bliska 10 milionom.

Droga mleczna razem z całą grupa lokalną galaktyk należy do Supergromady Virgo, zwanej tez Supergromadą Lokalną. Całkowita masa supergromady szacowana jest na ok. 2 ×10⁴⁶ kg (10¹⁵ mas Słońca). Znaczną część masy stanowi prawdopodobnie ciemna materia.