Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из классификации Хаббла )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Последовательность Хаббла является морфологическое схема классификации для галактик изобретены Эдвином Хабблом в 1926 году [1] [2] [3] [4] Это часто просторечии известна как схема камертона Хаббла , потому что форма , в которой он традиционно представленных напоминает камертон .

Диаграмма стиля камертона последовательности Хаббла

Схема Хаббла разделила регулярные галактики на три широких класса - эллиптические , линзовидные и спиральные - в зависимости от их внешнего вида (первоначально на фотопластинках ). Четвертый класс - это галактики неправильной формы . Последовательность Хаббла - наиболее часто используемая система для классификации галактик как в профессиональных астрономических исследованиях, так и в любительской астрономии .

В июне 2019 года гражданские ученые через Galaxy Zoo утверждали, что обычная классификация Хаббла, особенно в отношении спиральных галактик , может не подтверждаться доказательствами. Следовательно, может потребоваться обновление схемы. [5] [6]

Классы галактик [ править ]

Эллиптические тренажеры [ править ]

Гигантская эллиптическая галактика ESO 325-G004 .

Слева (в том смысле, в котором последовательность обычно рисуется) лежат эллиптические фигуры . Эллиптические галактики имеют относительно гладкое безлимитное распределение света и выглядят как эллипсы на фотографических изображениях. Они обозначаются буквой E, за которой следует целое число n, обозначающее степень их эллиптичности в небе. По соглашению n в десять раз больше эллиптичности галактики, округленной до ближайшего целого числа, где эллиптичность определяется как e = 1 -б/адля эллипса с большой и малой полуосями длиной a и b соответственно. [7] Эллиптичность увеличивается слева направо на диаграмме Хаббла, при этом почти круглые (E0) галактики расположены в самом левом углу диаграммы. Важно отметить, что эллиптичность галактики на небе лишь косвенно связана с истинной трехмерной формой (например, плоская галактика в форме диска может казаться почти круглой, если смотреть на нее лицом к лицу, или сильно эллиптической, если смотреть на нее. с ребра). С точки зрения наблюдений, наиболее сплюснутые "эллиптические" галактики имеют эллиптичность e= 0,7 (обозначается E7). Однако, изучая световые профили и профили эллиптичности, а не просто глядя на изображения, в 1960-х годах стало ясно, что галактики E5 – E7, вероятно, ошибочно классифицируются как линзовидные галактики с крупномасштабными дисками, видимыми под различным углом к ​​нашей линии. видимости. [8] [9] Наблюдения за кинематикой галактик ранних типов еще раз подтвердили это. [10] [11] [12]

Примеры эллиптических галактик: M49 , M59 , M60 , M87 , NGC 4125 .

См. Также: Эллиптическая галактика

Линзы [ править ]

Шпиндель галактика (NGC 5866), линзовидные галактики с видной полосой пыли в созвездии Draco .

В центре камертона Хаббла, где соединяются две ветви спиральных галактик и эллиптическая ветвь, находится промежуточный класс галактик, известный как линзообразные и обозначенный символом S0. Эти галактики состоят из яркого центрального балджа , внешне похожего на эллиптическую галактику , окруженного протяженной дискообразной структурой. В отличие от спиральных галактик , диски линзовидных галактик не имеют видимой спиральной структуры и не образуют активных звезд в значительном количестве.

Если просто посмотреть на изображение галактики, линзовидные галактики с относительно расположенными лицевыми дисками трудно отличить от эллиптических типа E0 – E3, что делает классификацию многих таких галактик неопределенной. Если смотреть с ребра, диск становится более заметным, а при поглощении в оптическом диапазоне иногда видны заметные пылевые полосы .

Во время первоначальной публикации схемы классификации галактик Хаббла существование линзовидных галактик было чисто гипотетическим. Хаббл считал, что они необходимы в качестве промежуточного звена между сильно сплющенными «эллиптическими формами» и спиралями. Более поздние наблюдения (в том числе самого Хаббла) показали, что вера Хаббла верна, и класс S0 был включен в окончательное изложение последовательности Хаббла Алланом Сэндиджем . [13] В последовательности Хаббла отсутствуют галактики ранних типов с дисками промежуточного масштаба, между типами E и S0, Марта Лиллер в 1966 году назвала их галактиками ES .

Линзовидные и спиральные галактики, вместе взятые, часто называют дисковыми галактиками . Отношение потоков балджа к диску в линзовидных галактиках может принимать различные значения, как и для каждого из морфологических типов спиральных галактик (Sa, Sb и т. Д.). [14]

Примеры линзовых галактик: M85 , M86 , NGC 1316 , NGC 2787 , NGC 5866 , Центавр A .

См. Также: Линзовидная галактика

Спирали [ править ]

Галактика Вертушка (Messier 101 / NGC 5457): спиральная галактика классифицируется как типа SCD на последовательности Хаббла
Спиральная галактика с перемычкой NGC 1300 : тип SBbc

Справа от диаграммы последовательности Хаббла две параллельные ветви, охватывающие спиральные галактики . Спиральная галактика состоит из сплющенного диска со звездами, образующими спиральную структуру (обычно с двумя рукавами) , и центральной концентрации звезд, известной как балдж.. Примерно половина всех спиралей также имеет стержневидную структуру, при этом стержень идет от центральной выпуклости, а ветви начинаются на концах стержня. На диаграмме камертона правильные спирали занимают верхнюю ветвь и обозначаются буквой S, а нижняя ветвь содержит спирали с перемычками, обозначенные символом SB. Оба типа спиралей далее подразделяются в соответствии с детальным внешним видом их спиральных структур. Принадлежность к одному из этих подразделений обозначается добавлением строчной буквы к морфологическому типу, как показано ниже:

  • Са (СБа) - плотно скрученные, гладкие руки; большая яркая центральная выпуклость
  • Sb (SBb) - спиральные рукава с меньшей намоткой, чем Sa (SBa); несколько более слабая выпуклость
  • Sc (SBc) - неплотно закрученные спиральные рукава, четко разделенные на отдельные звездные скопления и туманности; меньшая, более слабая выпуклость

Хаббл первоначально описал три класса спиральных галактик. Это было расширено Жераром де Вокулером [15], чтобы включить четвертый класс:

  • Sd (SBd) - очень рыхлые, рваные руки; большая часть света находится в руках, а не в выпуклости

Несмотря на то, что он является строго частью системы классификации де Вокулера , класс Sd часто включается в последовательность Хаббла. Основные типы спиралей могут быть расширены для обеспечения более тонких различий внешнего вида. Например, спиральные галактики, внешний вид которых занимает промежуточное положение между двумя из вышеперечисленных классов, часто идентифицируют путем добавления двух строчных букв к основному типу галактики (например, Sbc для галактики, которая занимает промежуточное положение между Sb и Sc).

Наш собственный Млечный Путь обычно классифицируется как Sc или SBc [16], что делает его спиралью с перемычкой и четко очерченными рукавами.

Примеры правильных спиральных галактик: ( визуально ) M31 (Галактика Андромеды), M74 , M81 , M104 (Галактика Сомбреро), M51a (Галактика Водоворот), NGC 300 , NGC 772 .

Примеры спиральных галактик с перемычкой : M91 , M95 , NGC 1097 , NGC 1300 , NGC1672 , NGC 2536 , NGC 2903 .

См. Также: Спиральная галактика

Неправильные [ править ]

Большое Магелланово Облако (БМО) - карликовая неправильная галактика

Галактики, которые не вписываются в последовательность Хаббла, потому что они не имеют регулярной структуры (дискообразной или эллипсоидальной), называются неправильными галактиками . Хаббл определил два класса неправильных галактик: [17]

  • Галактики Irr I имеют асимметричные профили и лишены центрального балджа или очевидной спиральной структуры; вместо этого они содержат множество отдельных скоплений молодых звезд
  • Галактики Irr II имеют более гладкий, асимметричный вид и не четко разделены на отдельные звезды или звездные скопления.

В своем расширении к последовательности Хаббла де Вокулёр назвал галактики Irr I «магеллановыми иррегулярными» в честь Магеллановых облаков - двух спутников Млечного Пути, которые Хаббл классифицировал как Irr I. Открытие слабой спиральной структуры [18] в галактике. Большое Магелланово Облако побудило де Вокулёра разделить неправильные галактики на те, которые, как БМО, демонстрируют некоторые доказательства спиральной структуры (им присвоен символ Sm), и те, которые не имеют очевидной структуры, такие как Малое Магелланово Облако (обозначено Я). В расширенной последовательности Хаббла магеллановы нерегулярные элементы обычно помещаются в конце спиральной ветви камертона Хаббла.

Примеры неправильных галактик: M82 , NGC 1427A , Большое Магелланово Облако , Малое Магелланово Облако .

См. Также: Неправильная галактика

Физическое значение [ править ]

Эллиптические и линзовидные галактики обычно называют галактиками «раннего типа», а спиральные и неправильные галактики - «поздними типами». Эта номенклатура является источником распространенного [19], но ошибочного убеждения, что последовательность Хаббла была предназначена для отражения предполагаемой эволюционной последовательности, от эллиптических галактик через линзообразные до спиралей с перемычкой или регулярных спиралей . Фактически, Хаббл с самого начала ясно понимал, что такая интерпретация не подразумевается:

Подчеркивается, что номенклатура относится к положению в последовательности, а временные коннотации вносятся на свой страх и риск. Вся классификация является чисто эмпирической и не наносит ущерба теориям эволюции ... [3]

Эволюционной картине, по-видимому, придает вес тот факт, что диски спиральных галактик являются домом для многих молодых звезд и областей активного звездообразования , в то время как эллиптические галактики состоят преимущественно из старых звездных популяций. Фактически, текущие данные свидетельствуют об обратном: в ранней Вселенной, по-видимому, преобладали спиральные и неправильные галактики. В излюбленной в настоящее время картине формирования галактик современные эллиптические формы образовались в результате слияния этих более ранних строительных блоков; в то время как некоторые линзовидные галактики могли образоваться таким образом, другие, возможно, срослись свои диски вокруг уже существующих сфероидов. [20] Некоторые линзовидные галактики также могут быть эволюционировавшими спиральными галактиками, чей газ был удален, не оставив топлива для продолжения звездообразования [21], хотя галактика LEDA 2108986 открывает дебаты по этому поводу.

Недостатки [ править ]

Распространенная критика схемы Хаббла заключается в том, что критерии отнесения галактик к классам являются субъективными, что приводит к тому, что разные наблюдатели относят галактики к разным классам (хотя опытные наблюдатели обычно соглашаются в пределах менее одного типа Хаббла). [22] [23] Хотя это и не является недостатком, со времен Атласа галактик Хаббла 1961 года основным критерием, используемым для определения морфологического типа (a, b, c и т. Д.), Была природа спиральных рукавов, а не отношение потоков балджа к диску, и, следовательно, диапазон отношений потоков существует для каждого морфологического типа [24] [25] [26], как и в случае линзовидных галактик.

Другая критика схемы классификации Хаббла заключается в том, что классы, основанные на внешнем виде галактики на двумерном изображении, лишь косвенно связаны с истинными физическими свойствами галактик. В частности, проблемы возникают из-за эффектов ориентации . Одна и та же галактика выглядела бы совсем иначе, если бы ее рассматривали с ребра, в отличие от прямой или «боковой» точки зрения. Таким образом, последовательность раннего типа представлена ​​плохо: галактики ES отсутствуют в последовательности Хаббла, а галактики E5 – E7 на самом деле являются галактиками S0. Кроме того, отсутствуют галактики ES с перемычкой и галактики S0 с перемычкой.

Визуальные классификации также менее надежны для тусклых или далеких галактик, и внешний вид галактик может меняться в зависимости от длины волны света, на которой они наблюдаются.

Тем не менее, последовательность Хаббла по-прежнему широко используется в области внегалактической астрономии, и известно, что типы Хаббла коррелируют со многими физически значимыми свойствами галактик, такими как светимость , цвета, массы (звезд и газа) и скорость звездообразования. [27]

См. Также [ править ]

  • Диаграмма цвет – звездная величина галактики
  • Морфологическая классификация галактик

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хаббл, EP (1926). «Внегалактические туманности». Вклады Обсерватории Маунт Вильсон / Института Карнеги в Вашингтоне . 324 : 1–49. Bibcode : 1926CMWCI.324 .... 1H .
  2. ^ Хаббл, EP (1926). «Внегалактические туманности». Астрофизический журнал . 64 : 321–369. Bibcode : 1926ApJ .... 64..321H . DOI : 10.1086 / 143018 .
  3. ^ а б Хаббл, EP (1927). «Классификация спиральных туманностей». Обсерватория . 50 : 276. Bibcode : 1927Obs .... 50..276H .
  4. ^ Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . Мемориальные лекции г-жи Хепса Эли Силлиман, 25. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета. ISBN 9780300025002. LCCN  36018182 . OCLC  611263346 . Альтернативный URL
  5. ↑ Королевское астрономическое общество (11 июня 2019 г.). «Гражданские ученые перенастраивают классификацию галактик Хаббла» . EurekAlert! . Проверено 11 июня 2019 .
  6. ^ Мастерс, Карен Л .; и другие. (30 апреля 2019 г.). «Зоопарк Галактики: проблема разматывания спирали - наблюдения выпуклости спиральной выпуклости и углов наклона рукавов предполагают, что местные спиральные галактики извиваются» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 487 (2): 1808–1820. arXiv : 1904.11436 . Bibcode : 2019MNRAS.487.1808M . DOI : 10.1093 / MNRAS / stz1153 . Проверено 12 июня 2019 .
  7. ^ Бинни, Дж . ; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0.
  8. ^ Марта Лиллер (1966), Распределение интенсивности в эллиптических галактиках скопления Девы. II
  9. ↑ Горбачев, В.И. (1970), Центральная часть скопления галактик в коме
  10. ^ Грэм, Алистер В .; Коллесс, Мэтью М .; Бусарелло, Джованни; Заггиа, Симона; Лонго, Джузеппе (1998), Расширенная звездная кинематика эллиптических галактик в скоплении Форнакс
  11. ^ Эмселлем, Эрик и др. (2011), Проект ATLAS 3D - III. Перепись углового момента звезды в пределах эффективного радиуса галактик ранних типов: выявление распределения быстрых и медленных ротаторов
  12. ^ Крайнович, Давор и др. (2013), Проект ATLAS 3D - XVII в. Связывание фотометрических и кинематических признаков звездных дисков в галактиках ранних типов
  13. ^ Сандаж, А. (1975). «Классификация и звездный состав галактик, полученные с помощью прямой фотографии» . В А. Сэндидже (ред.). Галактики и Вселенная . М. Сэндидж и Дж. Кристиан . Проверено 20 ноября 2007 .
  14. ^ Грэм, А .; Уорли, К. (август 2008 г.). «Параметры галактик с поправкой на наклонение и пыль: отношение балджа к диску и соотношение светимости размера». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 388 (4): 1708–1728. arXiv : 0805.3565 . Bibcode : 2008MNRAS.388.1708G . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2008.13506.x . S2CID 14406950 . 
  15. ^ de Vaucouleurs, G .; Oemler, Augustus, Jr .; Мясник, Харви Р .; Ганн, Джеймс Э. (1959). «Классификация и морфология внешних галактик». Handbuch der Physik . 53 : 275. Bibcode : 1959HDP .... 53..275D .
  16. ↑ Пол Ходж (1983), Тип Хаббла галактики Млечный Путь
  17. ^ Longair, MS (1998). Формирование галактики . Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 3-540-63785-0.
  18. ^ de Vaucouleurs, G .; Oemler, Augustus, Jr .; Мясник, Харви Р .; Ганн, Джеймс Э. (1955). "Исследования Магеллановых Облаков. I. Размеры и структура Большого Облака". Астрономический журнал . 160 : 126–140. Bibcode : 1955AJ ..... 60..126D . DOI : 10,1086 / 107173 .
  19. ^ Baldry, IK (2008). "Номенклатура Галактики Хаббла". Астрономия и геофизика . 49 (5): 5.25–5.26. arXiv : 0809.0125 . Bibcode : 2008A & G .... 49e..25B . DOI : 10.1111 / j.1468-4004.2008.49525.x .
  20. ^ Грэм, Алистер В .; Dullo, Bililign T .; Саворнян, Джулия А.Д. (2015), Скрытие на виду: изобилие компактных массивных сфероидов в локальной вселенной
  21. ^ Ларс Линдберг Кристенсен; Давид де Мартин; Ракель Юми Шида (7 апреля 2010 г.). Космические столкновения: Атлас сливающихся галактик Хаббла . Springer Science & Business Media. С. 24–. ISBN 978-0-387-93855-4.
  22. ^ Дресслер, А .; Oemler, Jr., A .; Мясник, HR; Ганн, Дж. Э. (июль 1994 г.). «Морфология далеких галактик скоплений. 1: Наблюдения CL 0939 + 4713 на HST». Астрофизический журнал . 430 (1): 107–120. Bibcode : 1994ApJ ... 430..107D . DOI : 10.1086 / 174386 .
  23. ^ Лахав, О., и др. (1995), Галактики, человеческие глаза и искусственные нейронные сети
  24. ↑ Аллан Сэндидж (1961), [Атлас галактик Хаббла]
  25. ^ Воронцов-Вельяминов Б.А.; Архипова В. П. Морфологический каталог галактик. Часть 1.
  26. ^ Воронцов-Вельяминов Б.А.; Носкова Р.И. (1973) Фотометрические параметры плоских галактик.
  27. ^ Робертс, MS; Хейнс, член парламента (1994). «Физические параметры по последовательности Хаббла». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 32 (1): 115–152. Bibcode : 1994ARA & A..32..115R . DOI : 10.1146 / annurev.aa.32.090194.000555 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Галактики и Вселенная - введение в классификацию галактик
  • Атлас морфологии галактик в ближнем инфракрасном диапазоне , TH Jarrett
  • Обследование ближайших галактик в инфракрасном диапазоне (SINGS) , Камертон Хаббла, Научный проект космического телескопа SINGS Spitzer Legacy
  • Galaxy Zoo - проект участия в классификации галактик.