Морфологическая классификация галактик - это система, используемая астрономами для разделения галактик на группы в зависимости от их внешнего вида. Существует несколько используемых схем, с помощью которых галактики можно классифицировать по их морфологии, самая известная из которых - последовательность Хаббла , разработанная Эдвином Хабблом, а затем расширенная Жераром де Вокулером и Алланом Сэндиджем . Однако классификация и морфология галактик в настоящее время в основном выполняются с использованием вычислительных методов и физической морфологии.
Последовательность телескопа Хаббла [ править ]
Последовательность Хаббла - это схема морфологической классификации галактик, изобретенная Эдвином Хабблом в 1926 году. [2] [3] Ее часто называют «камертоном Хаббла» из-за формы, в которой она традиционно представлена. Схема Хаббла делит галактики на три широких класса в зависимости от их внешнего вида (первоначально на фотопластинках ): [4]
- Эллиптические галактики имеют гладкое безликое распределение света и на изображениях выглядят как эллипсы. Они обозначаются буквой «E», за которой следует целое число n, обозначающее степень их эллиптичности на небе. [5] Конкретный рейтинг эллиптичности зависит от соотношения большой (а) и малой осей (b), таким образом: [6]
- Спиральные галактики состоят из сплющенного диска со звездами, образующими спиральную структуру (обычно с двумя рукавами) , и центральной концентрации звезд, известной как балдж , который по внешнему виду похож на эллиптическую галактику . Им присвоен символ "S". Примерно половина всех спиралей также имеет стержневидную структуру, отходящую от центральной выпуклости. Эти спирали с перемычкой обозначены символом "SB". [7]
- Линзовидные галактики (обозначенные S0) также состоят из яркого центрального балджа, окруженного протяженной дискообразной структурой, но, в отличие от спиральных галактик , диски линзовидных галактик не имеют видимой спиральной структуры и не образуют активно звезды в значительном количестве. [7] [8]
Эти широкие классы могут быть расширены для обеспечения более тонких различий внешнего вида и охвата других типов галактик, таких как неправильные галактики , которые не имеют очевидной регулярной структуры (дискообразной или эллипсоидальной). [4] [7]
Последовательность Хаббла часто представляется в виде двухзубчатой вилки, с эллиптическими точками слева (со степенью эллиптичности, увеличивающейся слева направо), а также спиралями с перемычками и без перемычек, образующими два параллельных зубца вилки. Линзовидные галактики помещаются между эллиптическими галактиками и спиралями в точке, где два зубца встречаются с «ручкой». [10]
По сей день последовательность Хаббла является наиболее часто используемой системой для классификации галактик как в профессиональных астрономических исследованиях, так и в любительской астрономии . [11] Тем не менее, в июне 2019 года гражданские ученые через Galaxy Zoo сообщили, что обычная классификация Хаббла , особенно в отношении спиральных галактик , может не поддерживаться и может нуждаться в обновлении. [12] [13]
Система де Вокулёр [ править ]
Система де Вокулера для классификации галактик является широко используемым расширением последовательности Хаббла , впервые описанной Жераром де Вокулёром в 1959 году. [14] Де Вокулёр утверждал, что двумерная классификация спиральных галактик Хабблом основана на плотности спиральных рукавов. а также наличие или отсутствие перемычки - неадекватно описывают весь диапазон наблюдаемых морфологий галактик. В частности, он утверждал, что кольца и линзы являются важными структурными компонентами спиральных галактик. [15]
Система де Вокулера сохраняет основное разделение галактик Хабблом на эллиптические , линзовидные , спиральные и неправильные . Чтобы дополнить схему Хаббла, де Вокулёр ввел более сложную систему классификации спиральных галактик, основанную на трех морфологических характеристиках: [16]
- Бары. Галактики делятся на основе наличия или отсутствия ядерного стержня. Де Вокулёр ввел обозначение SA для обозначения спиральных галактик без перемычек, дополнив использование Хабблом SB для спиралей с перемычкой. Он также допустил промежуточный класс, обозначенный SAB, содержащий спирали со слабой перемычкой. [17] Линзовидные галактики также классифицируются как без перемычки (SA0) или с перемычкой (SB0), с обозначением S0, зарезервированным для тех галактик, для которых невозможно определить, присутствует ли перемычка или нет (обычно потому, что они расположены ребром к прямая видимость).
- Кольца. Галактики делятся на те, которые обладают кольцевыми структурами (обозначаются «(r)») и те, которые не имеют колец (обозначаются «(s)»). Так называемые «переходные» галактики обозначены символом (rs). [17]
- Спиральные рукава. Как и в исходной схеме Хаббла, спиральные галактики относятся к классу, основанному в первую очередь на плотности их спиральных рукавов. Схема де Вокулера расширяет возможности камертона Хаббла, чтобы включить несколько дополнительных классов спиралей:Большинство галактик этих трех классов были классифицированы как Irr I в первоначальной схеме Хаббла. Кроме того, класс Sd содержит несколько галактик из класса Sc Хаббла. Галактики классов Sm и Im называются «Магеллановыми» спиралями и неправильными формами соответственно после Магеллановых Облаков . Большое Магелланово Облако имеет тип SBM, а Малое Магелланово Облако является нерегулярным (Im).
- Sd (SBd) - размытые сломанные рукава, состоящие из отдельных звездных скоплений и туманностей; очень слабая центральная выпуклость
- Sm (SBm) - неправильный внешний вид; без выпуклости
- Im - очень неправильная галактика
Различные элементы схемы классификации объединены в том порядке, в котором они перечислены, чтобы дать полную классификацию галактики. Например, спиральная галактика со слабой перемычкой и неплотно закрученными рукавами и кольцом обозначается SAB (r) c.
Визуально система Вокулер может быть представлена в виде трехмерной версии камертон Хаббла, со стадией (spiralness) на х Оу, семья (barredness) на у оси х, и разнообразие (ringedness) на г - ось. [18]
Числовая стадия Хаббла [ править ]
Де Вокулёр также присвоил числовые значения каждому классу галактик в своей схеме. Значения числовой стадии Хаббла T изменяются от −6 до +10, причем отрицательные числа соответствуют галактикам ранних типов (эллиптические и линзовидные), а положительные числа - поздним типам (спирали и неправильные формы). [19] Таким образом, как правило, более низкие значения T соответствуют большей части звездной массы, содержащейся в сфероиде / балдже по сравнению с диском. Приближенное отображение между звездным отношением сфероида-к-общей массой (М B / М Т ) и стадией Хабла равно М В / М Т = (10-Т) 2 /256 на основе локальных галактик. [20]
Эллиптические галактики делятся на три «стадии»: компактные эллиптические (cE), нормальные эллиптические (E) и поздние типы (E + ). Чечевицы аналогично подразделяются на ранний (S - ), промежуточный (S 0 ) и поздний (S + ) типы. Неправильные галактики могут быть магеллановыми неправильными ( T = 10) или «компактными» ( T = 11).
Стадия Хаббла T | −6 | −5 | −4 | −3 | −2 | −1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
класс де Вокулера [18] | cE | E | E + | S0 - | S0 0 | S0 + | S0 / а | Сб | Саб | Sb | Sbc | Sc | Scd | Sd | SDM | См | Я | |
приближенный класс Хаббла [21] | E | S0 | S0 / а | Сб | Sa-b | Sb | Сб-с | Sc | Sc-Irr | Irr I |
Использование числовых этапов позволяет проводить более количественные исследования морфологии галактик.
Схема Йеркса (или Моргана) [ править ]
Схема Йеркса была создана американским астрономом Уильямом Уилсоном Морганом . Вместе с Филипом Кинаном Морган также разработал систему МК для классификации звезд по их спектрам. Схема Йеркса использует спектры звезд в галактике; форма, реальная и кажущаяся; и степень центральной концентрации для классификации галактик. [22]
Спектральный Тип | Объяснение |
---|---|
а | Выдающиеся звезды A |
аф | Выдающиеся звезды A – F |
ж | Выдающиеся звезды F |
фг | Выдающиеся звезды F – G |
грамм | Выдающиеся звезды G |
gk | Выдающиеся звезды G – K |
k | Выдающиеся звезды K |
Галактическая форма | Объяснение |
---|---|
B | Спираль с перемычкой |
D | Вращательная симметрия без ярко выраженной спиральной или эллиптической структуры |
E | Эллиптический |
Ep | Эллиптический тренажер с пылепоглощением |
я | Нерегулярный |
L | Низкая поверхностная яркость |
N | Маленькое яркое ядро |
S | Спираль |
Наклон | Объяснение |
---|---|
1 | Галактика "лицом к лицу" |
2 | |
3 | |
4 | |
5 | |
6 | |
7 | Галактика "с ребра" |
Так, например, Галактика Андромеды классифицируется как kS5. [23]
См. Также [ править ]
- Морфологический каталог галактик
- Диаграмма цвет – звездная величина галактики
- Галактический зоопарк
- Уильям Уилсон Морган
- Фриц Цвикки
Ссылки [ править ]
- ^ "Замечательный галактический гибрид" . www.spacetelescope.org . Проверено 27 февраля 2017 года .
- ^ Хаббл, EP (1926). «Внегалактические туманности». Вклады Обсерватории Маунт Вильсон / Института Карнеги в Вашингтоне . 324 : 1–49. Bibcode : 1926CMWCI.324 .... 1H .
- ^ Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . Нью-Хейвен: издательство Йельского университета . LCCN 36018182 .
- ^ a b [email protected]. «Камертон Хаббла - классификация галактик» . www.spacetelescope.org . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ Бинни, Джеймс (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0.
- ^ "Эллиптическая галактика" . КОСМОС - Энциклопедия астрономии САО . Проверено 19 сентября 2020 .
- ^ a b c "Последовательность Хаббла - Astronoo" . www.astronoo.com . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ "Линзовидные галактики" . cas.sdss.org . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ «Хаббл исследует происхождение современных галактик» . Пресс-релиз ЕКА / Хаббла . Проверено 20 августа 2013 года .
- ^ «Галактики» . www.jb.man.ac.uk . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ Iafrate, Г. "ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ХАББЛА" (PDF) . uni-heidelberg.de . Проверено 6 февраля 2019 .
- ↑ Королевское астрономическое общество (11 июня 2019 г.). «Гражданские ученые перенастраивают классификацию галактик Хаббла» . EurekAlert! . Проверено 11 июня 2019 .
- ^ 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 .
- ^ Вокулер, G. (1959). «Классификация и морфология внешних галактик». Handbuch der Physik . Handbuch der Physik / Физическая энциклопедия. 53 : 275–310. Bibcode : 1959HDP .... 53..275D . DOI : 10.1007 / 978-3-642-45932-0_7 . ISBN 978-3-642-45934-4.
- ^ Бинни, Дж . ; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691-02565-0.
- ^ «Галактика - Типы галактик» . Британская энциклопедия . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ a b de Vaucouleurs, Жерар (апрель 1963 г.). «Пересмотренная классификация 1500 ярких галактик». Приложение к астрофизическому журналу . 8 : 31. Bibcode : 1963ApJS .... 8 ... 31D . DOI : 10.1086 / 190084 .
- ^ a b De Vaucouleurs, G. (1994). «Глобальные физические параметры галактик» ( PostScript ) . Проверено 2 января 2008 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ «Качественные и количественные классификации галактик» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ Obreschkow, D .; Croton, D .; De Lucia, G .; Хочфар, С .; Роулингс, С. (2009). «Моделирование космической эволюции атомарного и молекулярного водорода в галактиках». Астрофизический журнал . 698 (2). Уравнение (18). arXiv : 0904.2221 . Bibcode : 2009ApJ ... 698.1467O . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 698/2/1467 .
- ^ Binney, J .; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0.
- ^ "Классификация Йеркса" . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ Дорогой, Дэвид. «классификация галактик» . www.daviddarling.info . Проверено 6 февраля 2019 .
Внешние ссылки [ править ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с морфологической классификацией галактик . |
- Галактики и Вселенная - введение в классификацию галактик
- Атлас морфологии галактик в ближнем инфракрасном диапазоне , TH Jarrett
- Обследование ближних галактик в инфракрасном диапазоне (SINGS) , Камертон Хаббла, Научный проект космического телескопа SINGS Spitzer Legacy
- Перейти к GalaxyZoo.org попробовать свои силы в классификации галактик в рамках проекта Оксфордского университета открытого сообщества