1845-ci ildə ingilis astronomu Lord Ross spiral tipli dumanlıqların bütün sinfini kəşf etdi. Onların təbiəti yalnız iyirminci əsrin əvvəllərində quruldu. Alimlər sübut etdilər ki, bu dumanlıqlar bizim qalaktikamıza bənzər nəhəng ulduz sistemləridir, lakin onlar ondan milyonlarla işıq ili uzaqdadırlar.
Ümumi məlumat
Spiral qalaktikalar (bu məqalədəki fotoşəkillər onların struktur xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir) üst-üstə yığılmış bir cüt nəlbəki və ya bikonveks obyektiv kimi görünür. Onlar həm böyük bir ulduz diskini, həm də halo aşkar edə bilirlər. Vizual olaraq şişkinliyə bənzəyən mərkəzi hissəyə adətən qabarıqlıq deyilir. Disk boyunca uzanan qaranlıq zolaq (ulduzlararası mühitin qeyri-şəffaf təbəqəsi) ulduzlararası toz adlanır.
Spiral qalaktikalar adətən S hərfi ilə işarələnir. Bundan əlavə, onlar adətən struktur dərəcəsinə görə bölünürlər. Bunun üçün əsas simvola a, b və ya c hərfləri əlavə edilir. Beləliklə, Sa inkişaf etməmiş qalaktikaya uyğun gəlirspiral quruluş, lakin böyük bir nüvə ilə. Üçüncü sinif - Sc - zəif nüvəli və güclü spiral budaqları olan əks obyektlərə aiddir. Mərkəzi hissədəki bəzi ulduz sistemlərində adətən çubuq adlanan jumper ola bilər. Bu halda təyinata B simvolu əlavə olunur. Bizim Qalaktikamız keçidsiz, ara tipdir.
Spiral disk strukturları necə əmələ gəldi?
Yastı disk formalı formalar ulduz qruplarının fırlanması ilə izah olunur. Belə bir fərziyyə var ki, qalaktikanın əmələ gəlməsi zamanı mərkəzdənqaçma qüvvəsi protoqalaktik buludun fırlanma oxuna perpendikulyar istiqamətdə sıxılmasının qarşısını alır. Onu da bilməlisiniz ki, dumanlıqların içərisində qazların və ulduzların hərəkətinin təbiəti eyni deyil: diffuz çoxluqlar köhnə ulduzlardan daha sürətli fırlanır. Məsələn, qazın xarakterik fırlanma sürəti 150-500 km/s olarsa, o zaman halo ulduzu həmişə daha yavaş hərəkət edəcəkdir. Və belə obyektlərdən ibarət qabarıqların sürəti disklərdən üç dəfə aşağı olacaq.
Ulduz qazı
Qalaktikalar daxilində öz orbitlərində hərəkət edən milyardlarla ulduz sistemi bir növ ulduz qazı əmələ gətirən hissəciklər toplusu kimi qəbul edilə bilər. Ən maraqlısı isə odur ki, onun xassələri adi qaza çox yaxındır. Ona “hissəciklərin konsentrasiyası”, “sıxlıq”, “təzyiq”, “temperatur” kimi anlayışlar aid edilə bilər. Buradakı son parametrin analoqu orta hesablanmış enerjidirulduzların "xaotik" hərəkəti. Ulduz qazının əmələ gətirdiyi fırlanan disklərdə səs dalğalarına yaxın olan spiral tipli nadirləşmə-sıxılma sıxlığının dalğaları yayıla bilər. Onlar bir neçə yüz milyon il ərzində sabit bucaq sürəti ilə qalaktika ətrafında qaça bilirlər. Onlar spiral budaqların meydana gəlməsindən məsuldurlar. Qazın sıxılmasının baş verdiyi anda soyuq buludların əmələ gəlməsi prosesi başlayır ki, bu da aktiv ulduz əmələ gəlməsinə səbəb olur.
Bu maraqlıdır
Halo və elliptik sistemlərdə qaz dinamik, yəni isti olur. Müvafiq olaraq, bu tip qalaktikada ulduzların hərəkəti xaotikdir. Nəticədə, fəza baxımından yaxın obyektlər üçün onların sürətləri arasındakı orta fərq saniyədə bir neçə yüz kilometrdir (sürətin dispersiyası). Ulduz qazları üçün sürət dispersiyası adətən 10-50 km/s təşkil edir, onların "dərəcəsi" nəzərəçarpacaq dərəcədə soyuqdur. Bu fərqin səbəbinin Kainatın qalaktikalarının yenicə formalaşmağa başladığı o uzaq dövrlərdə (on milyard ildən çox əvvəl) olduğu güman edilir. Sferik komponentlər ilk yarandı.
Spiral dalğalar fırlanan disk boyunca uzanan sıxlıq dalğaları adlanır. Nəticədə, bu tip qalaktikanın bütün ulduzları, sanki, öz budaqlarına məcbur edilir, sonra oradan çıxırlar. Spiral qolların və ulduzların sürətlərinin üst-üstə düşdüyü yeganə yer korotasiya dairəsidir. Yeri gəlmişkən, günəşin yerləşdiyi yer budur. Planetimiz üçün bu vəziyyət çox əlverişlidir: Yer qalaktikada nisbətən sakit yerdə mövcuddur, nəticədə bir çox milyardlarla il ərzində qalaktik miqyaslı kataklizmlərdən xüsusilə təsirlənməmişdir.
Spiral qalaktikaların xüsusiyyətləri
Eliptik formasiyalardan fərqli olaraq, hər bir spiral qalaktikanın (nümunələri məqalədə təqdim olunan fotoşəkillərdə görmək olar) özünəməxsus ləzzəti var. Birinci növ sakitlik, stasionarlıq, sabitlik ilə bağlıdırsa, ikinci növ dinamika, burulğanlar, fırlanmalardır. Bəlkə də buna görə astronomlar kosmosun (kainatın) “qəzəbli” olduğunu deyirlər. Spiral qalaktikanın strukturuna mərkəzi nüvə daxildir, ondan gözəl qollar (budaqlar) yaranır. Ulduz çoxluğundan kənarda tədricən konturlarını itirirlər. Belə bir görünüş güclü, sürətli bir hərəkətlə əlaqələndirilə bilməz. Spiral qalaktikalar müxtəlif formalar və budaqlarının naxışları ilə xarakterizə olunur.
Qalaktikalar necə təsnif edilir
Bu müxtəlifliyə baxmayaraq, elm adamları məlum olan bütün spiral qalaktikaları təsnif edə bildilər. Biz əsas parametr kimi qolların inkişaf dərəcəsindən və onların nüvəsinin ölçüsündən istifadə etmək qərarına gəldik, sıxılma səviyyəsi isə lazımsız olaraq arxa plana keçdi.
Sa
Edwin P. Hubble budaqları az inkişaf etmiş spiral qalaktikaları Sa sinfinə təyin etdi. Belə klasterlərin həmişə böyük nüvələri olur. Çox vaxt müəyyən bir sinfin qalaktikasının mərkəzidirbütün klasterin yarısı qədərdir. Bu obyektlər ən az ifadəliliklə xarakterizə olunur. Onları hətta elliptik ulduz qrupları ilə müqayisə etmək olar. Çox vaxt Kainatın spiral qalaktikalarının iki qolu var. Onlar nüvənin əks kənarlarında yerləşirlər. Budaqlar simmetrik, oxşar şəkildə açılır. Mərkəzdən uzaqlaşdıqca budaqların parlaqlığı azalır və müəyyən bir məsafədə çoxluğun periferik bölgələrində itirilərək ümumiyyətlə görünməyi dayandırırlar. Bununla belə, iki deyil, daha çox qolu olan obyektlər var. Düzdür, qalaktikanın belə strukturu olduqca nadirdir. Bir budaq digərindən daha çox inkişaf etdikdə, asimmetrik dumanlıqlar daha nadirdir.
Sb və Sc
Edwin P. Hubble alt sinfi Sb nəzərəçarpacaq dərəcədə inkişaf etmiş qollara malikdir, lakin onların zəngin qolları yoxdur. Nüvələr ilk növlərdən nəzərəçarpacaq dərəcədə kiçikdir. Spiral ulduz klasterlərinin üçüncü alt sinfinə (Sc) yüksək inkişaf etmiş budaqları olan obyektlər daxildir, lakin onların mərkəzi nisbətən kiçikdir.
Yenidən doğulmaq mümkündürmü?
Alimlər müəyyən ediblər ki, spiral quruluş ulduzların güclü sıxılma nəticəsində yaranan qeyri-sabit hərəkətinin nəticəsidir. Bundan əlavə, qeyd etmək lazımdır ki, bir qayda olaraq, isti nəhənglər qollarda cəmləşir və diffuz maddənin əsas kütlələri - ulduzlararası toz və ulduzlararası qaz orada toplanır. Bu hadisəyə başqa tərəfdən də baxmaq olar. Heç bir şübhə yoxdur ki, təkamül zamanı çox sıxılmış bir ulduz çoxluğuartıq sıxılma dərəcəsini itirə bilməz. Deməli, əks keçid də mümkün deyil. Nəticədə belə qənaətə gəlirik ki, elliptik qalaktikalar spiral qalaktikaya çevrilə bilməz və əksinə, çünki kosmos (Kainat) belə düzülüb. Başqa sözlə, bu iki növ ulduz çoxluğu tək təkamül inkişafının iki fərqli mərhələsi deyil, tamamilə fərqli sistemlərdir. Hər bir belə növ fərqli sıxılma nisbətinə görə əks təkamül yollarının nümunəsidir. Və bu xüsusiyyət, öz növbəsində, qalaktikaların fırlanma fərqindən asılıdır. Məsələn, bir ulduz sistemi meydana gəlməsi zamanı kifayət qədər fırlanma alırsa, büzülüb spiral qollarını inkişaf etdirə bilər. Əgər fırlanma dərəcəsi qeyri-kafi olarsa, onda qalaktika daha az sıxılacaq və onun budaqları əmələ gəlməyəcək - bu, klassik elliptik forma olacaq.
Başqa hansı fərqlər var
Eliptik və spiral ulduz sistemləri arasında başqa fərqlər də var. Beləliklə, sıxılma səviyyəsi aşağı olan birinci tip qalaktika diffuz maddənin az olması (və ya tam olmaması) ilə xarakterizə olunur. Eyni zamanda, yüksək sıxılma səviyyəsinə malik spiral qruplar həm qaz, həm də toz hissəciklərini ehtiva edir. Alimlər bu fərqi aşağıdakı şəkildə izah edirlər. Toz hissəcikləri və qaz hissəcikləri hərəkəti zamanı vaxtaşırı toqquşur. Bu proses qeyri-elastikdir. Toqquşmadan sonra hissəciklər enerjilərinin bir hissəsini itirir və nəticədə tədricən həmin hissəciklərə yerləşirlər.ulduz sistemində ən az potensial enerjinin olduğu yerlər.
Yüksək sıxılmış sistemlər
Yuxarıda təsvir edilən proses yüksək sıxılmış ulduz sistemində baş verirsə, o zaman diffuz maddə qalaktikanın əsas müstəvisində məskunlaşmalıdır, çünki burada potensial enerjinin səviyyəsi ən aşağıdır. Qaz və toz hissəciklərinin toplandığı yerdir. Bundan əlavə, diffuz maddə öz hərəkətinə ulduz çoxluğunun əsas müstəvisində başlayır. Hissəciklər dairəvi orbitlərdə demək olar ki, paralel hərəkət edirlər. Nəticədə, burada toqquşmalar olduqca nadirdir. Əgər onlar baş verərsə, enerji itkiləri əhəmiyyətsizdir. Buradan belə nəticə çıxır ki, maddə qalaktikanın mərkəzinə doğru irəliləmir, burada potensial enerji daha da aşağı səviyyədədir.
Zəif sıxılmış sistemlər
İndi ellipsoid qalaktikanın necə davrandığını düşünün. Bu tip bir ulduz sistemi bu prosesin tamamilə fərqli inkişafı ilə fərqlənir. Burada əsas müstəvi potensial enerjinin aşağı səviyyədə olduğu açıq bir bölgə deyil. Bu parametrdə güclü azalma yalnız ulduz klasterinin mərkəzi istiqamətində baş verir. Bu isə o deməkdir ki, ulduzlararası toz və qaz qalaktikanın mərkəzinə çəkiləcək. Nəticədə burada diffuz maddənin sıxlığı spiral sistemdə düz səpilmə ilə müqayisədə çox yüksək olacaq. Cazibə qüvvəsinin təsiri altında toplanmanın mərkəzində toplanan toz və qaz hissəcikləri kiçilməyə başlayacaq və bununla da sıx maddənin kiçik zonası əmələ gələcək. Alimlər gələcəkdə bu məsələdən irəli gəliryeni ulduzlar yaranmağa başlayır. Burada başqa bir şey vacibdir - zəif sıxılmış qalaktikanın nüvəsində yerləşən kiçik qaz və toz buludu müşahidə zamanı özünü aşkar etməyə imkan vermir.
Aralıq mərhələlər
Ulduz klasterlərinin iki əsas növünü nəzərdən keçirdik - zəif və güclü sıxılma səviyyəsi ilə. Bununla belə, sistemin sıxılmasının bu parametrlər arasında olduğu ara mərhələlər də var. Belə qalaktikalarda bu xüsusiyyət diffuz maddənin çoxluğun bütün əsas müstəvisi boyunca toplanması üçün kifayət qədər güclü deyil. Və eyni zamanda, qaz və toz hissəciklərinin nüvənin bölgəsində cəmləşməsi üçün kifayət qədər zəif deyil. Belə qalaktikalarda diffuz maddə ulduz çoxluğunun nüvəsi ətrafında toplanan kiçik bir müstəvidə toplanır.
Qalaktikalar
Spiral qalaktikaların başqa bir alt növü məlumdur - bu, çubuqlu ulduz çoxluğudur. Onun xüsusiyyəti aşağıdakı kimidir. Əgər şərti spiral sistemdə qollar birbaşa disk formalı nüvədən çıxırsa, bu tipdə mərkəz düz körpünün ortasında yerləşir. Və belə bir klasterin budaqları bu seqmentin uclarından başlayır. Onlara çarpaz spirallardan ibarət qalaktikalar da deyilir. Yeri gəlmişkən, bu tullananın fiziki təbiəti hələ də məlum deyil.
Bundan əlavə, elm adamları başqa bir növ ulduz çoxluqları aşkar ediblər. Onlar spiral qalaktikalar kimi bir nüvə ilə xarakterizə olunur, lakin qolları yoxdur. Bir nüvənin olması güclü sıxılma olduğunu göstərir, lakinbütün digər parametrlər ellipsoidal sistemlərə bənzəyir. Belə çoxluqlara lentikulyar deyilir. Alimlər bu dumanlıqların spiral qalaktika tərəfindən diffuz maddənin itirilməsi nəticəsində əmələ gəldiyini irəli sürürlər.
