Морфологическая классификация галактик - Galaxy morphological classification

Диаграмма в виде камертона последовательности Хаббла

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 Хаббла

Основная статья: Последовательность Хаббла
Спиральная галактика UGC 12591 классифицируется как галактика S0 / Sa.

Последовательность Хаббла - это схема морфологической классификации галактик, изобретенная Эдвином Хабблом в 1926 году. 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 ):

  • Эллиптические галактики имеют плавное безлимитное распределение света и на изображениях выглядят как эллипсы. Они обозначаются буквой «E», за которой следует целое число n, обозначающее степень их эллиптичности на небе. Конкретный рейтинг эллиптичности зависит от соотношения большой (а) и малой осей (b), таким образом:
  • 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".
  • 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. «Линзовидные галактики» . cas.sdss.org . Проверено 6 февраля 2019 .</ref>
Последовательность Хаббла на протяжении всей истории Вселенной.

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).

Последовательность Хаббла часто представляется в виде двухзубой 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».

По сей день последовательность Хаббла является наиболее часто используемой системой для классификации галактик как в профессиональных астрономических исследованиях, так и в любительской астрономии . 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.

Система де Вокулёр

Диаграмма морфологии галактик Хаббла - де Вокулера
Морфология галактики.jpg
NGC 6782 : спиральная галактика (тип SB (r) 0 / a) с тремя кольцами разного радиуса, а также перемычкой.
NGC 7793 : спиральная галактика типа SA (s) d.
Большое Магелланово Облако : тип SBM галактики.

Система де Вокулёра для классификации галактик является широко используемым расширением последовательности Хаббла , впервые описанной Жераром де Вокулёром в 1959 году. Де Вокулёр утверждал, что двумерная классификация спиральных галактик Хабблом, основанная на плотности спиральных рукавов и присутствии или отсутствие перемычки - неадекватно описывает весь диапазон наблюдаемых морфологий галактик. В частности, он утверждал, что кольца и линзы являются важными структурными компонентами спиральных галактик.

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:

  • 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. 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 обращены ребром к линии. видимости).
  • 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).
  • 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:
    • 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
    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).

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.

Числовая стадия Хаббла

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). 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.

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).

Числовая стадия Хаббла
Стадия Хаббла T −6 −5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
de Vaucouleurs класс cE E E + S0 - S0 0 S0 + S0 / а Сб Саб Sb Sbc Sc Scd Sd SDM См Я
приблизительный класс Хаббла 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)

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.

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.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "Замечательный галактический гибрид" . www.spacetelescope.org . Проверено 27 февраля 2017 года .
  2. ^ Хаббл, EP (1926). «Внегалактические туманности». Вклады Обсерватории Маунт Вильсон / Института Карнеги в Вашингтоне . 324 : 1–49. Bibcode : 1926CMWCI.324 .... 1H .
  3. ^ Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . Нью-Хейвен: издательство Йельского университета . LCCN  36018182 .
  4. ^ a b information@eso.org. «Камертон Хаббла - классификация галактик» . www.spacetelescope.org . Проверено 6 февраля 2019 .
  5. ^ Бинни, Джеймс (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0.
  6. ^ "Эллиптическая галактика" . КОСМОС - Энциклопедия астрономии САО . Проверено 19 сентября 2020 .
  7. ^ «Хаббл исследует происхождение современных галактик» . Пресс-релиз ЕКА / Хаббла . Проверено 20 августа 2013 года .
  8. ^ "Галактики" . www.jb.man.ac.uk . Проверено 6 февраля 2019 .
  9. ^ Iafrate, Г. "ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ХАББЛА" (PDF) . uni-heidelberg.de . Проверено 6 февраля 2019 .
  10. ↑ Королевское астрономическое общество (11 июня 2019 г.). «Гражданские ученые перенастраивают классификацию галактик Хаббла» . EurekAlert! . Проверено 11 июня 2019 .
  11. ^ 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 .
  12. ^ 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.
  13. ^ Бинни, Дж . ; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691-02565-0.
  14. ^ «Галактика - Типы галактик» . Британская энциклопедия . Проверено 6 февраля 2019 .
  15. ^ 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 .
  16. ^ a b De Vaucouleurs, G. (1994). «Глобальные физические параметры галактик» ( PostScript ) . Проверено 2 января 2008 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  17. ^ «Качественные и количественные классификации галактик» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 6 февраля 2019 .
  18. ^ 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 .
  19. ^ Binney, J .; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0.
  20. ^ "Классификация Йеркса" . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 6 февраля 2019 .
  21. ^ Дорогой, Дэвид. «классификация галактик» . www.daviddarling.info . Проверено 6 февраля 2019 .

внешние ссылки