Mysleli jste si, že Mléčná dráha byla vytvořena ve stejné formě jako ostatní stovky miliard galaxií, které existují?
No odpověď je ne!
Ve známém vesmíru existují různé typy galaxií.
Ve skutečnosti nejsou všechny galaxie úplně stejné, existují různé typy galaxií a jsou klasifikovány podle jejich tvaru nebo podle luminiscence jejich hvězd.
Studium povahy galaxií je jednou z nejdůležitějších oblastí výzkumu v moderní astronomii.
Pokusit se porozumět jejich složení, chování, formovacímu procesu a dokonce i jejich vzájemné interakci je životně důležité, abychom mohli začít odhalovat všechna tajemství našeho vesmíru.
Po tisíce let jsme si mysleli, že naše sluneční soustava je vše, co existuje, a že naše planeta je středem toho, co bylo považováno za božské stvoření.
Později jsme pochopili, že jsme se velmi mýlili; existují miliony hvězd, jako je naše slunce, mnoho s celými planetárními systémy, které kolem nich obíhají... a naše mysl se rozšířila.
Naše galaxie (která se zdála být celým vesmírem) je obrovská a my jsme jen její malinkou částí.
Ale jako by to nestačilo, pak jsme objevili ještě něco: Naše galaxie, které se již zdály být nekonečné, hostily všechny ty hvězdy a planety, nic víc než bezvýznamný bod v celé vesmírné struktuře.
V celém vesmíru jsou stovky tisíc dalších galaxií!
Naše galaxie je působivá. Pokud chcete vědět vše, co souvisí s Mléčnou dráhou, stačí kliknout a přečíst si náš článek Mléčná dráha: Kolik toho víte o naší galaxii?
Představa o naší existenci se navždy změnila: nejsme jen bezvýznamným bodem, jsme bezvýznamným bodem v jiném bezvýznamném bodu.
Jaká rána pro naše ego!
Objevování různých typů galaxií
Od vynálezu prvního dalekohledu v roce 1606 jsme teprve začali chápat působivou složitost vesmíru a jeho kolosální rozměry. Pochopili jsme, že naše sluneční soustava není jedinečná, že takových jsou v naší galaxii miliardy, ale tím to neskončilo.
Po stovky let jsme si mysleli, že naše galaxie je vše, co existuje, věřili jsme, že vesmír končí na hranicích Mléčné dráhy. Nic vzdálenějšího od reality.
Až v roce 1923, kdy legendární astronom Hubble Edwin začal si všímat něčeho zvláštního u něčeho, co vypadalo jako velmi vzdálená hvězdokupa.
Díky výpočtům provedeným na základě vztahu mezi svítivostí a vzdáleností (s přihlédnutím k rytmu světelných pulsů vyzařovaných hvězdami) učinil objev, který by zcela změnil naše chápání vesmíru: Tato skupina hvězd byla mimo hranice naší galaxie.
Objev vedl k jedinému závěru: Naše galaxie nepředstavovala celý rozsah vesmíru, ale: Kolik je tedy galaxií?
Ukázalo se, že skupina hvězd objevená Hubbleem mimo naši galaxii je tím, co dnes známe Andromeda, naše nejbližší sousední galaxie, jen 2.5 světelného roku daleko.
Dalším zajímavým faktem je, že Andromeda se nezdála být zcela identická s Mléčnou dráhou, naší galaxií (ačkoli se jim často říkalo „dvojčata galaxií“). To položilo na stůl další důležitou otázku:Existují ve vesmíru různé typy galaxií?
Od té doby, téměř před 100 lety, se mnoho astronomů a astrofyziků plně věnovalo identifikaci a pochopení toho, jaké typy galaxií existují ve vesmíru. Výsledky jsou opravdu fascinující.
Jak studujeme různé typy galaxií
Ano, v roce 1923 se nám poprvé podařilo spatřit další sousední galaxii, ale od té doby se ponořit se do studia jiných galaxií zdálo být téměř nemožné, alespoň pro nástroje dostupné ve XNUMX. století.
Věci se však změnily od roku 1990, kdy NASA zavedla Hubbleův super vesmírný dalekohled.
Tato je na rozdíl od svých předchůdců vybavena speciálními čočkami, citlivými na emise infračerveného a ultrafialového světla a na impulsy způsobené emisemi rentgenového a gama záření, obojí v důsledku jaderné fúze na povrchu mnoha hvězd.
Co nám HST ukázal?
Mléčná dráha a Andromeda nejsou dvě osiřelé sestry, bloudící samy vesmírem. Ve skutečnosti jsou staršími sestrami galaktické kupy, tvořené celkem 46 galaxiemi, což zase představuje mikroskopickou část „super konglomerát” galaktické, složené z více než 5.000 XNUMX různých galaxií.
Klíčovým slovem zde bylo „jiné“.
S tolika vzorky ke studiu vědci zjistili, že ne všechny galaxie jsou stejné a mnohé se dokonce navzájem nepodobají tolik jako Mléčná dráha a Andromeda (obě jsou spirální galaxie).
Na konci XNUMX. století pak vyvstala otázka, která definovala astronomický výzkum v pozdějších letech: Kolik druhů galaxií existuje a jaké to jsou?
Hubbleova sekvence: Takto se měří galaxie
Hubbleova sekvence pro zobrazení různých typů galaxií podle jejich tvaru
Po revolučním objevu galaxie v Andromedě v roce 1923 se Edwin Hubble zasvětil objevování různých typy galaxií, které existují a vyvinout metodu pro jejich klasifikaci.
Odtud se zrodilo to, co dnes známe jako Hubbleova sekvence nebo také diagram ladičky, což je její skutečný název.
Tato sekvence zahrnuje různé typy galaxií, které existují podle tvaru, který mají v důsledku uspořádání hmoty uvnitř nich, zejména shluky kosmických plynů a hvězdného prachu.
Každá kategorie podle tvaru se navíc dále dělí na podkategorie podle uspořádání její hmotnosti, průměru a svítivosti.
- Spirální galaxie
- Pravidelné
- spirály s příčkou
- střední spirála
- Eliptické galaxie
- čtvercové elipsy
- diskoidní eliptikaly
- Nepravidelné galaxie
Typy galaxií podle jejich tvaru
Galaxie jsou tvořeny převážně hvězdným prachem, který obíhá spolu s hvězdami, planetami a dalšími vesmírnými objekty kolem galaktického středu (kterým je obvykle černá díra).
Jde o to, že uspořádání těl galaxie kolem jádra může mít různé formy, a proto vznikají různé typy galaxií, které máme v naší klasifikaci.
Existují tři hlavní typy galaxií podle jejich tvaru: eliptické, spirální a čočkové.
Nedávno byla také přidána čtvrtá kategorie: Nepravidelné galaxie. Do této kategorie spadají různé typy galaxií, které neodpovídají charakteristikám jiných klasifikací.
Uvidíme, o co jde:
Eliptické galaxie
Eliptické typy galaxií jsou v našem vesmíru velmi hojné. Mohou být mnohem impozantnější než masivní spirální galaxie, protože největší eliptické galaxie jsou výsledkem mnoha kolizí menších galaxií během milionů let.
Z tohoto důvodu vykazují eliptické galaxie plochý, oválný tvar, podobný elipse (odtud jejich název), ale v prvcích, které je tvoří, není patrné žádné uspořádané chování.
V těchto galaxiích hvězdy, planety, planetoidy, prachová mračna a asteroidy obíhají neuspořádaným způsobem, aniž by sledovaly zdánlivý gravitační vzorec (jak je tomu u spirálních galaxií), takže jejich struktura je špatně definovaná.
Eliptické galaxie se vyznačují tím, že jsou tvořeny převážně starými a hmotnými hvězdami a vykazují značně nízké koncentrace hvězdného prachu, proto se odhaduje, že jejich rychlost zrodu nových hvězd je velmi nízká, téměř nulová.
Spirální galaxie
Spirální galaxie, stejně jako naše Mléčná dráha, mají mnohem více definovaný tvar těla než eliptické galaxie. V tomto případě se veškerá galaktická hmota uspořádaně otáčí kolem galaktického jádra.
Galaktické jádro neboli výduť může měřit v průměru několik světelných let a je tvořeno převážně hustou kupou hmotných hvězd, takže nejvyšší svítivost je přítomna v její centrální části.
Pokud se však podíváme dále směrem ke středu, objevíme něco velmi důležitého, masivní hvězdy vybouleniny se obvykle točí kolem mnohem hustšího bodu hmoty: černé díry, která vydává veškerou gravitační sílu, která dominuje celé galaxii.
Například naší galaxii dominuje supermasivní černá díra zvaná Sagittarius A.
Když jdeme dále od středu galaxie, nacházíme disk. Disk obsahuje většinu těla spirálních galaxií a je tvořen většinou hvězd, planet a mezihvězdného prachu.
Rotace shluků hmoty v disku kolem gravitačního centra způsobuje, že tvoří několik excentrických ramen, což mu dává jeho dobře známý spirálovitý tvar.
Naše galaxie se například skládá ze 2 známých hlavních ramen: Štít Centaurus, Perseus a různé větve s nižší hustotou: Výběžek Orionu, Střelec a Norma.
Spirální galaxie lze klasifikovat od S01 do S07 podle stupně excentricity jejich ramen. Čím otevřenější jsou ramena vzhledem ke středu galaxie, tím vyšší je jejich pozice v žebříčku.
Lentikulární galaxie
Galaxie, které jsou dnes katalogizovány jako lentikulární, se mají za to, že leží v určitém bodě přechodu mezi eliptickými a spirálními galaxiemi. Navzdory tomu, že mají tvar disku a vykazují známky toho, že měli paže, ztráta jejich mezihvězdné hmoty je vymazala.
Protože jeho ramena nemají žádný stupeň excentricity, jeho klasifikace na Hubbleově stupnici je S0.
Nepravidelné galaxie jsou bohaté na mezihvězdná prachová mračna a mladé trpasličí hvězdy. Jsou také velmi štíhlou klasifikací, pouze 3 % pozorovatelných galaxií mohou spadat do klasifikace lentikulárních galaxií.
Jakými typy galaxií se mohou lentikulární galaxie stát?
Lentikulární galaxie jsou považovány za jednoduše spirální galaxie, které ještě nedosáhly bodu zralosti nebo nahromadění dostatečného množství hmoty, aby nabyly typického spirálního tvaru.
Jak se hromadí více hmoty, její ramena se zvětšují, vzdalují se od gravitačního centra a získávají typický spirálovitý tvar, který lze klasifikovat od S01 do s07.
Nepravidelné galaxie
Nepravidelné galaxie jsou pro moderní astronomii jednoduše záhadou a spadají do jedné klasifikace, protože dobře nezapadají do jiných klasifikací v Hubbleově sekvenci.
Zdá se, že tyto typy nepravidelných galaxií nepředstavují definovanou strukturu v rozložení jejich hmoty; nejsou eliptické a spirálovité.
Veškerá hmota v galaxii se jen hromadí do poruchy ve vesmíru, neotáčí se kolem určitého gravitačního bodu, ani nevykazuje žádný zdánlivý systém nebo řád. Obvykle mají zcela nepravidelné tvary, jako svítící skvrny v prostoru.
Skládají se z různých prvků: většinou jsou to asteroidy, velké množství plynu a prachu a mladé a malé hvězdy.
Další klasifikace galaxií, které existují ve vesmíru
Typy galaxií nejsou klasifikovány pouze na základě rozložení jejich hmoty, ale také podle množství a typu záření, které vyzařují do vesmíru.
Galaxie, které produkují dostatek energie k vyzařování velkých částí elektromagnetického záření směrem ven, se nazývají aktivní galaxie.
Galaxie, které spadají do této klasifikace, nevyzařují elektromagnetické vlny z pravidelných prvků galaxie (hvězdný prach, hvězdy a planety), ale z mimořádných procesů, které mají obecně původ v galaktickém jádru.
Tyto galaxie mají něco, co se nazývá aktivní galaktické jádro (AGN).
Předpokládá se, že AGN vznikají, když jsou do černé díry, která dominuje středu galaxie, nasávány velké koncentrace prachu nebo materiálu.
Kvůli vysokým rychlostem gravitačního magnetismu, který vytváří super tření, se hmota zahřívá vysokou rychlostí a okamžitě se mění v plazmu, která generuje silná magnetická pole, která jsou vypuzována mimo galaxii.
Ne všechny galaxie jsou schopny generovat tento jev z různých důvodů. Ve skutečnosti je pouze 10 % galaxií pozorovatelných ze Země schopno generovat tento fyzikální jev.
Existují různé typy aktivních galaxií podle množství a typu energie, kterou uvolňují ven.
Galaxie Seyfert
Jsou to obecně spirální galaxie s velmi jasným jádrem a velkým množstvím hyperkoncentrované hmoty ve středu.
Když mezihvězdná hmota padá do černé díry, generuje spektrální emisní čáry, tvořené převážně atomy vodíku, helia a uhlíku.
starburst galaxie
Starbursts jsou typy galaxií, které nevytvářejí elektromagnetická pole jako výsledek částicových výtrysků emitovaných z aktivního galaktického jádra.
V tomto případě je uvolněná energie produkována jako důsledek několika simultánních výbuchů hvězd. To znamená, že jde o galaxie s mnohem vyšší rychlostí zrození nových hvězd, než je průměr v jiných galaxiích, což uvolňuje větší množství energie do vesmíru.
Hvězdné větry táhnou část přebytečné koncentrace molekul vodíku a vytvářejí vysokoenergetická elektromagnetická pole, která jsou vypuzována ze středu galaxie do vesmíru.