Dimenzió #20

Csillagnézők

(csillagászattörténet, csillagászat, űrkutatás, fizika, asztrofizika)

                             A GALAXISOK TÍPUSAI

   A  Világegyetemben  óriási  számban  léteznek  Tejútrendszerünkhöz többé-
kevésbé  hasonló  galaxisok,  ezeket  nevezzük  extragalaxisoknak.  Ebbe  az
osztályba  tartozik  minden  olyan Tejútrendszerünkön kívüli objektum, amely
csillagokat  tartalmaz.  A galaxisokat jellemzőik alapján három fő csoportba
sorolhatjuk:  elliptikus,  spirális  és  szabálytalan galaxisok csoportjába.
Ezek  előfordulási  arányát  nehéz meghatározni, amennyiben a Lokális Halmaz
eloszlását   vizsgáljuk,   akkor   49%   elliptikus,  10%  spirális  és  41%
szabálytalan galaxist találunk, valószínűleg ehhez hasonló eloszlás érvényes
a  Világegyetem  más részeire is. (A 49% elliptikus galaxis főleg kisméretű,
törpe  elliptikust  takar.)  A  galaxisok  tömege  rendkívül  széles  skálán
változik,  néhány százezer, millió naptömegtől 10^13 naptömegig terjed (vagy
még  tovább),  természetesen  a galaxisok többsége a kisebbek közé tartozik.
Ezeket   nevezzük   törpegalaxisoknak,   csillagtartalmukkal   egy   nagyobb
gömbhalmaz  is  felveheti  a  versenyt.  (Méretük  azonban  legalább tízszer
akkora,  mint egy ugyanannyi csillagot számláló gömbhalmazé.) A szabálytalan
galaxisok kistömegűek, az elliptikusok között akadnak kis- és rendkívül nagy
tömegűek,  a  spirálisok  szinte  mindig nagytömegűek. A legutóbbi kutatások
eredményei  szerint  sok galaxist hatalmas, láthatatlan anyagból álló korona
övez,  amelynek  tömege  többszöröse  a  galaxis  látható  tartománya  által
képviselt tömegnek.

   Az  elliptikus  galaxisok,  mint  ahogyan  azt  elnevezésük  is  mutatja,
elliptikus  alakkal  rendelkeznek.  Megjelenésük  a  gömb formától egészen a
lapos   lencse   alakig  terjed  (E0-E7).  Széles  tömegskálát  képviselnek,
többségük  törpe elliptikus, ezek tömege csak néhány millió naptömeg, míg az
óriás  elliptikusok  a  10^13  naptömeget is elérhetik. (Ez utóbbiak gyakran
nagy galaxishalmazok centrumában találhatók, és a környezetükben lévő kisebb
galaxisok  bekebelezésével folyamatosan növekednek.) Felületi fényességük és
anyagsűrűségük  egyenletesen  csökken  a  centrumtól  a  kifelé haladva, nem
rendelkeznek  a  spirálisokra  jellemző  határozott körvonalú maggal. Fontos
jellemzőjük az általános vörös szín, mely a bennük található sárgás, vöröses
csillagok  bőségéből,  illetve a kékes, fehéres csillagok hiányából ered. (A
kékes,  fehéres  csillagok  nagytömegűek,  rövid  életűek - ezért jelenlétük
folyamatos csillagkeletkezésre utal. Sárgás, vöröses színárnyalattal pedig a
kistömegű,  hosszú  életű  csillagok  rendelkeznek.) Az elliptikus galaxisok
csillagai  tehát  idős  objektumok,  napjainkban már alig keletkeznek bennük
csillagok.  Ezt támasztja alá az a tény is, hogy rendkívül kevés csillagközi
anyagot tartalmaznak. Az elliptikus galaxisok alakja globális forgó mozgásra
utal,  ez  azonban  csak  látszat.  A  bennük található csillagok mozgásában
ugyanis  általában  nincsen  kitüntetett  irány  -  azaz kaotikusan, "össze-
vissza"  keringenek  a  centrum  körül.  A  legújabb  megfigyelések  további
érdekességgel szolgáltak: kiderült néhány elliptikusról, hogy alakjuk nem is
forgási, hanem háromtengelyű ellipszoid.

   A spirális galaxisokra a központi mag, valamint az ezt övező korong és az
abban  található  spirálkarok  a  jellemzőek. Alakjuk erősen lapult, látható
anyaguk  legnagyobb  része  korongjukban  található.  Tömegük és méretük nem
változik  olyan  széles  skálán,  mint  az  elliptikusoké.  A korong (fősík)
képviseli  a  galaxisok forgássíkját, mely jelentős impulzussal, perdülettel
rendelkezik.    Csillagtartalmuk    alapján   két   fő   alrendszert   lehet
megkülönböztetni  bennük. A korongot övező közel gömb alakú ritka haloban és
a  korong  közepén elhelyezkedő magban főleg vöröses csillagok vannak. Itt a
csillagkeletkezés  fő  szakasza  már rég lezajlott - ebben az elliptikusokra
hasonlítanak. A korongban ezzel ellentétben sok fiatal csillag található, és
jelentős  mennyiségű  csillagközi  anyag  -  itt  napjainkban  is  folyik  a
csillagkeletkezés.  Két  fő  altípusukat  érdemes megkülönböztetni. A normál
spirálisoknál  (S)  a karok feltekeredése a mag környékén kezdődik. A horgas
vagy  küllős  spirálisoknál  (Sb)  a karok egy darabig egyenesen, radiálisan
haladnak  kifelé,  és  csak  később kezdenek el felcsavarodni. (A spirálisok
közül  kb.  20% horgas spirális.) Ezeken belül is megkülönböztetünk "jobban"
illetve  "kevésbé"  feltekeredett spirálkarokkal rendelkező galaxisokat (Sa,
Sb,  Sc  illetve  SBa,  SBb,  SBc).  A  szorosabb spirálkarokkal rendelkezők
általában  kevesebb,  a  lazább,  nyíltabb  spirálkarokkal  rendelkezők több
csillagközi  anyagot  tartalmaznak.  A  spirális  galaxisok dinamikájáról az
utóbbi  években  érdekes  ismereteket  szereztünk.  Amennyiben  megmérjük  a
galaxisok csillagainak keringési sebességét a centrumtól kifelé haladva, azt
találjuk,  hogy  a korong külső részében a sebesség csökkenése helyett annak
állandóvá  válása,  időnként  pedig  növekedése  tapasztalható.  Ha  ezek  a
galaxisok   csak   annyi   tömeget   tartalmaznának,  mint  amennyit  bennük
közvetlenül  meg  tudunk  figyelni, akkor a külső részeknek a nagy keringési
sebesség  miatt  már  régen  széjjel  kellett  volna repülniük. Így azt kell
feltételeznünk,  hogy jelentős mennyiségű láthatatlan tömeggel rendelkeznek,
és  ennek  gravitációs  tere  készteti  gyorsabb  keringésre  a csillagokat,
valamint  tartja  meg őket pályájukon. Az ilyen láthatatlan anyag tömege kb.
10-szerese  a  láthatónak,  és  egy  hatalmas  korona  formájában övezheti a
galaxist.

   A lentikuláris (S0) galaxisok az elliptikus és spirális rendszerek között
átmenetet  alkotnak.  Koronggal  és  központi  maggal  rendelkeznek,  magjuk
viszont   általában  nagyobb  korongjukhoz  képest,  mint  a  spirálisoknál.
Korongjukban  nincsenek felcsavarodott spirálkarok. Színük, csillagtartalmuk
az  elliptikusokéra emlékeztet, a csillagkeletkezés fő szakasza már jó ideje
lezajlott   bennük,   többségük   kevés   csillagközi   anyagot   tartalmaz.
Forgássíkjuk egybeesik korongjukkal, ebben a spirálisokra hasonlítanak.

   Szabálytalan  galaxisok (Irr) azok az objektumok, melyek nem rendelkeznek
szimmetrikus  felépítéssel.  Méretük  kicsi,  tömegük  általában 10 milliárd
naptömeg alatti. Többnyire sok csillagközi anyagot tartalmaznak, gyakran még
a  spirálisoknál  is többet, látható anyaguk 10-20%-át intersztelláris anyag
alkothatja.  Külön csoportként említhetők meg a szabálytalanokon belül a kék
kompakt  galaxisok,  amelyek  különálló II területekre, ionizált gázfelhőkre
emlékeztetnek.   Ezek   aktív   csillagkeletkezés  színhelyei,  sok  fiatal,
nagytömegű  csillag  alakítja  ki  színüket.  Általában kisméretűek, tömegük
néhány  százmillió  naptömeg,  átmérőjük  néhány  ezer  fényév. Anyaguk csak
néhány  százmillió  évig  képes  "táplálni"  a  heves  csillagkeletkezést. A
szabálytalan  galaxisok  eredete  nem  ismert,  nagyrészük galaxisok közötti
kölcsönhatások során leszakadt, kidobott anyagtömeg lehet.

   A  galaxisok  típusa  és  csillagtartalma  között  -  mint  ahogyan  az a
fentiekből  kiderült - összefüggést lehet felfedezni. Az elliptikusokban már
rég  lezajlott  a csillagkeletkezés fő szakasza, a spirálisokban jelenleg is
sok csillag keletkezik, és némelyik szabálytalan galaxis még a spirálisoknál
is  több csillagközi anyagot tartalmaz. Mindazonáltal ezek nem egy fejlődési
folyamat   különböző   állomásait  képviselik  -  az  eltérő  galaxistípusok
valószínűleg  más-más  folyamatok  révén és eltérő körülmények között jöttek
létre.  (Kivételes  esetekben  azért  megváltozhat egy galaxis típusa. Ilyen
eseményre  kerülhet  sor  például, amikor két spirálgalaxis összeütközésével
anyaguk  összekeveredik,  és  elliptikus  rendszert  alkotnak.  A  galaxisok
kölcsönhatásakor   anyagtömegek   lökődhetnek  ki,  ezek  apró  szabálytalan
galaxisokként élhetnek tovább.)

   A  galaxisok  látványa,  megjelenése  könnyen  félrevezethet bennünket. A
jelenlegi  kutatások  szerint sok galaxisnál a látható anyag csak kis részét
képviseli  a  teljes  tömegnek, melynek nagyobb hányada láthatatlan formában
van  jelen.  De gyakran a látható tartomány is megtévesztheti a szemlélődőt.
Ha egy spirális galaxisról készült felvételre pillantunk, két dolgot veszünk
észre  elsőként:  a  fényes  magot,  valamint  a körülötte tekergő ugyancsak
fényes  spirálkarokat.  Azt gondolhatnánk, hogy a korongban a csillagok nagy
része a spirálkarokban található, míg az azokat elválasztó sötét térségekben
csak  elvétve  akad egy-egy csillag - pedig a valóságban nem ez a helyzet. A
spirálkarok  közötti  régiók közel ugyanannyi csillagot tartalmaznak, mint a
karok  fényes részei. A spirálkarok csupán azért feltűnőek, mert a rendkívül
nagy   energiakibocsátású  és  fényességű  csillagok  többsége  és  a  velük
kapcsolatban lévő gázfelhők itt találhatók. Mint azt már a "Csillagok élete"
című  fejezetben  megállapítottuk,  az  ilyen  objektumok  mindössze 1-2%-át
képviselik  a csillagok teljes "nemzetségének". Miért csoportosulnak ezek az
égitestek   a   spirálkarokban?   Ennek   oka   egyszerű:  a  spirálkarokban
kismértékben  megnő a csillagközi anyag sűrűsége, és a körülmények kedveznek
a csillagkeletkezésnek, ezért itt sok csillag alakul ki. A nagyobb tömegű és
energiasugárzású  objektumok élettartama azonban rövid, így leélik életüket,
mielőtt még messze jutnának a spirálkartól - azaz csak szülőhelyük közelében
tündökölhetnek.

   A  galaxis  szó  hallatán  többnyire  olyan  hatalmas  objektumok  jutnak
eszünkbe,   mint   például   az   Androméda-galaxis.   Sűrű  magot,  kavargó
spirálkarokat,  óriási  csillagközi  felhőket és szinte megszámlálhatatlanul
sok  csillagot  képzelünk  magunk  elé.  A galaxisok többsége azonban sokkal
kevésbé  látványos  objektum.  A  Lokális  Halmaznak  33  tagja  van  (l. az
alábbiakban),  ezek  közül  a  legnagyobb  tömegű  az Androméda-galaxis és a
Tejútrendszer.  A  halmaz  összes  többi  galaxisa kisebb, ezek közül sok az
előbbi kettőnek a kísérője. A mi kísérőgalaxisaink közül a Magellán-felhők a
legismertebbek,   de   még  ezek  sem  mondhatók  tipikus  objektumoknak.  A
Tejútrendszer  átlagos  kísérői  a  kisméretű  törpegalaxisok, elliptikus és
szabálytalan  törpe  csillagvárosok.  Ezek mindössze néhány millió csillagot
tartalmazó   rendszerek,   csillagtartalmukkal  egy  nagyobb  gömbhalmaz  is
felveheti  a  versenyt.  A  galaxisok  nagyrészét  ilyen törpék alkothatják,
mennyiségük  körülbelül  egy  nagyságrenddel  haladja meg a miénkhez hasonló
méretű galaxisok számát. Természetesen annak ellenére, hogy számuk hatalmas,
az általuk birtokolt tömeg kicsi.

   Tejútrendszerünk tehát tekintélyes galaxis, azonban azt sem szabad hinni,
hogy rendkívüli objektum lenne. Akárcsak a csillagok esetében, ha messzebbre
tekintünk,  itt  is  észrevehetjük, hogy hozzánk hasonló méretű galaxisokból
még  sokmillió  van  szétszórva a Világegyetem általunk megfigyelt részében.
Sőt  olyanok  is  akadnak,  melyek  tömege jócskán felül is múlja a mienkét.
Amikor  egy  távoli galaxishalmazról készült felvételt nézünk, jusson mindig
eszünkben,    hogy    csak   a   legfényesebb   galaxisok   hagytak   nyomot
fotólemezeinken.  A  halványabbak,  melyek  száma  nagyobb,  egyáltalán  nem
látszanak.  Ugyanígy  a  felvételeken általában csak a fényesebb belső része
látható  a  galaxisoknak.  Az  utóbbi  évek  kutatásai  egy  még  érdekesebb
ismerettel  szolgáltak:  nemcsak  a  kis galaxisok között találunk halványan
pislákolókat,  hanem  a  nagyobbak, a Tejútrendszerünkkel megegyező méretűek
között   is.   Ezeket  Kis  Felületi  Fényességű  (Low  Surface  Brightness)
galaxisoknak   nevezik,   minden  típusban  előfordulnak.  Olyan  objektumok
lehetnek,   amelyekben   valamilyen  okból  kifolyólag  rendkívül  gyenge  a
csillagkeletkezés.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2021
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva.