Морфологическая классификация галактик - Galaxy morphological classification

Схема камертона Последовательность Хаббла

Морфологическая классификация галактик это система, используемая астрономы делить галактики на группы по внешнему виду. Существует несколько схем классификации галактик по их морфологии, самая известная из которых - Последовательность Хаббла, разработанный Эдвин Хаббл и позже расширен Жерар де Вокулёр и Аллан Сэндидж. 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.[1]

Последовательность Хаббла представляет собой схему морфологической классификации для галактики изобретен Эдвин Хаббл в 1926 г.[2][3]Его часто называют «камертоном Хаббла» из-за формы, в которой он традиционно представлен. Схема Хаббла делит галактики на три широких класса в зависимости от их внешнего вида (первоначально фотопластинки ):[4]

  • Эллиптические галактики имеют плавное, безликое распределение света и отображаются на изображениях в виде эллипсов. Они обозначаются буквой «E», за которой следует целое число. п представляя их степень эллиптичности на небе.[5] Конкретный рейтинг эллиптичности зависит от соотношения большой (а) и малой осей (b), таким образом:[6]
Последовательность Хаббла на протяжении всей истории Вселенной.[9]

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 (с увеличением степени эллиптичности 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 любительская астрономия.[11]Тем не менее, в июне 2019 г. гражданские ученые через Галактический зоопарк сообщил, что обычная классификация Хаббла, особенно в отношении спиральные галактики, может не поддерживаться и может нуждаться в обновлении.[12][13]

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 полосой.
NGC 7793: спиральная галактика типа SA (s) d.
В Большое Магелланово Облако: галактика типа SBm.

Система де Вокулера для классификации галактик является широко используемым расширением Последовательность Хаббла, впервые описанный Жерар де Вокулёр в 1959 г.[14] Де Вокулёр утверждал, что двумерная классификация Хаббла спиральные галактики - основанный на плотности спиральных рукавов и наличии или отсутствии перемычки - неадекватно описывает весь диапазон наблюдаемых морфологий галактик. В частности, он утверждал, что кольца и линзы важные структурные компоненты спиральных галактик.[15]

Система де Вокулера сохраняет базовое разделение галактик Хабблом на эллиптические тренажеры, линзы, спирали и нерегулярные. 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 слабыми перемычками.[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 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).[17]
  • Спиральные рукава. Как и в исходной схеме Хаббла, спиральные галактики относят к классу, основанному в первую очередь на плотности их спиральных рукавов. Схема де Вокулёра 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 «Магеллановы» спирали и нерегулярные соответственно после Магеллановы облака. В Большое Магелланово Облако имеет тип SBm, а Малое Магелланово Облако является неправильным (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 систему де Вокулера можно представить как трехмерная версия камертона Хаббла со сценой (спиральностью) на Икс-оси, семья (запрещённость) на у-оси и разновидности (окольцованности) на z-ось.[18]

Числовая стадия Хаббла

Де Вокулёр также присвоил числовые значения каждому классу галактик в своей схеме. Значения числовой стадии Хаббла Т варьируются 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 Т соответствуют большей части звездной массы, содержащейся в сфероиде / балдже относительно диска. Приблизительное отображение отношения сфероидов к общей массе звезды (MB/ МТ), а стадия Хаббла - MB/ МТ= (10-Т)2/ 256 по местным галактикам.[20]

Эллиптические галактики делятся на три «стадии»: компактные эллиптические (cE), нормальные эллиптические (E) и поздние типы (E+). Лентикулы так же подразделяются на ранние (S−), промежуточный (S0) и поздно (S+) типы. Неправильные галактики могут относиться к типу нерегулярных магеллановых (Т = 10) или 'компактный' (Т = 11).

Числовая стадия Хаббла
Сцена Хаббла Т−6−5−4−3−2−101234567891011
de Vaucouleurs класс[18]cEEE+S0−S00S0+S0 / аСбСабSbSbcScScdSdSDMСмЯ
приблизительный класс Хаббла[21]ES0S0 / аСбSa-bSbСб-сScSc-IrrIrr I

Использование числовых этапов позволяет получить больше количественный исследования морфологии галактик.

Схема Йеркса (или Моргана)

Схема Йеркса была создана американским астрономом. Уильям Уилсон Морган. Вместе с Филип Кинан, 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 ТипОбъяснение
аВыдающиеся звезды A
афВыдающиеся звезды A – F
жВыдающиеся звезды F
фгВыдающиеся звезды F – G
граммВыдающиеся звезды G
gkВыдающиеся звезды G – K
kВыдающиеся звезды K
Галактическая формаОбъяснение
BСпираль с перемычкой
DВращательная симметрия без ярко выраженной спиральной или эллиптической структуры
EЭллиптический
EpЭллиптический тренажер с пылепоглощением
яНерегулярный
LНизкая поверхностная яркость
NМаленькое яркое ядро
SСпираль
НаклонОбъяснение
1Галактика "лицом к лицу"
2
3
4
5
6
7Галактика "с ребра"

Так, например, Галактика Андромеды классифицируется как kS5.[23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Замечательный галактический гибрид». www.spacetelescope.org. Получено 27 февраля 2017.
  2. ^ Хаббл, Э. (1926). «Внегалактические туманности». Вклад Обсерватории Маунт Вильсон / Института Карнеги в Вашингтоне. 324: 1–49. Bibcode:1926CMWCI.324 .... 1H.
  3. ^ Хаббл, Э. (1936). Царство туманностей. Новый рай: Издательство Йельского университета. LCCN  36018182.
  4. ^ а б [email protected]. "Камертон Хаббла - классификация галактик". www.spacetelescope.org. Получено 2019-02-06.
  5. ^ Бинни, Джеймс (1998). Галактическая астрономия. Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN  978-0-691-02565-0.
  6. ^ «Эллиптическая галактика». КОСМОС - Энциклопедия астрономии САО. Получено 2020-09-19.
  7. ^ а б c "Последовательность Хаббла - Astronoo". www.astronoo.com. Получено 2019-02-06.
  8. ^ "Линзовидные галактики". cas.sdss.org. Получено 2019-02-06.
  9. ^ «Хаббл исследует происхождение современных галактик». Пресс-релиз ЕКА / Хаббла. Получено 20 августа 2013.
  10. ^ "Галактики". www.jb.man.ac.uk. Получено 2019-02-06.
  11. ^ Яфрате, Г. "ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ХАББЛА" (PDF). uni-heidelberg.de. Получено 2019-02-06.
  12. ^ Королевское астрономическое общество (11 июня 2019 г.). «Гражданские ученые перенастраивают классификацию галактик Хаббла». EurekAlert!. Получено 11 июн 2019.
  13. ^ Мастерс, Карен Л .; и другие. (30 апреля 2019 г.). «Зоопарк Галактики: проблема разматывания спирали - наблюдения за выступом спиральной выпуклости и углами наклона рукавов предполагают, что местные спиральные галактики извиваются». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 487 (2): 1808–1820. arXiv:1904.11436. Bibcode:2019МНРАС.487.1808М. Дои:10.1093 / mnras / stz1153. Получено 12 июн 2019.
  14. ^ Де Вокулёр, Ж. (1959). «Классификация и морфология внешних галактик». Handbuch der Physik. Handbuch der Physik / Энциклопедия физики. 53: 275–310. Bibcode:1959HDP .... 53..275D. Дои:10.1007/978-3-642-45932-0_7. ISBN  978-3-642-45934-4.
  15. ^ Бинни, Дж.; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия. Принстон: Princeton University Press. ISBN  978-0-691-02565-0.
  16. ^ «Галактика - Типы галактик». Энциклопедия Британника. Получено 2019-02-06.
  17. ^ а б де Вокулёр, Жерар (апрель 1963 г.). «Пересмотренная классификация 1500 ярких галактик». Приложение к астрофизическому журналу. 8: 31. Bibcode:1963ApJS .... 8 ... 31D. Дои:10.1086/190084.
  18. ^ а б Де Вокулёр, Г. (1994). «Глобальные физические параметры галактик» (PostScript ). Получено 2008-01-02. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  19. ^ «Качественные и количественные классификации галактик». ned.ipac.caltech.edu. Получено 2019-02-06.
  20. ^ Обрешков, Д .; 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. Дои:10.1088 / 0004-637X / 698/2/1467.
  21. ^ Binney, J .; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия. Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN  978-0-691-02565-0.
  22. ^ «Классификация Йеркса». ned.ipac.caltech.edu. Получено 2019-02-06.
  23. ^ Дорогой, Дэвид. "классификация галактик". www.daviddarling.info. Получено 2019-02-06.

внешняя ссылка