"Galaktikate klassifikatsioon" - Füüsika referaat (0)

Galaktikate klassifikatsioon
Referaat füüsikas

Sisukord

Sisukord 2
Galaktikad 3
Erinevad klassifikatsiooniskeemid 3
Hubble’i klassifikatsioon 4
Elliptilised galaktikad 4
Läätsjad ehk S0 galaktikad 4
Spiraalsed galaktikad 5
Varbspiraalsed galaktikad 5
Korrapäratud galaktikad 6
Omapärased galaktikad 6
Üldhinnang skeemile 7
Lisad 8
Lisa 1 – Hubbel’i klassifikatsioon 8
Lisa 2 – Elliptiline galaktika 8
Lisa 3 – Spiraalgalaktika 9
Lisa 4 – Varbspiraalne galaktika 9
Lisa 5 – läätsjas ehk S0 galaktika 10
Lisa 6 – Korrapäratu galaktika (Magalhãesi Pilved ) 10
Lisa 7 – Omapärane galaktika 11
Kasutatud allikad 12

Galaktikad

Galaktika on gravitatsiooniliselt seotud süsteem, mis koosneb tähtedest ja nende jäänustest, tähtedevahelisest tolmust ja tumedast ainest. Galaktikate tüüpide mitmekesisust põhjustab tekketingimuste ja evolutsiooni eripära. Galaktikate evolutsiooni määravad koostistähtede evolutsioon , tähtede tekke intensiivsus ning ümbruskonna mõju (galaktikate omavahelised põrked, gaasi juurdevool või väljapuhumine galaktikaparvedest).Galaktikad kui tähesüsteemid avastati aastail 1850-1950. Umbes siis algasid ka klassifitseerimiskatsed.
Kuna galaktikad pole selgepiirilised objektid, siis klassifitseerimist mõjutab kujutise

• sügavus
  
• lahutusvõime (kaugus)
  
• sageduspiirkond ( punanihe )
  

Erinevad klassifikatsiooniskeemid

Skeem
Kriteeriumid
Näited
Hubble
1. ketta ja mõhna suhe;
2. varvalisus;
3. harude avatus ;
4. harude lahutumine tähtedeks
M87 E1
M31 Sb
M101 Sc
LMC Irr I
De Vaucouleurs
1. ketta ja mõhna suhe;
2. varvalisus;
3. harude avatus;
4. ringid ja s- kujulised moodustised
M87 E1P
M31 SA(s)b
M101 SAB(rs)cd
LMC SB(s)c
Yerkes
1. valguse tsentraalkontsentratsioon;
2. varvalisus;
3. siledus
M87 kE1
M31 kS5
M101 fS1
LMC afI2
DDO
1. noorte tähtede osakaal kettas;
2. varvalisus;
3. valguse tsentraalkontsentratsioon;
4. harude pikkus ja kvaliteet
M87 E1
M31 Sb I-II
M101 Sc I
LMC Ir III-IV

Hubble’i klassifikatsioon

Edwin Powell Hubble (20. november 1899 – 28. september 1953) oli Ameerika astronoom, Rahvusliku Teaduste Akadeemia liige ning Galaktika-välise astronoomia rajaja. Ta tõestas 1923-1924 lõplikult galaktikate olemasolu väljaspool Linnutee tähesüsteemi ning 1926. esitas kasutatavaima galaktikate klassifikatsiooni süsteemi. 1929. aastal avastas ta punanihke seaduse ehk Hubble’i seaduse.
Kui tähtede nähtavateks parameetriteks on heledus ja värvu, siis galaktikad on piisavalt suured, et uurida nende kuju ja struktuuri. Visuaalsete vaatluste põhjal võib eristada kolme tüüpi galaktikaid – elliptilisi, spiraalseid ja korrapäratuid. Fotograafia kasutuselevõtt tõi ilmsiks veel hulgaliselt detaile, mida silm ei erista – see aitas veelgi täpsustada galaktikate klassifikatsiooni. 1926. esitas Hubble oma loodud klassifikatsiooni, mida kuju järgi
nimetatakse ka „helihargiks“
Galaktikad jagunevad:

• elliptilisteks (E)
  

• spiraalseteks (S)
  

• varbspiraalseteks (SB)
  

• ja korrapäratuteks (Ir)
  

Elliptilised galaktikad

Elliptilised galaktikad on ümmarguse või pikliku kujuga. Nende heledus väheneb ühtlaselt serva suunas. Hubble’i liigitus jagab elliptilised galaktikad eraldi klassidesse sõltuvalt nende elliptilisusest. Klasse on kokku 8. E0 galaktikad on peaaegu sfäärilised, E7 aga väga lapikud ja väljavenitatud. Elliptilistel galaktikatel on elliptiline profiil, mis annab neile elliptilise kuju sõltumata vaatlemisnurgast. Sellistes galaktikates on vähe tähtedevahelist ainet. Samuti on tekib neis uusi tähti vähe, mille tulemusena koosnevad nad põhiliselt vanadest , rohkem arenenud tähtedest, mis tiirlevad ümber gravitatsiooni keskme suvalises suunas.
Elliptilisi galaktikaid saab klassifitseerida nende lapikuse järgi. Lapikust väljendav tüübinumber N leitakse valemiga
kus a ja b on vastavalt kujutise pikem ja lühem läbimõõt. Loomulikult näitab number vaid seda, millisena paistab galaktika meilt vaadatuna.

Läätsjad ehk S0 galaktikad

Klass S0 on peaaegu elliptiline, teda nimetatakse ka läätsekujuliseks galaktikaks. Sellise süsteemi ketas on vaid pisut suurem sfäärilisest osast, spiraalharud puuduvad aga täiesti. Sageli on väga raske eristada S0 ja E tüüpe.
S0 galaktikatele on iseloomulik:

• tsentraalne mõhn, mis on iseloomulik ka elliptilisele galaktikale
  
• mõhna ümbritsev ketas, millel on mõhnast lamedam heledusprofiil ning on struktuuritu ja õhukene
  
• mõhna ja ketta vahel võib olla lääts, millel on väga lame heledusprofiil ja järsu välisservaga moodustis . Lääts on struktuuritu, kuid võib sisaldada läbivat varba , ning sferoidne (ehk pöördellipsoidne)
  

Spiraalsed galaktikad

Spiraalsed galaktikad võivad olla väga erinevad alates korrapärasest kaheharulisest spiraalist kuni kitsa, keskelt pisut paksema „värtnani“. Spiraalgalaktikad koosnevad elliptilist galaktikat meenutavast tsentraalsest mõhnast ja mõhna ümbritsevast õhukesest kettast (kettas on rohkem või vähem eristatav spiraalne heledusmuster).
Hubble'i järjestuses on spiraalgalaktikad märgitud S tähega, millele järgneb täht (a, b või c), mis tähistab spiraalide tihedust ja galaktika keskme suurust. "Sa" galaktikas asetsevad kehvasti määratletavad spiraalharud tihedalt ning tuum on suhteliselt suur. Spiraalgalaktika teises äärmuses asub "Sc", millel on hästi määratletavad ja avatud spiraalharud ning galaktika kese on väike.
Nagu tähedki, tiirlevad ka spiraalharud ümber galaktika keskme, kuid nad teevad seda konstantse nurkkiirusega . Spiraalharud on nähtavad, sest neis tekib tihti uusi tähti, mis on heledamad ja paistavad kaugemale. Spiraalsete galaktikate sümmeetriatasandi läheduses on palju gaasi ja tolmu ning noori tähti. Nad pöörlevad (sama massi korral) mitu korda kiiremini kui elliptilised. Kõige ilmekamaks detailiks spiraalgalaktikate juures on kaks või rohkem spiraalharu , mis koosnevad heledatest tähtedest ja täheparvedest. Spiraalharude siseküljel on tumedad tolmuribad; kui galaktika paistab meile serviti, näeme, et ketta tasandis varjab tolm nii mõhna kui spiraalharude valguse.

Varbspiraalsed galaktikad

Enamikul spiraalgalaktikatest on galaktika keskmes " varras " mis ulatub mõlemale poole galaktika tuumast ning seejärel ühineb spiraalharudega. Hubble'i süsteemis on need märgitud SB-ga, millele järgneb a, b või c, mis tähistavad samu parameetreid nagu tavalise spiraalgalaktika puhulgi. Vardad arvatakse olevat ajutiseks nähtuseks, mis on tekkinud tänu tuumast väljuvale radioaktiivsusele või galaktikate kokkupõrkele.
Meie oma galaktika, Linnutee, on varbspiraalne ja selle diameetriks on umbes 30 kiloparsekit ja paksuseks 1 kiloparsek. See koosneb umbes 200–400 miljardist tähest ja selle mass on umbes 600 miljardit korda suurem kui Päikese mass.

Korrapäratud galaktikad

Korrapäratu galaktika on selline galaktika, millel ei ole selget eristatavat kuju, nagu seda on spiraalsetel ja elliptilistel galaktikatel. Nende kuju on ebatavaline ning nad ei kuulu kuhugi Hubble’i järjestuse klassi. Nad on tihti oma kujult kaootilised. Neil ei paista olevat selget galaktika keset ega ühtegi jälge spiraalharudest. Arvatakse, et nad moodustavad veerandi kõikidest galaktikatest. Enamik korrapäratuid galaktikaid olid kunagi spiraalsed või elliptilised, aga deformeerusid gravitatsiooni tõttu. Korrapäratud galaktikad sisaldavad suurtes kogustes kosmilist tolmu ja gaasi.
Korrapäratute galaktikate heaks näiteks on Magalhãesi Pilved lõunataevas.
Irr I
Irr II
dIrr

• madal pindheledus
  
• väga hilised , mõhn praktiliselt puudub
  
• ebasümmeetrilised ja halvasti jälgitavad spiraalharud
  
• heledad, OB tähti sisaldavad sõlmed
  

• amorfse väljanägemisega
  
• sageli varast tüüpi spektritega
  
• võivad sisaldada tolmuribasid
  
• võimalik, et tekkinud galaktikate põrgete tulemusena
  

• kääbused
  
• pole mõhna, ketast ega spiraale
  
• põhiliselt vana tähepopulatsioon, millel üksikud tähetekketsentrid
  
• sageli sisaldavad suurtes kogustes gaasi
  

Omapärased galaktikad

5 – 10% galaktikatest ei mahu kuidagi ülaltoodud klassifikatsiooni alla
Nende hulgas eristatakse näiteks:

• jugadega galaktikaid (enamasti põhjustatud loodelisest vastasmõjust, vahel sünkrotronkiirgusest)
  
• galaktikate põrgete tulemused (tükid, sabad, rõngad, kihid , udused foonid)
  
  • Üheks näiteks on ringikujuline galaktika, milles on tähed paiknenud ringikujuliselt ning selle sees on tähtedevaheline ruum, mis ümbritseb üksildast tuuma kõige keskel. Arvatakse, et selline galaktika tekib kui väiksem galaktika läbib suurema galaktika tuuma.
    
• polaarringiga galaktikaid
  

Üldhinnang skeemile

Hubbel’i klassifikatsioon on piisav elliptiliste galaktikate puhu, kuid spiraalide puhul mitteküllaldane ja suhteliselt segane. Korrapäratute galaktikate klassifikatsioon sisuliselt puudub.

Lisad

Lisa 1 – Hubbel’i klassifikatsioon

Lisa 2 – Elliptiline galaktika

Lisa 3 – Spiraalgalaktika

Lisa 4 – Varbspiraalne galaktika

Lisa 5 – läätsjas ehk S0 galaktika

Lisa 6 – Korrapäratu galaktika (Magalhãesi Pilved)

Lisa 7 – Omapärane galaktika

Kasutatud allikad

ENE. Tallinn: Kirjastus „Valgus“, 1988

JAANISTE, J. Füüsika XII klassile. Tallinn: Koolibri, 1999

http://www.aai.ee/~urmas/UT/A4.pdf

http://opik.obs.ee/osa4/ptk02/box01.html

http://et.wikipedia.org/wiki/Galaktika#Galaktikate_jagunemine_kuju_j.C3.A4rg i

http://www.slideshare.net/TriinuToon/fsika-esitlus-teised-galaktikad
Pildid

http://en.wikipedia.org/wiki/File:HubbleTuningFork.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Abell_S740,_cropped_to_ESO_325-G004.jpg

http://et.wikipedia.org/wiki/Pilt:M101_hires_STScI-PRC2006-10a.jpg

http://et.wikipedia.org/wiki/Pilt:Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300.jpg

http://blogs.zooniverse.org/galaxyzoo/files/2010/12/NGC5866-869x1024.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Magellanic_Clouds_%E2%80%95_Irregular_Dwarf_Galaxies_.jpg

http://et.wikipedia.org/wiki/Pilt:Hoag%27s_object.jpg
12