Spiraalgalaktikad on ühed ilusamad ja küllaga galaktikatüübid kosmoses. Kui kunstnikud joonistavad galaktikaid, on spiraalid need, mida nad kõigepealt visualiseerivad. See on tõenäoliselt tingitud asjaolust, et Linnutee on spiraal; nagu naabruses asuv Andromeda galaktika. Nende kujud on pika galaktilise evolutsioonitegevuse tagajärg, mille mõistmiseks astronoomid veel töötavad.
Spiraalgalaktikate tunnused
Spiraalgalaktikaid iseloomustavad nende pühkimisharud, mis sirutuvad keskosast välja spiraalmustrina. Need jagunevad klassideks vastavalt sellele, kui tihedalt käed on haavatud. Kõige tihedamalt klassifitseeritakse Sa ja kõige lõdvemini haavatud harudega Sd.
Mõnedel spiraalgalaktikatel on "latt", mis läbib keskpunkti, mille spiraalharud ulatuvad välja. Need on klassifitseeritud piiraspiraalidena ja järgivad sama alamklassifitseerimise mudelit nagu "normaalsed" spiraalgalaktikad, välja arvatud tähistajad SBa - SBd. Meie oma Linnutee on aegunud spiraal, paksu tähe "katuseharjaga" ning keskosa läbib gaasi ja tolmu tuum.
Mõned galaktikad on klassifitseeritud kui S0. Need on galaktikad, mille kohta on võimatu öelda, kas "latt" on olemas.
Paljudel spiraalsetel galaktikatel on nn galaktiline mõhk. See on sfääriline, mis on täis palju tähed ja sisaldab selle sees a ülimassiivne must auk mis seob ülejäänud galaktikat kokku.
Küljelt näevad spiraalid välja nagu lamedad kettad, millel on kesksed sfäärid. Me näeme palju tähti ja gaasi- ja tolmupilvi. Kuid need sisaldavad ka midagi muud: massiivsed halogeenid tume aine. See salapärane "värk" on nähtamatu kõigile katsetele, mis on püüdnud seda otseselt jälgida. Tume mateeria mängib galaktikates rolli, mida samuti alles määratakse.
Tähetüübid
Nende galaktikate spiraalvarred on täidetud palju kuumade, noorte siniste tähtedega ja veelgi suurema massiga gaasi ja tolmuga. Tegelikult on meie Päike omamoodi veider, arvestades ettevõtte tüüpi, mida ta selles piirkonnas hoiab.
Lõdvemate spiraalsete harudega spiraalgalaktikate keskosas (Sc ja Sd) on tähtede populatsioon väga sarnane spiraalsete harude noorte kuumade siniste tähtedega, kuid palju suurema tihedusega.
Tihedama relvaga (Sa ja Sb) spiraalsetes galaktikates on lepingutes enamasti vanad jahedad punased tähed, mis sisaldavad väga vähe metalli.
Ja kuigi suurem osa tähtedest neis galaktikates leitakse kas spiraalivarre tasapinnal või punnis, eksisteerib galaktika ümber halo. Kuigi selles piirkonnas domineerib tume aine, on ka väga vanu tähti, tavaliselt väga madala metallisusega, mis tiirlevad läbi galaktika tasapinna väga elliptilistel orbiitidel.
Moodustamine
Spiraalse käe tunnuste moodustumine galaktikates on enamasti tingitud materjali gravitatsioonilisest mõjust galaktikas lainete läbimisel. See tähendab, et suurema massitihedusega basseinid aeglustuvad ja galaktika pöörlemisel moodustavad "relvad". Kui gaas ja tolm läbivad neid relvi, surutakse see kokku uute tähtede moodustamiseks ja relvade massitihedus laieneb veelgi, suurendades efekti. Uuemad mudelid on püüdnud tumeainet ja nende galaktikate muid omadusi integreerida keerukamasse moodustumise teooriasse.
Supermassiivsed mustad augud
Veel üks spiraalgalaktikate iseloomustav omadus on supermassiivsete mustade aukude olemasolu nende südamikes. Pole teada, kas kõik spiraalsed galaktikad sisaldavad ühte neist behemotidest, kuid on olemas kaudsete tõendite mägi, et praktiliselt kõik sellised galaktikad sisaldavad neid mõhk sees.
Tume aine
See oli spiraalgalaktika, mis esmakordselt vihjas tumeaine tekkimise võimalusele. Galaktiline pöörlemine määratakse galaktikas esinevate masside gravitatsiooniliste vastasmõjude järgi. Kuid spiraalgalaktikate arvutisimulatsioonid näitasid, et pöörlemiskiirused erinesid täheldatud kiirustest.
Kas meie arusaam üldisest relatiivsusest oli puudulik või oli olemas mõni muu massiallikas. Alates relatiivsusteooria on testitud ja kontrollitud praktiliselt kõigis skaalades, kuid seni on selle väljakutse vastu olnud.
Selle asemel on teadlased postuleerinud, et eksisteerib veel nägemata osake, mis ei mõjuta elektromagnetilist jõudu - ja enamik tõenäoliselt mitte tugev jõud ja võib-olla isegi mitte nõrk jõud (kuigi mõned mudelid seda omadust ka sisaldavad) - kuid see interakteerub gravitatsiooniliselt.
Arvatakse, et spiraalgalaktikad säilitavad tumeda aine halo; sfääriline tumeaine maht, mis läbib kogu piirkonda galaktikas ja selle ümbruses.
Tumeainet tuleb veel otseselt tuvastada, kuid selle olemasolu kohta on kaudseid vaatluslikke tõendeid. Järgmise paarikümne aasta jooksul peaksid uued saladused sellele mõistatusele valgust saama.
Toimetanud ja värskendanud Carolyn Collins Petersen.