Galaxies. Types de galaxies dans l'univers

Variété de galaxies

Les galaxies sont de grands systèmes stellaires dans lesquels les étoiles sont liées entre elles par des forces gravitationnelles. Il y a des galaxies qui contiennent des milliards d'étoiles. Notre Galaxie - la Voie Lactée - est également assez grande, avec plus de 200 milliards d'étoiles. Les plus petites galaxies contiennent des étoiles un million de fois plus petites et ressemblent davantage à des amas globulaires de la Voie lactée, mais de plus grande taille. En plus des étoiles ordinaires, les galaxies comprennent du gaz interstellaire, de la poussière et divers objets « exotiques » : naines blanches, étoiles à neutrons, trous noirs. Le gaz dans les galaxies n'est pas seulement dispersé entre les étoiles, mais forme également d'énormes nuages, des nébuleuses brillantes autour des étoiles chaudes, des gaz denses et froids et des nébuleuses de poussière. Les grands systèmes stellaires ont des masses de centaines de milliards de masses solaires. La plus petite des galaxies naines "pese" seulement 100 000 fois le Soleil. Ainsi, l'intervalle de masse des galaxies est bien plus large que celui des étoiles : les étoiles "les plus lourdes" et "les plus légères" diffèrent en masse de moins de 1000 fois.

Star Islands - une variété de galaxies

L'apparence et la structure des systèmes stellaires sont très différentes et, conformément à cela, elles sont divisées en types morphologiques.

Les galaxies les plus proches et les plus brillantes du ciel sont les Nuages ​​de Magellan. Lors de l'étude du ciel avec des télescopes modernes, de nombreuses galaxies similaires aux Nuages ​​de Magellan ont été découvertes. Ils se caractérisent par une forme irrégulière et grumeleuse. De telles galaxies contiennent beaucoup de gaz - jusqu'à 50% de leur masse totale. Ce genre s'appelle mauvaises galaxies et représente Ir (de l'anglais irrégulier - "mauvais").

Galaxies elliptiques il est d'usage de désigner par la lettre E (de l'anglais elliptique - "elliptique"), à laquelle s'ajoute un nombre de 0 à 6, correspondant au degré d'aplatissement du système (E0 - galaxies "sphériques", E6 - le plus « oblat »). Les galaxies elliptiques sont de couleur rougeâtre, car elles sont principalement composées d'étoiles anciennes. Il n'y a presque pas de gaz froid dans de tels systèmes, mais les plus massifs d'entre eux sont remplis d'un gaz chaud très raréfié avec une température de plus d'un million de degrés.

Galaxies spirales un motif en spirale de deux ou plus (jusqu'à dix) branches tordues dans une direction, ou bras, émergeant du centre de la galaxie est perceptible sur le disque galactique. Le disque est immergé dans un nuage d'étoiles sphéroïdales raréfiées faiblement lumineuses - un halo. Les galaxies spirales sont désignées par la lettre S. Selon le degré de structure (développement) des branches spirales et leur forme générale, elles sont subdivisées en types appelés types Hubble - d'après l'astronome américain Edwin Hubble, qui a proposé la classification des galaxies. Les systèmes avec des bras en spirale lisses et étroitement torsadés sont appelés Sa. En eux, la partie sphérique centrale (renflement) est brillante et étendue, et les bras sont indistincts et flous. Si les spirales sont plus puissantes et distinctes et que la partie centrale est moins proéminente, alors ces galaxies appartiennent au type Sb. Les galaxies avec une structure spiralée en touffes développées, dont le renflement est peu visible sur le fond général, appartiennent au type Sc.

Certains systèmes en spirale dans la partie centrale ont une barre stellaire presque droite - une barre.

Lion A est une galaxie naine irrégulière - l'un des types de galaxies les plus nombreux de l'Univers, qui est peut-être blocs de construction galaxies plus massives.

NGC 205 est l'un des membres de la famille des galaxies elliptiques naines. NGC 205 est l'une des lunes de la galaxie d'Andromède.

Dans ce cas, B est ajouté à leur désignation après la lettre S (par exemple SBc).
Galaxies lenticulaires est un type intermédiaire entre spirale et elliptique. Ils ont un renflement, un halo et un disque, mais pas de bras en spirale. De telles galaxies sont désignées par SO.

Trouvé parmi les galaxies et nain qui ne rentrent pas dans la classification Hubble. Le chemin de vie de ces systèmes stellaires est si unique qu'il laisse une empreinte sur les propriétés des étoiles à l'intérieur des galaxies, et sur les propriétés des galaxies en général. La découverte de la famille des galaxies naines a commencé dans les années 1930. XXe siècle. À cette époque, l'astronome américain Harlow Shapley a découvert deux amas d'étoiles faibles et à peine perceptibles dans les constellations du Sculpteur et du Fornax. Leur nature est restée incertaine jusqu'à ce que les distances à eux ont été mesurées. De faibles amas d'étoiles se sont avérés être des objets extragalactiques, des systèmes nains indépendants de très faible densité. Cela a suscité un intérêt pour les galaxies faibles avec une faible luminosité de surface, et après un certain temps, de nombreuses galaxies naines étaient connues. Les galaxies naines sont désignées par la lettre d (de l'anglais nain - "nain"). Elles peuvent être divisées en naines elliptiques dE, naines sphéroïdales dSph (Sph est l'abréviation de la sphère anglaise - "ball"), naines irrégulières dIr et naines bleues compactes dBCG (ici BCG - galaxies compactes bleues).

Les naines dE diffèrent des galaxies elliptiques normales principalement par leur taille et leur masse. Ce sont en fait les mêmes galaxies elliptiques, mais avec moins d'étoiles. Ils se composent principalement d'étoiles anciennes de faible masse, contiennent très peu de gaz et de poussière. Les galaxies naines sphéroïdales sont à bien des égards similaires aux galaxies naines elliptiques, mais beaucoup plus raréfiées. Elles sont formées par de vieilles étoiles à hydrogène-hélium à très faible teneur en éléments chimiques... Cette dernière circonstance laisse son empreinte sur propriétés physiques ces étoiles : elles sont plus chaudes, plus bleues, et leur évolution se déroule un peu différemment de celle des étoiles de composition chimique « solaire ».

D'autres types de galaxies naines - dIr et dBCG - sont de petits systèmes informes très riches en gaz. La principale différence entre les deux est qu'une formation intense d'étoiles est souvent observée dans le dBCG et qu'un grand nombre d'étoiles massives bleues sont nées. Cela rend les galaxies plus lumineuses, plus compactes et colorées en bleu. Il n'y a pas de galaxies avec des bras spiraux bien développés parmi les nains. Très probablement, un disque stellaire massif est nécessaire pour former des spirales.

Il existe également une classe de grands systèmes stellaires spiralés dont la luminosité de surface est bien inférieure à la normale. Inhabituel en eux est faible densité disque stellaire. On les appelle galaxies anémiques à faible luminosité ou galaxies spirales.

Les sous-systèmes de la galaxie (renflement, disque, halo) interagissent gravitationnellement les uns avec les autres, formant un tout. Jusqu'à présent, les galaxies se "complétent" de l'intérieur, formant des étoiles et des amas d'étoiles. Le gaz sert de "nourriture" pour cela. Les galaxies elliptiques ont depuis longtemps épuisé leurs réserves de gaz et il n'y a pas de jeunes étoiles en elles. Dans d'autres galaxies, où il y a encore du gaz, des étoiles continuent de naître. Ils apparaissent en grands groupes - de vastes régions pouvant atteindre plusieurs milliers d'années-lumière sont couvertes par la formation d'étoiles. Les étoiles les plus massives, passant rapidement leur Le chemin de la vie exploser comme des supernovae. Les explosions de supernova provoquent de puissantes ondes de compression dans le milieu interstellaire environnant, ce qui à son tour stimule une "épidémie" de formation d'étoiles dans les régions voisines de la galaxie.

Le « statut social » d'une galaxie dépend de sa masse. Les grandes et massives sont entourées d'un grand cortège de galaxies plus petites. Les petites galaxies, lorsqu'elles traversent les grandes, « rendent parfois hommage », en leur donnant une partie ou la totalité de leur matériau de construction - le gaz. Si deux galaxies passent suffisamment près l'une de l'autre, alors leurs champs gravitationnels influencent activement le mouvement des étoiles et des gaz dans ces systèmes. En conséquence, l'apparence des galaxies peut subir des changements notables.

Galaxies spirales

En 1845, l'astronome anglais Lord Ross (William Parsons), à l'aide d'un télescope doté d'un miroir métallique de 180 centimètres, découvrit toute une classe de « nébuleuses spirales », dont l'exemple le plus frappant est la nébuleuse de la constellation des chiens canins (M 51, catalogué par Sh. Messier). La nature de ces nébuleuses n'a été établie que dans la première moitié du 20e siècle. A cette époque, des recherches intensives ont été menées pour déterminer la taille de notre Galaxie - la Voie Lactée - et les distances à certaines nébuleuses qui pourraient être décomposées en étoiles. Les conclusions étaient contradictoires tant dans les estimations des distances aux nébuleuses que dans la détermination des échelles. tout s'est mis en place dans les années 20. Des céphéides ont été découvertes dans les nébuleuses spirales les plus proches, ce qui a permis d'estimer la distance qui les séparait. En 1908, l'astronome de l'Observatoire de Harvard, Henrietta Leavitt, a découvert une relation entre la période de variation de luminosité des étoiles céphéides variables et leur luminosité. Cela a permis, par la magnitude de la période, de connaître la luminosité de l'étoile, par la luminosité - la distance à elle, et, par conséquent, au système stellaire où elle pénètre. Cette méthode a permis de déterminer la distance à la nébuleuse d'Andromède à 900 000 années-lumière. Cette estimation s'est avérée sous-estimée. Ainsi, les dernières preuves ont été obtenues que les nébuleuses spirales sont d'énormes systèmes stellaires,

La grande et belle galaxie spirale barrée NGC 1300 se trouve à environ 70 millions d'années-lumière dans la constellation de l'Éridan. NGC 1300 s'étend sur plus de 100 000 années-lumière.

La galaxie spirale M66, représentée sur la photo, s'étend sur 100 000 années-lumière et se trouve à 35 millions d'années-lumière du Soleil. C'est la plus grande galaxie du triplet du Lion.

comparable à notre Galaxie. Depuis, on les appelle galaxies.

Les galaxies spirales sont plates, en forme de disque, en raison de la rotation. Lors de la formation de la galaxie, les forces centrifuges ont empêché la compression d'un nuage protogalactique ou d'un système de nuages ​​de gaz dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation. En conséquence, le gaz était concentré dans un certain plan - c'est ainsi que les disques rotatifs des galaxies spirales se sont formés. Le disque ne tourne pas comme un seul corps solide (par exemple, une roue) : la période de révolution des étoiles sur les bords du disque est beaucoup plus longue que dans les parties internes.

Les astronomes ont dû travailler dur pour comprendre la raison des autres propriétés observées des galaxies spirales. La science russe a apporté une contribution significative à l'étude de leur nature. C'est ainsi qu'on imagine aujourd'hui la nature des bras spiraux des galaxies. Toutes les étoiles qui habitent la galaxie interagissent gravitationnellement, ce qui entraîne un champ gravitationnel commun à la galaxie.

Il existe plusieurs raisons connues pour lesquelles, lors de la rotation d'un disque massif, un compactage régulier de la matière se produit, se propageant comme des vagues à la surface de l'eau. Dans les galaxies, elles se présentent sous la forme de spirales, ce qui est associé à la nature de la rotation du disque. Une augmentation de la densité des étoiles et de la matière interstellaire – poussière et gaz – est observée dans les bras spiraux. L'augmentation de la densité de gaz accélère la formation et la compression ultérieure des nuages ​​de gaz et stimule ainsi la naissance de nouvelles étoiles. Par conséquent, les branches en spirale sont le site d'une intense formation d'étoiles.

Les branches en spirale sont des ondes de densité se déplaçant le long d'un disque en rotation. Par conséquent, après un certain temps, une étoile née dans une spirale s'avère être en dehors de celle-ci. Les étoiles les plus brillantes et les plus massives ont une durée de vie très courte ; elles s'éteignent avant de quitter la branche spirale. Les étoiles moins massives vivent longtemps et survivent dans l'espace interspirale du disque. Les étoiles jaunes et rouges de faible masse qui composent le renflement (un "renflement" sphérique au centre de la galaxie) sont beaucoup plus anciennes que les étoiles concentrées dans les bras spiraux. Ces étoiles sont nées avant même la formation du disque galactique. Ayant surgi au centre du nuage protogalactique, ils ne pouvaient plus être impliqués dans la compression vers le plan de la galaxie et formeraient donc une structure sphérique.

Considérons les galaxies spirales en utilisant l'exemple de M 51, appelé le Tourbillon. Cette galaxie a une petite galaxie satellite au bout d'un de ses bras spiraux. Il tourne autour de la galaxie mère. Il a été possible de construire un modèle informatique de la formation de ce système. On suppose qu'une petite galaxie, volant à proximité d'une grande, a entraîné de fortes perturbations gravitationnelles de son disque. En conséquence, une onde de densité en forme de spirale est créée dans le disque d'une grande galaxie. Les étoiles qui naissent dans les branches en spirale rendent ces branches lumineuses et claires.

Le renflement et le disque de la galaxie sont plongés dans un halo massif. Certains chercheurs suggèrent que la majeure partie du halo n'est pas contenue dans les étoiles, mais dans de la matière non lumineuse (cachée), constituée soit de corps avec une masse intermédiaire entre les masses d'étoiles et de planètes, soit de particules élémentaires, dont les théoriciens prédisent l'existence, mais qui restent à découvrir. Le problème de la nature de cette substance - la masse latente - occupe désormais l'esprit de nombreux scientifiques, et sa solution pourrait fournir une clé de la nature de la matière dans l'Univers dans son ensemble.

Galaxies à noyaux actifs

Toutes les galaxies, sauf les plus petites, ont une partie centrale brillante appelée noyau. Dans les galaxies normales comme la nôtre, le noyau plus brillant est dû à la forte concentration d'étoiles. Mais encore, le nombre total d'étoiles dans le noyau n'est que de quelques pour cent de leur nombre total dans la galaxie.

Il existe des galaxies avec des noyaux particulièrement brillants. De plus, dans ces noyaux, en plus des étoiles, il y a une source brillante semblable à une étoile au centre et un gaz brillant se déplaçant à des vitesses énormes - des milliers de kilomètres par seconde. Les galaxies avec des noyaux actifs ont été découvertes par l'astronome américain Karl Seyfert en 1943 et plus tard appelées galaxies de Seyfert. Des milliers d'objets similaires sont maintenant connus. Les galaxies Seyfert (ou simplement Seyferts) sont gigantesques

La galaxie active Centaurus A, au centre tourbillonne un mélange de jeunes amas d'étoiles bleues, de nuages ​​de gaz brillants géants et de traînées de poussière sombre entrecoupées.

Représentation artistique de jets autour d'un trou noir massif avec un disque d'acretion. Les jets sont des jets de matière.

systèmes d'étoiles spirales. Parmi eux, la proportion de spirales croisées est augmentée ; galaxies avec une barre (SB). Les Seyferts sont plus susceptibles que les galaxies normales de former des paires ou des groupes, mais évitez les grands amas. Seyfert a découvert 12 galaxies à noyaux actifs, mais depuis 15 ans elles n'ont pratiquement pas été étudiées. En 1958, l'astrophysicien soviétique Viktor Amazaspovich Ambartsumyan a attiré l'attention de l'astronomie.

Les formes de manifestation de l'activité des noyaux ne sont pas les mêmes dans les différentes galaxies. Il peut s'agir d'une puissance de rayonnement très élevée dans la région optique, à rayons X ou infrarouge du spectre, et elle change sensiblement sur plusieurs années, mois ou même jours. Dans certains cas, un mouvement très rapide du gaz dans le noyau est observé - à des vitesses de milliers de kilomètres par seconde. Parfois, le gaz forme de longues émissions en ligne droite. Dans certaines galaxies, les noyaux sont des sources de particules élémentaires de haute énergie. Ces flux de particules quittent souvent la galaxie pour toujours sous forme d'émissions radio ou de jets radio. Les noyaux actifs de tout type sont caractérisés par une luminosité très élevée dans toute la gamme du spectre électromagnétique. La puissance de rayonnement des galaxies de Seyfert atteint parfois 10 35 W, ce qui n'est guère inférieur à la luminosité de l'ensemble de notre galaxie. Mais cette énorme énergie est libérée dans une zone d'un diamètre d'environ 1 pc - moins que la distance du Soleil à l'étoile la plus proche ! La puissance d'émission lumineuse (luminosité optique) est beaucoup plus faible. La majeure partie de l'énergie est généralement émise dans la gamme infrarouge.

Quelle est la source d'énergie pour une activité aussi violente ? Quel type de "réacteur" de moins de 1 pc produit autant d'énergie ? Personne ne connaît encore la réponse finale, mais à la suite d'un travail à long terme de théoriciens et d'observateurs, plusieurs modèles les plus probables ont été développés. La première hypothèse a été avancée qu'il existe un amas massif et dense de jeunes étoiles au centre de la galaxie. Des explosions de supernova devraient souvent se produire dans un tel amas. Ces explosions peuvent expliquer à la fois les éjections de matière observées depuis les noyaux et la variabilité du rayonnement. Le deuxième modèle a été proposé à la fin des années 60. en partie par analogie avec les seuls pulsars découverts à l'époque. Selon cette version, la source de l'activité du noyau est un objet en forme d'étoile supermassif avec un champ magnétique puissant - le soi-disant magnétoïde. Le troisième modèle est associé à un objet aussi mystérieux qu'un trou noir. On suppose qu'il existe un trou noir d'une masse de dizaines ou de centaines de millions de masses solaires au centre de la galaxie. À la suite de l'accrétion (chute) de matière sur un trou noir, une énorme quantité d'énergie est libérée. En tombant dans le champ gravitationnel d'un trou noir, la matière accélère à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. Ensuite, lorsque les masses de gaz entrent en collision près du trou noir, l'énergie du mouvement est convertie en rayonnement d'ondes électromagnétiques.

Des observations spectrales avec le télescope spatial Hubble et de grands télescopes au sol ont confirmé la présence de grandes masses de matière non lumineuse dans le noyau d'un certain nombre de galaxies. Ceci est en bon accord avec l'hypothèse selon laquelle les trous noirs massifs sont responsables de l'activité nucléaire. Une proportion importante de galaxies peut avoir des trous noirs pesant plus d'un million de masses solaires. Il existe des preuves d'observation de l'existence de trous noirs dans les noyaux de notre Galaxie et de la nébuleuse d'Andromède. Mais comme leur masse est relativement faible, l'activité des noyaux est faible.

Galaxies en interaction

Au milieu du 20e siècle, de grands télescopes ont permis aux astronomes d'étudier les positions et les formes de dizaines de milliers de galaxies faibles. L'attention a été attirée sur le fait que certaines galaxies (5 à 10 %) ont une apparence très étrange et déformée, de sorte qu'il est parfois difficile de les attribuer à un type morphologique. Certains d'entre eux ont l'air très asymétriques, comme s'ils étaient froissés. Parfois, deux galaxies sont entourées d'un brouillard stellaire lumineux commun ou sont reliées par un pont stellaire ou gazeux. Et dans certains cas, de longues queues s'étendent des galaxies, s'étendant sur des centaines de milliers d'années-lumière dans l'espace intergalactique. Certains systèmes diffèrent par la nature des mouvements internes du gaz interstellaire, qui ne se réduisent pas à une simple circulation de matière autour du centre. De tels mouvements non circulaires ne peuvent pas durer longtemps, ils doivent se désintégrer en un ou deux tours du disque. Cela signifie qu'ils sont apparus relativement récemment. Peut-être observons-nous de jeunes galaxies pas encore complètement formées ? Non, l'analyse de la composition des étoiles a montré qu'elles sont aussi vieilles que la plupart des autres.

Le plus souvent, ces systèmes stellaires inhabituels sont membres de paires ou de groupes proches, ce qui suggère que toutes ces caractéristiques sont le résultat de l'influence des galaxies les unes sur les autres. Le célèbre astronome soviétique Boris Aleksandrovich Vorontsov-Velyaminov, qui fut le premier à commencer l'étude de tels objets, leur a donné le nom de "galaxies en interaction". Il a décrit et catalogué des milliers de systèmes en interaction, y compris les plus rares en termes de structure et de forme.

Des recherches sur Arp 230 ont montré que la galaxie spirale solitaire est en fait le résultat d'une récente collision de deux galaxies spirales.

Centaurus A semble être le produit d'une collision de deux galaxies, dont les débris continuent d'être engloutis par le trou noir.

galaxies dont l'aspect inhabituel intrigue encore les astronomes. Recherche statistique a conduit à la conclusion que la plupart des galaxies en interaction ne sont pas des vagabonds aléatoires dans l'Univers, mais des parents liés par une origine commune. Dans leur mouvement, ils s'approchent ou s'éloignent l'un de l'autre. Les champs gravitationnels des systèmes stellaires proches créent des forces de marée suffisantes pour déformer la forme des galaxies OU modifier leur structure interne. Il est assez difficile de décrire ce processus théoriquement. La construction de modèles informatiques a joué un rôle très important dans ses recherches. Ces processus, qui dans la nature prennent des centaines de millions d'années, se déroulent à l'écran littéralement sous nos yeux. Lorsque les systèmes stellaires se rapprochent, leur forme est déformée, de puissantes branches spirales apparaissent et des ponts naissent entre les galaxies. Plus tard, alors que les galaxies commencent à s'éloigner les unes des autres, de longues queues de gaz et d'étoiles sont éjectées de l'une ou des deux. Une interaction forte entraîne des changements irréversibles dans la taille, la forme et même le type morphologique des galaxies.

La nature de l'interaction dépend de nombreux facteurs. Par exemple, cela dépend si une galaxie a un disque stellaire, de la quantité de gaz interstellaire qu'elle contient, à quelle distance une galaxie voisine s'en approche, dans quelle direction et à quelle vitesse elle se déplace, comment son orbite est orientée. Par conséquent, les formes de systèmes en interaction sont si diverses. Mais une prédiction générale peut être faite : si les galaxies ne se sont pas rencontrées accidentellement dans l'espace, mais forment un système, alors leur interaction devrait tôt ou tard conduire à une approche rapprochée et à une fusion ultérieure. Ce processus peut prendre plus d'un milliard d'années. De tels systèmes de fusion ont en effet été trouvés parmi les galaxies connues. Ils contiennent des noyaux doubles, moins souvent multiples, des jets légers de matière une fois éjectés dans l'espace intergalactique, ou des "couronnes" stellaires inhabituellement étendues.

L'interaction joue un rôle très important dans l'évolution des systèmes stellaires. De nombreuses galaxies auraient dû connaître de fortes interactions, aboutissant à une fusion, dans un passé lointain. Maintenant, leur apparence peut être tout à fait normale, et seules des études spéciales permettent de suspecter les processus turbulents qu'ils ont vécus autrefois. Ainsi, la radiogalaxie Centaurus A la plus proche est considérée comme le résultat de la fusion d'un système elliptique avec un système de disques, dont le gaz interstellaire a formé un disque géant de gaz et de poussière. Il est situé au bord de nous et est donc visible sur les photographies sous la forme d'une bande sombre traversant la galaxie. On peut supposer qu'il y a des milliards d'années, l'interaction et la fusion des galaxies se sont produites beaucoup plus souvent - après tout, de nombreuses galaxies ont déjà réussi à fusionner dans des systèmes unifiés. En effet, les observations de galaxies lointaines et faibles effectuées au télescope spatial Hubble, dont la lumière a volé vers nous pendant des milliards d'années, ont montré que parmi elles la proportion de systèmes déformés et en interaction est augmentée.

L'interaction des galaxies ne se limite pas à de simples changements dans leur structure ou leur type. L'influence de galaxies même relativement éloignées les unes sur les autres conduit souvent à une explosion de formation d'étoiles dans l'une d'entre elles ou dans les deux. L'interaction des marées des galaxies contribue à la formation de nuages ​​massifs de gaz. De plus, les vitesses relatives des nuages ​​augmentent et ils se heurtent plus souvent. Ce sont ces processus qui déterminent en grande partie l'intensité de la naissance des étoiles. Enfin, parmi les galaxies en interaction, il existe de nombreux systèmes à noyaux actifs. Par idées modernes, pour que le noyau soit actif, il faut un objet compact massif au centre de la galaxie et du gaz pouvant tomber librement dessus.

La structure de la Galaxie. Types de galaxies.

Les étoiles entourant le Soleil et le Soleil lui-même constituent une petite partie de l'amas géant d'étoiles et de nébuleuses, appelé Galaxie. La galaxie a une structure assez complexe. Une partie importante des étoiles de la Galaxie sont situées dans un disque géant d'environ 100 000 de diamètre et d'environ 1 500 années-lumière d'épaisseur. Ce disque contient plus d'une centaine de milliards d'étoiles de différents types. Notre Soleil est l'une de ces étoiles situées à la périphérie de la Galaxie près de son plan équatorial.

Les étoiles et nébuleuses au sein de la Galaxie se déplacent de manière assez complexe : elles participent à la rotation de la Galaxie autour d'un axe perpendiculaire à son plan équatorial. Différentes parties de la Galaxie ont des périodes de rotation différentes.

Les étoiles sont situées à de grandes distances les unes des autres et sont pratiquement isolées les unes des autres. Ils n'entrent pratiquement pas en collision, bien que le mouvement de chacun d'eux soit déterminé par le champ gravitationnel créé par toutes les étoiles de la Galaxie.

Les astronomes ont étudié d'autres systèmes stellaires similaires au nôtre au cours des dernières décennies. Ce sont des études très importantes en astronomie. Pendant ce temps, l'astronomie extragalactique a fait des progrès remarquables.

Le nombre d'étoiles dans la Galaxie est de l'ordre d'un billion. Les plus nombreux d'entre eux sont des naines dont la masse est environ 10 fois inférieure à la masse du Soleil. La Galaxie comprend des étoiles doubles et multiples, ainsi que des groupes d'étoiles liées par des forces gravitationnelles et se déplaçant dans l'espace dans son ensemble - amas d'étoiles... Il y a des amas ouverts d'étoiles comme les Pléiades dans la constellation du Taureau. De tels amas ne sont pas de forme régulière ; à l'heure actuelle, plus d'un millier d'entre eux sont connus.

Des amas d'étoiles globulaires sont observés. Alors que les amas ouverts contiennent des centaines ou des milliers d'étoiles, les amas globulaires en contiennent des centaines de milliers. Les forces de gravité ont maintenu les étoiles dans de tels amas pendant des milliards d'années.

Les taches de brouillard se trouvent dans diverses constellations, qui se composent principalement de gaz et de poussière - ce sont nébuleuse... Ils sont irréguliers, de forme grumeleuse - diffuse et de forme régulière, ressemblant à des planètes en apparence - planétaires.

Il existe également des nébuleuses diffuses lumineuses, comme la nébuleuse du Crabe, du nom de son réseau inhabituel de filaments de gaz ajourés. C'est une source non seulement de rayonnement optique, mais aussi d'émission radio, de rayons X et de quanta gamma. Au centre de la nébuleuse du Crabe se trouve une source de rayonnement électromagnétique pulsé - pulsar, dans lequel, en plus des pulsations d'émission radio, des pulsations optiques de luminosité et des pulsations de rayons X ont été découvertes pour la première fois. Un pulsar doté d'un puissant champ magnétique alternatif accélère les électrons et fait briller la nébuleuse dans différentes parties du spectre électromagnétique.

L'espace dans la Galaxie est rempli partout - de gaz interstellaire raréfié et de poussière interstellaire. Dans l'espace interstellaire, il y a Les différents domaines- gravitationnelle et magnétique. Les rayons cosmiques pénètrent dans l'espace interstellaire, qui sont des flux de particules chargées électriquement qui, lorsqu'elles se déplacent dans des champs magnétiques, se sont accélérées à des vitesses proches de la vitesse de la lumière et ont acquis une énergie énorme.

La galaxie peut être imaginée comme un disque avec un noyau au centre et d'énormes bras spiraux, contenant principalement les étoiles brillantes et des nuages ​​de gaz massifs. Un disque avec des bras spiraux forme la base du sous-système plat de la Galaxie. Et les objets se concentrant vers le noyau galactique et ne pénétrant que partiellement dans le disque appartiennent au sous-système sphérique. La Galaxie elle-même tourne autour de sa région centrale. Seule une petite fraction des étoiles est concentrée au centre de la Galaxie. Le Soleil est situé à une telle distance du centre de la Galaxie où la vitesse linéaire des étoiles est maximale. Le soleil et les étoiles les plus proches se déplacent autour du centre de la Galaxie à une vitesse de 250 km/s, effectuant une révolution complète en environ 290 millions d'années.

En apparence, les galaxies sont classiquement divisées en trois types : elliptique, spirale et irrégulière.

Forme spatiale galaxies elliptiques- des ellipsoïdes avec différents degrés de compression. Parmi eux, il y a des géants et des nains. Près d'un quart de toutes les galaxies étudiées sont elliptiques. Ce sont les galaxies les plus simples en termes de structure - la distribution des étoiles y diminue uniformément à partir du centre, il n'y a presque pas de poussière et de gaz. Ils ont les étoiles les plus brillantes - géantes rouges.

Galaxies spirales- les espèces les plus nombreuses. Cela inclut notre Galaxie et la nébuleuse d'Andromède, qui est à environ 2,5 millions d'années-lumière de nous.

Mauvaises galaxies n'ont pas de noyaux centraux, des régularités n'ont pas encore été trouvées dans leur structure. Ce sont les Grands et Petits Nuages ​​de Magellan, qui sont des satellites de notre Galaxie. Ils sont situés de nous à une distance d'une fois et demie le diamètre de la Galaxie. Les nuages ​​de Magellan sont beaucoup plus petits en masse et en taille que notre Galaxie.

Il y a aussi galaxies en interaction... Ils sont généralement situés à de faibles distances les uns des autres, reliés par des "ponts" de matière lumineuse, parfois, pour ainsi dire, s'imprègnent les uns les autres.

Certaines galaxies ont des émissions radio extrêmement puissantes qui dépassent le rayonnement visible. ce radiogalaxies.

En 1963, la découverte de sources d'émission radio en forme d'étoile a commencé - quasars... Aujourd'hui, plus d'un millier d'entre eux ont été ouverts.

Liste de la littérature utilisée :

Karpenkov S.Kh. notions sciences naturelles modernes: Manuel pour les universités. - M. : Culture et sport, UNITI, 1997.

2. Galaxies

Les galaxies ont fait l'objet d'études cosmogoniques depuis les années 1920, lorsque leur nature réelle a été établie de manière fiable et qu'il s'est avéré qu'elles n'étaient pas des nébuleuses, c'est-à-dire des nébuleuses. pas des nuages ​​de gaz et de poussière qui ne sont pas loin de nous, mais d'immenses mondes stellaires situés à de très grandes distances de nous. Toute la cosmologie moderne est basée sur une idée fondamentale - l'idée d'instabilité gravitationnelle remontant à Newton. La matière ne peut rester uniformément dispersée dans l'espace, car l'attraction mutuelle de toutes les particules de matière tend à y créer des condensations de certaines échelles et masses. V univers primitif l'instabilité gravitationnelle a intensifié dans un premier temps de très faibles irrégularités dans la répartition et le mouvement de la matière et à une certaine époque a conduit à l'émergence de fortes inhomogénéités : "crêpes" - protoamas. Les limites de ces couches de compactage étaient des ondes de choc, aux fronts desquelles le mouvement initialement non rotationnel et non vortex de la substance a acquis un tourbillon. La désintégration des couches en condensations séparées s'est également produite, apparemment, en raison de l'instabilité gravitationnelle, ce qui a donné lieu à des protogalaxies. Beaucoup d'entre eux se sont avérés être en rotation rapide en raison de l'état tourbillonnant de la substance à partir de laquelle ils ont été formés. La fragmentation des nuages ​​protogalactiques en raison de leur instabilité gravitationnelle a conduit à l'émergence des premières étoiles et les nuages ​​se sont transformés en systèmes stellaires - les galaxies. Ceux d'entre eux qui avaient une rotation rapide, de ce fait, ont acquis une structure à deux composants - un halo de forme plus ou moins sphérique et un disque dans lequel des bras spiraux sont apparus, où la naissance des étoiles de la Protogalaxie se poursuit, dans lequel la rotation était plus lente ou totalement absente, transformée en galaxies elliptiques ou irrégulières. Parallèlement à ce processus, la formation d'une structure à grande échelle de l'Univers a eu lieu - des superamas de galaxies sont apparus, qui, se rejoignant par leurs bords, ont formé une sorte de cellules ou de nids d'abeilles; ils ont été reconnus ces dernières années.

Dans les années 20-30. XX siècle, Hubble a développé les bases de la classification structurelle des galaxies - systèmes stellaires géants, selon lesquels on distingue trois classes de galaxies :

I. Galaxies spirales - caractérisées par deux branches relativement brillantes disposées en spirale. Les branches émergent soit du noyau brillant (ces galaxies sont notées S), soit des extrémités de la barre lumineuse traversant le noyau (notées SB).

II. Les galaxies elliptiques (désignées E) sont ellipsoïdales.

Représentative, la nébuleuse annulaire dans la constellation de la Lyre, se trouve à 2 100 années-lumière et se compose de gaz incandescent qui entoure l'étoile centrale. Cette coquille s'est formée lorsque l'étoile âgée a jeté les couvertures de gaz et qu'elles se sont précipitées dans l'espace. L'étoile a rétréci et est passée à un état de naine blanche, comparable en masse à notre soleil et en taille à la Terre.

III. Les galaxies irrégulières (irrégulières) (notées I) sont de forme irrégulière.

Selon le degré d'agglutination des branches, les galaxies spirales sont divisées en sous-types a, b, c. Dans le premier d'entre eux, les branches sont amorphes, dans le second elles sont un peu grumeleuses, dans le troisième elles sont très grumeleuses et le noyau est toujours faible et petit.

La densité de distribution des étoiles dans l'espace augmente avec l'approche du plan équatorial des galaxies spirales. Ce plan est le plan de symétrie du système, et la plupart des étoiles dans leur rotation autour du centre de la galaxie restent proches de lui ; les périodes de circulation sont de 107 à 109 ans. Dans ce cas, les pièces internes tournent comme un corps rigide, et à la périphérie, les vitesses de révolution angulaire et linéaire diminuent avec l'éloignement du centre. Cependant, dans certains cas, le nucléole encore plus petit ("noyau") à l'intérieur du noyau tourne le plus rapidement. Les galaxies irrégulières, qui sont également des systèmes stellaires plats, tournent de la même manière.

Les galaxies elliptiques sont composées d'étoiles du deuxième type de population. La rotation n'a été trouvée que dans les plus comprimés d'entre eux. En règle générale, ils ne contiennent pas de poussière cosmique, ce qui les distingue des galaxies irrégulières et surtout spirales, dans lesquelles la matière poussiéreuse absorbant la lumière est abondante.

Dans les galaxies spirales, la matière poussiéreuse absorbant la lumière est abondante. Elle varie de quelques millièmes à un centième de leur masse totale. En raison de la concentration de matière poussiéreuse vers le plan équatorial, il forme une bande sombre dans les galaxies qui sont tournées vers nous par le bord et ont la forme d'un fuseau.

Des observations ultérieures ont montré que la classification décrite est insuffisante pour systématiser toute la variété de formes et de propriétés des galaxies. Ainsi, on a découvert des galaxies qui occupent, en un sens, une position intermédiaire entre les galaxies spirales et elliptiques (notées S®). Ces galaxies ont un énorme amas central et un disque plat qui l'entoure, mais il n'y a pas de bras spiraux. Dans les années 60 du XXe siècle, de nombreuses galaxies en forme de doigt et de disque avec toutes les gradations de l'abondance des étoiles chaudes et de la poussière ont été découvertes. Dans les années 30 du XXe siècle, des galaxies naines elliptiques ont été découvertes dans les constellations Fornax et Sculptor avec une luminosité de surface extrêmement faible, si faible que celles-ci, l'une des plus proches de nous, les galaxies, même dans leur partie centrale, sont à peine visibles par rapport à Le ciel. D'autre part, au début des années 60 du XXe siècle, de nombreuses galaxies compactes lointaines ont été découvertes, dont les plus éloignées en apparence ne peuvent être distinguées des étoiles, même dans les télescopes les plus puissants. Elles diffèrent des étoiles par leur spectre, dans lequel des raies d'émission brillantes avec d'énormes décalages vers le rouge sont visibles, correspondant à des distances si grandes auxquelles même les étoiles les plus brillantes ne peuvent être vues. Contrairement aux galaxies lointaines ordinaires dans lesquelles, en raison de la combinaison de la distribution de l'énergie réelle dans leur spectre et du décalage vers le rouge, elles apparaissent rougeâtres, les galaxies les plus compactes (également appelées galaxies quasi-stellaires) sont de couleur bleuâtre. En règle générale, ces objets sont des centaines de fois plus brillants que les galaxies super-géantes ordinaires, mais il y en a aussi des particules chargées plus faibles se déplaçant à des vitesses proches de la vitesse de la lumière (le rayonnement synchrotron). à la suite d'explosions grandioses à l'intérieur des galaxies.

Les galaxies lointaines compactes avec une puissante émission radio non thermique sont appelées N-galaxies.

Les sources en forme d'étoile avec une telle émission radio sont appelées quasars (sources radio quasi-stellaires), et les galaxies avec une émission radio puissante et perceptible cotes angulaires, - les radiogalaxies. Tous ces objets sont extrêmement éloignés de nous, ce qui les rend difficiles à étudier. Les radiogalaxies avec une émission radio non thermique particulièrement puissante ont une forme principalement elliptique, et on trouve également des galaxies spirales.

Les radiogalaxies sont des galaxies dont le noyau est en train de se désintégrer. Les parties denses mises au rebut continuent de se désintégrer, formant éventuellement de nouvelles galaxies - sœurs ou satellites de galaxies de moindre masse. Dans ce cas, la vitesse de vol des fragments peut atteindre des valeurs énormes... Des études ont montré que de nombreux groupes et même amas de galaxies se désintègrent : leurs membres s'éloignent les uns des autres indéfiniment, comme s'ils étaient tous générés par une explosion.

Galaxies - les supergéantes ont des luminosités 10 fois supérieures à la luminosité du Soleil, les quasars, en moyenne, sont encore 100 fois plus brillants ; La plus faible des galaxies connues - les naines sont comparables aux amas d'étoiles globulaires ordinaires de notre galaxie. Leur luminosité est d'environ 10 fois la luminosité du soleil.

Les tailles des galaxies sont très diverses et vont de dizaines de parsecs à des dizaines de milliers de parsecs.

L'espace entre les galaxies, en particulier au sein des amas de galaxies, semble contenir parfois de la poussière cosmique. Les radiotélescopes ne détectent pas une quantité appréciable d'hydrogène neutre en eux, mais les rayons cosmiques le pénètrent de part en part, tout comme dans le rayonnement électromagnétique.

La galaxie se compose de nombreuses étoiles de différents types, ainsi que d'amas et d'associations d'étoiles, de nébuleuses de gaz et de poussière, et d'atomes et de particules individuels dispersés dans l'espace interstellaire. La plupart d'entre eux occupent un volume lenticulaire d'un diamètre d'environ 30 et d'une épaisseur d'environ 4 kiloparsecs (environ 100 mille et 12 mille années-lumière, respectivement), la plus petite partie remplit un volume presque sphérique d'un rayon d'environ 15 kiloparsecs (environ 50 mille années-lumière).

Tous les composants de la galaxie sont liés en un seul système dynamique tournant autour d'un petit axe de symétrie. Pour l'observateur terrestre à l'intérieur de la galaxie, il apparaît sous la forme de la Voie lactée (d'où son nom - "Galaxy") et de l'ensemble des étoiles individuelles visibles dans le ciel.

Les étoiles et la matière poussiéreuse de gaz interstellaire remplissent inégalement le volume de la galaxie : elles sont surtout concentrées autour d'un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la galaxie et constituant son plan de symétrie (le plan dit galactique). Près de la ligne d'intersection de ce plan avec la sphère céleste (équateur galactique), la Voie lactée est visible, dont la ligne médiane est presque un grand cercle, puisque le système solaire est situé non loin de ce plan. La Voie lactée est un amas d'un grand nombre d'étoiles fusionnant en une large traînée blanchâtre ; les étoiles projetées dans le ciel les unes à côté des autres sont éloignées les unes des autres dans l'espace à des distances énormes, hors leurs collisions, malgré le fait qu'elles se déplacent à des vitesses élevées (des dizaines et des centaines de km/sec) en direction des pôles du galaxie (son pôle Nord situé dans la constellation Coma Veronica). Montant total les étoiles de la galaxie sont estimées à 100 milliards.

La matière interstellaire n'est pas non plus uniformément dispersée dans l'espace, se concentrant principalement près du plan galactique sous forme de globules, de nuages ​​individuels et de nébuleuses (de 5 à 20 à 30 parsecs de diamètre), de leurs complexes ou de formations diffuses amorphes. Particulièrement puissantes, relativement proches de nous, des nébuleuses sombres apparaissent à l'œil nu sous la forme de clairières sombres de formes irrégulières sur le fond de la bande de la Voie lactée ; le manque d'étoiles en eux est le résultat de l'absorption de la lumière par ces nuages ​​de poussière non lumineux. De nombreux nuages ​​interstellaires sont illuminés par des étoiles à haute luminosité proches d'eux et apparaissent comme des nébuleuses lumineuses, car ils brillent soit par la lumière réfléchie (s'ils sont constitués de grains de poussière cosmiques) soit à la suite de l'excitation d'atomes et de leur émission d'énergie ultérieure ( si les nébuleuses sont gazeuses).

Nos jours sont appelés à juste titre l'âge d'or de l'astrophysique - les découvertes remarquables et le plus souvent inattendues dans le monde des étoiles se succèdent désormais. Le système solaire est récemment devenu l'objet de recherches expérimentales directes, et pas seulement d'observation. Les vols de stations spatiales interplanétaires, les laboratoires orbitaux, les expéditions sur la Lune ont apporté beaucoup de nouvelles connaissances spécifiques sur la Terre, l'espace proche de la Terre, les planètes et le Soleil. Nous vivons à une époque de découvertes scientifiques étonnantes et de grandes réalisations. Les fantasmes les plus incroyables se réalisent de manière inattendue rapidement. Pendant longtemps, les gens ont rêvé de percer les secrets des Galaxies dispersées dans les étendues infinies de l'Univers. On ne peut que s'étonner de la rapidité avec laquelle la science avance diverses hypothèses et les réfute aussitôt. Cependant, l'astronomie ne s'arrête pas : de nouvelles méthodes d'observation apparaissent, les anciennes se modernisent. Avec l'invention des radiotélescopes, par exemple, les astronomes peuvent « regarder » à des distances qui remontent aux années 40. années du vingtième siècle semblaient inaccessibles. Cependant, il faut bien imaginer l'énorme ampleur de ce chemin et les difficultés colossales qui nous attendent encore sur le chemin des étoiles.

Et l'Univers ……………………………………………… 8 Chapitre 3. Formation de l'Univers ... tête. Hubble a proposé de tout diviser galaxies par 3 du genre: Elliptique - noté E (...

Selon cette classification, il existe quatre principaux types de galaxies. Parfois à un genre distinct comprennent des galaxies naines, mais elles ne se distinguent que par leur taille relativement petite et elles appartiennent elles-mêmes à un type ou à un autre dans la catégorisation classique.

Galaxie elliptique

De côté, cela ressemble à une étoile géante - une boule lumineuse avec la plus forte luminosité au centre et s'assombrissant vers les bords. Les galaxies elliptiques ou sphéroïdales sont presque entièrement composées d'étoiles anciennes, elles ont donc toujours une teinte jaune ou rougeâtre. De nouvelles étoiles ne s'y forment pratiquement pas, car la quantité de gaz et de poussière interstellaires qu'elles contiennent est négligeable (bien qu'il existe des exceptions). Les systèmes d'étoiles elliptiques ne diffèrent les uns des autres que par leur taille et leur taux de compression. C'est par compression qu'ils sont classés, de E0 à E7. Elles constituent environ un quart des galaxies visibles. Selon la classification de Hubble, il s'agit du stade initial de l'évolution galactique.

Galaxie elliptique ESO 325-G004 / © NASA / ESA

Galaxie spirale

Le type le plus courant, et probablement le plus beau, représente plus de la moitié de toutes les galaxies connues. Il ressemble à un disque avec une boule jaune vif au centre, autour de laquelle des branches-bras plus sombres d'une teinte bleutée sont tordues en forme de spirales (en raison de la présence d'étoiles spéciales - supergéantes blanches et bleues).

Il diffère des systèmes stellaires elliptiques par un certain nombre de caractéristiques structurelles. Premièrement, les galaxies spirales ont des bras où a lieu la formation active des étoiles. Deuxièmement, il y a un disque stellaire - une couche de matière relativement mince le long du plan de la galaxie, où se trouvent la majeure partie des objets du système, et dans laquelle les étoiles tournent autour du centre du disque. Troisièmement, la présence de gaz et de poussière interstellaires est largement observée - le milieu nécessaire à la naissance des étoiles. De nombreuses galaxies spirales ont en leur centre une sorte de barre (bar), aux extrémités desquelles les bras divergent. Ils sont classés avec la lettre S et diffèrent par la densité des manches (Sa-Sd, avec un cavalier - SBa-SBd).

Le nombre de manches est en moyenne d'une paire, mais il y en a plus ; dans certains cas, les manches varient en taille. Tous (s'ils ne survivent pas à une collision galactique) sont tordus dans une direction autour du centre, où la majeure partie de la matière est concentrée sous la forme d'un trou noir supermassif et d'un amas sphérique dense d'étoiles anciennes - le renflement.

Notre galaxie, la Voie lactée, et la nébuleuse d'Andromède, que nous rencontrerons inévitablement dans 4 milliards d'années, sont toutes deux des galaxies spirales. Le soleil est situé entre les bras et loin du centre galactique, et la vitesse de son mouvement est approximativement égale à la vitesse de rotation des bras ; Ainsi, le système solaire évite les zones de formation active d'étoiles, dangereuses pour la vie terrestre, où éclatent souvent des supernovae.

Spiral Galaxy Whirlpool et son compagnon NGC 5195 / © NASA

Galaxie lenticulaire

Selon la classification de Hubble, il s'agit d'un type intermédiaire entre les galaxies elliptiques et spirales (S0). Les systèmes stellaires lenticulaires ont un disque stellaire autour d'un amas globulaire central, mais les bras sont relativement petits et peu prononcés, et la quantité de gaz et de poussière interstellaires est insuffisante pour la création active de nouvelles étoiles. Les principaux habitants sont de vieilles grandes étoiles, rouges ou jaunes.

Ils diffèrent par la quantité de poussière interstellaire et la densité de la barre dans le centre galactique. Ils représentent environ 20% du nombre de galaxies.

Galaxie en forme de lentille NGC 7049 / © NASA / ESA

Mauvaise galaxie

Ni ellipse ni spirale - les galaxies irrégulières n'ont aucune des formes communes. En règle générale, ce sont des amas d'étoiles liés de manière chaotique par la gravité, parfois sans forme claire ni même centre prononcé. Ils représentent environ 5% des galaxies.

Pourquoi sont-ils si différents de leurs homologues galactiques ? Il est très probable que chacun de ces systèmes stellaires était autrefois elliptique ou spirale, mais il a été défiguré par une collision avec une autre galaxie, ou à proximité de celle-ci.

Ils se divisent en deux types principaux : ceux qui ont au moins un semblant de structure, permettant de les attribuer à la séquence de Hubble (Irr I), et ceux qui n'ont même pas de similitude (Irr II).

Parfois, un troisième type est distingué - les galaxies irrégulières naines (dl ou dIrr). Ils ont une faible quantité d'éléments lourds et un grand nombre de de gaz interstellaire, ce qui les fait ressembler aux protogalaxies de l'univers primitif. Par conséquent, l'étude de ce type de galaxies irrégulières est essentielle pour comprendre le processus d'évolution galactique.

NGC 1569 est une galaxie naine irrégulière dans la constellation de la Girafe / © NASA / ESA

Vous rencontrerez de plus en plus souvent différents acronymes et abréviations désignant types de galaxies, est arrivé à la conclusion qu'il est nécessaire d'écrire un article séparé sur ce sujet en parallèle et de manière indépendante, de sorte qu'en cas de question ou de malentendu sur les types de galaxies, vous vous référez simplement à ce petit article.

Il existe très peu de types de galaxies. Les 4 principaux, avec quelques ajouts 6. Voyons cela.

Types de galaxies

En regardant le diagramme ci-dessus, allons dans l'ordre, découvrons ce que signifient la lettre et le nombre adjacent (ou une lettre supplémentaire). Tout va se mettre en place.

1. Galaxies elliptiques (E)

Galaxie de type E (M 49)

Galaxies elliptiques ont la forme d'un ovale. Il leur manque un noyau central brillant.

Le nombre qui est ajouté après lettre anglaise E divise ce type en 7 sous-types : E0 - E6. (certaines sources disent qu'il peut y avoir 8 sous-types, certains 9, peu importe). Il est déterminé par une formule simple : E = (a - b) / a, où a est le grand axe, b est le petit axe de l'ellipsoïde. Ainsi, il n'est pas difficile de comprendre que E0 est parfaitement rond, E6 est ovale ou aplati.

Galaxies elliptiques représentent moins de 15% du nombre total de toutes les galaxies. Il n'y a pas de formation d'étoiles en eux, ils se composent principalement de jaunes et de nains.

Lorsqu'on les observe au télescope, ils ne présentent pas un grand intérêt, car examiner en détail les détails ne fonctionnera pas.

2. Galaxies spirales (S)

Galaxie de type S (M 33)

Le type de galaxies le plus populaire. Plus de la moitié de toutes les galaxies existantes sont spirale... Notre galaxie voie Lactée est aussi en spirale.

En raison de leurs "branches", ils sont les plus beaux et les plus intéressants à observer. La plupart des étoiles sont situées à proximité immédiate du centre. De plus, en raison de la rotation, les étoiles se dispersent, formant des branches en spirale.

Galaxies spirales sont divisés en 4 (parfois 5) sous-types (S0, Sa, Sb et Sc). En S0, les branches spiralées ne sont pas du tout prononcées, elles ont un noyau léger. Elles ressemblent beaucoup aux galaxies elliptiques. Elles sont encore souvent réalisées en type séparé - lenticulaire... Ces galaxies ne représentent pas plus de 10% du nombre total. Ensuite, il y a Sa (souvent ils écrivent simplement S), Sb, Sc (parfois ils ajoutent aussi Sd), en fonction du degré de torsion des branches. Plus la lettre supplémentaire est ancienne, moins le degré de torsion et les "branches" de la galaxie entourent de moins en moins le noyau.

Il y a beaucoup de jeunes "branches" ou "bras" de galaxies spirales. Il existe des processus de formation active d'étoiles.

3. Galaxies spirales avec une barre (SB)

Galaxie type SBb (M 66)

Galaxies spirales avec barre(ou aussi appelé "avec une barre") font référence au type de galaxies spirales, mais contiennent ce qu'on appelle la "barre", qui passe par le centre de la galaxie - son noyau. Les branches en spirale (manches) divergent des extrémités de ces ponts. Dans les galaxies spirales ordinaires, les branches divergent du noyau lui-même. Selon le degré de torsion des branches, elles sont désignées par SBa, SBb, SBc. Plus la manche est longue, plus la lettre supplémentaire est ancienne.

4. Galaxies irrégulières (Irr)

Galaxie Irr (NGC 6822)

Mauvaises galaxies n'ont pas de forme prononcée. Ils ont une structure "déchirée", le noyau est indiscernable.

Ce type ne représente pas plus de 5% du nombre total de galaxies.

Cependant, même les galaxies irrégulières ont deux sous-types : Im et IO (ou Irr I, Irr II). J'ai au moins un soupçon de structure, une certaine symétrie ou des limites visibles. Les OI sont complètement chaotiques.

5. Galaxies avec anneaux polaires

Galaxie de l'Anneau Polaire (NGC 660)

Ce type de galaxies se distingue des autres. Leur caractéristique est qu'ils ont deux disques stellaires qui tournent à des angles différents l'un par rapport à l'autre. Beaucoup pensent que cela est possible grâce à la fusion de deux galaxies. Mais les scientifiques n'ont toujours pas de définition exacte de la formation de ces galaxies.

Majorité galaxies à anneaux polaires sont des galaxies lenticulaires ou S0. Bien que rarement trouvé, la vue est mémorable.

6. Galaxies particulières

Galaxie particulière "Têtard" (PGC 57129)

D'après la définition du site Wikipédia :

Galaxie particulière- C'est une galaxie qui ne peut pas être attribuée à une certaine classe, car elle a des caractéristiques individuelles prononcées. Il n'y a pas de définition univoque de ce terme ; l'attribution des galaxies à ce type peut être contestée.

Ils sont uniques à leur manière. Les trouver dans le ciel est très difficile et nécessite des télescopes professionnels, mais ce que vous voyez est incroyable.

C'est tout. Rien de compliqué, j'espère. Vous connaissez maintenant les bases types (classes) de galaxies... Et lorsque vous vous familiariserez avec l'astronomie ou lirez des articles sur mon blog, vous n'aurez plus de questions sur leur définition. Et si, tout à coup, vous oubliez un peu, reportez-vous immédiatement à cet article.

De nombreux faits connus aujourd'hui semblent si familiers et familiers qu'il est difficile d'imaginer comment les gens vivaient sans eux. Cependant, les vérités scientifiques pour la plupart ne sont pas apparues à l'aube de l'humanité. Cela concerne en grande partie la connaissance de Cosmos... Les types de nébuleuses, de galaxies, d'étoiles sont connus de presque tout le monde aujourd'hui. Pendant ce temps, le chemin vers la compréhension moderne était assez long. Les gens n'ont pas tout de suite réalisé que la planète fait partie Système solaire, et elle est les Galaxies. Les types de galaxies ont commencé à être étudiés en astronomie encore plus tard, lorsqu'on a compris que la Voie lactée n'est pas seule et que l'Univers ne s'y limite pas. ainsi que la connaissance générale de l'espace en dehors de la « route du lait », est devenu Edwin Hubble. Grâce à ses recherches, nous en savons aujourd'hui beaucoup sur les galaxies.

Types de galaxies dans l'univers

Hubble a étudié les nébuleuses et a prouvé que beaucoup d'entre elles sont des formations similaires à La voie Lactée... Sur la base du matériel collecté, il a décrit quel type de galaxie possède et quels types de tels objets spatiaux existent. Hubble a mesuré les distances à certains d'entre eux et a proposé sa propre classification. Les scientifiques l'utilisent encore aujourd'hui.

Il a divisé tous les nombreux systèmes de l'Univers en 3 types : galaxies elliptiques, spirales et irrégulières. Chaque type est activement étudié par les astronomes du monde entier.

Le morceau de l'Univers où se trouve la Terre, la Voie Lactée, appartient au type des « galaxies spirales ». Les types de galaxies se distinguent en fonction des différences de formes qui affectent certaines propriétés des objets.

Spirale

Les types de galaxies ne sont pas également répartis dans tout l'Univers. Selon les données modernes, les spirales sont plus courantes que les autres. En plus de la Voie lactée, ce type comprend la nébuleuse d'Andromède (M31) et la galaxie de (M33). De tels objets ont une structure facilement reconnaissable. Vu de côté, à quoi ressemble une telle galaxie, la vue de dessus ressemblera à des cercles concentriques se répandant dans l'eau. Les bras en spirale rayonnent à partir d'un renflement central sphérique appelé renflement. Le nombre de telles branches varie de 2 à 10. L'ensemble du disque à bras spiraux est situé à l'intérieur d'un nuage d'étoiles raréfié, appelé "halo" en astronomie. Le noyau de la galaxie est un amas d'étoiles.

Sous-types

En astronomie, la lettre S est utilisée pour désigner les galaxies spirales. Elles sont divisées en types en fonction de la conception structurelle des bras et des caractéristiques de la forme générale :

Galaxy Sa : les manches sont bien roulées, lisses et lâches, bombées brillantes et allongées ;

Galaxie Sb : les bras sont puissants, distincts, le renflement est moins prononcé ;

Galaxie Sc : les bras sont bien développés, présentent une structure touffue, le renflement est peu visible.

De plus, certains systèmes en spirale ont un pont central presque droit (appelé « barre »). Dans ce cas, la lettre B (Sba ou Sbc) est ajoutée à la désignation de la galaxie.

Formation

La formation de galaxies spirales, apparemment, est similaire à l'apparition d'ondes résultant de l'impact d'une pierre à la surface de l'eau. Selon les scientifiques, une certaine impulsion a conduit à l'émergence des manches. Les branches spirales elles-mêmes sont des vagues de densité accrue de matière. La nature du choc peut être différente, l'une des options est de se déplacer dans les étoiles.

Les bras spiraux sont des étoiles jeunes et du gaz neutre (l'élément principal est l'hydrogène). Ils se situent dans le plan de rotation de la galaxie, car il ressemble à un disque aplati. La formation d'étoiles jeunes est également possible au centre de tels systèmes.

Voisin le plus proche

La nébuleuse d'Andromède est une galaxie spirale : sa vue de dessus révèle plusieurs bras émanant d'un centre commun. Depuis la Terre, à l'œil nu, il peut être vu comme une tache floue et brumeuse. En taille, la voisine de notre galaxie est un peu plus grande qu'elle : 130 000 années-lumière de diamètre.

Bien que la nébuleuse d'Andromède soit la galaxie la plus proche de la Voie lactée, la distance qui la sépare est énorme. La lumière met deux millions d'années à la surmonter. Ce fait explique parfaitement pourquoi les vols vers une galaxie voisine ne sont encore possibles que dans les livres et les films de science-fiction.

Systèmes elliptiques

Considérons maintenant d'autres types de galaxies. Une photo d'un système elliptique montre clairement sa différence par rapport à son homologue en spirale. Une telle galaxie n'a pas d'armes. Cela ressemble à une ellipse. De tels systèmes peuvent être compressés à des degrés divers, représentent quelque chose comme une lentille ou une balle. On ne trouve pratiquement pas de gaz froid dans de telles galaxies. Les représentants les plus impressionnants de ce type sont remplis de gaz chaud raréfié, dont la température atteint un million de degrés et plus.

Une caractéristique distinctive de nombreuses galaxies elliptiques est leur teinte rougeâtre. Longtemps les astronomes pensaient que c'était un signe de l'ancienneté de tels systèmes. On pensait qu'elles étaient principalement composées de vieilles étoiles. Cependant, les études des dernières décennies ont montré l'erreur de cette hypothèse.

Éducation

Pendant longtemps, il y avait une autre hypothèse associée aux galaxies elliptiques. Ils ont été considérés comme les tout premiers des nés, formés peu de temps après Big Bang... Aujourd'hui, cette théorie est considérée comme obsolète. Les astronomes allemands Alard et Yuri Tumre, ainsi que le scientifique américain François Schweizer, ont largement contribué à sa réfutation. Leurs recherches et découvertes dernières années confirmer la véracité d'une autre hypothèse, un modèle hiérarchique de développement. Selon elle, des structures plus grandes ont été formées à partir de structures plutôt petites, c'est-à-dire que les galaxies ne se sont pas formées immédiatement. Leur apparition a été précédée par la formation d'amas d'étoiles.

Les systèmes elliptiques, selon les concepts modernes, ont été formés à partir de systèmes en spirale à la suite de la fusion des bras. L'une des confirmations en est le grand nombre de galaxies "tourbillonnantes" observées dans des parties éloignées de l'espace. Au contraire, dans les régions les plus approximatives, la concentration de systèmes elliptiques, suffisamment brillants et étendus, est sensiblement plus élevée.

Symboles

Les galaxies elliptiques en astronomie ont également reçu leurs désignations. Pour eux, utilisez le symbole "E" et des chiffres de 0 à 6, qui indiquent le degré d'aplatissement du système. E0 sont des galaxies de forme sphérique presque régulière, et E6 sont les plus plates.

Noyaux en furie

Les galaxies elliptiques comprennent les systèmes NGC 5128 de la constellation du Centaure et M87 situés en Vierge. Leur caractéristique est une émission radio puissante. Les astronomes s'intéressent principalement à la structure de la partie centrale de ces galaxies. Les observations des scientifiques russes et les études du télescope Hubble montrent une activité assez élevée de cette zone. En 1999, des astronomes américains ont obtenu des données sur le noyau de la galaxie elliptique NGC 5128 (constellation Centaurus). Là, en mouvement constant, d'énormes masses de gaz chauds tourbillonnent autour d'un centre, peut-être un trou noir. Il n'existe pas encore de données précises sur la nature de ces processus.

Systèmes de forme irrégulière

Il est également situé dans le Grand Nuage de Magellan. Ici, les scientifiques ont découvert une zone de formation d'étoiles constante. Certaines des étoiles qui composent la nébuleuse n'ont que deux millions d'années. De plus, l'étoile la plus impressionnante découverte en 2011, RMC 136a1, se trouve également ici. Sa masse est de 256 solaires.

Interaction

Les principaux types de galaxies décrivent les caractéristiques de la forme et de la disposition des éléments de ces systèmes cosmiques. Cependant, la question de leur interaction n'est pas moins intéressante. Ce n'est un secret pour personne que tous les objets dans l'espace sont en mouvement constant. Les galaxies ne font pas exception. Types de galaxies, au moins certains de leurs représentants pourraient s'être formés dans le processus de fusion ou de collision de deux systèmes.

Si vous vous souvenez de ce que sont ces objets, il devient clair comment des changements à grande échelle se produisent au cours de leur interaction. Une quantité colossale d'énergie est libérée lors de la collision. Fait intéressant, de tels événements sont encore plus probables dans l'immensité de l'espace que la rencontre de deux étoiles.

Cependant, la "communication" des galaxies ne se termine pas toujours par une collision et une explosion. Un petit système peut traverser son grand frère, tout en perturbant sa structure. C'est ainsi que se forment des formations, semblables en apparence à des couloirs allongés. Ils sont composés d'étoiles et de gaz et deviennent souvent des zones de formation de nouvelles étoiles. Des exemples de tels systèmes sont bien connus des scientifiques. L'un d'eux est la galaxie Cartwheel dans la constellation du Sculpteur.

Dans certains cas, les systèmes ne se heurtent pas, mais se croisent ou ne se touchent que légèrement. Cependant, quel que soit le degré d'interaction, cela conduit à de sérieux changements dans la structure des deux galaxies.

Futur

Selon les scientifiques, il est possible qu'après un certain temps, assez long, la Voie lactée absorbe son satellite le plus proche, un système découvert relativement récemment, minuscule selon les normes cosmiques, situé à une distance de 50 années-lumière de nous. Les données de recherche indiquent une durée de vie impressionnante pour ce satellite, qui devrait se terminer par le processus de fusion avec son plus grand voisin.

La collision est un avenir possible pour la Voie lactée et la nébuleuse d'Andromède. Maintenant, l'immense voisin est séparé de nous par environ 2,9 millions d'années-lumière. Deux galaxies se rapprochent à une vitesse de 300 km/s. La collision probable, selon les scientifiques, se produira dans trois milliards d'années. Cependant, si cela se produira ou si les galaxies ne se toucheront que légèrement, personne ne le sait aujourd'hui avec certitude. Pour la prévision, il n'y a pas assez de données sur les caractéristiques du mouvement des deux objets.

L'astronomie moderne étudie en détail des structures cosmiques telles que les galaxies : types de galaxies, caractéristiques d'interaction, leurs différences et similitudes, l'avenir. Dans ce domaine, il y a encore beaucoup de choses incompréhensibles et nécessitant une étude supplémentaire. Les types de structure des galaxies sont connus, mais il n'y a pas de compréhension exacte de nombreux détails associés, par exemple, à leur formation. Le rythme actuel d'amélioration des connaissances et de la technologie nous permet cependant d'espérer des percées significatives à l'avenir. En tout cas, les galaxies ne cesseront pas d'être le centre de nombreuses recherches. Et cela n'est pas seulement dû à la curiosité inhérente à tout le monde. Les données sur les modèles cosmiques et la vie permettent de prédire l'avenir de notre morceau de l'Univers, la galaxie de la Voie lactée.