NEPRAVIDELNÁ GALAXIE: FORMACE, OBECNÉ VLASTNOSTI, TYPY, PŘÍKLADY - ARTE - 2025

Nepravidelná galaxie je konglomerace hvězd, planet, plyn, prach, a na tom, že i když drží pohromadě gravitační síle, je vizuálně neorganizovaná. Odhaduje se, že 15% galaxií je nepravidelných.

Na rozdíl od galaxií, jako je Mléčná dráha a Andromeda, které mají dobře definované jádro, disk a spirálová ramena nebo obří eliptické galaxie, nepravidelné galaxie nemají symetrii ani žádnou z těchto struktur. Byly však pozorovány některé s tyčemi nebo začínajícími rameny.

Obrázek 1. Nepravidelné galaxie známé jako Magellanova mračna v souhvězdí Jižního kříže. Zdroj: Wikimedia Common s. TOTO. Brunier

Formování a evoluce

Nedostatek organizace lze přičíst různým příčinám. Jeden z nejvíce široce přijímaných je, že došlo k nějakému kolosálnímu výbuchu, ke kterému došlo v jádru a roztříštěné a rozptýlené části obsahu, aniž by došlo ke ztrátě soudržnosti.

Nepravidelná galaxie může také vděčit za její deformaci gravitaci vyvolané větší sousední galaxií. Naše galaxie Mléčná dráha, velká spirální galaxie, zdeformovala dvě trpasličí galaxie známé jako Magellanova mračna.

Bylo naznačeno, že Magellanova mračna se slučují s Mléčnou dráhou. V daleké budoucnosti se může stát součástí všeho, co obsahují.

Další nepravidelnou galaxií, která již byla součástí Messierova katalogu astronomických objektů, je galaxie M82, známá také jako Cigar Galaxy. Nachází se v souhvězdí Ursa Major a asi 12 milionů světelných let daleko.

Cigarová galaxie je velmi jasná, asi 5krát jasnější než Mléčná dráha. Je bohatá na mezihvězdnou hmotu a uvnitř ní se hvězdy zrychlují. Když jsou mladé, hvězdy jsou modré a jasné, což vysvětluje mimořádný jas této nepravidelné galaxie.

Obecné vlastnosti

Ke stanovení astronomických rozměrů se používá světelný rok, parsec (pc) a kiloparsec (kpc). Světelný rok je vzdálenost, kterou světlo prochází ve vakuu během jednoho roku, což odpovídá 9 460 730 472 580,8 km.

Jeden parsec (paralaxa jednoho oblouku sekundy) odpovídá 3,3 světelných let, takže jeden kiloparsec je 3300 světelných let.

Pokud jde o množství astronomických objektů, jako jsou hvězdy a galaxie, je dobrým nápadem vyjádřit je v jednotce zvané sluneční hmota, označovaná jako M☉, která se rovná 2 x 10 ^ 30 kg. Galaxie obsahuje obrovské množství solárních hmot a její hmotnost je pohodlně vyjádřena v mocninách 10.

Dalším charakteristickým rysem je svítivost L, která vychází z energie za sekundu, kterou galaxie emituje při všech frekvencích a je úměrná počtu hvězd, které má. Někdy se nazývá bolometrická velikost.

Pro srovnání, svítivost Slunce L☉ odpovídá 3,85 × 1026 W. Čím větší je hmotnost galaxie, tím větší je její svítivost.

Velikost astronomického objektu se vztahuje na množství emitované energie, která dokáže dosáhnout Země, ale je třeba vzít v úvahu, že světelný zdroj je jasnější, když je blíž, protože energie klesá s inverzí čtverce vzdálenost.

Barva je kvalita spojená s převládající hvězdnou populací. Jak bylo řečeno na začátku, mladé hvězdy jsou modré, zatímco staré hvězdy jsou červené.

Barva, hmotnost a rozměry nepravidelné galaxie

Níže uvedený diagram ukazuje tři oblasti, které korelují barvu a světlost. Jmenují se červená sekvence, zelené údolí a modrý mrak.

Obrázek 2.- Barevný diagram velikosti galaxií. Zdroj: Joshua Schroeder

Jak již bylo zmíněno, barva souvisí s hvězdnou populací. Existují dva typy hvězdných populací: I a II.

Hvězdy patřící do populace I jsou obecně mladé a v nich převládají prvky těžší než helium (v astronomické terminologii se tyto prvky považují za kovy). Populace II má nízkou metalicitu a jsou považovány za starší.

Galaxie s malou nebo žádnou hvězdnou genezí se objevují v červené sekvenci. Do této kategorie patří většina eliptických galaxií. Na druhé straně v modrém oblaku jsou galaxie s vysokou rychlostí formování hvězd, k nimž patří nepravidelné galaxie, jako je výše uvedená Cigar Galaxy.

Konečně zelené údolí je přechodná oblast, kde se setkávají galaxie, které mají mladé a staré hvězdné populace. Mléčná dráha a Andromeda jsou příklady těchto typů galaxií.

Nepravidelné galaxie jsou velmi zajímavé, protože jsou nejčernější ze všech, zejména směrem ke středu, což naznačuje, že zde existuje velmi vysoká porodnost hvězd. Oni jsou také považováni za nejmladší mezi galaxiemi.

Protože jsou malé, pohybují se v rozmezí 108 až 10 M☉, s velikostí 0,5 až 50 kpc. Samozřejmě, že mají hodně plynu, až 50-90% z celkové hmotnosti je atomový plyn.

Typy

Astronom Edwin Hubble klasifikoval galaxie podle jejich zjevného tvaru, známého v astrofyzice jako vizuální morfologie. Poté, co analyzoval bezpočet fotografických desek, vytvořil pět základních vzorů: eliptický, lentikulární, spirála, zakázaná spirála a nepravidelná.

Drtivá většina galaxií jsou eliptické nebo spirální, které Hubble kódoval velkými písmeny E a S. Některé galaxie však nemají dostatečnou symetrii, aby spadaly do jedné z těchto kategorií.

Hubble je nazval „nepravidelnými“ nebo Irr. Jak se dozvědělo více o galaxiích, klasifikace se rozšířila o nové kategorie, a to jak samotným Hubbleem, tak dalšími astronomy. Gerard de Vaucouleurs tak rozlišuje mezi nepravidelnými galaxiemi typu I a II.

Ačkoli s určitými omezeními, protože jediným pohledem na galaxii je pohled ze Země, Hubbleovo schéma dnes i nadále velmi pomáhá při určování charakteristik a vlastností galaxií.

Nepravidelné galaxie typu I.

Nepravidelné galaxie typu Irr I se objevují v původní Hubbleově sekvenci jako galaxie typu Magellanic Clouds, které jsou nejreprezentativnějším příkladem. Jsou také pojmenovány jako Sd-m

Lze je považovat za typ spirálové galaxie, která navazuje na Sc galaxie, za strukturu, která tuto strukturu nevyvinula, nebo ji má velmi základní strukturu. Proto se někdy nazývají Sd-m, kde S označuje spirálový tvar a písmeno m je pro Magellan.

Ve skutečnosti má Magellanův oblak bar. Jsou to nejčastější nepravidelné galaxie a vyskytují se ve velmi modrých hvězdách, protože mají vysokou porodnost hvězd.

Nepravidelné galaxie typu II

V těchto galaxiích jsou hvězdy obvykle starší, červenější a stmívatelnější. Jedná se o galaxie, jejichž hmota je rozptýlená a je zcela amorfní.

Příklady

Magellanova mračna

Magellanova mračna jsou dvě nepravidelné galaxie pojmenované na počest průzkumníka Fernanda de Magallanes, který opustil Španělsko v roce 1519 na cestě kolem světa, která trvala 3 roky.

Magellan a jeho posádka byli prvními Evropany, kteří je pozorovali, protože jsou vidět z jižní polokoule, v souhvězdí Jižního kříže, ačkoli existují astronomické záznamy o Arabech, kteří je tvrdí, že je viděli od Bab el Mandeb, ve 12 ° 15 'zeměpisné šířky severní.

Velký Magellanův mrak je vzdálený 180 000 světelných let, zatímco Malý mrak je vzdálený asi 210 000 světelných let. Spolu s galaxií Andromeda jsou jedním z mála, které lze vidět pouhým okem. Někteří astronomové věří, že obě galaxie se k nám dostaly v důsledku kolize mezi Andromedou a další galaxií, ke které došlo již dávno.

Dlouho byly zvažovány nejbližší galaxie, ale od roku 2003 tuto pozici obsadila trpasličí galaxie velkého psa ve 42 000 světelných letech, následoval eliptický trpaslík ze Střelce, objevený v roce 1994 a vzdálený 50 000 světelných let.

Magellanova mračna mají, jako většina nepravidelných galaxií Irr I, mladou populaci horkých modrých hvězd. Ve Velkém Magellanově mračnu je mlhovina Tarantula, NGC 2070, s velkou jasností a je považována za nejaktivnější region z hlediska formování hvězd, místní skupiny galaxií, ke které také patří Mléčná dráha.

Doutníková galaxie

Jak již bylo uvedeno, jedná se o velmi jasnou galaxii viditelnou v Ursa Major. V katalogu Messier má kód M82.

Ve středu je vysoká aktivita tvorby hvězd, o které se předpokládá, že je způsobena minulou interakcí s jinou větší galaxií, Bodeovou spirálovou galaxií.

Cigarová galaxie produkuje hvězdy 10krát rychleji než Mléčná dráha, proto se říká, že se jedná o vroucí galaxii (hvězdný výbuch).

Obrázek 3. Cigar Galaxy M82 v souhvězdí Ursa Major, při pohledu z dalekohledu Hubble. Zdroj: NASA, ESA a Hubble Heritage Team (STScI / AURA).

Tolik horkých hvězd emituje záření a nabité částice, které ionizují vodík, což způsobuje oblaky a emise, které se objevují kolem jádra galaxie jako červená vlákna.

NGC 1427A

Je to malá nepravidelná galaxie v jižní souhvězdí Fornax, asi 62 miliónů světelných let, v níž se hemží shluky modré hvězdy. Patří do shluku galaxií Fornax a v současné době cestuje rychlostí kolem 600 km / s, mezihvězdným plynem směrem do středu shluku.

Obrázek 4.- Nepravidelná galaxie NGC 1427A při pohledu z Hubbleova teleskopu. Nahoře zanechala spirální galaxie, která stála čelně ve shluku Fornaxu. Zdroj: Wikimedia Commons.

To je přitahováno tam gravitační silou vyvíjenou jinými galaxiemi ve shluku, což kromě deformace způsobuje také vysokou hvězdnou porodnost v jejím vnitřku. Za miliardu let se malá galaxie úplně rozptýlí

Reference

1. Carroll, B. Úvod do moderní astrofyziky. 2. Edice. Pearson. 874-1037.
2. Galaxie. Obnoveno z: es.wikipedia.org
3. Galaxie. Získáno z: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
4. NGC 1427A: Galaxy in Motion. Citováno z: apod.nasa.gov
5. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redakční reverté. 315-394.
6. Pasachoff, J. 1992. Hvězdy a planety. Peterson Field Guides. 148-154.
7. Fyzika Libretexty. Vzdálenost a velikost. Obnoveno z: phys.libretexts.org
8. Wikipedia. Nepravidelná galaxie. Obnoveno z: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. Magellanova mračna. Obnoveno z: es.wikipedia.org.