Галактика құрылымы

ХХ ғасырда астрономияда түбегейлі өзгерістер болды. 20-30 жж. бастап астрономиялық танымның теориялық негізі ретінде релятивистік және кванттық механика (классикалық механикамен қатар) сөз сөйлейді. Астрономияның эмпирикалық базисі всеволнов (радио-, инфрақызыл, оптикалық, ультракүлгін, рентген және гамма — диапазондары) болды. Салыстырмалылықтың жалпы теориясы ғарыштық масштабтағы құбылыстарды модельдік теориялық сипаттауға мүмкіндік берді. Кванттық механиканың құрылуы астрофизика мен астрономияның космогоникалық аспектісінің дамуына импульс болды (энергия көздерін және жұлдыздар эволюциясының механизмдерін, жұлдызды жүйелерді және т.б. анықтау); астрономия есептерін ғарыштық денелердің механикалық қозғалыстарын зерттеуден (гравитациялық өрістің ықпалымен) олардың физикалық және химиялық сипаттамаларын зерттеуге қайта бағдарлауды қамтамасыз етті. Астрофизикалық мәселелерді бірінші орынға ұсыну Жұлдызды және галактикадан тыс астрономия сияқты астрономиялық ғылым салаларының қарқынды дамуымен қатар жүрді. Ғарыш аппараттарының көмегімен тікелей зерттеу және жер маңындағы ғарыш кеңістігінің, ай мен Күн жүйесінің планеталарының ғарышкерлерін бақылау мүмкіндігі пайда болды. Осының барлығы әлемнің бақыланған аймағының едәуір кеңеюіне және ерекше құбылыстардың бірқатар ашылуына әкелді:

* 40-жылдардың соңында жұлдыздардың тууынан кейін ыдырайтын тобын білдіретін «жұлдызды ассоциациялар» табу;

* 50-ші жж. галактикалардың топтарындағы және топтарындағы ыдырау құбылыстарын анықтау;

* 60-шы жж. Квазар, радиогалактик, үлкен энергия бөлумен галактик ядроларының жарылыс белсенділігінің ашылуы (шамамен 1060 эрг);

* Жұлдыздардың жер қойнауында тұрақсыз құбылыстарды және Күн жүйесіндегі стационарлық емес құбылыстарды анықтау;

*»Реликтік» сәулеленуді («ыстық» әлемнің теориясы), «рентген жұлдыздарын», пульсарларды анықтау;

* «Қара дыр» және т. б. ашылуы мүмкін .

Осы және басқа да жаңа жаңалықтарды түсіндіруге талпыныстар бірқатар қиындықтарға тап болды (қазіргі астрономияның теориялық-әдіснамалық құралдарын жетілдіру қажеттілігі).Теориялық және бақылау астрономиясының жаңа салалары ерекшеленеді, астрономияның қолданбалы салалары пайда болады (ғарыш техникасының жетістіктері). Математика, физика, басқа да жаратылыстану және тіпті гуманитарлық ғылымдар әсерінен қалыптасатын жалпы теориялық интеграциялық принциптердің, ұғымдардың, қондырғылардың рөлі артады.

ХХ ғасырдың екінші жартысында астрономия ғылыми революция кезеңінде енгізілді, ол астрономиялық таным тәсілін өзгертті (астрономиялық таным мен әлемнің астрономиялық суретінің әдіснамалық қондырғыларын түбегейлі ауыстыру, содан кейін классикалық емес астрономияның әдіснамалық қондырғылары).

Галактика әлемі 1920 ж.бастап қарқынды зерттеле бастады, Швед астронымен к. Лундмарк Үшбұрыш шоқжұлдызындағы спиральды тұмандықтың шеткі бөлігін Жұлдыздарға орналастырғанда. Көп ұзамай, диаметрі 2,5 м айна бар телескопта сол кездегі ең ірі телескопта жұмыс істеген Э. Хаббл американдық астронмен, Андромеда тұмандығының спиральді жеңдерінің жұлдызды табиғатын және бірнеше әлсіз галактикалардың бұрыс пішінін орнатты. Бұл астрономиялық ғылымның жаңа саласы — галактикадан тыс астрономияның дамуына бастама болды.

Әлемнің астрономиялық суретін түсінуде галактикалар әлемін зерттеу маңызды мақсат болып табылады. Осы мақсатта осы жұмыс жазылды, онда келесі сұрақтар мен міндеттер қарастырылды және баяндалды:

1) галактиканың жіктелуі, олардың құрылысы мен жасы;

2) спиральді жеңдер;

3) галактиканың жергілікті тобы, оның ішінде Құс Жолы;

4) Белсенді ядросы бар галактика және Квазар;

5) галактиканың магниттік өрістері;

6) қызыл ығысу және Хаббл Заңы;

7) ғаламдағы галактиканың таралуы.

АКМ. Галактика

Телескоптың өнертабысынан кейін бақылаушылардың назары әртүрлі шоқжұлдыздарда бір жерде көрінетін көптеген ашық түсті дақтар тартылды. Күшті телескоптардың көмегімен В. Гершель мен оның ұлы Джон осындай тұманды дақтарды ашты, ал XIX ғасырдың соңында олардың кейбірінің спиральды формасы бар екені анықталды. Бірақ бұл тұман болып табылатын жұмбақ ұзақ уақыт қалды. ХХ ғасырдың 20-жылдары ғана сол кездегі ірі телескоптардың көмегімен тұмандықты Жұлдыздарға таратып жіберді. Галактика-бұл алып жұлдызды жүйелер (1013 жұлдызға дейін). 6 метрлік телескоп галактиканың миллиардтарын суретке түсіруге мүмкіндік береді. Әлемнің біз көріп отырған аумағы-бұл алыс өткен Галактика. Мысалы, бізге жақын жердегі Андромеда Галактика жарық, ол шоқжұлдыздағы шайылған дақ түрінде жақсы көруі бар адам көре алады, — 1,5 млн.жылдан кейін жерге жетеді. Қазіргі уақытта байқалғандардың ең алыс қашықтығына дейінгі қашықтық – 10 млрд.жарық жыл (2000 жылы жер бетінен 24 млрд. жарық жыл қашықтықта квазар табылды). Галактикалардың көпшілігі топтарға кіреді, галактикалардың жиналуы және аса тесілуі. Жалғыз Галактика да байқалады. Галактика бар-бірнеше ондаған жарық жыл және Галактика-18 млн.Жарық жылға дейін көлденең алып ұлулар.

1.1 галактиканың жіктелуі

Галактиканың әртүрлі формалары.

Галактикалардың көпшілігі бірнеше негізгі түрлерге жатады (сыртқы белгілері бойынша, ал галактикалардың ұсақ айырмашылықтары бұл типтерді жекелеген кіші түрлерге бөлуге көмектеседі).

1. Эллиптикалық-дөңгелек немесе эллиптикалық форма (галактиканың жалпы санының Е, 25% — ы белгіленеді) — асаigant ыстық жұлдыздары, шаң және газ тұмандары жоқ ең қарапайым Галактика; ядро жоқ. Ең жарқын жұлдыздар – қызыл алыптар, жұлдыздар еркін бағытта жоғары жылдамдықпен қозғалады. 8 түрге бөлінеді: сфералық жүйеден е0-ден жасымық тәрізді Е7-ге дейін (сан қысылу дәрежесін көрсетеді).

2. Спиральді (S, 50%). Жалпақ дискіні құрайтын екі немесе одан да көп спиральды жеңдер бар, орталық аймақта — Галактика ядросы бар сфероидальды кебіс (балдж). Бай жарқын газ туманностями, қоршаған ыстық жұлдыз-сверхгиганты; қара бұлттармен газ-шаңды материя.

Бөлінеді:

а) кәдімгі спиральды Галактика (S) — бұтақтар ядросынан шығады;

б) қиылысқан (SB) – ядро кең, ашық жолақпен (маңдайша, бар) қиылысқан, бардың соңдарынан спиральды жеңдер бұралады.

Спиральді Галактика sa, Sab, Sb, Sc, SBa және т.б. кіші түрлерге бөлінеді. Кейбір спиральді жүйелер жарықты жұтатын қара заттың жолағымен қиылысқан қалың немесе жұқа ұршық тәрізді. Біздің галактика да спиральды (Sb). Спиральді Галактика Галактика массасының едәуір бөлігі бар сфероидалы жұлдызды тәжімен қоршалған.

3. Линза тәрізді, аралық Галактика (S0,20%, болжамды, содан кейін табылған). Ортасынан шетіне қарай жарықтылық қадамдармен құлайды. Ядро, «Линза» және әлсіз «жаңғақ»бар. Кейде линзаның сыртқы бөліктерінде спиральды жеңдердің ұршықтары, далдалар және сыртқы жарық сақина көрінеді.

4. Дұрыс Емес (Ir, 5%). Бұл галактиктермен өзара әрекеттесетін Шаң, газ тұмандықтары (бұлт Магелландары), ыстық өте жоғары гиганттары, газ тұмандықтары (бұлт Магелландары), шаң, олардың көпшілігі – карликтер.

Бөлінеді подтипы:

а) бұл жұлдызды жүйелер (бұлт Магелландары) – спиральді галактиканың шекті жағдайы, өте тегіс, ядро жоқ, осьтік айналу;

б) түсі мен жарықтығының бірқалыпты өзгеруі бойынша шеттерінде эллиптикалық, ал спектрі бойынша – спиральды жүйелермен (М 82) ұқсас. Бірақ қарапайым жұлдыздар жоқ-супергиганттар мен жарқын газ тұмандары. Газ бұлты барлық жағынан мың км/с жылдамдығымен қозғалады;

в) Пекулярлық. Әрбір Галактика өзінің бірегей нысаны бар. Әдетте екі Галактика, олардың арасында далдалар, құйрықтар, ашық және қара материяның көпірлері және т. б. байқалады. Олардың арасында арнайы класқа өзара әрекеттесетін Галактика бөлінген.

Галактиканың морфологиялық қасиеттері бойынша стационарлық емес ядролары бар галактика қалыпты галактикадан қуатты рентген, УК-, ИК — және радиосәулелену генерациясымен, радиосәулелендіру плазмасының шығарындысымен, газ бұлттарының үдеуімен және т. б. ерекшеленеді.

Қабылданды подразделять төрт негізгі түрі бар:

1. Сейфертовские галактика (Қ. Сейферт, 1943 ж., АҚШ). Көбінесе жарқын ядролары бар спиральды Галактика. Олар стационарлы емес галактиканың ең көп тобын құрайды. Олардың оптикалық спектрлерінде кең эмиссиялық желілердің болуы тән сипат болып табылады(газ үлкен жылдамдықпен қозғалады). 1983 жылы осындай 200 Галактика табылды («1%.). Бұл, әдетте, sa және Sb типті спиральды Галактика («70%) олар жиі шар және галактикалардың топтарының құрамына кіреді, бірақ бай шоғырлармен айналысатын аймақтардан аулақ. (Бұл ерекшеліктер барлық ГАЛАКТИКТЕРГЕ УК — артық тән). Олардың көпшілігі бізге плашмя ашылған, бізге қабырғаға ашылған жарқын сейферттік галактиканың бірнеше жағдайлары бар (бәлкім, ядро анизотропияға ие). Сейферт галактикаларының ядросы-жылсыз сәулеленудің ең қуатты көздерінің бірі. Олардың радиосәулеленуі радиогалактикалық сәулеленуден мың есе әлсіз. Біздің Галактиканың ядросы белсенділіктің белгілерін көрсетеді және оны негізгі параметрлері бойынша әлсіз сейферттік галактикалардың ядроларына жатқызуға болады.