Špirálová galaxia
Špirálová galaxia je typ galaxie v Hubblovej schéme, charakterizovaný nasledovnými fyzikálnymi vlastnosťami:
- Značný celkový moment hybnosti.
-
Zložená z centrálnej vypukliny (angl. bulge), obklopenej diskom.
- Vypuklina pripomína eliptickú galaxiu, obsahuje veľa starých hviezd, nazývaných Populácia II, a typicky aj supermasívnu čiernu dieru vo svojom strede.
- Disk je ploché, rotujúce teleso, zložené z medzihviezdnej hmoty, mladých hviezd nazývaných Populácia I, a otvorených hviezdokôp.
Špirálovité galaxie boli pomenované podla svetlých ramien vo vnútri disku, ktoré sa tiahnu zhruba logaritmicky z vypukliny. V týchto ramenách sa tvoria nové hviezdy. Hoci sú niekedy ťažko rozoznateľné, napr. vo vločkovitých špirálach, sú to ramená, ktoré odlišujú špirálovité galaxie od ich šošovkovýchnáprotivkov, ktoré majú diskovú štruktúru, avšak žiadnu evidentnú špirálu.
Disky špirálovitých galaxií majú tendenciu byť obklopené veľkými svetelnými kruhmi, tvorenými hviezdami Populácie II, z ktorých je mnoho sústredených do guľových hviezdokôp obiehajúcich stred galaxie.
Naša Galaxia, Mliečna cesta, je špirálová galaxia, klasifikovaná ako Sbc (prípadne SBb, čiže špirálová s priečkou) podľa Hubbleovej postupnosti.
[upraviť]Pôvod špirálovitej štruktúry
Prvým priekopníkom štúdií vytvárania špirálovitých ramien bol Bertil Lindblad. Uvedomil si, že myšlienka hviezd usporiadaných permanentne v špirálovitom tvare bola neudržatelná kvôli „ohybovej dileme“ (angl. winding dilemma). Kedže rýchlosť rotácie galaktického disku sa mení v závislosti od vzdialenosti od stredu galaxie, lúčovité rameno (idúce od stredu po okraj ako v kolese) by sa pôsobením rotácie rýchlo zakrivilo. Po niekoľkých otočeniach galaxie by sa rameno zakrivilo natoľko, že by omotalo galaxiu ešte pevnejšie. Toto však odporuje vykonaným pozorovaniam.
Prvú akceptovateľnú teóriu vymysleli C. C. Lin a Frank Shu v roku 1964. Navrhli, aby špirálovité ramená boli prejavom špirálovitých vĺn hustoty. Domnievali sa, že hviezdy sa pohybujú po mierne eliptických obežných dráhach a že orientácie týchto obežných dráh sú vo vzájomnom vzťahu, to znamená, že elipsy sa plynule odlišujú v sklone so vzrastajúcou vzdialenosťou od stredu galaxie. Toto je znázornené na obrázku. Je jasné, že eliptické obežné dráhy sú v niektorých oblastiach tesne vedľa seba a vytvárajú tak efekt ramien. Z toho dôvodu neostávajú hviezdy na tom mieste, na ktorom ich vidíme, navždy, ale posúvajú sa z ramena do ramena tým, ako sa pohybujú po svojich obežných dráhach.