Морфологическая классификация галактик

Морфологическая классификация галактик — это система, используемая астрономами для разделения галактик на группы на основе их внешнего вида. Существует несколько схем, с помощью которых галактики можно классифицировать в соответствии с их морфологией, наиболее известной из которых является последовательность Хаббла , разработанная Эдвином Хабблом и позже расширенная Жераром де Вокулером и Алланом Сэндеджем . Однако классификация и морфология галактик сейчас в основном выполняются с использованием вычислительных методов и физической морфологии.

Последовательность Хаббла

Последовательность Хаббла — это морфологическая схема классификации галактик, изобретенная Эдвином Хабблом в 1926 году. ^[2]^[3]В просторечии его часто называют «камертоном Хаббла» из-за формы, в которой его традиционно изображают. Схема Хаббла делит галактики на три широких класса в зависимости от их внешнего вида (первоначально на фотопластинках ): ^[4]

Эллиптические галактики имеют плавное, безликое распределение света и выглядят на изображениях как эллипсы. Они обозначаются буквой «E», за которой следует целое число n, обозначающее степень их эллиптичности на небе. ^[5] Конкретный рейтинг эллиптичности зависит от соотношения главной (а) и малой осей (b), таким образом: ^[6]

E=10\times \left(1-{\frac {b}{a}}\right)

Спиральные галактики состоят из сплюснутого диска со звездами , образующими (обычно двурукавную) спиральную структуру, и центральной концентрации звезд, известной как балдж , которая по внешнему виду похожа на эллиптическую галактику. Им присвоен символ «S». Примерно половина всех спиралей также имеет стержнеобразную структуру, идущую от центральной выпуклости. Этим спиралям с перемычкой присвоен символ «SB».
Чечевицеобразные галактики (обозначенные S0) также состоят из яркой центральной выпуклости, окруженной протяженной дискообразной структурой, но, в отличие от спиральных галактик , диски линзовидных галактик не имеют видимой спиральной структуры и не образуют активных звезд в сколько-нибудь значительном количестве. ^[7]

Эти широкие классы могут быть расширены, чтобы обеспечить более тонкие различия внешнего вида и охватить другие типы галактик, такие как неправильные галактики , которые не имеют очевидной регулярной структуры (дискообразной или эллипсоидной). ^[4]

Последовательность Хаббла часто изображают в виде двухконечной вилки, где эллиптические линии находятся слева (степень эллиптичности увеличивается слева направо), а спирали с перемычкой и без перемычки образуют два параллельных зубца вилки на последовательности Хаббла. верно. Линзовидные галактики располагаются между эллиптическими и спиралями, в точке, где два зубца встречаются с «ручкой». ^[9]

По сей день последовательность Хаббла является наиболее часто используемой системой классификации галактик как в профессиональных астрономических исследованиях, так и в любительской астрономии . ^[10]Тем не менее, в июне 2019 года гражданские ученые из Galaxy Zoo сообщили, что обычная классификация Хаббла , особенно касающаяся спиральных галактик , может не поддерживаться и может нуждаться в обновлении. ^[11]^[12]

Система де Вокулера

Большое Магелланово Облако : галактика типа SBm.

Система де Вокулёра для классификации галактик является широко используемым расширением последовательности Хаббла , впервые описанной Жераром де Вокулёром в 1959 году. ^[13] Де Вокулер утверждал, что двумерная классификация спиральных галактик Хаббла , основанная на плотности спиральных рукавов и наличии или отсутствии перемычки, не описывает адекватно весь спектр наблюдаемых морфологий галактик. В частности, он утверждал, что кольца и линзы являются важными структурными компонентами спиральных галактик. ^[14]

Система де Вокулера сохраняет основное разделение галактик Хаббла на эллиптические , линзовидные , спиральные и неправильные . В дополнение к схеме Хаббла де Вокулер представил более сложную систему классификации спиральных галактик, основанную на трех морфологических характеристиках: ^[15]

Бары. Галактики делятся по признаку наличия или отсутствия ядерной перемычки. Де Вокулер ввел обозначение SA для обозначения спиральных галактик без перемычек, дополняя использование Хабблом обозначения SB для спиралей с перемычкой. Он также допустил промежуточный класс, обозначенный SAB, содержащий спирали со слабой перемычкой. ^[16] Линзовидные галактики также классифицируются как галактики без перемычки (SA0) или с перемычкой (SB0), причем обозначение S0 зарезервировано для тех галактик, для которых невозможно определить, есть перемычка или нет (обычно потому, что они расположены с ребра на линии). зрения).
Кольца. Галактики делятся на обладающие кольцевой структурой (обозначаются «(r)») и без колец (обозначаются «(s)»). Так называемым «переходным» галактикам присвоен символ (rs). ^[16]
Спиральные рукава. Как и в исходной схеме Хаббла, спиральные галактики отнесены к классу, основанному главным образом на плотности их спиральных рукавов. Схема де Вокулера расширяет плечи камертона Хаббла, включив в него несколько дополнительных спиральных классов:
- Sd (SBd) – диффузные разломанные рукава, состоящие из отдельных звездных скоплений и туманностей; очень слабая центральная выпуклость
- Sm (SBm) – неправильный внешний вид; нет выпуклого компонента
- Im – крайне неправильная галактика
Большинство галактик этих трех классов в исходной схеме Хаббла относились к классу Irr I. Кроме того, класс Sd содержит несколько галактик из класса Sc Хаббла. Галактики классов Sm и Im называются «Магеллановыми» спиралями и неправильными, соответственно, в честь Магеллановых Облаков . Большое Магелланово Облако имеет тип SBm, а Малое Магелланово Облако имеет неправильную форму (Im).

Различные элементы схемы классификации объединяются — в том порядке, в котором они перечислены, — чтобы дать полную классификацию галактики. Например, спиральная галактика со слабым перемычкой со свободно закрученными рукавами и кольцом обозначается SAB(r)c.

Визуально систему де Вокулёра можно представить как трехмерную версию камертона Хаббла со стадией (спиральностью) на оси x , семейством (перемычкой) на оси y и разнообразием (кольцевостью) на оси z . ось. ^[17]

Числовой этап Хаббла

Де Вокулер также присвоил числовые значения каждому классу галактик в своей схеме. Значения числовой стадии Хаббла T варьируются от -6 до +10, причем отрицательные числа соответствуют галактикам раннего типа (эллиптические и линзовидные), а положительные числа - поздним типам (спиральным и неправильным). ^[18] Таким образом, как правило, более низкие значения T соответствуют большей доле звездной массы, содержащейся в сфероиде/балдже по сравнению с диском. Приблизительное соответствие между отношением масс сфероида к полной звездной массе (MB _/ MT ₎ и стадией Хаббла составляет MB _/ MT ₌ (10−T). ²/256 на основе местных галактик. ^[19]

Эллиптические галактики делятся на три «стадии»: компактные эллиптические (cE), нормальные эллиптические (E) и поздние типы (E ⁺). Линтикулы аналогично подразделяются на ранние (S ⁻), промежуточный (S ⁰) и поздний (S ⁺) типы. Неправильные галактики могут быть магеллановыми неправильными ( Т = 10) или «компактными» ( Т = 11).

Числовой этап Хаббла
Хаббла Этап Т	−6	−5	−4	−3	−2	−1	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
класс де Вокулёр ^[17]	Этот	И	И ⁺	S0 ⁻	S0 ⁰	S0 ⁺	S0/а	на	Сторона	Сб	СБК	наук	СКД	Сд	HR	см	В
приблизительный класс Хаббла ^[20]	И			S0			S0/а	на	В-б	Сб	Сб-с	наук			Sc-Irr	Ирр я

Использование численных стадий позволяет проводить более количественные исследования морфологии галактик.

Схема Йеркса (или Моргана)

Схема Йеркса была создана американским астрономом Уильямом Уилсоном Морганом . Вместе с Филипом Кинаном Морган также разработал систему МК для классификации звезд по их спектрам. Схема Йеркса использует спектры звезд галактики; форма, реальная и кажущаяся; и степень центральной концентрации для классификации галактик. ^[21]

Спектральный тип	Объяснение
а	Выдающиеся звезды категории А
из	Выдающиеся звезды A – F
ж	Выдающиеся звезды F
фг	Выдающиеся звезды F – G
г	Выдающиеся звезды G
ГК	Выдающиеся звезды G – K
к	Выдающиеся звезды K

Галактическая форма	Объяснение
Б	Спираль с перемычкой
Д	Вращательная симметрия без выраженной спиральной или эллиптической структуры.
И	Эллиптический
Эп	Эллиптическая с пылепоглощением
я	Нерегулярный
л	Низкая поверхностная яркость
Н	Маленькое яркое ядро
С	Спираль

Наклон	Объяснение
1	Галактика находится «лицом к лицу»
2
3
4
5
6
7	Галактика находится «с ребра»

Так, например, Галактика Андромеды классифицируется как kS5. ^[22]

См. также

Морфологический каталог галактик - Российский каталог из 30 642 галактик.
Диаграмма цвета и величины галактики - диаграмма, показывающая взаимосвязь между яркостью и массой крупных звездных систем.
Galaxy Zoo – краудсорсинговый астрономический проект
Уильям Уилсон Морган – американский астроном
Фриц Цвикки – швейцарский астроном (1898–1974).

Ссылки

^ «Замечательный галактический гибрид» . www.spacetelescope.org . Проверено 27 февраля 2017 г. .
^ Хаббл, EP (1926). «Внегалактические туманности». Материалы Обсерватории Маунт-Вилсон/Института Карнеги в Вашингтоне . 324 : 1–49. Бибкод : 1926CMWCI.324....1H .
^ Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета . LCCN 36018182 .
^ Перейти обратно: ^а ^б «Камертон Хаббла – классификация галактик» . www.spacetelescope.org . Проверено 06 февраля 2019 г.
^ Бинни, Джеймс (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0 .
^ «Эллиптическая галактика» . КОСМОС — Астрономическая энциклопедия САО . Проверено 19 сентября 2020 г.
^ «Лентикулярные галактики» . cas.sdss.org . Проверено 06 февраля 2019 г.
^ «Хаббл исследует происхождение современных галактик» . Пресс-релиз ЕКА/Хаббла . Проверено 20 августа 2013 г.
^ «Галактики» . www.jb.man.ac.uk. Проверено 06 февраля 2019 г.
^ Иафрат, Г. «ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ХАББЛА» (PDF) . uni-heidelberg.de . Проверено 06 февраля 2019 г.
^ Королевское астрономическое общество (11 июня 2019 г.). «Гражданские учёные перенастроили классификацию галактик Хаббла» . ЭврекАлерт! . Проверено 11 июня 2019 г.
^ Мастерс, Карен Л.; и др. (30 апреля 2019 г.). «Зоопарк галактики: решение проблемы извилистости – наблюдения за выступанием спиральной выпуклости и углами наклона рукавов позволяют предположить, что местные спиральные галактики извиваются» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 487 (2): 1808–1820. arXiv : 1904.11436 . Бибкод : 2019МНРАС.487.1808М . дои : 10.1093/mnras/stz1153 . Проверено 12 июня 2019 г.
^ Де Вокулёр, Г. (1959). «Классификация и морфология внешних галактик». Астрофизика IV: Sternsysteme / Астрофизика IV: Звездные системы . Handbuch der Physik / Энциклопедия физики. Том. 53. С. 275–310. Бибкод : 1959HDP....53..275D . дои : 10.1007/978-3-642-45932-0_7 . ISBN 978-3-642-45934-4 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
^ Бинни, Дж .; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691-02565-0 .
^ «Галактика – Типы галактик» . Британская энциклопедия . Проверено 06 февраля 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б де Вокулёр, Жерар (апрель 1963 г.). «Пересмотренная классификация 1500 ярких галактик». Приложение к астрофизическому журналу . 8 : 31. Бибкод : 1963ApJS....8...31D . дои : 10.1086/190084 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Де Вокулёр, Г. (1994). «Глобальные физические параметры галактик» . Материалы семинара «Количественная оценка морфологии галактик при большом красном смещении», состоявшегося в Научном институте космического телескопа, Балтимор, Мэриленд, 27-29 апреля 1994 г. Архивировано из оригинала ( PostScript ) 17 августа 2018 г. Проверено 2 января 2008 г.
^ «Качественная и количественная классификации галактик» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 06 февраля 2019 г.
^ Обрешков, Д.; Кротон, Д.; Де Люсия, Г.; Хочфар, С.; Роулингс, С. (2009). «Моделирование космической эволюции атомарного и молекулярного водорода в галактиках». Астрофизический журнал . 698 (2). Уравнение (18). arXiv : 0904.2221 . Бибкод : 2009ApJ...698.1467O . дои : 10.1088/0004-637X/698/2/1467 . S2CID 204925243 .
^ Бинни, Дж.; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0 .
^ «Классификация Йеркса» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 06 февраля 2019 г.
^ Дорогой, Дэвид. «классификация галактик» . www.daviddarling.info . Проверено 06 февраля 2019 г.

Внешние ссылки

Галактики и Вселенная – введение в классификацию галактик
Атлас морфологии галактик в ближнем инфракрасном диапазоне , TH Jarrett
Инфракрасный обзор близлежащих галактик «Спитцер» (SINGS) Камертон Хаббла , SINGS Наследие космического телескопа «Спитцер»
Посетите GalaxyZoo.org и попробуйте классифицировать галактики в рамках проекта открытого сообщества Оксфордского университета.

[1] «Замечательный галактический гибрид» . www.spacetelescope.org . Проверено 27 февраля 2017 г. .

[hubble26a-2] Хаббл, EP (1926). «Внегалактические туманности». Материалы Обсерватории Маунт-Вилсон/Института Карнеги в Вашингтоне . 324 : 1–49. Бибкод : 1926CMWCI.324....1H .

[3] Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета . LCCN 36018182 .

[spacetelescope-4] Перейти обратно: ^а ^б «Камертон Хаббла – классификация галактик» . www.spacetelescope.org . Проверено 06 февраля 2019 г.

[5] Бинни, Джеймс (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0 .

[6] «Эллиптическая галактика» . КОСМОС — Астрономическая энциклопедия САО . Проверено 19 сентября 2020 г.

[7] «Лентикулярные галактики» . cas.sdss.org . Проверено 06 февраля 2019 г.

[8] «Хаббл исследует происхождение современных галактик» . Пресс-релиз ЕКА/Хаббла . Проверено 20 августа 2013 г.

[9] «Галактики» . www.jb.man.ac.uk. Проверено 06 февраля 2019 г.

[10] Иафрат, Г. «ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ХАББЛА» (PDF) . uni-heidelberg.de . Проверено 06 февраля 2019 г.

[EA-20190611-11] Королевское астрономическое общество (11 июня 2019 г.). «Гражданские учёные перенастроили классификацию галактик Хаббла» . ЭврекАлерт! . Проверено 11 июня 2019 г.

[MNRAS-20190430-12] Мастерс, Карен Л.; и др. (30 апреля 2019 г.). «Зоопарк галактики: решение проблемы извилистости – наблюдения за выступанием спиральной выпуклости и углами наклона рукавов позволяют предположить, что местные спиральные галактики извиваются» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 487 (2): 1808–1820. arXiv : 1904.11436 . Бибкод : 2019МНРАС.487.1808М . дои : 10.1093/mnras/stz1153 . Проверено 12 июня 2019 г.

[13] Де Вокулёр, Г. (1959). «Классификация и морфология внешних галактик». Астрофизика IV: Sternsysteme / Астрофизика IV: Звездные системы . Handbuch der Physik / Энциклопедия физики. Том. 53. С. 275–310. Бибкод : 1959HDP....53..275D . дои : 10.1007/978-3-642-45932-0_7 . ISBN 978-3-642-45934-4 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

[binney_merrifield-14] Бинни, Дж .; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691-02565-0 .

[15] «Галактика – Типы галактик» . Британская энциклопедия . Проверено 06 февраля 2019 г.

[Class-16] Перейти обратно: ^а ^б де Вокулёр, Жерар (апрель 1963 г.). «Пересмотренная классификация 1500 ярких галактик». Приложение к астрофизическому журналу . 8 : 31. Бибкод : 1963ApJS....8...31D . дои : 10.1086/190084 .

[deVaucouleurs1994-17] Перейти обратно: ^а ^б Де Вокулёр, Г. (1994). «Глобальные физические параметры галактик» . Материалы семинара «Количественная оценка морфологии галактик при большом красном смещении», состоявшегося в Научном институте космического телескопа, Балтимор, Мэриленд, 27-29 апреля 1994 г. Архивировано из оригинала ( PostScript ) 17 августа 2018 г. Проверено 2 января 2008 г.

[18] «Качественная и количественная классификации галактик» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 06 февраля 2019 г.

[19] Обрешков, Д.; Кротон, Д.; Де Люсия, Г.; Хочфар, С.; Роулингс, С. (2009). «Моделирование космической эволюции атомарного и молекулярного водорода в галактиках». Астрофизический журнал . 698 (2). Уравнение (18). arXiv : 0904.2221 . Бибкод : 2009ApJ...698.1467O . дои : 10.1088/0004-637X/698/2/1467 . S2CID 204925243 .

[20] Бинни, Дж.; Меррифилд, М. (1998). Галактическая астрономия . Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-02565-0 .

[21] «Классификация Йеркса» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 06 февраля 2019 г.

[22] Дорогой, Дэвид. «классификация галактик» . www.daviddarling.info . Проверено 06 февраля 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

v т и Галактики
Морфология	Диск Чечевицеобразный запрещенный незапрещенный Спираль анемичный запрещенный хлопьевидный грандиозный дизайн средний Магелланов незапрещенный Карликовая галактика эллиптический нерегулярный сфероидальный спираль Эллиптическая галактика компакт-диск Нерегулярный запрещенный Своеобразный Кольцо Полярный
Структура	Активное ядро галактики Бар Выпуклость Центральный массивный объект Галактический Центр Гало темной материи Диск Дисковая галактика Гало корона Галактический самолет Галактический хребет Межзвездная среда Протогалактика Галактическая нить Спиральный рукав Сверхмассивная черная дыра Ультрамассивный
Активные ядра	Блазар ЛАЙНЕР Маркарян Квазар BL Объект Ящерица Радио Х-образный ДРАГН. Релятивистский реактивный самолет Seyfert
Энергичные галактики	Лайман-альфа излучатель Лайман-брейк Светящийся инфракрасный УЛИРГ HLIRG ЭЛИРГ Звездообразование Синий компактный карлик возможно бледно-голубой Светящаяся инфракрасная галактика Горячая пыль скрыта Галактика зеленой фасоли Объект Ханни Галактика Вольфа-Райе
Низкая активность	Низкая поверхностная яркость Ультра диффузный Темная галактика Красный самородок Синий самородок Мертвый диск
Взаимодействие	Поле Галактический прилив Группы и кластеры группа кластер Ярчайшее скопление галактик группа ископаемых Взаимодействие слияние столкновение каннибализм Медуза Спутник Звездный поток Сверхскопления Стены Пустоты и суперпустоты пустота галактики
Списки	Галактики Галактики названы в честь людей Самый большой Ближайший Полярное кольцо Кольцо Спираль Группы и кластеры Большие группы квазаров Квазары Список самых далеких астрономических объектов Звездообразные галактики Сверхскопления Пустоты
См. также	Внегалактическая астрономия Галактическая астрономия Галактическая система координат Галактическая обитаемая зона Галактические магнитные поля Галактическая ориентация Галактический квадрант Диаграмма цвета и величины галактики Формирование и эволюция галактик Кривая вращения галактики Гравитационная линза Гравитационное микролинзирование Прославленный проект Межгалактическая пыль Межгалактические звезды Межгалактическое путешествие Звезды населения III Галактика X (галактика)
Категория Портал