Галактикалар түрлерi, олардың қасиеттерi

Галактикалардың пішіндері өте әртүрлі болады, бірақ олардың негізгі сыртқы белгілеріне сүйеніп, оларды бірнеше түрге бөледі. Морфологиялық ерекшеліктері бойынша, галактикалардың 4 түрін айырады.

1) Зерттелген галактикалардың шамамен 25% жұмыр немесе эллипс тәрізді болады, оларды эллипстік деп атайды. Бұл галактикалар құрылымы, жұлдыздық құрамы және ішкі қозғалыстардың сипаты бойынша ең қарапайым болып табылады. Олардың беттік жарықтылығы центрінен шеттеріне қарай біртіндеп, кенет өзгеріссіз азаяды. Олар құрамындағы ең жарық жұлдыздар – қызыл алыптар, жарқырауы жоғары жұлдыздар (аса алыптар) олар ішінде жоқ болады. Жұлдыздар бұл галактикалар ішіде кез-келген бағыттарда жоғары (≈200 км/с) жылдамдықтармен қозғалады екен. Эллипстік галактикалардың жарқырауы мен массасы кең аралықта өзгереді: ~10³⁸-10⁴⁵ эрг/с және 10⁵-10¹³ М_Күн сәйкесінше.

2) Зерттелген галактикалардың шамамен 50% (оның ішінде біздің Галакттика да) шиыршықты (спиральді) болып табылады. Мұндай галактикалардың ерекшелігі – оларда екі не одан көп сілемді шиыршықты тармақтар түріндегі құрылым бақыланады. Тармақтар ортасында балдж деп аталатын сфератәрізді жуандалуы бар жазық (қалындығы диаметрінен бірнеше есе аз) дискті құрайды (яғни галактикаға жоғарыдан қарағанда, шиыршық тәрізді құрылымды, ал бүйірінен қарағанда дискті көреміз). Балдж ішінде галактиканың ядросы орналасады. Дискті оның радиусына жақын сфератәрізді (дәлірек айтсақ, эллипс тәрізді) гало қоршайды. Шиыршықты тармақтардағы жұлдыздардың саны олар арасындағы және галодағы санынан көп емес болады, тармақтар оларда галактиканың ең жарық ыстық жұлдыздар, жас жұлдыздық шоғырлар және жарқырайтын газдық тұмандықтар топталатындықтан үздік көрінеді. Ал галода көбінесе ескі, жарқырауы аз жұлдыздар орналасқан. Жұлдыз аралық газ бен шаң да галода жоқ дерлік болады (дисктегі жұлдыз аралық газ бен шаңның массасы жұлдыздар массасының бірнеше пайызына жетеді).

Дискі мен галоны өте сиретілген және созылған тәж қоршайды. Оның өлшемі галоның өлшемінен ондаған есе көп болады. Тәждің толық массасы галактика жұлдыздарының қосынды массасынан бірнеше есе көп болады, бірақ тәждің үлкен өлшеміне байланысты, оның тығыздығы диск пен галоның тығыздығымен салыстырғанда аз болады. Тәж өзін тартылыс арқылы білдіреді, бірақ жарықты сәулелендірмейді, онда жұлдыздар да, газ-тозаңды бұлттар да бақыланбайды. Тәждің мұндай «жасырын» массасының табиғаты әлі де толығымен белгісіз. Тәж массасына негізгі үлесін онда орналасқан жарқырауларының төмендігіне байланысты оптикалық әдістермен бақылауға келмейтін массалары аз сансыз көп жұлдыздар қосуы мүмкін. Жасырын массаға негізгі үлесін әлсіз әсерлесетін элементар бөлшектер де (мысалы, нейтрино, егер оның тыныштық массасы нолге тең болмаса) қосуы мүмкін.

Күн Галактика дискінде, центрден шамамен 10 кпк (2R_диск/3) қашықтықта орналасқан.

Әр шиыршықты галактика өз центрі бойымен айналып тұрады (жалпы айналыста болады). Диск жұлдыздары галактиканың центрін айнала шеңбертәрізді орбиталар бойымен, ал гало жұлдыздары созылған орбиталар бойымен қозғалады. Галактиканың жалпы айналысы дифференциалды сипатта болады – айналудың бұрыштық та, сызықтық та жылдамдығы галактика центріне дейінгі қашықтыққа тәуелді өзгереді (массаның үлестірілуіне байланысты заң бойынша). Жалпы айтқанда, галактикалық диск айналуының бұрыштық жылдамдығы центрге дейінгі қашықтық өскен сайын азаяды, ал сызықтық жылдамдық әуелі өсіп, кейбір қашықтықта максимумге дейін жетеді де, одан соң баяу азая бастайды.

Мысалы, біздің Галактика дискінің Күн орналасқан аймағының (Күн Галактика дискінде, центрден шамамен 2R_диск/3 қашықтықта орналасқан) айналу жылдамдығы максимал болып табылады (220-250 км/с құрайды). Күн мен оның төңірегіндегі жұлдыздар Галактика центрі бойымен толық бір айналымды шамамен 230 жыл ішінде жасайды. Бұл жұлдыздардың дөңгелектік қозғалыстан ауытқулары 20 км/с –н көп емес жылдамдықтармен сипатталады. Галактика центрінен Күнмен бірдей қашықтықта орналасқан (Күн қасында орналасқан), бірақ галоға кіретін жұлдыздардың ортақ реттелген айналуының жылдамдығы диск жұлдыздарынан көрі шамамен бес есе аз болып табылады. олардың үлгілі жылдамдықтары 200-300 км/с құрайды.

Шиыршықты галактикалардың жарқырауы ~10⁴¹-10⁴⁴ эрг/с, ал массалары 10⁸-10¹² М_Күн аралықта өзгереді.

3) Зерттелген галактикалардың шамамен 20% линзатәрізді болып табылады. Олар эллипстік пен шиыршықты галактикалар ортасында аралық орынды алады: олардың пішіні эллипсоид тәрізді болады, ал беттік жарықтылығы центрінен шеттеріне қарай сатылы түрде өзгереді. Мұндай галактикаларда ядроны, «линзаны» және «жиекті» айырады. Линзаның сыртқы бөліктерінде кейде шиыршықты тармақтардың «ұрықтары», маңдайшалар және сыртқы жарық сақина көрінеді.

4) Галактикалардың қалған 5% дұрыс емес галактикалар болып табылады. Мұндай галактикалардың дұрыс (симметриялы) пішіні әдетте жоқ болады. Жалпы айтқанда, бұл топқа жоғарыда айтылған топтың үшеуіне де жатпайтын барлық галактикаларды шартты түрде кіргізеді. Мысалы, пекулярлы (яғни ерекше, әр қайсысының пішіні өзгеше, қайталанбас болатын) галактикаларды да, оның ішінде әсерлесетін галактикаларды, әдетте дұрыс емес галактикаларға жатқызады (кейде оларды жеке топқа бөледі). Дұрыс емес галактикалардың жарқырауы ~10⁴³ эрг/с, ал массалары 10¹⁰ М_Күн болады.