Galaxie
Pod pojmem galaxie rozumíme hvězdnou soustavu
složenou z hvězd, mlhovin, hvězdokup, mezihvězdné
hmoty a tmavé hmoty. Slovo galaxie bylo pak odvozeno
z řeckého názvu naší vlastní galaxie, Mléčné dráhy -
Kyklos galaktikos.
Hvězdy se téměř vždy nacházejí ve skupinách
nazývaných galaxie, společně s plyny, mezihvězdným prachem a temnou hmotou. Galaxie
drží pospolu působení gravitačních sil a jednotlivé
komponenty obíhají kolem společného středu. Existují
důkazy, že se ve středu některých nebo dokonce
většiny galaxií nacházejí černé díry.
To, že galaxie jsou
něco jiného než jen mlhavé obláčky na obloze
(galaxie byly dříve označovány jako mlhoviny),
objasnil teprve ve dvacátých letech minulého století
americký astronom Edwin Powell Hubble.
Za pomoci dalekohledu na Mount Wilsonu v Kalifornii
rozlišil vnější části některých spirálních mlhovin
jako množiny samostatných hvězd a též odhadl
vzdálenost mlhovin; byly příliš daleko na to, aby
byly součástí Mléčné dráhy. V roce 1925 pak zavedl
tzv. Hubbleovu klasifikaci galaxií.
Hubbleova klasifikace galaxií
rozděluje galaxie podle jejich tvaru. Podle této
klasifikace dělíme galaxie na:
-
eliptické (E)
-
čočkové (S0)
-
spirální (S)
-
spirální s příčkou
(SB)
-
nepravidelné (I)
-
Eliptické
galaxie
Eliptické galaxie patří mezi typ pravidelných
galaxií ve tvaru elipsoidu (sférioidu). Vyskytují se
v různých velikostech. Mají (v průmětu na oblohu)
vždy tvar elipsy nebo kruhu. Označují se písmenem
E, k němuž je připojeno číslo
0 až 7. Připojené
číslo vyjadřuje zploštění elipsy – elipticity
galaxie. Označení E0 odpovídá kruhovému tvaru,
E7 je elipsa s největším zploštěním. Eliptické
galaxie s větší elipticitou než 7 neexistují. Tvar
eliptické galaxie není způsobem rotací, nýbrž
náhodným pohybem hvězd, připomínajícím pohyb molekul
v plynu. Rotace eliptické galaxie je nevýznamná,
jejich úhlový moment je nulový nebo zanedbatelný.
Tím se podstatně liší od diskových galaxií.
Plošná jasnost v eliptických galaxiích rovnoměrně
klesá od středu k jejímu okraji. Jen výjimečně lze
pozorovat náznaky vnitřní struktury. Hvězdy v eliptických galaxiích jsou velmi staré. Eliptické
galaxie nemají téměř žádnou mezihvězdnou hmotu,
neboť ta se vyčerpala na tvorbu hvězd. V eliptických
galaxiích proto nemohou vznikat nové hvězdy a
nedochází k překotnému zrodu hvězd. Jsou však
výjimky, jako např. galaxie M87 ve středu kupy
galaxií v Panně. Plyn a prach získala tak, že
pohltila svého menšího průvodce (nepravidelnou
galaxii), bohatého na mezihvězdnou hmotu. Materiál
pohlcené galaxie se sráží a zahušťuje tou měrou, jak
se přibližuje ke středu galaxie a vlastní gravitace
z něho tvoří novou generaci mladých masivních hvězd.
Mezi eliptické galaxie patří například galaxie
M110,
M32 v souhvězdí Andromeda nebo galaxie
M60,
NGC4881 a galaxie
M87 – Virgo Aa v souhvězdí Panna.
1. M32 v
Andromedě; 2. M110 v Andromedě;
3. M60 v Panně; 4.
M87 v Panně; 5. NGC 4881 ve Vlasech
Bereniky
Čočkové
galaxie
Podle Hubbleovy klasifikace tvoří přechodný typ
mezi eliptickou a spirální galaxií (nejsou ale
vývojovým přechodem těchto typů). Tyto galaxie
se podobají spirálním galaxiím s výrazným jádrem
a diskem, který však postrádá spirální
strukturu. Označují se SO.
K představitelům galaxií v této kategorii patří
galaxie M86 v Panně a NGC5866 "Vřeteno" v Draku.
1. čočková galaxie M86 v Panně;
2. čočková galaxie Vřeteno v
Draku
Spirální
galaxie
Pro spirální galaxie je typická středová oblast
kulového tvaru, z které vycházejí jednotlivá ramena.
Středová oblast obsahuje hvězdy starší, především
červené obry a veleobry, podobně jako u galaxií
eliptických. Spirální ramena naopak obsahují hvězdy
mladé, vznikající, množství mezihvězdného prachu,
plynu, otevřených hvězdokup a mlhovin.
Spirální galaxie se označují písmenem S za
nímž následuje písmeno a, b nebo c.
Tato písmena určují velikost jádra a rozvinutí ramen
galaxie:
- Sa – mohutné jádro
s těsně navinutými rameny.
- Sb – menší jádro
s rameny více otevřenými (přechodový typ mezi
Sa a Sc).
- Sc – málo výrazné
jádro s rameny daleko odvinutými.
Spirální galaxie mohou dosahovat
velikosti od 30 000 až do 200 000 světelných roků a
množství jejich členů se pak pohybuje řádově kolem
miliard až stamiliard. U galaxií, které jsou k nám
natočeny "bokem" pozorujeme temný proužek v
rovníkové rovině galaxie. Ten je způsoben
koncentrací většího množství prachu v okrajových
částech galaxie. Dobrým příkladem je galaxie
M104 zvaná "Sombrero".
Většina pozorovaných spirálních galaxií má více než
dvě ramena. Tato ramena se vyskytují spíše ve vnější
části galaxie, to jest po obvodu, kdežto v blízkosti
středu galaxie jsou viditelná ramena pouze dvě. U
některých galaxií nemusí být spirální struktura
ramen zřetelně čitelná.
Typickým představitelem spirální galaxie je
například pouhým okem viditelná Velká
galaxie v Andromedě (M31) nebo galaxie Větrník (M101) ve Velké Medvědici.
1. galaxie m104 Sombrero v
Panně; 2. galaxie M31 se satelitní
galaxií M110 v Andromedě;
3. galaxie
M101 Větrník ve Velké Medvědici
Spirální
galaxie s příčkou
Spirální galaxie s příčkou jsou podobné
normálním spirálním galaxiím. Jejich spirální ramena
se ale nenapojují na jádro přímo, ale přes příčku,
která se otáčí stejnoměrně spolu s jádrem.
Označujeme je písmeny SB a
doplňujícím písmenem, které udává stupeň zavinutí
ramen:
- SBa – hodně zavinuté
spirální ramena kolem jádra
- SBb – průměrně
zavinutá ramena
- SBc – hodně rozvinutá
ramena.
Mezi spirální galaxie s příčkou
patří např. i Mléčná dráha (typ SBc) –
galaxie, kde se nachází i naše Sluneční soustava.
Dále mezi nejznámější spirální galaxie s příčkou patří
galaxie NGC1300 v souhvězdí
Eridanus nebo M91 v souhvězdí Vlasy
Bereniky.
1. galaxie NGC1300 v Eridanu; 2.
M91 ve Vlasech Bereniky
Nepravidelné
galaxie
Nepravidelná galaxie jsou galaxie, které postrádají
výraznou strukturu. Mají sice také jádro, ale mnohem
menší než spirální galaxie. Jejich disk má
nepravidelnou strukturu i když v něm může být
nezřetelná příčka. Vzhled je chaotický, bez náznaku
spirálních ramen nebo eliptického vzhledu. Všeobecně
se předpokládá, že čtvrtina z celkového počtu
galaxií jsou galaxií nepravidelné. Většina
nepravidelných galaxií jsou původem spirální nebo
eliptické, deformované působením gravitace do
nepravidelného tvaru.
Podle E. Hubbla se dělí na
dva základní typy :
-
Typ Irr I -
vykazuje určitou strukturu, ale ne dostatečnou
pro zařazení do Hubbleovy posloupnosti. Podle de
Vaucouleurse se rozdělují ještě na dva podtypy
Sm s náznakem spirální
struktury a ostatní Im.
-
Typ Irr II -
galaxie nevykazující žádnou strukturu příbuznou
s Hubbleovou posloupností.
Třetím typem jsou trpasličí galaxie označované jako
dl nebo dlrrs.
Tento třetí typ se jeví jako důležitý pro porozumění
celkového vývoje galaxií, protože obsahují nižší
množství těžších prvků a vyšší množství plynů, tak
jak to předpokládáme u nejranějších galaxií ve
vesmíru.
Typickým příkladem je např.
galaxie M82 v souhvězdí Velké Medvědice, galaxie
Leo A v souhvězdí Lva, nebo galaxie
NGC1569 a NGC3109
ze souhvězdí Žirafy a Hydry.
1.
galaxie M82 "Doutník" ve Velké Medvědici;
2. NGC6745 v Lyře
Kupy galaxií
Jen přibližně 5 % dosud prozkoumaných galaxií
existuje osamoceně. To ale nevylučuje, že v
minulosti gravitačně nereagovaly s jinými
galaxiemi nebo do nich např. nenarazily. Takto
osamocené galaxie mohou podle výzkumů vytvářet
ve větším množství hvězdy, protože jejich plyny
nejsou "kradeny" okolními galaxiemi.
Většina galaxií je gravitačně vázána s množstvím
jiných galaxií. Struktury, které obsahují do 50
galaxií se nazývají chudé kupy
galaxií. Větší struktury,
obsahující tisíce galaxií natlačených do oblasti
několika megaparseků, se nazývají
bohaté kupy galaxií.
Obří kupy galaxií jsou gigantické množiny
obsahující desetitisíce galaxií uspořádaných do
kup, skupin a nebo i osamoceně.
Kupy bohaté na velké množství galaxií mají
nejčastěji pravidelný kulový tvar a galaxie jsou
v nich rovnoměrně rozloženy se středovou
koncentrací. V centru galaktického hnízda pak
převládají galaxie eliptické, zatímco na
okrajích galaxie spirální a nepravidelné.
V centrální oblasti velké kupy galaxií se často
nachází obří eliptická galaxie, která zřejmě
zvětšuje svoji velikost v důsledku tzv.
kanibalismu, tj. vtahování menších galaxií
silným gravitačním polem.
V největším měřítku se vesmír neustále rozšiřuje,
což způsobuje, že průměrná vzdálenost mezi galaxiemi
se zvětšuje. Skupiny galaxií však mohou tento efekt
lokálně potlačit svým vzájemným gravitačním
působením. Tyto skupiny vznikly v raném vesmíru, kdy
se vytvořily spojením temné hmoty a galaxií k ní
náležící. Nejbližší skupiny se pak spojily a
vytvořily kupy galaxií. Toto probíhající spojování
společně s nasáváním okolních plynů mělo za následek
ohřev mezigalaktických plynů v kupě galaxií na
vysoké teploty, dosahující 30–100 milionů K.
Kolem 70–80 % hmoty kupě galaxií je ve formě temné
hmoty, dalších 10–30 % se skládá z horkého, velmi
řídkého plynu a zbylých pár procent tvoří viditelné
galaxie.
Naše Galaxie Mléčná dráha není součástí žádné kupy
galaxií. Patří do menšího útvaru zvaného
Místní skupina galaxií. Nejbližší hustou
kupou galaxií je Kupa galaxií v Panně,
která je vzdálena 45 milionů světelných let.
Obsahuje asi 100 velkých galaxií, ale odhaduje se,
že celkový počet galaxií přesahuje 2000. Spolu s naší Místní skupinou galaxií a několika menšími
formacemi pak tvoří větší útvar, tzv. Nadkupu v Panně, někdy označovanou jako
Místní nadkupa galaxií. Dalšími
dominantními útvary jsou kupa galaxií v
Kentauru, vzdálená 105 miliónů světelných
let, a kupa galaxií v Hydře (140
miliónů světelných let). Každá z nich obsahuje
přibližně 100 velkých galaxií. Další hustou kupou
galaxií je kupa ve Vlasech Bereniky,
vzdálená 300 milionů světelných let.
Část galaxií z kupy galaxií v Panně vzdálené 50
milionů světelných let
Seyfertův
sextet je příkladem kompaktní galaktické
skupiny. Galaktická skupina je od nás vzdálena
přibližně 190 milionů světelných let.
Fotogalerie dalších galaxií
1.
spirální galaxie M81 ve Velké Medvědici; 2.
eliptická galaxie M89 v Panně;
3.
spirální galaxie M90 v Panně; 4.
spirální galaxie M100 ve Vlasech Bereniky; 5.
eliptická galaxie M105 ve Lvu;
6.
spirální galaxie M106 v Honících
psech; 7.
spirální galaxie s
příčkou M109 ve Velké Medvědici; 8.
spirální galaxie M98 ve Vlasech Bereniky
|