Galaxiile spirală sunt printre cele mai frumoase și abundente tipuri de galaxii în cosmos. Când artiștii atrag galaxii, spiralele sunt ceea ce vizualizează mai întâi. Acest lucru se datorează probabil faptului că calea Lactee este o spirală; cum este Galaxia Andromeda vecină. Formele lor sunt rezultatul unor activități îndelungate de evoluție galactică pe care astronomiștii încă lucrează pentru a le înțelege.
Caracteristicile galaxiilor spirale
Galaxiile spiralate se caracterizează prin brațele lor măturate care se întind din regiunea centrală într-un model spiral. Acestea sunt împărțite în clase, în funcție de cât de strâns sunt brațele, cele mai strânse clasificate ca Sa și cele cu cele mai slabe brațe înfășurate ca Sd.
Unele galaxii în spirală au o „bară” care trece prin centrul căreia se extind brațele spiralate. Acestea sunt clasificate în spirale împărțite și urmează același model de sub-clasificare ca și galaxiile spirală „normale”, cu excepția celor designatori SBa - SBd. Calea Lactee proprie este o spirală împiedicată, cu o „creastă” groasă de stele și gaz și praf care trec prin centru core.
Unele galaxii sunt clasificate ca S0. Acestea sunt galaxii pentru care este imposibil de spus dacă există o „bară”.
Multe galaxii în spirală au ceea ce este cunoscut sub numele de bombă galactică. Acesta este un sferroid plin de o mulțime de stele și conține în interiorul său o gaura neagra supermasiva care se leagă împreună de restul galaxiei.
Din lateral, spiralele arată ca discuri plate cu sferoide centrale. Vedem multe stele și nori de gaz și praf. Cu toate acestea, ele conțin și altceva: haloe masive de materie întunecată. Aceste „chestii” misterioase sunt invizibile pentru orice experiment care a căutat să-l observe direct. Materia întunecată joacă un rol în galaxii, care este încă în continuare determinat.
Tipuri de stele
Brațele spiralate ale acestor galaxii sunt umplute cu o mulțime de stele calde, albastre tinere și chiar mai mult gaz și praf (în masă). De fapt, Soarele nostru este un fel de ciudate, având în vedere tipul de companie pe care îl păstrează în această regiune.
În interiorul balonului central al galaxiilor spiralate cu brațe spirale mai slabe (Sc și Sd) populația de stele este foarte asemănătoare cu cea din brațele spirale, stele tinere albastre fierbinte, dar cu o densitate mult mai mare.
În contractele galaxiile în spirală cu brațele mai strânse (Sa și Sb) tind să aibă în mare parte stele vechi, reci, roșii, care conțin foarte puțin metal.
Și în timp ce marea majoritate a stelelor din aceste galaxii se găsește fie în planul brațelor spiralate, fie în fund, există un halou în jurul galaxiei. În timp ce această regiune este dominată de materie întunecată, există și stele foarte vechi, de obicei cu o metalicitate foarte scăzută, care orbitează prin planul galaxiei în orbite extrem de eliptice.
Formare
Formarea caracteristicilor brațului spiral în galaxii se datorează în mare parte efectului gravitațional al materialului din galaxie pe măsură ce trec undele. Aceasta înseamnă că bazinele cu o densitate de masă mai mare încetinesc și formează „brațe” pe măsură ce galaxia se rotește. Pe măsură ce gazul și praful trec prin aceste brațe, acesta este comprimat pentru a forma stele noi, iar brațele se extind în densitate de masă în continuare, sporind efectul. Modele mai recente au încercat să încorporeze materia întunecată și alte proprietăți ale acestor galaxii într-o teorie a formării mai complexă.
Găuri negre supermasive
O altă caracteristică definitorie a galaxiilor spirală este prezența găurilor negre supermasive la miezurile lor. Nu se știe dacă toate galaxiile în spirală conțin unul dintre acești behemoti, dar există un munte de dovezi indirecte care practic toate aceste galaxii le vor conține în interiorul amărgii.
Materie întunecată
De fapt, au fost galaxii în spirală care au sugerat mai întâi posibilitatea materiei întunecate. Rotirea galactică este determinată de interacțiunile gravitaționale ale maselor prezente în interiorul galaxiei. Dar simulările computerizate ale galaxiilor spirală au arătat că viteza de rotație diferă de cele observate.
Fie înțelegerea noastră despre relativitatea generală a fost defectă, fie o altă sursă de masă a fost prezentă. De cand teoria relativității a fost testat și verificat practic pe toate scările, până în prezent, a existat rezistență la provocarea acesteia.
În schimb, oamenii de știință au postulat că există o particulă încă nevăzută care nu interacționează cu forța electromagnetică - și majoritatea probabil că nu forța puternică și poate nici măcar forța slabă (deși unele modele includ acea proprietate) - dar interacționează gravitational.
Se crede că galaxiile în spirală mențin un halo cu materie întunecată; un volum sferic de materie întunecată care pătrunde întreaga regiune din și în jurul galaxiei.
Materia întunecată a fost încă detectată direct, dar există unele dovezi indirecte de observație pentru existența ei. În următoarele câteva decenii, noi experimente ar trebui să poată face lumină asupra acestui mister.
Editat și actualizat de Carolyn Collins Petersen.