Barred Spiral Galaxy Formation, Evolution, Eigenschaften

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Robert Johnston

Das gesperrte Spiralgalaxie Es ist eine Gruppierung von astronomischen Objekten, Gas, Staub und dunkler Materie, die dank der Schwerkraft erhalten bleibt. Seine Form ist spiralförmig mit einem zentralen Balken aus Sternen, der ihn kreuzt und aus dem die Spiralarme hervorgehen, die von diametral entgegengesetzten Punkten ausgehen..

Darin unterscheiden sie sich von regulären Spiralgalaxien, bei denen die Arme an verschiedenen Punkten um den Kern beginnen. Die Spirale weist auch unterschiedliche Entwicklungsgrade auf.

Abbildung 1.- Die vergitterte Spiralgalaxie NGC 1300, 61 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Eridano. Quelle: NASA, ESA und das Hubble Heritage Team STScI / AURA) [Public Domain]

Balken sind in Spiralgalaxien ziemlich häufig. Es wird geschätzt, dass bis zu 2/3 der Spiralgalaxien eine haben. Einige unregelmäßige Galaxien sind jedoch gesperrt, wie beispielsweise die Große Magellansche Wolke, eine benachbarte Galaxie ohne Spiralarme..

Artikelverzeichnis

  • 1 Bildung und Evolution
  • 2 Allgemeine Merkmale
    • 2.1 Auswirkungen des Balkens auf die Eigenschaften einer Galaxie
  • 3 Beispiele
    • 3.1 NGC 1672
    • 3.2 Magellansche Spiralgalaxien
  • 4 Referenzen

Bildung und Evolution

In der Hubble-Sequenz, einem Klassifikationssystem für Galaxien, das 1936 vom Astronomen Edwin Hubble (1889-1953) vorgeschlagen wurde, wird elliptischen Galaxien der Buchstabe S für zugewiesen Spiral- auf Englisch der Buchstabe B für gesperrt und Kleinbuchstaben, um bestimmte Eigenschaften wie das Öffnen der Spiralarme anzugeben.

Auf diese Weise werden die Hauptuntergruppen unterschieden: die Galaxien SBa, SBb und SBc. Im ersten Fall sind beide Arme geschlossener, in der SBc-Gruppe ist der Kern klein mit breiten und gut getrennten Spiralarmen, während die SBb-Untergruppe Zwischeneigenschaften zwischen den beiden aufweist..

Unsere Galaxie, die Milchstraße, gehört zur Gruppe der Barred-Spiral-Galaxien, obwohl der Balken eher bescheiden ist. Es wurde als SBbc klassifiziert, eine Galaxie mit Zwischeneigenschaften zwischen SBb und SBc.

Allgemeine Charakteristiken

Das Lichtprofil von Spiralgalaxien ist weniger konzentriert als bei elliptischen Galaxien. Zum Zentrum der Spiralgalaxie hin sind die Sterne röter und älter, während sie in den Armen blau und heiß sind, weil es eine hohe Sternentstehungsrate gibt, die zu Beginn ihres Lebens sehr heiß ist. Barred-Spiral-Galaxien zeichnen sich aus durch:

Birne: eine sehr leuchtende kugelförmige Komponente, da sie eine große Anzahl von Sternen enthält. Da ist der galaktische Kern, wo es üblich ist, ein Schwarzes Loch zu finden.

Scheibe: Es ist die mehr oder weniger kreisförmige Struktur, die die Mittelebene der Galaxie bildet, die reich an Gas und interstellarer Materie ist. Auf der Scheibe befindet sich eine gemischte Population von Sternen: neu und alt.

Bar: Diese Struktur kreuzt die Scheibe und fungiert nach neueren Wellen von Theorien als eine Art Kindergarten für Sterne und ermöglicht den Durchgang von Gas aus den Spiralarmen, wodurch die Bildung von Sternen aktiviert wird.

Es gibt Intensitätsgrade im Balken, um Galaxien mit einem starken Balken oder mit einem schwachen Balken zu unterscheiden.

Spiralarme: reichlich an interstellarem Material - Gas und dichtem Staub -, wodurch neue Sterne entstehen. Deshalb sind sie reich an jungen, blauen und heißen Sternen mit einer viel höheren Bildungsrate..

Heiligenschein: ist die dunkle und diffuse Struktur, die die Galaxie vollständig umgibt und größtenteils aus der sogenannten besteht Dunkle Materie.

Abbildung 2. Künstlerische Nachbildung der Milchstraße mit Stab und Spiralarmen. Quelle: Wikimedia Commons. Bild erstellt von der NASA.

Auswirkungen des Balkens auf die Eigenschaften einer Galaxie

Es wird angenommen, dass der galaktische Balken eine wichtige Transportrolle spielt sowie für die Gesamtdynamik der Galaxie. Mittels numerischer Simulationen wurde nachgewiesen, dass der Balken, wie bereits erwähnt, ein Weg für den Gastransport von den Außenzonen zum galaktischen Zentrum ist.

Die Gaswolken interagieren an den Rändern des Balkens, verlieren den Drehimpuls und erleichtern so die Erzeugung eines Materieflusses. Computersimulationen zeigen auch, dass der Stab zerstört wird, wenn sich die Masse in der Mitte in ausreichender Menge ansammelt..

Dies ist der Grund, warum angenommen wird, dass viele reguläre Galaxien in der Vergangenheit einen Balken hatten. Und sie sind auch der Ansicht, dass das Vorhandensein eines Balkens unter bestimmten Bedingungen, die seine Bildung begünstigen, wiederkehrend sein kann..

Durch die Erleichterung des Materieflusses innerhalb der Galaxie beeinflusst der Balken die Geschwindigkeit der Sternentstehung und ist entscheidend für Farbe und chemische Zusammensetzung. Bei Galaxien wird die Farbe durch den vorherrschenden Typ der Sternpopulation bestimmt.

Sternpopulationen werden als Population I klassifiziert, junge Sterne, in denen Elemente, die schwerer als Helium sind, überwiegen - hoch Metallizität- und Population II, älter und mit geringer Metallizität. Einige Barred-Galaxien sind in der Regel rötlicher gefärbt, sodass die Auswirkungen des Balkens auf die Farbe noch nicht klar sind..

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass einige Forscher vermuten, dass der Stab in der Lage ist, den galaktischen Kern zu aktivieren, um bei hohen Frequenzen intensive Energieemissionen zu erzeugen sowie die Struktur zu verändern und die Bildung von Zwiebeln und Pseudobulben zu fördern..

Beispiele

Barred-Spiral-Galaxien sind unter Spiral-Galaxien am häufigsten anzutreffen. Es sind im Allgemeinen große Galaxien, deren Masse im Bereich von 10 liegt9 -1012 Sonnenmassen und Durchmesser zwischen 5 und 50 kpc - 16.500 bis 165.000 Lichtjahre - mit Ausnahme von Galaxien vom Magellan-Typ wie der Großen Magellanschen Wolke, einer kleinen unregelmäßigen Galaxie mit beginnendem Balken und Armen.

NGC 1672

Die Spiralgalaxie NGC 1672 mit einem Durchmesser von 75.000 Lichtjahren hat einen besonders hellen und hochaktiven Kern mit einem 20-kpc-Balken - etwa 66.000 Lichtjahre - und asymmetrischen Spiralarmen. Es befindet sich im Sternbild Dorado, etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt..

Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich in der Mitte seines außerordentlich hellen und rötlichen Kerns ein Schwarzes Loch befindet. Auf den Spiralarmen sind hellblaue Bereiche sichtbar, die reich an neu gebildeten Sternen sind.

Abbildung 3. Die Barred-Spiral-Galaxie NGC 1672 im südlichen Sternbild Dorado. Quelle: Wikimedia Commons. NASA, ESA und das Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - ESA / Hubble-Zusammenarbeit [gemeinfrei]

Magellan-Spiralgalaxien

Die Große Magellansche Wolke wird auch als irreguläre Galaxie vom Typ Irr I klassifiziert und ist der Prototyp der Im Magellan-Spiralgalaxien, die einen zentralen Balken haben, aber kaum Spiralarme bilden. Diese Galaxie hat eine ausgedehnte Region mit großer Sternaktivität.

Abbildung 4. Große Magellansche Wolke, obwohl als unregelmäßige Galaxie betrachtet, hat einen beginnenden Balken und Arme. Quelle: Wikimedia Commons. Andrew Z. Colvin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].

Referenzs

  1. Matías, S. 2016. Einfluss von Balken auf die Galaxieneigenschaften. Gepostet in: Astronomie & Astrophysik.
  2. Huhn, A. Galaxie Eigenschaften. Wiederhergestellt von: pta.edu.pl.
  3. Schneider, P. 2015. Extragalaktische Astronomie und Kosmologie. Zweite Ausgabe. Springer Verlag. 54-67 und 116-126.
  4. Wikipedia. Barred Spiral Galaxie. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org
  5. Wikipedia. Große Magellansche Wolke. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org.

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