Spirala galaksio

Spirala galaksio estas speco de galaksio en la klasifiko de galaksioj (vico de Hubble) kiu havas jenajn bazajn fizikajn karakterizojn:

La centra tubero estas ĉirkaŭbarita de galaksia disko kaj ĉirkaŭbarita de sfera galaksia haloo.
La tubero similas al elipsa galaksio kaj enhavas multajn malnovajn stelojn de tiel nomata "stela loĝantaro II", kaj kutime estas pezega nigra truo je ĝia centro.
La disko estas plata, turnanta asembleo (kiu kontribuas al granda angula movokvanto) konsistanta de interstela materio, junaj steloj de "stela loĝantaro I kaj malfermitaj stelamasoj, ĉiu el kiuj enhavas 100 ... 1000 stelojn.
La haloo estas sfera regiono enhavanta stelojn de stela loĝantaro II, ofte en grandaj stelamasoj konsistantaj el 10₅ ... 10₆ steloj, ĉiuj eroj de haloo orbitas ĉirkaŭ la galaksia centro.

Spiralaj galaksioj estas nomataj pro la spiralaj branĉoj kiuj etendas proksimume kiel logaritmaj spiraloj de la tubero, la spiraloaj branĉoj formas buklojn ĉirkaŭ la tubero. Ĉi tiuj branĉoj estas helaj pro la multa stela formigo (en kiu naskiĝas helaj steloj de steloj de specoj O kaj B, kiuj heligas la spiralajn branĉojn). Ĉi tiuj branĉoj distingigas spiralaj galaksioj de lensosimilaj galaksioj, kiuj havas diskon, sed ne havas spiralajn branĉojn.

Spiralaj galaksioj, estas klasifikataj je diversaj subspecoj, vidu en klasifiko de galaksioj.

Oni longe pensis ke la Lakta vojo estas spirala, sed ĵusaj esploroj donas informon ke ĝi estas fakte rektokoneksa spirala galaksio.

Fonto de la spirala strukturo

La pioniro de studoj de la turnado de la galaksioj kaj la formigo de la spiralaj branĉoj estis Bertil Lindblad en 1925. Li komprenis ke la ideo de steloj aranĝitaj konstante en spiralan geometrian formon estas neebla pro tio ke la rapido de turnado de la galaksia disko varias kun distanco de la centro de la galaksio.

Se ekzemple komenci de radiusaj branĉoj (similaj al spokoj) ili devus rapide iĝi spiralajn kiam la galaksio turnas, kaj post kelkaj galaksiaj turnoj ili pli kaj pli serpentumas ĉirkaŭ la centro kaj finfine (sufiĉe rapide) la strukturo tute ŝmiriĝas.

Aŭ, en la alia varianto, la steloj en la plej ekstera randoj de la galaksio devus devi movi pli rapide ol tiuj proksime al la centro, dum kiam la galaksio turnas.

Neniu el ĉiuj du variantoj estas observita. Laŭ Bertil Lindblad, laŭla denseca onda teorio, la branĉoj prezentas regionojn de pligrandiĝita denseco (de ondoj de denseco), kiuj regionoj turniĝas pli malrapide ol la steloj kaj gaso. Kiam la gaso eneniras la denseca ondo, ĝi estas premita kaj faras novajn stelojn, inter kiuj estas mallongdaŭraj bluaj steloj kiuj lumigas la branĉojn

Sekva laboro estis de C. C. Lin kaj Frank Shu en 1964. Ili sugestis ke la spiralaj branĉoj estas manifestaĵoj de spiralaj densecaj ondoj, provante klarigi la grandskalan strukturon de spiraloj en kondiĉoj de malgrando-amplituda ondo propaganta kun fiksita angula rapido, kiu turniĝas ĉirkaŭ la galaksio je rapido malsama de tiu de la galaksia gaso kaj steloj. Kiel la kunprema ondo iras tra, ĝi baskulas stelan formigon sur la rando de la spiralaj branĉoj. La aŭtoroj alprenis ke la steloj vojaĝas per elipsaj orbitoj kaj ke la ampleksoj kaj ankaŭ la orientiĝoj de la orbitoj estas malmulte-variantaj de unu al la alia, da la elipsoj varias en sia orientiĝo (unu de la alia) kiel glata funkcio de distanco de la galaksia centro. Ĉi tiu estas ilustrita en la figuro. Estas klare ke la elipsaj orbitoj alproksimiĝi kune en certaj areoj kaj donas la efikon de branĉoj.

Alternativa hipotezo kiuj estas proponitaj engaĝas ondojn de stela formigo movantaj ĉirkaŭ la galaksio, ankaŭ nomita kiel "stokasta sin-propaganta stela formiga modelo" (SSPSF modelo). Ĉi tiu modelo proponas ke stela formigo propagas tra la ago de ondoj produktataj per stelaj ventoj kaj supernovaoj, kiuj ventigas la interstelan materion. La branĉoj aperas pli helaj ĉar estas pli junaj (inter ili - pli pezaj kaj helaj) steloj en ili. Ĉi tiuj pezaj, helaj steloj ankaŭ mortas rapide, lasante la pli malhelajn stelojn kiel fono malantaŭ la ondoj.

La malsamaj hipotezoj ne nepre estas reciproke malinkluzivaj, ĉar ili povas klarigi malsamajn specojn de spiralaj branĉoj.

Do steloj, pro tio, ne restas eterne en la pozicioj en kiuj ili estas nun, sed ili ankaŭ ne sekvas la branĉojn. La steloj simple trapasas la branĉojn.

Ĵusaj rezultoj sugestas ke la orientiĝo de la spina akso de spiralaj galaksioj estas ne ŝanca rezulto, sed anstataŭe ili estas prefere laŭliniigitaj laŭ la surfaco de kosmaj dezertecoj.^[1] Tio signifas ke, spiralaj galaksioj preferas esti orientitaj je alta angulo (pli proksima al 90°) de inklinacio relative al la grandskala strukturo de la ĉirkaŭaĵo. Ili estas priskribitaj kiel liniantaj simile al "bidoj sur linio", kun ilia rotacia akso sekva al la filamentoj ĉirkaŭ la randoj de la dezertecoj.^[2]