Spirala galaxer

Spiralgalaxer är bland de vackraste och rikaste galaxtyperna i kosmos. När konstnärer ritar galaxer är spiraler det de först visualiserar. Detta beror sannolikt på att Vintergatan är en spiral; liksom den angränsande Andromeda Galaxy. Deras former är resultatet av långa galaktiska utvecklingsaktiviteter som astronomer fortfarande arbetar för att förstå.

Egenskaper hos spiralkalaxer

Spiralgalaxer kännetecknas av deras svepande armar som sträcker sig ut från det centrala området i ett spiralmönster. De är indelade i klasser baserat på hur tätt armarna är lindade, med de tätaste klassificerade som Sa och de med de löst lindade armarna som Sd.

Vissa spiralgalaxer har en "bar" som passerar genom centrum av vilka spiralarmarna sträcker sig. Dessa klassificeras som spärrade spiraler och följer samma underklassificeringsmodell som "normala" spiralgalaxier, utom med betecknarna SBa - SBd. Vår egen mjölkväg är en spärrad spiral, med en tjock "ås" av stjärnor och gas och damm som passerar genom den centrala kärnan.

Vissa galaxer klassificeras som S0. Det här är galaxer för vilka det är omöjligt att se om det finns en "bar".

Många spiralgalaxer har det som kallas en galaktisk utbuktning. Detta är en sfäroid fylld med massor av stjärnor och innehåller inuti ett supermassivt svart hål som binder samman resten av galaxen.

Från sidan ser spiraler ut som plattskivor med centrala sfäroider. Vi ser många stjärnor och moln av gas och damm. Men de innehåller också något annat: massiva halor av mörk materia. Detta mystiska "grejer" är osynligt för alla experiment som har försökt att direkt observera det. Mörk materia spelar en roll i galaxer, som också fortfarande är bestämd. 

Stjärntyper

Spiralarmarna i dessa galaxer är fyllda med massor av heta, unga blå stjärnor och ännu mer gas och damm (i massa). Faktum är att vår sol är något av en konstighet med tanke på vilken typ av företag den har i denna region.

Inom den centrala utbukten av spiralgalaxier med lösare spiralarmar (Sc och Sd) är stjärnorna mycket lik den i spiralarmarna, unga varma blå stjärnor, men i mycket större täthet.

I kontrakt tenderar spiralgalaxer med stramare armar (Sa och Sb) att ha mest gamla, svala, röda stjärnor som innehåller mycket lite metall.

Och medan den stora majoriteten av stjärnorna i dessa galaxer finns antingen inom spiralarmens eller utbuktningsplanet, finns det en gloria runt galaxen. Medan denna region domineras av mörk materia finns det också mycket gamla stjärnor, vanligtvis med mycket låg metallicitet, som kretsar genom galaxens plan i mycket elliptiska banor.

Bildning

Bildningen av spiralarmfunktioner i galaxer beror främst på gravitationseffekten av material i galaxen när vågor passerar igenom. Detta antyder att pooler med högre massatäthet saktar ner och bildar "armar" när galaxen roterar. När gas och damm passerar genom dessa armar blir det komprimerat för att bilda nya stjärnor och armarna expanderar i massatäthet ytterligare vilket ökar effekten. Nyare modeller har försökt att införliva mörk materia, och andra egenskaper hos dessa galaxer, i en mer komplex teori om bildning.

Supermassiva svarta hål

Ett annat kännetecken för spiralgalaxer är närvaron av supermassiva svarta hål vid deras kärnor. Det är inte känt om alla spiralgalaxer innehåller en av dessa behemoter, men det finns ett berg av indirekta bevis för att praktiskt taget alla sådana galaxer kommer att innehålla dem i bukten.

Mörk materia

Det var faktiskt av spiralgalaxier som först antydde möjligheten till mörk materia. Galaktisk rotation bestäms av gravitationsinteraktioner hos massorna som finns i galaxen. Men datorsimuleringar av spiralgalaxier visade att rotationshastigheterna skilde sig från de som observerades.

Antingen var vår förståelse av allmän relativitet bristfällig, eller så fanns en annan massakälla. Sedan relativitetsteorin har testats och verifierats på praktiskt taget alla skalor har det hittills varit motstånd mot att utmana den.