GALAXIE zkladn stavebn kameny Vesmru galaxie jsou ohromn

GALAXIE

• základní stavební kameny Vesmíru • galaxie jsou ohromná společenství hvězd, hvězdného prachu, mezihvězdného plynu ale také planet, planetek, komet a nezářivé hmoty • složky jsou vzájemně vázány gravitací • do vzdálenosti 10 miliard světelných let se nachází bilion galaxií • pozorování galaxií vedlo k objevu rozpínání vesmíru • galaxie se navzájem vzdalují – ze posunu ve spektrech se určuje jejich vzdálenost

Základní struktura galaxií • členy galaxie nazýváme objekty, z kterých se galaxie skládají • členy rozdělujeme podle jejich stáří, prostorového rozložení v galaxii a chemického složení do dvou skupin a to na členy tzv. populace I. a II. populace. Populace I: mladé objekty především mladé hvězdy, mlhoviny, asociace, mladé otevřené hvězdokupy, neutrální vodík, prachové částice a plynné mlhoviny. Jsou rozloženy v tenké vrstvě podél galaktické roviny. Mají namodralý nádech

Populace II: starší objekty, především kulové hvězdokupy. Rozloženy jsou kolem galaktického středu a jejich dráhy zabíhají vysoko nad galaktickou rovinu - tzv. galaktické halo. Barva se jeví jako nažloutlá až načervenalá.

Klasifikace galaxií • Podle vzhledu je dělíme na několik typů. • Existuje velké množství třídění • Nejjednodušší ale pro nás dostačující je Hubblovo třídění

Hubblovo třídění

Eliptické galaxie • značíme písmenem E • oválný tvar bez vnitřní struktury • složeny z hvězd, které mají převážně malý podíl plynu a prachu Hvězdy jsou symetricky rozloženy a jejich hustota rovnoměrně ubývá od středu k okraji

• eliptické galaxie patří mezi největší galaxie, které známe, nejsou však příliš početné • Obsahují několik biliónů hvězd • průměr může být až 250 000 světelných let

Spirální galaxie • • hvězdy rozloženy do jednoduchých či složitějších spirální ramena vychází přímo z jádra galaxie označujeme písmenem S velikosti od 30 000 až do 200 000 světelných roků.

Spirální s příčkou • spirální ramena nevycházejí přímo z jádra ale jsou napojeny na příčku které jádro protíná. • značí se SB

Nepravidelné galaxie • • • značí se písmenem I nemají žádnou pravidelnou strukturu téměř z jedné třetiny tvořeny mezihvězdným plynem a prachem množství hvězd se pohybuje v řádech stamiliónů až stamiliard jejich hmotnost je až tisíckrát menší než hmotnost naší eliptických galaxií velikost nepravidelných galaxií je 5 000 až 10 000 světelných let.

Soustavy galaxií Podobně jako jsou hvězdy vázány ve větší skupiny, sdružují se i galaxie do větších celků

Skupiny galaxií desítky galaxií, průměr je několik miliónů světelných let. Místní skupina - 28 galaxii z nichž největší je naše galaxie a M 31 velká galaxie v andromedě. Kupy galaxií skupina několika stovek až tisíců galaxií. Velké kupy mají pravidelný kulový tvar a galaxie jsou v nich rovnoměrně rozloženy se středovou koncentrací. V centru převládají galaxie eliptické, zatímco na okrajích galaxie spirální a nepravidelné. Málo početné kupy galaxií mají nepravidelný tvar. Nemají středové zhuštění a převládají v nich galaxie spirální a nepravidelné. V centrální oblasti velké kupy galaxií se často nachází obří eliptická galaxie, která zřejmě zvětšuje svoji velikost v důsledku kanibalismu

Nadkupy galaxií největšími struktury ve vesmíru. Seskupení tisíců až stovek tisíců jednotlivých galaxií v rámci kup a skupin. Jejich rozložení ve vesmíru je už značně volné a jednotlivé nadkupy se mohou vzájemně prolínat. Bereme-li v úvahu rozměry větší než nadkupy zjistíme, že galaxie vytvářejí jakási vlákna o rozměrech desítek až stovek milionů světelných let. Při rozměrech od stovek milionů světelných let již nepozorujeme žádnou strukturu a vesmír vidíme jako homogení a izotropní.

Interagující galaxie • galaxie jsou v neustálém pohybu • obíhají kolem centra kupy

• • nelze mezi nimi vyloučit i vzájemné srážky galaxii k žádným srážkám v pravém slova smyslu nedochází gravitační interakci interakce mezi galaxiemi je pokládána za spouštěcí mechanismus tvorby hvězd

Diferenciální rotace ve spojitosti s temnou hmotou a energií • dnes velice aktuální problém • galaxie totiž nerotuje jako tuhé těleso • galaxie nerotuje jako těleso které má většinu hmoty v centru • blízkosti jádra v~r okrajové oblasti • Tuto skutečnost vysvětlujeme přítomností nezářící skryté hmoty a temné energie.

Naše Galaxie • Galaxie je součástí tzv. místní skupiny • místní skupina je součástí nadkupy v panně

• • • hmotnost 3 -6. 1012 hmotností slunce průměr 90 000 ly jedná o spirální galaxii s příčkou Hubbleova typu SBc výzkumy ukazují že vypadá podobně jako M 61 obsahuje 200 mld hvězd

Struktura galaxie

Spirální ramena • disk Galaxie vykazuje spirální strukturu • obsahuje zejména mladé hvězdy, difúzní mlhoviny pro tvorbu hvězd a otevřené hvězdokupy • jsou pojmenovaná podle souhvězdí, kde se nachází jejich největší část Galaktické halo • elipsoidní tvar, poloměr 65000 ly • tvořeno starými hvězdami a kulovými hvězdokupami • Zdá se, že existuje mnohem rozsáhlejší halo, tvořené nezářící hmotou

Galaktická koróna • • • za halem do vzdálenosti 100 kpc obsahuje velké množství nezářivé hmoty Magnetická pole a částice kosmického záření galaktické koróny jsou zdrojem synchrotronového záření na rádiových vlnách z gravitačních účinků lze odhadnout, že nezářící hmoty v Galaxii je asi 10 x více než viditelné hmoty Svou hmotností několikrát převyšují hmotnost spirálního disku a výdutě.

Mléčná dráha Střed Galaxie leží ve směru souhvězdí Střelce. Není možné ho spatřit optickými dalekohledy, protože ohromná množství prachu pohlcují jeho světlo. Proto je nutné použít jiné spektrum, např. γ záření, rentgenové, infračervené nebo rádiové záření.

Černá díra • ve středu naší Galaxie se s vysokou pravděpodobností nachází černá díra o hmotnosti více jak 2 milióny Sluncí. • toto se zakládá na pozorováních hvězd, které obíhají velice blízko galaktického středu.

Mlhoviny • prostorový útvar, který se skládá z prachu a plynu • můžeme rozdělit podle několika hledisek 1) jasné (difúzní) 2) temné jasné mlhoviny dělíme dále na mlhoviny reflexní a emisní mimo toto rozdělení jsou mlhoviny planetární a zbytky supernov

Reflexní mlhoviny • je oblastí prachu a plynu, kde záření nedostačuje k excitaci plynu a tak je pouze rozptylováno prachem • zdrojem světla jsou hvězdy, reflexní mlhovina má proto spojité spektrum s absorpčními čarami, stejné jako hvězda

Emisní mlhoviny • Emisní mlhovina je oblast ionizovaného horkého plynu • Charakteristickou červenou barvou září díky přítomnosti velkého množství vodíku • Emisní mlhoviny můžeme je rozdělit podle zdroje ionizačního záření

Oblasti HII • útvar mezihvězdného plynu, v němž je ionizován převážně vodík • ionizace je způsobena buďto zářením v ultrafialovém oboru blízkých horkých mladých hvězd, rázovou vlnou, rentgenovým zářením nebo kosmickým zářením. Hvězdy způsobující ionizaci mají povrchovou teplotu okolo 3 x 104 K, jsou jasnější více než 104 Sluncí a jsou asi 20 -100 x hmotnější.

Planetární mlhoviny • plynné obálky i složitější útvary s nepatrnou příměsí prachu • vytvářejí je hvězdy v pozdních stádiích svého vývoje • po projití stádiem červeného obra se centrální část hvězdy smršťuje a její vnější částí se rozpínají • životnost je v astronomickém měřítku krátká, jen asi 105 let Zbytky supernov -je rozpínající se emisní mlhovina přibližně kulového tvaru tvořená plynem, který byl odvržen při výbuchu supernovy.

Temné mlhoviny • mezihvězdné mračna plynu a prachu, které pohlcují světlo z blízkých zdrojů • také označované jako absorpční mlhoviny

Hvězdokupy • hvězdokupa je skupina hvězd, která se pohybuje prostorem jako celek • dělíme je na kulové a otevřené Kulové hvězdokupy • • • obsahují statisíce až miliony hvězd mají přibližně kulový tvar průměr 50 -150 ly obsahují velmi staré hvězdy velká stabilita rozptýleny v galaktickém halu

Otevřené hvězdokupy • jsou to skupiny mladých hvězd v ramenech galaxie • obsahují desítky až stovky hvězd • průměr několik světelných let • hvězdy maí podobná chemická složení • krátká životnost • Většina hvězd se vytvořila ze stejné difúzní mlhoviny