Disková galaxie

Diskové galaxie  jsou hvězdný systém ( galaxie ), ve kterém je pozorován hvězdný nebo plyno-hvězdný disk , zploštělý kruhovým objemem hvězd . Tyto galaxie mohou nebo nemusí zahrnovat centrální elipsoidní oblast, Bulge . Toto je nejběžnější typ galaxií: lze jim připsat více než 2/3 pozorovaných hvězdných systémů, s výjimkou velmi malých, trpasličích galaxií , kterých je vždy více. Ve většině případů galaktický disk obsahuje většinu viditelné hmoty galaxie. Diskové galaxie zpravidla obsahují také masivní temné halo .

Budova

Spirální galaxie

Disky galaxií nemají ostré hranice, jejich jasnost postupně mizí. Charakteristické rozměry disků se měří v desítkách tisíc (zřídka i ve stovkách tisíc) světelných let , typické tloušťky hvězdných disků jsou 1-3 tisíce světelných let. let. Celková hmotnost hvězd v galaktických discích se zpravidla měří v desítkách miliard slunečních hmotností a obsah plynu je od zlomků procent do 50 % hmotnosti disku. Přibližně 1 % hmotnosti plynu tvoří mezihvězdný prach, díky kterému jsou disky pro světlo průsvitné. V rovině disku, v samém středu galaxií, se nacházejí kompaktní masivní objekty, které nevyzařují světlo, nazývané supermasivní černé díry. Samotný disk může mít složitou strukturu. V blízkosti roviny disku se soustředí oblaka studeného plynu a mladé hvězdy zrozené z oblaků. Spirální ramena jsou často pozorována v diskových galaxiích. Proto je většina diskových galaxií klasifikována jako spirální galaxie.

Čočkovité galaxie

Zvláště zajímavé jsou diskové galaxie, které neobsahují prakticky žádný plyn a nemají jasně definovanou spirální strukturu. Jedná se o takzvané lentikulární galaxie. Z hlediska složení hvězd se obvykle neliší od spirálních galaxií, kromě absence mladých hvězd v nich. Předpokládá se, že krátce po vzniku disku byl z toho či onoho důvodu z galaxie vyvržen zbývající plyn, díky čemuž se v nich snižuje frekvence tvorby hvězd. Čočkovité galaxie jsou nejčastěji pozorovány v kupách galaxií a velmi zřídka mezi jednotlivými objekty. Neexistuje jediný úhel pohledu na původ pozorovaných rysů těchto galaxií.

Nejznámější diskové galaxie

Příkladem diskové galaxie je naše galaxie , ve které se nacházíme, a také galaxie relativně blízko ní - galaxie Andromeda . Disková forma naší Galaxie byla objevena koncem 18. - začátkem 19. století (objevil ji anglický astronom William Herschel ). Hvězdný disk naší galaxie je pozorován ze Země jako jasný pás obklopující celou oblohu , nazývaný Mléčná dráha . Nejjasnější část Mléčné dráhy odpovídá směru do středu Galaxie (aka středu disku), který se nachází v souhvězdí Střelce , vzdálenost k němu je asi 25 tisíc světelných let. V jádru Galaxie byla objevena supermasivní černá díra , která nutí hvězdy blízko ní pohybovat se velmi rychle. Podle dostupných odhadů se jeho hmotnost blíží 4 milionům hmotností Slunce.

Rotace

Nejdůležitější vlastností diskových galaxií je jejich rotace. Disky rotují rychlostí desítek km/s v centrální části galaxie a 100–300 km/s ve velkých vzdálenostech od středu. Hvězdy se točí kolem středu o něco pomaleji než plyn. Vzhledem k velké velikosti disku i při tak vysokých rychlostech otáčení trvá jedna otáčka kolem středu několik stovek milionů let. Proto je nemožné vidět pohyb jednotlivých objektů (hvězd, oblaka plynu) související s jejich rotací. Rychlost jejich pohybu se měří pomocí Dopplerova jevu (změnou vlnové délky spektrálních čar ve spektru zdrojů záření přibližujících se nebo vzdalujících se od pozorovatele). Měření rychlosti rotace disku v různých vzdálenostech od středu nám umožňuje odhadnout hmotnost galaxie a zjistit, jak je rozložena v prostoru.

Původ

Vznik diskových galaxií je spojen se stlačováním plynu, který má velký moment hybnosti (hybnost). Převážná část diskových galaxií (mimochodem stejně jako jiných typů galaxií) vznikla před 10–13 miliardami let ze vzácnějšího plynného média. Plyn ztrácel energii zářením a udržel si svůj moment hybnosti a byl stlačen do disku. Zrození hvězd z plynu, které trvalo miliardy let, změnilo většinu plynu na hvězdy, takže až na vzácné výjimky tvoří hvězdy převážnou část disku. Stáří pozorovaných hvězd je zpravidla různé - od 10 do 13 miliard let u nejstarších hvězd až po mladé hvězdy, které se v současné době tvoří.

Výzkum

Studium diskových galaxií poskytuje klíč k pochopení procesů formování galaxií (včetně naší Galaxie) a jejich dalšího vývoje, stejně jako ke studiu toho, jak se hvězdy rodí ze vzácného mezihvězdného média v galaktických discích.

Odkazy