What is a galaxy? A large group of stars outside of our own Milky Way Made of billions to trillions of stars

Transcript

1

2 What is a galaxy? A large group of stars outside of our own Milky Way Made of billions to trillions of stars Also may have gas and dust Spiral, or elliptical, or irregular shaped

3 Η ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Η πρώτη συστηµατική µελέτη και ταξινόµηση των γαλαξιών µε βάση το σχήµα τους έγινε από τον Hubble. Οι γαλαξίες, σύµφωνα µε την ταξινόµηση αυτή, χωρίζονται στους ελλειπτικούς (Ε), στους σπειροειδείς (S και Sb) και στους ανώµαλους (I).

4

5 Οι ελλειπτικοίγαλαξίες ονοµάστηκαν έτσι, λόγω του ελλειπτικού σχήµατος που έχει το είδωλο τους στο τηλεσκόπιο και στις φωτογραφικές πλάκες. Χωρίζονται σε οχτώ επιµέρους κατηγορίες ανάλογα µε τη φαινόµενη πλάτυνση, Ε0, Ε1, Ε2, Ε3,..., Ε7.

6 Elliptical Galaxies

7 Ο Ε0 έχει πλάτυνση 0, δηλαδή είναι ένας σφαιρικός γαλαξίας. Ο τύπος Ε7 είναι ένας ελλειπτικός γαλαξίας µε τη µεγαλύτερη πλάτυνση που έχει παρατηρηθεί µέχρι σήµερα.

8

9 Οι σπειροειδείςγαλαξίες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Σε αυτούς που η κεντρική τους περιοχή είναι σπειροειδούς µορφής (S) και σε αυτούς που η κεντρική τους περιοχή έχει τη µορφή ράβδου, από τα άκρα της οποίας αρχίζουν οι σπείρες (Sb).

10 Spiral galaxy--andromeda

11 Οι δυο κατηγορίες,αυτές χωρίζονται σε υποκατηγορίες ανάλογα µε το µέγεθος και τη µορφή τους. Ο Γαλαξίας µας ανήκει στην πρώτη κατηγορία.

12

13 Οι ανώµαλοι γαλαξίες ονοµάζονται έτσι από το ακαθόριστο σχήµα τους. Χωρίζονται και αυτοί σε δυο τύπους, τους IrIκαι IrII. Χαρακτηριστικό παράδειγµα είναι τα δύο Νέφη του Μαγγελάνου, που παρατηρούνται στο Νότιο Ηµισφαίριο.

14 Irregular Galaxies

15 ΟΙ ΑΠΟΣΤΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΓΑΛΑΞΙΩΝ -ΦΥΓΗ ΤΩΝ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ HUBBLE Ο υπολογισµός της απόστασης ενός γαλαξία από τη Γη γίνεται µε µεθόδους που συνδυάζουν ένα µεγάλο πλήθος παρατηρησιακώνδεδοµένων.

16 Το τελικό αποτέλεσµα επιτυγχάνεται σταδιακά, ξεκινώντας από τη µέτρηση των αποστάσεων ουράνιων αντικειµένων που βρίσκονται σχετικά κοντά στη Γη.

17

18 Χρησιµοποιώντας τις σχέσεις που υπάρχουν µεταξύ των διάφορων φυσικών χαρακτηριστικών των ουράνιων σωµάτων (π.χ. φωτεινότητα, µέγεθος, φάσµα κτλ.) και των αποστάσεών τους από τη Γη, είναι δυνατό να υπολογιστούν µε αρκετά καλή προσέγγιση οι αποστάσεις και των πλέον αποµακρυσµένων γαλαξιών.

19 ΦΩΤΕΙΝΑ ΝΕΦΕΛΩΜΑΤΑ

20 Τη 2η και 3η δεκαετία του 20ού αιώνα ο αστρονόµος Slipher κατάφερε να µετρήσει µε τη βοήθεια του φαινοµένου Doppler τις ακτινικές ταχύτητες ως προς τη Γη περισσότερων από 40 γαλαξιών.

21 Ο Slipher κατέληξε σε µια πολύ ενδιαφέρουσα ανακάλυψη: Όλοι οι µακρινοί γαλαξίες αποµακρύνονται από το Γαλαξία. Το φαινόµενο αυτό ονοµάστηκε φυγή των γαλαξιών.

22 ΣΚΟΤΕΙΝΑ ΝΕΦΕΛΩΜΑΤΑ

23 Την ίδια εποχή ο αστρονόµος Hubble µέτρησε τις αποστάσεις από τη Γη αρκετών από τους παραπάνω γαλαξίες και τις συσχέτισε µε τις ακτινικές τους ταχύτητες. Βρήκε ότι τα δυο αυτά µεγέθη είναι ανάλογα.

24

25 ηλαδή, όσο µεγαλύτερη είναι η απόσταση ενός γαλαξία από το δικό µας τόσο γρηγορότερα αποµακρύνεται απ' αυτόν.

26

27 Η σχέση αυτή είναι γνωστή ως νόµος του Hubble και γράφεται: υ = Η.d όπου υείναι η ταχύτητα αποµάκρυνσης του γαλαξία, dη απόστασή του και Η µια σταθερά, που ονοµάζεται σταθερά του Hubble.

28 Ησταθερά του Hubble είναι ίση µε Km.s.Mpc ή Km.s.Mly ( 1Mly =10 6 ε.φ.). Έτσι, ένας γαλαξίας ο οποίος αποµακρύνεται µε ταχύτητα Km/secβρίσκεται σε απόσταση :75=200 Mpc (1Mpc = 10 6 pc). Θυµίζουµε ότι 1pc = 3,262 ly

29

30 ΟΜΑ ΕΣ ΚΑΙ ΣΜΗΝΗ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Από παρατηρήσεις και µελέτες που έχουν γίνει κατά καιρούς έχει διαπιστωθεί ότι πολλοί γαλαξίες σχηµατίζουν οµάδες.

31 ΣΦΑΙΡΩΤΟ ΣΜΗΝΟΣ Μ15

32 Τα µέλη των οµάδων έλκονται µεταξύ τους µε βαρυτικές δυνάµεις και έχουν αρκετά κοινά χαρακτηριστικά, επειδή είναι πολύ πιθανό να έχουν δηµιουργηθεί την ίδια εποχή. Οι οµάδες µπορεί να είναι ολιγοµελείς ή πολυµελείς, οπότε αποτελούν τα λεγόµενα σµήνη γαλαξιών.

33 ΣΦΑΙΡΩΤΟ ΣΜΗΝΟΣ Μ80

34 Κοντά στο Γαλαξία υπάρχει µια οµάδα 20 γαλαξιών που απέχουν µερικές εκατοντάδες χιλιάδες pc. Είναι η τοπική οµάδα, που καταλαµβάνει ένα χώρο σε σχήµα ελλειψοειδές, µε το Γαλαξία και το γαλαξία της Ανδροµέδας (Μ 31) να κατέχουν τα άκρα του µεγάλου του άξονα.

35 ΓΑΛΑΞΙΑΣ Μ74

36 Τα πλησιέστερα στο Γαλαξία µέλη είναι τα δύο Νέφη του Μαγγελάνου που είναι ορατά µόνο από το Νότιο Ηµισφαίριο. Οι πολυπληθείς οµάδες ονοµάζονται σµήνη γαλαξιών.

37 ΓΑΛΑΞΙΑΣ Μ74

38 Σήµερα είναι γνωστά περισσότερα από 60, από τα οποία ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν:

39 Το σµήνος της Παρθένου σε απόσταση 35 εκατ. ε.φ. και µε περίπου µέλη, το σµήνος της Κόµης της Βερενίκης σε απόσταση 230 εκατ. ε.φ. και µε γαλαξίες και το σµήνος του Βόρειου Στεφάνου σε απόσταση 650 εκατ. ε.φ. και µε 400 περίπου µέλη.

40 ΓΑΛΑΞΙΑΣ Μ66

41 Από τη µελέτη των σµηνών έχει παρατηρηθεί ότι µερικά από αυτά περιστρέφονται γύρω από άξονα µε ταχύτητες της τάξης των Km/sec. Η µάζα τους επίσης είναι τεράστια. Το σµήνος της Κόµης της Βερενίκης έχει µάζα περίπου ηλιακές µάζες.

42 ΓΑΛΑΞΙΑΣ Μ51

43 Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι µικρές οµάδες γαλαξιών. Τέτοιες είναι το τριπλό σύστηµα του Γαλαξία µε τα δύο Νέφη του Μαγγελάνου και το επίσης τριπλό σύστηµα του γαλαξία της Ανδροµέδας Μ31 µε τους συνοδούς του Μ32 και Μ110.

44 ΓΑΛΑΞΙΑΣ Μ33 - Ι

45 Οι αστρονόµοι πιστεύουν ότι οι διπλοί γαλαξίες ή οι µικρές οµάδες που αποτελούνται από ένα γαλαξία και τους συνοδούς του είναι ευσταθή συστήµατα. Αντίθετα, πολυπληθέστερα συστήµατα είναι συνήθως ασταθή και κάποτε θα διαλυθούν.

46 ΓΑΛΑΞΙΑΣ Μ33 - ΙΙ

47 Κατ' ανάλογο τρόπο µε την ύπαρξη σµηνών γαλαξιών θεωρούµε ότι και αυτά σχηµατίζουν µια οµάδα σµηνών, δηλαδή ένα σµήνος σµηνώνή ένα υπερσµήνος. Το τοπικό υπερσµήνοςέχει µάζα περίπου ηλιακές µάζες και περιέχει ένα τεράστιο αριθµό από γαλαξίες (πολλές χιλιάδες).

48 ΓΑΛΑΞΙΑΣ Μ31 (ΑΝΔΡΟΜΕΔΑ)

49 ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΕΝΟΙ ΓΑΛΑΞΙΕΣ

50 ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΕΝΟΙ ΓΑΛΑΞΙΕΣ

51 Το τοπικό υπερσµήνοςγαλαξιών

52 Το σµήνος της Κόµης της Βερενίκης σε απόσταση 230 εκατ. ε.φ., µε περίπου γαλαξίες ως µέλη του και µάζα ηλιακές µάζες.

53 Η κατανοµή των γαλαξιών της τοπικής οµάδας. Στην αρχή των αξόνων τοποθετήθηκε ο Γαλαξίας µας.

54