BARRED SPIRAL GALAXY: BILDUNG, EVOLUTION, EIGENSCHAFTEN - ARTE - 2024

Die Barred-Spiral-Galaxie ist eine Gruppe von astronomischen Objekten, Gas, Staub und dunkler Materie, die durch die Schwerkraft aufrechterhalten wird. Seine Form ist spiralförmig mit einem zentralen Balken aus Sternen, der ihn kreuzt und aus dem die Spiralarme hervorgehen, die von diametral entgegengesetzten Punkten ausgehen.

Darin unterscheiden sie sich von regulären Spiralgalaxien, bei denen die Arme an verschiedenen Punkten um den Kern beginnen. Die Spirale weist auch unterschiedliche Entwicklungsgrade auf.

Abbildung 1.- Die vergitterte Spiralgalaxie NGC 1300, 61 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Eridano. Quelle: NASA, ESA und das Hubble Heritage Team STScI / AURA)

Balken sind in Spiralgalaxien ziemlich häufig. Es wird geschätzt, dass bis zu 2/3 der Spiralgalaxien eine haben. Einige unregelmäßige Galaxien sind jedoch gesperrt, wie beispielsweise die Große Magellansche Wolke, eine benachbarte Galaxie ohne Spiralarme.

Bildung und Evolution

In der Hubble-Sequenz, einem Klassifikationssystem von Galaxien, das 1936 vom Astronomen Edwin Hubble (1889-1953) vorgeschlagen wurde, werden elliptischen Galaxien der Buchstabe S für Spirale in Englisch, der Buchstabe B für Barred und Kleinbuchstaben für zugewiesen Geben Sie bestimmte Merkmale an, z. B. die Öffnung der Spiralarme.

Auf diese Weise werden die Hauptuntergruppen unterschieden: die Galaxien SBa, SBb und SBc. Im ersteren sind beide Arme geschlossener, in der SBc-Gruppe ist der Kern klein mit breiten und gut getrennten Spiralarmen, während die SBb-Untergruppe Zwischeneigenschaften zwischen den beiden aufweist.

Unsere Galaxie, die Milchstraße, gehört zur Gruppe der Barred-Spiral-Galaxien, obwohl der Balken eher bescheiden ist. Es wurde als SBbc klassifiziert, eine Galaxie mit Zwischeneigenschaften zwischen SBb und SBc.

Allgemeine Charakteristiken

Das Lichtprofil von Spiralgalaxien ist weniger konzentriert als das von elliptischen Galaxien. Zum Zentrum der Spiralgalaxie hin sind die Sterne röter und älter, während sie in den Armen blau und heiß sind, da es eine hohe Sternentstehungsrate gibt, die zu Beginn ihres Lebens sehr heiß ist. Barred-Spiral-Galaxien zeichnen sich aus durch:

Glühbirne : eine sehr leuchtende kugelförmige Komponente, da sie eine große Anzahl von Sternen enthält. Da ist der galaktische Kern, wo es üblich ist, ein Schwarzes Loch zu finden.

Scheibe : Es ist die mehr oder weniger kreisförmige Struktur, die die Mittelebene der Galaxie bildet, die reich an Gas und interstellarer Materie ist. Auf der CD finden Sie eine gemischte Population von Sternen: neu und alt.

Balken : Diese Struktur kreuzt die Scheibe und fungiert nach neueren Wellen von Theorien als eine Art Kindergarten für Sterne und ermöglicht den Durchgang von Gas aus den Spiralarmen, wodurch die Bildung von Sternen aktiviert wird.

Es gibt Intensitätsgrade im Balken, um Galaxien mit einem starken oder einem schwachen Balken zu unterscheiden.

Spiralarme : reich an interstellarem Material - Gas und dichtem Staub -, wodurch neue Sterne entstehen. Deshalb sind sie reich an heißen, blauen, jungen Sternen mit einer viel höheren Bildungsrate.

Halo : Es ist die dunkle und diffuse Struktur, die die Galaxie vollständig umgibt und größtenteils aus sogenannter dunkler Materie besteht.

Abbildung 2. Künstlerische Nachbildung der Milchstraße mit Stab und Spiralarmen. Quelle: Wikimedia Commons. Bild erstellt von der NASA.

Auswirkungen des Balkens auf die Eigenschaften einer Galaxie

Es wird angenommen, dass der galaktische Balken wichtige Transportfunktionen sowie die Gesamtdynamik der Galaxie spielt. Mittels numerischer Simulationen wurde nachgewiesen, dass der Balken, wie bereits erwähnt, ein Weg für den Gastransport von den Außenzonen zum galaktischen Zentrum ist.

Die Gaswolken interagieren an den Rändern des Balkens, verlieren den Drehimpuls und erleichtern so die Erzeugung eines Materieflusses. Computersimulationen zeigen auch, dass der Stab zerstört wird, wenn sich die Masse in der Mitte in ausreichender Menge ansammelt.

Dies ist der Grund, warum angenommen wird, dass viele reguläre Galaxien in der Vergangenheit einen Balken hatten. Und sie sind auch der Ansicht, dass das Vorhandensein eines Balkens unter bestimmten Bedingungen, die seine Bildung begünstigen, immer wieder auftreten kann.

Durch die Erleichterung des Materieflusses in das Innere der Galaxie beeinflusst der Balken die Geschwindigkeit der Sternentstehung und ist entscheidend für Farbe und chemische Zusammensetzung. Wenn es um Galaxien geht, wird die Farbe durch die vorherrschende Art der Sternpopulation bestimmt.

Sternpopulationen werden in Population I, junge Sterne, in denen Elemente, die schwerer als Helium sind, überwiegen - hohe Metallizität - und Population II, älter und mit geringer Metallizität, klassifiziert. Einige Barred-Galaxien haben eine rötlichere Farbe, sodass die Auswirkungen des Balkens auf die Farbe noch nicht klar sind.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass einige Forscher vermuten, dass der Stab in der Lage ist, den galaktischen Kern zu aktivieren, um bei hohen Frequenzen intensive Energieemissionen zu erzeugen sowie die Struktur zu verändern und die Bildung von Zwiebeln und Pseudobulben zu fördern.

Beispiele

Barred-Spiral-Galaxien sind die am häufigsten vorkommenden Spiral-Galaxien. Sie sind im Allgemeinen große Galaxien, mit einer Masse im Bereich von 10 ⁹ -10 ¹² Sonnenmassen und ein Durchmesser zwischen 5-50 Kpc -16.500 bis 165.000 Licht Jahre-, mit Ausnahme von Magellan'schen artigen Galaxien wie die großen Magellanic Wolke. , eine kleine unregelmäßige Galaxie mit einem beginnenden Balken und Armen.

NGC 1672

Die Spiralgalaxie NGC 1672 mit einem Durchmesser von 75.000 Lichtjahren hat einen besonders hellen und hochaktiven Kern mit einem 20-kpc-Balken - etwa 66.000 Lichtjahre - und asymmetrischen Spiralarmen. Es befindet sich im Sternbild Dorado, etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich in der Mitte seines außergewöhnlich hellen und rötlichen Kerns ein Schwarzes Loch befindet. Die Spiralarme zeigen hellblaue Bereiche, die reich an neu gebildeten Sternen sind.

Abbildung 3. Die Barred-Spiral-Galaxie NGC 1672 im südlichen Sternbild Dorado. Quelle: Wikimedia Commons. NASA, ESA und das Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - ESA / Hubble-Zusammenarbeit

Magellan-Spiralgalaxien

Die Große Magellansche Wolke wird auch als irreguläre Irr I-Galaxie klassifiziert und ist der Prototyp der Im Magellan-Spiralgalaxien, die einen zentralen Balken haben, aber kaum Spiralarme bilden. Diese Galaxie hat eine ausgedehnte Region mit großer Sternaktivität.

Abbildung 4. Große Magellansche Wolke, obwohl als unregelmäßige Galaxie betrachtet, hat einen beginnenden Balken und Arme. Quelle: Wikimedia Commons. Andrew Z. Colvin.

Referenz

1. Matías, S. 2016. Einfluss von Balken auf die Galaxieneigenschaften. Erschienen in: Astronomie & Astrophysik.
2. Huhn, A. Galaxie Eigenschaften. Wiederhergestellt von: pta.edu.pl.
3. Schneider, P. 2015. Extragalaktische Astronomie und Kosmologie. Zweite Ausgabe. Springer Verlag. 54-67 und 116-126.
4. Wikipedia. Barred Spiral Galaxy. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org
5. Wikipedia. Große Magellansche Wolke. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org.