Класифікація галактик
Теоретичні відомості:
Відомості про галактики наводяться в спеціальних астрономічних каталогах. З них найбільш відомими є перший каталог туманостей та зоряних скупчень, який створив наприкінці XVIII сторіччя французький астроном Шарль Мєссьє (в цьому каталозі туманість Андромеди, наприклад, записана під номером 31), та "Новий Загальний Каталог" (1888 р.) англійського астронома Й. Дрейєра (скорочено NGC від New General Catalog, в ньому туманність Андромеди має номер NGC 224).
Галактиками називаються гігантські зоряні системи, що розташовані за межами нашої Галактики. Галактики об'єднують у собі більшість зір, що існують у природі. Окрім зір (та планетних тіл, що з ними пов'язані), до їх складу входять міжзоряний газ та пил. Більшість галактик мають маси в межах 108 — 1012 мас Сонця, розміри — від кількох тисяч до сотень тисяч світлових років. Всі зорі галактик утримуються вкупі за рахунок гравітаційних сил, що діють між ними. Більшість галактик, що ми спостерігаємо, можна віднести до одного із трьох морфологічних типів: еліптичні, спіральні або неправильні. Вони відрізняються як зовні, так і за структурою, зоряним складом та вмістом міжзоряного газу.
Розвиток позагалактичної астрономії (розділу астрономії, що вивчає об'єкти за межами нашої Галактики) бере свій початок в 1920 році, коли шведський астроном Лундмарк зміг розкласти на окремі зорі периферійну частину спіральної туманності М33 (або NGC 598 ) у сузір'ї Трикутника. Невдовзі американський астроном Едвін Хабл, що працював на найбільшому в ті часи телескопі із дзеркалом 2.5 м, встановив зоряну природу спіральних рукавів туманності Андромеди та деяких більш слабких галактик неправильної форми.
Приблизно 25 % від всіх досліджених галактик мають сферичну або еліпсоїдальну форму і належать до еліптичних галактик, що позначаються великою літерою E, одразу за яким слідує ціла частина виразу 10·(a-b/a), де a і b — велика і мала півосі еліптичного зображення галактики. За цими позначення сферичні галактики будуть позначатися E0, а найбільш сплюснуті серед відомих — E7.
Спіральні галактики позначають літерою S та розрізняють між собою за ступенем розвинутості рукавів, їх закрученістю чи клаптикуватістю, або ж за співвідношенням розмірів ядра і балджу. В залежності від цього додають символи a, b або c. Тактм чином, для галактик Sa характерний великий балдж і туго закручена регулярна структура, а для галактик Sc — невеликий балдж і клаптикувата спіральна структура. До підкласу Sb належать галактики, які з якоїсь причини не можна віднести до одного з крайніх підкласів: Sa або Sc. Також, слід зазначити , що вдосконалюючи первинну Габблівську калсифікацію галактик Едвіном Хаблом та Еланом Сендиджем, було додано тип Sd для спіральних галактик низької поверхневої яскравості зі складною, клаптиковою структурою і слабко вираженим ядром. А неправильні галактики, в яких вдалося виявити подібність спіральної структури, введено позначення Sm. Крім того, всі спіральні галактики поділено на дві великі групи: ті, у яких спіральні гілки тангенціально відходять від центрального яскравого ядра і простягаються протягом одного обороту (число таких гілок може бути різним: 1, 2, 3, … але найчастіше зустрічаються галактики лише з двома гілками) та ті, у яких спіральні гілки відходять під прямим кутом від кінців бару. Для позначення останніх використовують велику літеру B, що слідує за великою літерою S і має наступний вигляд: SB...
Мета роботи:
Навчитися визначати основні морфологічні типи галактик та ознайомитися з роботою астрономічних баз даних.
Хід роботи:
1. Для отримання доступу до бази даних галактик в пошуковому рядку Google запишіть "ngcicproject" .
3. На головній сторінці проекту буде відображатися картинка з телескопом навколо якої розташовані різні пунти меню на оранжевому фоні. Потрібно вибрати
правий нижній кутик та перейти за посиланням на ньому.
4. Перед Вами з'явиться табличка із даними про 7840 об'єктів з каталогу NGC та 99 об'єктів з каталогу IC.
5. Далі необхідно вибрати діапазон номерів об'єктів за одним чи іншим каталогом, з якими Ви будете працювати. Якщо клас складається з 30 учнів, можна поділити по 250 об'єктів на учня. Якщо робота виконується в рамках шкільного завдання, діапазон номерів задається вчителем.
6.Після цього, основних завдань може бути два:
6а) прокласифікувати всі галактики з заданого діапазону та заповнити таблицю:
Назва галактики |
Морфологічний тип |
- |
- |
- |
- |
6б) створити в графічних редакторах "виделку Габбла" з галактик з заданого діапазону. Зразок не повної "виделки Габбла" показано на зображенні нижче. Учнів же просимо створити "виделку Габбла" з усіма типами галактик.
P.S.: Під час виконання завдань 6а та 6б може знадобитися перевірити правильність власного визначення типу галактики, адже основна мета роботи не зробити з учнів справжніх знавців з класифікації галактик, а навчити розуміти основні відмінності в класифікації галактик та вміти їх виявляти. Саме тому вважаємо, що під час навчання важливим етапом є самоперевірка, здійснювати яку можна за наступним алгоритмом:
- зайдіть на сайт бази даних
SIMBAD та виберіть в меню Queries (Запити) опцію by identifier (за ідентифікатором). Після переходу на сторінку пошуку за ідентифікатором в полі пошуку (Identifier:) ввдеіть назву об'єкта що Вас цікавить, наприклад M33, та натисніть Ентер або кнопку
"submit id".
- коли Ви потрапите на сторінку об'єкта, на ній буде відображатися основна інформація про цей об'єкт, відома вченим насьогодні. Серед цієї інформації Ви можете знайти і морфологіний тип (Morphological type) галактики. Рядок із морфологічним типом галактики має наступну структуру: безпосередньо морфологічний тип; якість його визначення (A = найкраща якість, E = найгірша якість, ? = якість визначення невідома); бібкод посилання на літературу (наукова стаття), в якій було виконано відповідне визнаяення морфологічного типу.
- якщо в базі даних
SIMBAD для обраного Вами об'єкта не виявиться даних щодо його морфологічного типу або ж не знайшлося самого об'єкта, є можливість спробувати повторити пошук у іншій базі даних
NED (NASA/IPAC Extragalactic Database - База даних позагалактичних об'єктів NASA/IPAC). Для пошуку цієї бази даних в Google варто задати запит nedwww та дістатися посилання
https://ned.ipac.caltech.edu/
- в полі для пошуку задаємо назву об'єкту та натискаємо Ентер або Go
- після потрапляння на сторінку об'єкта натисніть на вкладку Classification та виберіть 'Galaxy Morphology' у стовпчику Domain або ж введіть "1973UGC...C...0000N" у стовпчику Refcode. Пропонуємо користуватися саме цим Рефкодом, адже класифікація за ним є найпростішою і відповідає описаній в роботі