Klasificiranje galaktika: razlika između inačica

Neprikladnost prvobitnog sustava očituje se u tome što paralelni tipovi spiralnih nizova označeni jednakim indeksima ('''a''', '''b''','''c''') nemaju jednake karakteristike razvijenosti spiralnih krakova i građe (npr. rane '''S''' galaksijegalaktike ('''Sa''') nisu slične ranim '''SB''' galaksijamagalaktikama ('''SBa'''), nego više intermedijarnim '''SB''' galaksijamagalaktikama ('''SBb''')). Tip '''SBa''' ove klasifikacije obuhvaćao je sve galaksijegalaktike bez spiralne strukture, ali s izraženom prečkom, a odgovarajući dio u '''S''' nizu ('''Sa''') sadržavao je galaksijegalaktike s razvijenom spiralnom strukturom čije je prisustvo, gdje nije mogla biti izravno otkrivena, pretpostavljena, a nemogućnost njezina otkrivanja pripisivana je nezgodnom položaju galaksijegalaktika ili nekim drugim uzrocima. Osim toga, prijelaz od '''E7''' na '''Sa''' bio je previše nagao, pa je bilo potrebno pretpostaviti prijelazne oblike, dok kod prečkastih galaksijagalaktika to nije slučaj, jer '''SBa''' galaksijegalaktike još uvijek nemaju spiralnu strukturu, pa kao takve predstavljaju prijelaz od '''E7''' na '''SB''' niz.

Nakupljanjem podataka i povećanjem broja kvalitetnih fotografija, nedostatak prvobitne Hubbleove klasifikacije je ispravljen. Otkrivene su mnoge galaksijegalaktike kasnije od tipa '''E7''', a još uvijek ranije od '''Sa''' (što znači, bez prečkaste građe). To su galaksijegalaktike s eliptičnošću koja prelazi granice razreda '''E''', ali još uvijek bez znakova spiralne strukture. Kako je taj podrazred, po svojim osnovnim karakteristikama, stajao paralelno s '''SBa''' ( onim iz 1936. godine), morala je u novom sustavu biti uvedena još jedna izmjena i to u '''SB''' nizu, kako bi se oznake i osobine galaksijagalaktika podudarale. To je bilo učinjeno na način

Tako sad u oba niza oznaka '''a''' označava pojavu spiralnosti, a indeks '''0''' prijelazni stupanj, to jest, galaksijegalaktike kasnije od '''E7''', ali bez spiralne građe. Na Sl. 1. je prikazan konačni izgled Hubble-Sandage klasifikacije.

Na Sl. 2. prikazana je detaljna shema klasifikacije. Na lijevoj strani su ranije, na desnoj kasnije galaksijegalaktike (ne odnosi se na razvoj), kako ih je nazivao Hubble. Ranija galaksijagalaktika, u odnosu na neku kasniju, ima relativno veće nerazlučeno područje jezgre, manje otvorene spiralne krakove, te manji stupanj razlučenosti krakova u zvijezde.

<u>'''1) Razred E - eliptične galaksijegalaktike'''</u>

:Ovaj najraniji razred obuhvaća galaksijegalaktike potpuno simetričnih oblika kod kojih su dvije osi jednake, a treća može, ali ne mora, biti manja. Raščlanjivanje u tipove napravljeno je na temelju geometrije projicireanih slika, jer stvarna eliptičnost kod nekih nije bila poznata (osim kod tipa '''E7'''), to jest, nije bila poznata orijentacija glavnih osi prema pravcu gledanja. Podjela je, dakle, izvršena isključivo prema stupnju eliptičnosti koji je izražen formulom: '''<math>n=10\times \left[1-\left(\frac {b}{a}\right)\right]</math>''' gdje je '''''a''''' promjer velike osi, '''''b''''' promjer male osi (Sl. 3).

:Tako se dobiva osam tipova, označenih od '''E0''' do '''E7''' (za tip '''E0''', n=0; za tip '''E7''', n=7). Eliptičnih galaksijagalaktika spljoštenijih od '''E7''' nema, jer one kod kojih je n veće od 7 pokazuju tragove osnovne ravnine (vanjsko područje niskog površinskog sjaja) koja je karakteristična za spiralne galaksijegalaktike i to su galaksijegalaktike tipa '''S0₁'''.

:Stvarna eliptičnost galaksijegalaktike nije poznata, pa, na primjer, jedna galaksijagalaktika tipa '''E5''' može u projekciji predstavljati bilo koju od '''E0''' do '''E5'''. Statistički je bilo utvrđeno (pod pretpostavkom da su simetrične osi slučajno orijentirane u prostoru) da su stvarne eliptičnosti raspodijeljene gotovo jednolično od '''E0''' do '''E7''' kao i u prividnim tipovima (a ne da ima više '''E0''' nego '''E7''', zbog spomenutih razloga).

[[Datoteka:Ngc185.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 185]] - Patuljasta galaksijagalaktika u zviježđu Kasiopeje, '''Epec''' tipa]]

[[Datoteka:Messier59.jpg|mini|desno|200px|[[Messier 59|NGC 4621]] ([[Messier 59|M59]]) Eliptična galaksijagalaktika tipa '''E5''' u zviježđu Djevice]]

:Zajednička svojstva svih '''E''' galaksijagalaktika su ova:

::- galaksijegalaktike se sastoje uglavnom od starih zvijezda (koje su vjerojatno u istom stadiju razvitka kao i zvijezde u [[kuglasti skup|kuglastim skupovima]]

::- prašine također nema (vidjeti 3.3. Zaključak - o odnosu prašine i mladih zvijezda u galaksijamagalaktikama)

:Kako u eliptičnim galaksijamagalaktikama nema prašine, ne mogu se stvarati mlade zvijezde, jer nema više materijala, pa takve galaksijegalaktike možda predstavljaju posljednje stadije u razvoju.

::Primjeri galaksijagalaktika tipa '''E''':

<u>'''2) Prijelazni razred s eliptičnih na spiralne galaksijegalaktike'''</u>

:U prvobitnoj Hubbleovoj klasifikaciji ovaj razred još nije bio prepoznat. Hubble tek kasnije uočava nužnost postojanja tog prijelaznog razreda, te ga u klasifikaciji iz 1936. godine uvodi kao hipotetički, a do [[1950]]. godine ovaj je razred ustanovljen i empirijski. Razred se sastoji od dva podrazreda: '''S0''' (galaksijegalaktike otkrivene ili prepoznate nakon [[1936]]. godine) i '''SB0''' (to su '''SBa''' galaksijegalaktike u sustavu iz 1936. godine).

:'''1. Podrazred S0''' - prijelaz s eliptičnih na normalne spiralne galaksijegalaktike

::GalaksijeGalaktike podrazreda '''S0''' spljoštenije su od '''E7''' galaksijagalaktik (ali ne moraju biti), no još uvijek ne pokazuju spiralnu strukturu. Uočavaju se tragovi osnovne ravnine. Ove galaksijegalaktike nemaju prečku, pa su sastavni dio niza normalnih spiralnih galaksijagalaktika.

::Spljoštenost ovih galaksijagalaktika također ovisi o orijentaciji glavnih osi u odnosu na pravac gledanja, no stvarna spljoštenost je veća nego kod '''E7''' galaksijagalaktika, o čemu svjedoči pojava osnovne ravnine. To je vjerojatno posljedica velike brzine rotacije, zbog čega dolazi do izbacivanja tankog sloja materije. Tako galaksijagalaktika ima oblik koji se sastoji iz gustoga jezgrinog područja, oko kojega se nalazi tanki omotač, ili disk (nema ravnomjerna opadanja sjaja od jezgre prema periferiji).

::Kao prijelazni oblik, galaksijegalaktike '''S0''' posjeduju svojstva kako eliptičnih tako i normalnih spiralnih galaksijagalaktika: odsustvo krakova i odsustvo prašine približuje ih eliptičnim galaksijamagalaktikama, dok ih spljoštenost i pojava ravnine svrstava među spiralne. Podrazred '''S0''' podijeljen je u tri tipa:

::'''S0₂''' tip predstavlja galaksijegalaktike slične '''S0₁''' galaksijamagalaktikama, samo ovdje površinski sjaj ne opada tako ravnomjerno, nego se čini kao da je jezgra okružena tamnijim omotačem. Primjećuju se i manji apsorpcioni pojasevi u obliku laganih krakova.

::'''S0₃''' tip obuhvaća galaksijegalaktike kod kojih je unutar jezgre nađen apsorpcioni pojas koncentričan s njom, pa se čini da je jezgra okružena svijetlim prstenom. Ovo ukazuje na nešto veće količine prašine nego kod prethodnih tipova.

::Naravno da nema neke stroge granice među ovim tipovima, pa se javljaju i međuoblici, a isto tako ima i galaksijagalaktika koje se, zbog specifičnog oblika, ne mogu smjestiti niti u jedan tip, iako je sigurno da pripadaju ovom razredu, pa se takve označavaju s '''S0pec''' (Primjer: [[NGC 2685]]).

[[Datoteka:S(r) & S(s).jpg|mini|desno|200px|Slika 7. Varijante '''S''' galaksijagalaktika. '''(r)''' varijanta prvi put se uočava kod '''S0₃''' galaksija, a '''(s)''' varijanta kod '''S0₂''' galaksijagalaktika.]]

::U ovom podrazredu počinju se razlikovati dvije varijante galaksijagalaktika koje se mogu pratiti kroz cijeli niz normalnih spiralnih galaksijagalaktika (ove varijante postoje i kod prečkastih spiralnih galaksijagalaktika). U '''S0₂''' tipu uočavaju se začeci krakova koji idu od jezgre, dok u '''S0₃''' tipu oni izlaze tangencijalno na postojeći prsten. Prva varijanta označava se s '''(s)''', a druga s '''(r)'''. Te su varijante ilustrirane na slici 7.

:'''2. Podrazred SB0''' - prijelaz s eliptičnih na prečkaste spiralne galaksijegalaktike

::Granice podrazreda su: na '''E''' strani prisutnost prečke, a na '''SB''' strani odsutnost prave spiralne građe. Glavna svojstva ovih galaksijagalaktika jesu:

[[Datoteka:SB0 izgled.jpg|mini|desno|200px|Slika 8. Izgled '''SB0''' galaksijagalaktik: 1 - jezgra; 2 - prečka; 3 - leća; 4 - vanjski omotač ili prsten]]

[[Datoteka:Prečka SB galaksijegalaktika.jpg|mini|desno|200px|Slika 9. Prečka SB galaksijagalaktika]]

::'''SB0₂''' tip obuhvaća galaksijegalaktike kojima je područje jačeg sjaja uže nego kod tipa '''SB0₁''', te se može razlikovati jezgra od prečke, pa i detalji prečke. Može se uočiti da se prečka na krajevima završava s područjima koja su nešto šira i povišenog su sjaja (vidjeti sliku 9.)

::'''SB0₃''' tip galaksijagalaktika ima najrazvijeniju prečku u '''SB0''' podrazredu koja daje velik doprinos sjaju čitava sustava. Neki primjeri ovoga tipa pokazuju začetke spiralne građe. U većini slučajeva to je obično prsten koji dodiruje krajeve prečke.

::Iz '''SB0₃''' tipa odvajaju se dva paralelna niza koji se mogu slijediti kroz cijeli '''SB''' podrazred: jedan niz čine galaksijegalaktike kod kojih krakovi počinju tangencijalno na vanjski prsten i te se galaksijegalaktike označavaju s '''(r)'''. Drugi niz čine galaksijegalaktike čiji krakovi započinju s krajeva prečke i te se galaksijegalaktike označavaju sa '''(s)'''. (Vidjeti sliku 10. i sliku 2.)

<u>'''3) Razred spiralnih galaksijagalaktika'''</u>

:Razred spiralnih galaksijagalaktika obuhvaća dva podrazreda koji čine zasebne nizove: '''S''' i '''SB''' niz. U svakom nizu postoje po dvije varijante koje čine zasebne nizove: '''(r)''' i '''(s)''' niz (vidjeti sliku 2.). Tek ovdje naročito dolaze do izražaja 2) i 3) kriteriji klasificiranja (opisani u poglavlju Opis klasifikacije), jer se tu susreću galaksijegalaktike s razvijenom i dobro uočljivom spiralnom građom. (Na prvi pogled moglo bi se učiniti da se prvi kriterij s kriterijima za krakove, no pregled velikog broja fotografija pokazao je da ima '''Sa''' galaksijagalaktika (klasificiranih po kriterijima 2) i 3), koje već imaju mala jezgrina područja. Zato se pripadnost galaksijagalaktika '''a''', '''b''' ili '''c''' tipu temelji prvenstveno na svojstvima krakova. Naprotiv, izgleda da postoji jak međusobni odnos između čvrstoće spiralnog oblika i razlučivanja zvijezda u krakovima.)

:U svakom nizu (podrazredu) podjela je izvršena na tri tipa: rani ('''a'''), intermedijarni, ili međuprijelazni ('''b''') i kasni ('''c'''), koji stoje paralelno ('''Sa''' i '''SBa''', itd.). Granice među tipovima nisu oštre, dapače postoje kao prijelazni oblici i međutipovi )npr. '''Sa'''/'''Sb'''). Idući od ranijih prema kasnijim tipovima, uočavamo postupno smanjivanje jezgrinog područja, spiralni krakovi postaju sve otvoreniji i mogućnost razlučivanja krakova sve je veća. Kod kasnih '''Sc''' galaksijagalaktika (Sandage ih je označio s '''Sd''', kao prijelazni oblik) spiralni krakovi su toliko otvoreni da se već pomalo gubi oblik galaksijegalaktike i ona je sve sličnija nepravilnim galaksijamagalaktikama ('''Irr'''). Kasniji tipovi imaju također i veće količine prašine i veće količine mladih zvijezda, dok je starih zvijezda sve manje (one su uglavnom u maloj jezgri).

::'''a) Tipovi spiralnih galaksijagalaktika s indeksom''' '''''a'''''

:::'''Sa''' tip predstavlja prve prave spiralne galaksijegalaktike. Spiralni krakovi su čvrsto zamotani i glatki, a skoro bez razlučivanja u zvijezde. U kasnijim primjerima može se uočiti prisustvo manjih količina prašine. Ne valja se čvrsto držati podjele na temelju prvog kriterija, jer veliko jezgrino područje nije preduvjet za '''Sa''' galaksijegalaktike. Zato je moguća podjela na podtipove temeljena na karakteristikama jezgrinog područja (podtip [[NGC 1302]] s većim jezgrinim područjem i podtip [[NGC 4866]] s manjim jezgrinim područjem).

[[Datoteka:M65.jpg|mini|desno|200px|[[Messier 65|NGC 3623]] ([[Messier 65|M65]]) - Intermedijarna spiralna galaksijagalaktika u zviježđu Lava, udaljena oko 22 milijuna svjetlosnih godina - tip '''Sa''']]

:::'''SBa''' tip predstavlja najranije galaksijegalaktike podrazreda '''SB'''. Krakovi su još dosta slabo razvijeni, čvrsto zamotani i vrlo glatki. Prečka je slična kao u '''SB0₃''' tipu. Prašinasti pojasevi su još uvijek dosta rijetki. U kasnijim primjerimma počinje razlučivanje krakova u zvijezde.

[[Datoteka:NGC_4314HST1998-21-b-full.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 4314]] - Prečkasta spiralna galaksijagalaktika tipa '''SBa(s)pec''' u zviježđu Berenikine kose]]

::'''b) Tipovi spiralnih galaksijagalaktika s indeksom''' '''''b'''''

:::'''Sb''' tip obuhvaća velik broj galaksijagalaktika intermedijarnih od '''Sa''' do '''Sc'''. Zbog toga je moguća podjela na veći broj podtipova. Krakovi su otvoreniji nego kod '''Sa''', jezgrino područje je manje, u krakovima je u većoj mjeri moguće razlučivanje u zvijezde i zamjećuju se nešto veće količine prašine.

[[Datoteka:NGC4565.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 4565]] - GalaksijaGalaktika u zviježđu Berenikine kose na udaljenosti od 53 milijuna svjetlosnih godina - primjer galaksijegalaktike '''Sb''' tipa]]

[[Datoteka:NGC7331Visible.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 7331]] - GalaksijaGalaktika u zviježđu Pegaza na udaljenosti od 40 milijuna svjetlosnih godina - primjer galaksijegalaktikre '''Sb''' tipa]]

:::'''SBb''' tip predstavlja intermedijarne oblike u podrazredu prečkastih galaksijagalaktika. Vrlo oštra je podjela u dvije varijante '''(s)''' i '''(r)'''. Dobro je definirana struktura prečke. Krakovi su jače odmotani nego kod '''SBa''', moguće je razlučivanje zvijezda u krakovima, uočene su veće količine prašine.

[[Datoteka:NGC 1097 I FUV g2006.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 1097]] - GalaksijaGalaktika tipa '''SBb(s)''' - ultraljubičasta slika]]

[[Datoteka:Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 1300]]- Prečkasta spiralna galaksijagalaktika tipa '''SBb(s)''' u zviježđu Eridan, udaljena 69 milijuna svjetlosnih godina]]

::'''c) Tipovi spiralnih galaksijagalaktika s indeksom''' '''''c'''''

:::'''Sc''' tip su galaksijegalaktike koje karakteriziraju mnogostruki spiralni krakovi koji su jako rašireni i koji posjeduju visok stupanj razlučivanja u zvijezde i vrlo mnogo prašinastih dijelova. Gotovo redovito krakovi se nakon 90° granaju. Iako razlučivanje u zvijezde ovisi i o samoj udaljenosti galaksijegalaktike, kod ovog tipa je to toliko izraženo da je ono otkriveno i u primjerima s crvenim pomakom koji ukazuje na brzine veće od 15.000 km/sek.

[[Datoteka:Ngc253 2mass barred spiral.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 253]] - Spiralna galaksijagalaktika tipa '''Sc''' u zviježđu Kipara]]

:::GalaksijeGalaktike '''Sc''' tipa pokazuju veliku raznolikost oblika, pa se može razlikovati barem šest glavnih podtipova predstavljenih razvojem duž niza od ranih prema kasnijima. Kasniji primjeri toliko su razvijeni da je nemoguće uočavanje '''(s)''' i '''(r)''' varijanti, a i oblik im je toliko nepravilan da se jako približavaju '''Irr''' galaksijamagalaktikama. Takve kasne primjere Sandage je označio s '''Sd'''.

:::'''SBc''' tip karakterizira velik stupanj razlučivanja prečke i spiralnih krakova, kao i otvorenost spiralnih krakova do granica s '''Irr''' razredom. Kod galaksijagalaktika ovog tipa opažaju se velike količine prašine (i mladih zvijezda).

[[Datoteka:NGC 1073 Hubble.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 1073]] - Primjer prečkaste spiralne galaksijegalaktike tipa '''SBc(sr)''']]

[[Datoteka:Ngc2363HST.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 2366]] - Nepravilna galaksijagalaktika tipa '''Irr I''']]

[[Datoteka:Hubble Interacting Galaxy NGC 520 (2008-04-24).jpg|mini|desno|200px|[[NGC 520]] - Nepravilna galaksijagalaktika tipa '''Irr II''' - proizvod sudara dviju galaksijagalaktika]]

<u>'''4) Razred nepravilnih galaksijagalaktika''', '''Irr'''</u>

:Razred nepravilnih galaksijagalaktika obuhvaća 2,5% svih galaksijagalaktika sjajnijih od '''m'''_pg = 13,0. Oštra je podjela u dva tipa: '''Irr I''' i '''Irr II'''. GalaksijeGalaktike ne pokazuju nikakvu simetriju. Spiralna struktura je potpuno odsutna. Ne postoji nikakvo centralno sjajno područje.

:'''Irr I''' tip obuhvaća galaksijegalaktike kod kojih je moguće visoko razlučivanje u sjajne zvijezde tipa O i B. Prisutno je dosta prašine.

:'''Irr II''' tip su galaksijegalaktike koje uuopće ne pokazuju razlučivanje u zvijezde. Ima mnogo tamnih apsorpcionih pojaseva i mrlja. Uglavnom su dosta niskoga površinskog sjaja. Kako ni kod bliskih galaksijagalaktika ovog tipa nema razlučivanja zvijezda, one su, zasad, zagonetka.

Kriteriji kojima se koristi klasifikacija Hubble-Sandage isključivo su morfološki. Tako je dobiven karakteristični dijagram tog sustava (Sl. 1. odn. Sl. 2.), a kasnije su uočene činjenice koje također slijede shemu sustava. Uočeno je da su ranije galaksijegalaktike siromašnije mladim zvijezdama i prašinom i da sadrže uglavnom starije zvijezde, dok kasnije galaksijegalaktike sadrže uglavnom mlade i vruće zvijezde kao i velike količine prašine. Jezgre galaksijagalaktika sastoje se od starih zvijezda sličnih zvijezdama populacije II, dok se krakovi i omotač sastoje iz mlađih zvijezda i prašine. Sve to ukazuje na to da bi Hubble-Sandage sistem vjerojatno mogao predstavljati dijagram evolucije galaksijagalaktika koja se kreće od '''Irr''' prema '''E''', to jest, zdesna nalijevo. Tome u prilog ide otkriće da je odnos između količine prašine i mladih zvijezda u svim tipovima 1:1. To bi značilo da, dok ima prašine, ima i stvaranja mladih zvijezda; što je prašine manje, mlade se zvijezde sve manje stvaraju, a kad prašine nema, nema niti stvaranja mladih zvijezda. No valja naglasiti i to da pravac razvoja duž tog niza nije općenito prihvaćen.

Prednost je Hubble-Sandage sustava što se zasniva na najuočljivijim svojstvima galaksijagalaktika (razvijenost spiralnih krakova i veličina jezgre) i što svrstavanje neke galaksijegalaktike u jedan od tipova prikazuje srazmjerno puno značajki te galaksijegalaktike. Glavni je nedostatak tog sustava u tome što je vrlo teško smjestiti prijelazne oblike i one koji općenito odstupaju od uobičajena izgleda. Ovi zadnji uglavnom se označavaju oznakom '''pec''' (pekulijarna, neobična). Nedostatke Hubble-Sandage sustava nastojali su ispraviti de Vaucouleurs i Holmberg u svojim modifikacijama ove klasifikacije.

[[Datoteka:Antennae galaxies xl.jpg|mini|desno|200px|[[NGC 4038]]-[[NGC 4039|4039]] - GalaksijeGalaktike Ticala- dvije galaksijegalaktike u međudjelovanju u zviježđu Gavrana, tipa '''SB(s)m pec''' / '''SA(s)m pec''']]