Spiralgalaxie

Eng Spiralgalaxie ass eng scheiwefërmeg Galaxie, d. h. en eegestännegt Stäresystem, mat engem opfällege Spiralmuster. Den Zentralberäich, Bulge genannt, ass kugelfërmeg a besteet haaptsächlech aus eelere Stären. D'Scheif huet eng Spiralstruktur mat meeschtens e puer Spiraläerm. Spiralgalaxien enthalen an der Scheif relativ vill Gas. Doduerch kënne permanent nei Stäre gebuer ginn. D'Spiraläerm gesinn duerch déi hei neigebilte Stäre bloelzeg aus. D'Galaxie ass an engem Halo vun onsiichtbarer Donkeler Matière agebett. Zesumme mat de lënsefërmege Galaxië gi Spiralgalaxien och als Scheiwegalaxië zesummegefaasst. Galaxien, bei deene vum Bulge aus e Balken ze gesinn ass, un deem d'Spiraläerm sëtzen, nennt ee Balkespiralgalaxie. Eis Mëllechstrooss selwer ass eng Balkespiralgalaxie. An engem Ëmkrees vun zirka 30 Millioune Liichtjoer ëm eis Mëllechstrooss si ronn 34 Prozent vun de Galaxië Spiralen, 13 Prozent Ellipsen a 54 Prozent irregulär Galaxien an Zwerggalaxien.

Genesis

Déi éischt Teleskop-Observateure wéi de Charles Messier hunn an de niwwelege Flecken um Himmel keng weider Strukture gesinn, a konnten dofir net tëscht Galaxien a Niwwelen ënnerscheeden. Eréischt 1845 huet de William Parsons, 3. Earl of Rosse mat sengem zu deem Zäitpunkt gréissten Teleskop vun der Welt, d'Spiralstruktur vun e puer niwwelege Flecke fir d'éischt bei der Whirlpool-Galaxie entdeckt. Et war awer weiderhin onkloer, ob d'Spiralniwwelen en Deel vun der Mëllechstrooss oder eegestänneg Objete sinn. Déi Onkloerheet war zentraalt Theema bei der Grousser Debatte, am Joer 1920 tëscht den Astronomen Harlow Shapley an Heber Curtis.

Eréischt 1926 huet den Edwin Hubble d'Cepheiden entdeckt d. h. eng bestëmmt Aart vu variabele Stäre mat bekannten Eegenschaften, a verschiddene Spiralniwwelen. Doduerch gouf et kloer, datt d'Spiralgalaxien Objete sinn, déi ganz wäit ewech leien. Am Joer 1936 huet hien d'Spiralgalaxien a sengem Buch The Realm of the Nebulae beschriwwen.

Struktur

Bei enger Spiralgalaxie loosse sech follgend Strukturen erkennen:

Eng flaach Scheif vu Stären, Gas a Stëbs, déi rotéiert. D'Scheif kann opgedeelt ginn an eng dënn Komponent, déi vill Gas an neigeformt Stären huet, an eng déck Scheif, déi haaptsächlech eeler Stären huet. Déi dënn Scheif enthält 65 % vun der siichtbarer Galaxiëmass, déi déck Scheif nëmme 5 %.
Eng zentral Komponent, Zentralkierper oder Bulge genannt. Dee besteet besonnesch aus eelere Stären. Den Zentralkieper huet 33 % vun der visueller Matière.
Et gëtt an der Tëschenzäit als sécher ugeholl, datt am Zentrum vu jiddwer Galaxie e supermassiivt Schwaarzt Lach ass.
De galakteschen Halo besteet aus wäit verstreeten, eelere Stären an enger grousser Zuel vu Kugelstärekéip, déi d'Galaxie lues ëmkreesen. Den Halo ass nëmmen 1 % vun der visueller Matière. En enthält awer 95 % vun der ganzer Matière vun der Galaxie a Form vun Donkeler Matière.

Morphologie

Klassifizéierung nom Hubble-Schema

Dat am wäitste verbreet Uerdnungsschema fir Galaxien ass d'Hubble-Schema. Dobäi ginn d'Galaxien no hirem visuellen Androck klassifizéiert. Obwuel d'Hubble-Schema keng Entwécklungsgeschicht vun de Galaxien ofleede léisst, sou loosse sech awer vill physikalesch Eegenschaften an déi eenzel Klassen areien. Spiralgalaxië ginn nom Verhältnes vun der Hellegkeet vum Bulge an der Scheif souwéi dem Ëffnungswénkel vun de Spiraläerm an d'Klassen Sa bis Sd zortéiert (méi genee als SAa bis SAd). Balkespirale kréien d'Bezeechnungen SBa bis SBd. Déi Galaxien hunn ee laange Balken dee vum Zentrum fortgeet, an un deem sengen Enner d'Spiraläerm sëtzen.

Vergläicht een déi ënnerschiddlech Klasse vun Sa no Sd, sou stellt ee follgend Eegenschafte fest:

Vun Sa no Sd wiesst de Gasgehalt an der Galaxie. Domat wiesst och d'Zuel vu jonke Stären an de Stäregebuertsundeel
Vun Sa no Sd wiesst d'Verhältnes vun der Scheif zum Zentralkierper
Vun Sa no Sd hëlt den Ëffnungswénkel vun de Spiraläerm zou, vun ongeféier 6° bei Sa-Galaxien op zirka 18° bei Sc-Galaxien.

Spiralstruktur

Spiralgalaxiën loosse sech och unhand vum Spiralmuster andeelen.

Grand Design-Spiralgalaxië weisen zwéi kloer definéiert a symmetresch Spiraläerm. Déi maachen 10 % bis 20 % vun de bekannte Spiralgalaxien aus.
Flocculent Spiral-Galaxien hunn eng zerrappt Struktur. Ganz Spiraläerm loosse sech net verfollegen, deelweis sinn nëmmen Usätz vun Äerm z'erkennen. Ongeféier 20 bis 30 % vun de Spiralgalaxië weisen dësen Typ.
Ronn 60 % vun de Spiralgalaxië weise méi wéi zwéi Spiraläerm.
Ganz rar si Spiralgalaxië mat engem Aarm, genannt Magellanic Spiral. Déi ginn no hirem Virbild, der Grousser Magellanescher Wollek, bezeechent.

D'Liichtkraaft vun enger Galaxie korreléiert mat der Ausprägung vun der Spiralstruktur. Dofir léisst sech och eng Andeelung a sougenannt Liichtkraaftklassen (réimesch I-V) verfaassen. Déi Andeelung vergréissert d'Hubble Klassifikatioun.

Liichtkraaftklass I: héich Flächenhellegkeet, gutt charakteristesch Spiraläerm
Liichtkraaftklass III: zerrappt a kuerz Spiraläerm
Liichtkraaftklass V: nëmmen nach Spiraläermusätz z'erkennen

Beispiller / Tabell

Bezeechnung	Beschreiwung	Mass	Spiralgalaxie	Balkespiralgalaxie
SAa/SBa	zesummenhängend an enk uleiend Äerm, grouss Bulge	0,2 bis 6 ∙ 10¹² M☉	M104 Typ: SA(s)a	NGC 1291 Typ: (R_1)SB(l)0/a
SAb/SBb	liicht oppen Äerm, mëttelgrouss Bulge	0,2 bis 5 ∙ 10¹² M☉	M 81 Typ: SA(s)ab	NGC 1365 Typ: (R')SBb(s)b
SAc/SBc	schwaach ausgeprägt Bulgen, wäit oppen an zerrappt Äerm	0,2 bis 4 ∙ 10¹² M☉	M 74 Typ SA(s)c	NGC 1300 Typ: (R')SB(s)bc
SAd/SBd	Spiralstruktur léist sech op, Iwwergankstyp zu irregulärer Galaxie	1 ∙ 10¹⁰ M☉	NGC 300 Typ: SA(s)d	NGC 1313 Typ: SB(s)d

Usiicht

M 100: Galaxie an Face On Usiicht
NGC 4565: Galaxie an Edge On Usiicht

Well Spiralgalaxien am Prinzip d'Form vun enger dënner Scheif hunn ännert sech den Androck staark jee no Siichtwénkel, deen den Observateur op d'Galaxie huet. Bei der sougenannter „Face On“-Usiicht gesäit ee frontal op d'Galaxie, an et kann een déi ganz Spiralstruktur erkennen. Bei „Edge On“ gesäit een op d'Kant vun der Scheif. Et gesäit ee meeschtens eng horizontal Zweedeelung duerch déi donkel Stëbsregioune laanscht d'Kant.

Dréirichtung

Bei éischten Analyse vun der Himmelsduerchmusterung Sloan Digital Sky Survey koum d'Theorie op, datt sech Spiralgalaxien normalerweis an eng Richtung dréien. Fir dat z'akzeptéieren oder ze widderleeë gouf den Online Projet Galaxy Zoo an d'Liewe geruff, bei deem e puer dausend Amateuren Online Galaxien no hirer Dréirichtung ënnersicht hunn. Eng favoriséiert Dréirichtung gouf net festgestallt.

Um Spaweck

Commons: Spiralgalaxien – Biller, Videoen oder Audiodateien

Kuckt och

Portal Astronomie

Referenzen