גלקסיית הגמדים: היווצרות, אבולוציה, מאפיינים, דוגמאות - ארטה - 2025

גלקסיה ננסית נחשבת ככזו שמספר הכוכבים שלה הם מאה מכל אלו הכלולים בגלקסיות ספירליות גדולות, כמו אנדרומדה ושביל החלב שלנו. גלקסיות גמדיות הן הסוג הגלקסי הנפוץ ביותר בקבוצת הגלקסיות המקומיות ויש להניח שהן גם כך בשאר היקום.

גלקסיות גמדות נמצאות בקביעות סביב גלקסיות גדולות בהרבה. סביב שביל החלב בלבד, זוהו יותר מחמש-עשרה גלקסיות ננסיות המסתובבות.

איור 1. איור 1. גלקסיית הגמדים האולטרה-קומפקטית M60-UCD1 מקיפה את הגלקסיה M60 הענקית. M60 נמצאת במרחק של 54 מיליון שנות אור והגלקסיה הספירלית המלכותית NGC 4647 נמצאת 63 מיליון שנות אור בהמשך לרקע M60. מקור: טלסקופ החלל האבל של נאס"א.

הגלקסיה הקטנה ביותר שזוהתה עד כה על ידי אסטרונומים מכילה כאלף כוכבים, היא כדורית בצורתה והיא ידועה בשם סגגה 2, בקונסטלציה טלה. ביחס לגלקסיות גדולות, זה יהיה כמו לגלות פיל בגודל עכבר.

גיבוש ואבולוציה

התיאוריות האחרונות והשנויות במחלוקת אודות היווצרות גלקסיות ננסיות כמו גם גדולות אחרות, מעידות כי הן תוצאה של המשיכה הכבדית של חומר בין כוכבים לכיוון אזורים עם חומר אפל או עם עננים הנוצרים על ידי יסודות כבדים.

עם זאת, ממצאים חדשים יחסית שנעשו עם טלסקופ החלל בטווח האולטרה סגול, המופעל על ידי נאס"א, הראו גלקסיות ננסיות שנוצרו על ידי גזים של אלמנטים קלים המגיעים מטבעת הטבעת של לאו: ענן ענק של 650 אלף שנות אור עשוי מימן ו הֶלִיוּם.

מאפיינים כלליים

גלקסיות גמדות הן הנפוצות ביותר ביקום, אך קשה לאיתור בגלל גודלן הקטן והזוהר הנמוך.

לגבי גלקסיות גמדיות חלים גם סוגים שונים של צורות שנצפו בגלקסיות גדולות יותר, שזוהו על ידי אדווין האבל על "מזלג כוונון האבל". לדוגמה, הסוגים הבאים זוהו: ספירלה, לא סדירה, כדורית ואליפסואידית.

איור 2. איור 2. מזלג כוונון האבל עם סוגי הגלקסיות השונות.

בנוסף נמצאו גלקסיות גמדיות קומפקטיות וכחולות, כמו גם גלקסיות אולטרה-קומפקטיות.

גלקסיות ננסיות ספיראליות בדרך כלל רחוקות מאשכולות גלקסיות אחרות, שכן אחרת אינטראקציה כבידה עם שכנים סמוכים תביא לשינויים בדיסק הספירלה שלהם.

סוג זה של גלקסיה הוא בעל בהירות נמוכה והקטרים ​​שלה פחות מ- 16 אלף שנות אור. לרוב יש להם כמות גדולה של חומר אפל.

למרות שחלק מהמומחים מאמינים כי הם ישנים מאוד, גלקסיות גמדיות כחולות קומפקטיות מורכבות מאשכולות חמים ומסיביים של כוכבים צעירים הפולטים אור כחול וגורמים לגלקסיה עצמה להיראות כחלחלות.

נציג אופייני של סוג זה של גלקסיה הוא PGC-51017 המוצג באיור 3.

תרשים 3. גלקסיה קומפקטית PGC-51017. מקור: Wikimedia Commons

לכוכבים המרכיבים גלקסיות גמדיות כחולות קומפקטיות יש תקופות התפתחות שונות ונמצאות באבולוציה קבועה.

גלקסיות גמדות, חורים שחורים קטנים וגדולים

ממצא מפתיע אחד היה של גלקסיה ננסית שבמרכזה חור שחור קטן. זהו NGC 4395 עם חור מרכזי של 10,000 מסות שמש. זאת בניגוד לחורים שחורים במרכזם של גלקסיות גדולות, שהמוניהם נעים בין מיליוני מיליארדי המוני שמש.

תרשים 4. גלקסיית הגמדים NGC 4395 שנלכדה על ידי טלסקופ שולמן באריזונה. מקור: טלסקופ שולמן.

אך בקצה השני נמצאות גלקסיות הגמדים האולטרה-קומפקטיות שיש במרכזן חור שחור-מסיבי, עם עשרות מיליוני המוני שמש. בשל כך, ולמרות היותן גלקסיות קטנות, יש להן צפיפות עצומה של כוכבים, כמו במקרה של גלקסיית M60-UCD1 המוצגת באיור 1.

דוגמאות לגלקסיות גמדיות

להלן ניתן מגוון דוגמאות של גלקסיות ננסיות שמזוהות היטב עם צורות, גדלים ומאפיינים שונים, בכדי לתת לקורא סקירה כללית על המגוון שלהם.

גמדים ספירואידיים, אליפסואידיים וספירלתיים

גלקסיית הגמד הכדורית הסגולית בהירה נמוכה PGC 19441, בקבוצת הכוכבים קרינה, היא גלקסיה לוויינית של שביל החלב, המהווה חלק מקבוצת הגלקסיות המקומית. יש לו קוטר של 2,000 שנות אור ונמצא במרחק של 330,000 שנות אור.

דוגמא טובה נוספת היא גלגל הגמדים אליפסואידים של מזל קשת (M 54), בקוטר 10,000 שנות אור ו 50,000 שנות אור ממרכז הגלקסיה שלנו, שהיא מקיפה אותה. אין להתבלבל עם גלקסיה אחרת בעלת שם דומה: הגלקסיה הסדירה והקרובה הרבה יותר של מזל קשת.

ההערכה היא שבעוד כמאה מיליון שנה היא תתקרב שוב לגרעין שביל החלב, ובסופו של דבר יהפוך לחלק ממנו.

איור 5. גלקסיה גמדית אליפסואידית M 54 במזל קשת. מקור: קומוני וויקימדיה

דוגמה לגלקסיה של גמדים ספירליים היא NGC 5474 בקונסטלציה אורסה מז'ור. זו היא הקרובה ביותר מבין גלקסיות הלוויין הרבות בגלקסיית ה- Pinwheel הגדולה (M101). בקרב גלקסיות גמדות, גלקסיות בצורת ספירלה הן הפחות תכופות.

תרשים 6. גלקסיית הגמד הספירלית NGC 5474. מקור: ויקימדיה

גמדים לא סדירים ואולטרה-קומפקטיים

הענן המגלני הקטן (NGC 292) הוא גלקסיה ננסית מעוצבת באופן לא סדיר, קטנה פי מאה מכביש החלב, ובו כ -3 מיליארד כוכבים. ניתן לראות אותו ללא צורך בטלסקופ, בקונסטלציה הדרומית של הטוקאן.

מרחק 200,000 שנות אור משם. ההערכה היא כי במקור הייתה ספירלית בצורתה, אך היא מעוותת על ידי כוח המשיכה של שביל החלב, מבלי שהיא עצמה גלקסיה לווינית ממנו.

דוגמא לגלקסיית גמדים אולטרה-קומפקטית היא M60-UCD1, גלקסיה ננסית המקיפה את הגלקסיה M60 הענקית, 22,000 שנות אור ממרכזה. במרכזו של הגמד M60-UCD1 האולטרה-קומפקטי נמצא חור שחור סופר-מסיבי של 21 מיליון מסות שמש, על פי חישובי מהירויות המסלול של הכוכבים סביבו.

איור 1 מראה תמונה מרהיבה שצולמה על ידי טלסקופ החלל האבל בו מופיעה גלקסיית הגמדים האולטרה-קומפקטית M60-UCD1, המקיפה את גלקסיית M60 הענקית.

באותה דמות נמצאת גם הגלקסיה הספירלית המלכותית NGC 4647, שרחוקה 63 מיליון שנה יותר מ- M60 הענק.

הפניות

1. מעבדת הנעה סילונית. מתכון חדש לגלקסיות ננסיות. התאושש מ: jpl.nasa.gov
2. מִצפֵּה כּוֹכָבִים. האוליפטי M60 וספירלת ה- NGC 4647. התאושש מ: observatorio.info
3. MNN. כמה גדול היא הגלקסיה הקטנה ביותר ביקום? התאושש מ: MNN.com.
4. Phys.org. חקר גלקסיות ננסיות כדי לקבל את התמונה הגדולה. התאושש מ: phys.org.
5. מֶרחָב. ענן מגלני קטן: שכן גלקסי גמוד לווייני. התאושש מ: space.com
6. חדשות SCI. אסטרונומים מגלים חור שחור סופר-מסיבי בגלקסיית הגמדים. התאושש מ: sci-news.com
7. ויקיפדיה. קטע 2. התאושש מ: wikipedia.com