גלקסיה לא סדירה: היווצרות, מאפיינים כלליים, סוגים, דוגמאות - ארטה - 2025

גלקסיות לא סדירות היא אוסף של כוכבים, כוכבי לכת, גז, אבק, ואת העניין, תוך מוחזקים ביחד על ידי הכח הכביד, הוא חזותי מאורגן. ההערכה היא כי 15% מהגלקסיות אינן סדירות.

בניגוד לגלקסיות כמו שביל החלב ואנדרומדה, שיש להן גרעין, דיסק וזרועות ספירליות מוגדרות היטב, או גלקסיות אליפטיות ענקיות, לגלקסיות לא סדירות אין סימטריה או אף אחד מהמבנים הללו. עם זאת, חלקם עם סורגים או זרועות מתחילים נצפו.

איור 1. הגלקסיות הלא סדירות המכונות העננים המגלניים, בקבוצת הכוכבים של הצלב הדרומי. מקור: Wikimedia Common s. הָהֵן. ברוניר

גיבוש ואבולוציה

חוסר ארגון ניתן לייחס לסיבות שונות. אחד המקובלים ביותר הוא שהיה פיצוץ קולוסאלי כלשהו שהתרחש בגרעין וחלק ומפוזר חלק מהתוכן, מבלי לאבד לחלוטין את הלכידות.

גלקסיה לא סדירה עשויה לחייב גם את עיוותה בכוח הכובד שמפעילה גלקסיה שכנה גדולה יותר. גלקסיית שביל החלב שלנו, גלקסיה ספירלית גדולה, עיוותה את שתי הגלקסיות הגמדיות המכונות עננים מגלניים.

הוצע כי העננים המגלניים מתמזגים עם שביל החלב. בעתיד הרחוק, כל העניין שהם מכילים עשוי להפוך לחלק ממנו.

גלקסיה אחרת שאינה סדירה שהייתה כבר חלק מקטלוג המסייר של אובייקטים אסטרונומיים היא גלקסיית M82, המכונה גם גלקסיית הסיגרים. זה ממוקם בקבוצת הכוכבים אורסה מז'ור, ונמצא בערך 12 מיליון שנות אור משם.

גלקסי הסיגרים בהירים מאוד, בהירים פי 5 מכביש החלב. הוא עשיר בחומר בין-כוכבי ובתוכו כוכבים נוצרים בקצב מואץ. כשהם צעירים, הכוכבים הם כחולים ובהירים, מה שמסביר את הבהירות יוצאת הדופן של הגלקסיה הלא סדירה הזו.

מאפיינים כלליים

כדי לקבוע את המימדים האסטרונומיים של שנת האור, משתמשים בפרסק (pc) והקילו-פרסק (kpc). שנת האור היא המרחק שהאור עובר בוואקום במהלך שנה אחת, שווה ערך ל 9,460,730,472,580.8 ק"מ.

פרסק אחד (פראלקס של קשת אחת שנייה) שווה ל -3.3 שנות אור, ולכן קילופארסק אחד הוא 3300 שנות אור.

לגבי מסה של חפצים אסטרונומיים כמו כוכבים וגלקסיות, רעיון טוב הוא לבטא אותה במונחים של היחידה הנקראת מסת שמש, המסומנת כ- M☉ וששווה ל 2 x 10 ^ 30 ק"ג. גלקסיה מכילה מספר עצום של מסות שמש, והמסה שלה באה לידי ביטוי בנוחות בעוצמות של 10.

מאפיין ייחודי נוסף הוא הזוהר L, שמגיע מהאנרגיה בשנייה שהגלקסיה פולטת בכל התדרים והיא פרופורציונאלית למספר הכוכבים שיש לה. זה נקרא לפעמים בעוצמה הבולומטרית.

כהפניה, אור הזוהר של השמש L☉ שווה ערך ל 3.85 × 1026 W. ככל שמסת הגלקסיה גדולה יותר, כך זוהרתה גדולה יותר.

גודל העצם האסטרונומי מתייחס לכמות האנרגיה הנפלטת שמצליחה להגיע לכדור הארץ, אך יש לקחת בחשבון שמקור אור בהיר יותר כשהוא קרוב יותר, מכיוון שהאנרגיה פוחתת עם היפוך הריבוע של מֶרְחָק.

צבעו מצדו הוא איכות הקשורה לאוכלוסיית הכוכבים השלטת ביותר. כאמור בהתחלה, כוכבים צעירים הם כחולים ואילו ישנים אדומים.

צבע, מסה וממדים של גלקסיה לא סדירה

התרשים למטה מראה שלושה אזורים המתאמים בין צבע וקלילות. הם נקראים רצף אדום, עמק ירוק וענן כחול.

איור 2.- תרשים בעוצמה צבעונית של הגלקסיות. מקור: יהושע שרדר

כאמור, הצבע קשור לאוכלוסיית הכוכבים. ישנם שני סוגים של אוכלוסיות מהממים: I ו- II.

הכוכבים השייכים לאוכלוסייה I הם בדרך כלל צעירים ובתוכם שולט יסודות כבדים יותר מהליום (במינוח האסטרונומי אלמנטים אלה נחשבים מתכות). אוכלוסייה II היא בעלת מתכות נמוכה והם נחשבים למבוגרים יותר.

גלקסיות עם פחות או יותר כוכבי לכת מופיעות ברצף האדום. לקטגוריה זו שייכת מרבית הגלקסיות האליפטיות. לעומת זאת בענן הכחול נמצאות הגלקסיות עם קצב היווצרות כוכבים גבוה, אליהן שייכות הגלקסיות הלא סדירות כמו גלקסיית הסיגרים הנזכרת.

לבסוף העמק הירוק הוא אזור מעבר אליו נפגשות גלקסיות שיש בהן אוכלוסיות כוכבים צעירות וותיקות. שביל החלב ואנדרומדה הם דוגמאות לגלקסיות מסוג זה.

גלקסיות לא סדירות מעניינות מאוד מכיוון שהן הכחולות מכולן, במיוחד לכיוון המרכז, מה שמרמז על כך ששיעור הילודה הכוכב שם הוא גבוה ביותר. הם נחשבים גם הצעירים ביותר מבין הגלקסיות.

בהיותם קטנים, הם נמצאים בטווח של 108-10 M☉, בגדלים שבין 0.5-50 kpc. כמובן שיש להם הרבה גז, עד 50-90% מהמסה הכוללת היא גז אטומי.

סוגים

האסטרונום אדווין האבל סיווג גלקסיות לפי צורתן הנראית לעין, המכונה באסטרופיזיקה מורפולוגיה חזותית. לאחר ניתוח אינספור צלחות צילום, הוא הקים חמישה תבניות בסיסיות: אליפטיות, עדשות, ספירליות, ספירלה מסורגת ולא סדירות.

הרוב המכריע של הגלקסיות הוא אליפטי או ספיראלי, שהאובל קידד אותו באותיות גדולות E ו- S בהתאמה. עם זאת, בחלק מהגלקסיות חסרות סימטריה מספקת בכדי שייכנסו לאחת מהקטגוריות הללו.

האבל כינה אותם "לא סדירים" או Irr. ככל שנודע יותר על גלקסיות, הסיווג התרחב כדי להכיל קטגוריות חדשות, הן על ידי האבל עצמו והן על ידי אסטרונומים אחרים. לפיכך, ג'רארד דה ווקולאורס עושה את ההבחנה בין גלקסיות מסוג I ו- II לא סדירות.

אם כי במגבלות מסוימות, מכיוון שהנוף היחיד של גלקסיה הוא זה מכדור הארץ, מערך האבל ממשיך להיות לעזר רב כיום בביסוס המאפיינים והמאפיינים של הגלקסיות.

גלקסיות לא סדירות מסוג I

Irr I סוג גלקסיות לא סדירות מופיעות ברצף האבל המקורי כגלקסיות מסוג עננים מגלניים, שהן הדוגמה המייצגת ביותר. הם נקראים גם בשם Sd-m

הם יכולים להיחשב כסוג של גלקסיה ספירלית ברציפות לגלקסיות ה- Sc, כזו שלא פיתחה את המבנה, או שיש לה בצורה מאוד גסה. זו הסיבה שלעתים הם נקראים Sd-m, כאשר S מציין צורה ספירלית והאות m היא עבור מגלן.

למעשה לענן המגלני הגדול יש בר. אלה הגלקסיות הבלתי סדירות השכיחות ביותר ושופעות בכוכבים כחולים מאוד, מכיוון שיש להן שיעור לידה גבוה מהממים.

גלקסיות לא סדירות מסוג II

בגלקסיות אלה הכוכבים הם בדרך כלל מבוגרים יותר, אדומים ועמומים יותר. אלה גלקסיות שהחומר שלהן מפוזר והן אמורפיות לחלוטין.

דוגמאות

העננים המגלניים

העננים המגלניים הם שתי גלקסיות לא סדירות הנקראות לכבוד החוקר פרננדו דה מגלנס, שעזב את ספרד בשנת 1519 למסע ברחבי העולם שנמשך 3 שנים.

מגלן וצוותו היו האירופאים הראשונים שצפו בהם, מכיוון שהם נראים מחצי הכדור הדרומי, בקבוצת הכוכבים של הצלב הדרומי, אף על פי שיש רישומים אסטרונומיים של הערבים הטוענים כי ראו אותם מבאב אל מנדב, בקו הרוחב של 12 מעלות 15 ' צָפוֹן.

הענן המגלני הגדול נמצא במרחק של 180,000 שנות אור ואילו הענן הקטן נמצא בערך 210,000 שנות אור. יחד עם גלקסיית אנדרומדה הם אחד הבודדים שניתן לראות בעין בלתי מזוינת. חלק מהאסטרונומים מאמינים ששתי הגלקסיות הגיעו לסביבתנו כתוצאה מהתנגשות בין אנדרומדה לגלקסיה אחרת, שהתרחשה לפני זמן רב.

במשך זמן רב נחשבו הגלקסיות הקרובות ביותר, אולם מאז 2003 תופס התפקיד גלקסיית הגמדים של הכלב הגדול בגובה 42,000 שנות אור, ואחריהם הגמד האליפטי של מזל קשת, שהתגלה בשנת 1994 ו 50,000 שנות אור רחוקות.

בעננים המגלניים יש, כמו רוב הגלקסיות האירוניות הלא סדירות, אוכלוסייה צעירה של כוכבים כחולים לוהטים. בענן המגלני הגדול נמצא ערפילית טרנטולה, NGC 2070, בעלת בהירות רבה ונחשבת לאזור הפעיל ביותר מבחינת היווצרות הכוכבים, של קבוצת הגלקסיות המקומית שאליה גם שייך שביל החלב.

גלקסי הסיגרים

כאמור, מדובר בגלקסיה בהירה מאוד הנראית באורסה מז'ור. בקטלוג Messier יש לו את הקוד M82.

במרכזו פעילות גבוהה של היווצרות כוכבים, האמורה שהיא נובעת מאינטראקציה בעבר עם גלקסיה גדולה יותר, גלקסיית הספירלה של Bode.

גלקסי הסיגרים מייצרים כוכבים פי 10 יותר מכביש החלב, וזו הסיבה שנאמר שהיא גלקסיה רותחת (פרץ כוכבים).

איור 3. איור 3. גלקסי הסיגרים M82 בקבוצת הכוכבים אורסה מז'ור, נראה מטלסקופ האבל. מקור: NASA, ESA וצוות מורשת האבל (STScI / AURA).

כל כך הרבה כוכבים חמים פולטים קרינה וחלקיקים טעונים המייננים מימן, וגורמים לצללים והפליטות המופיעים סביב ליבת הגלקסיה כחוטים אדומים.

NGC 1427A

זוהי גלקסיה קטנה ולא סדירה בקונסטלציה הדרומית פורנקס, מרחק של כ 62 מיליון שנות אור, בה שפע אשכולות כוכבים. הוא שייך לאשכול הגלקסיות של Fornax וכעת הוא נוסע במהירות של כ- 600 קמ"ש, דרך גז בין-כוכבי לכיוון מרכז האשכול.

איור 4 - הגלקסיה הלא סדירה NGC 1427A שנראתה מטלסקופ האבל. למעלה משמאל גלקסיה ספירלית שנצפתה חזית באשכול פורנקס. מקור: Wikimedia Commons.

הוא נמשך אליו על ידי כוח הכובד שמפעילות הגלקסיות האחרות באשכול, אשר בנוסף לעיוותו, גורם לשיעור הילודה מהמם בפנים. בעוד מיליארד שנה הגלקסיה הקטנה תתפזר לחלוטין

הפניות

1. קרול, ב. מבוא לאסטרופיזיקה מודרנית. 2. מַהֲדוּרָה. פירסון. 874-1037.
2. גָלַקסִיָה. התאושש מ: es.wikipedia.org
3. הגלקסיות. התאושש מ: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
4. NGC 1427A: Galaxy in Motion. נשלח מ: apod.nasa.gov
5. אוסטר, ל. 1984. אסטרונומיה מודרנית. הערכה Reverté. 315-394.
6. Pasachoff, J. 1992. כוכבים וכוכבי לכת. מדריכי שדה של פיטרסון. 148-154.
7. פיזיוט Libretexts. מרחק ועוצמה. התאושש מ: phys.libretexts.org
8. ויקיפדיה. גלקסיה לא סדירה. התאושש מ: es.wikipedia.org.
9. ויקיפדיה. עננים מגלניים. התאושש מ: es.wikipedia.org.