Spirální galaxie a spirální galaxie s příčkou, klasifikace galaxií ve vesmíru

Spirální galaxie, hvězdné ostrovy s bouřlivým vývojem hvězd

Spirální galaxie jsou jedním ze čtyř základních typů galaxií. Ono totiž zdaleka není galaxie jako galaxie, protože jednotlivé galaxie se neliší pouze velikostí a hmotností, ale také tvarem. A právě podle tvaru dělí astronomové galaxie do oněch čtyřech základních typů:

• eliptické - E
• spirální - S
• spirální s příčkou - SB
• nepravidelné - Ir

Podle vyvinutosti ramen se spirální galaxie dále dělí na galaxie typu Sa až Sc. Některé klasifikace sdružují galaxie typu S a SB, což jsou galaxie s příčkou. Ty se rovněž dělí na tři podskupiny - SBa až SBc. To podle velikosti jádra galaxie a míry rozvinutí spirálních ramen. V roce 1961 R. A. Sandage přiřadil k těmto typům galaxiím ještě jeden typ galaxií - tzv. čočkové galaxie - S0 a SB0, které jsou přechodovým typem mezi eliptickými a spirálními galaxiemi.

Čtěte také: Spirální galaxie vyvrhuje krev a vnitřnosti

Slovo galaxie je odvozeno z řeckého názvu naší vlastní Galaxie lidově zvané Mléčná dráha - galaktikos (mléčný). Galaxie jsou formovány a drží pohromadě působením gravitace, nejslabší ze čtyř známých fyzikálních sil. Všechny objekty galaxií obíhají kolem společného gravitačního centra, v nichž se mnohdy nacházejí (alespoň podle současných názorů astrofyziků) obří černé díry.

Spirální galaxie

Spirální galaxie jsou charakteristické rozměrnou středovou oblastí kulového tvaru, ze které vybíhají dvě a více spirálních ramen. Tyto galaxie dosahují obvykle velikosti od 30 000 do 200 000 světelných let a obsahují desítky až stovky miliard hvězd. Typickými představiteli spirálních galaxií jsou galaxie M 31 v Andromédě, M 33 v Trojúhelníku, M 64, M 101 ve Velké medvědici zvané Větrník a nebo neobyčejně fotogenická galaxie M 104 zvaná Sombrero. Dalšími zajímavými příklady spirálních galaxií je například dvojice interagujících galaxií AM 0500-620 nebo galaxie NGC 2841 aj.

Středové části spirálních galaxií obsahují obvykle starší hvězdy, velký počet rudých obrů či veleobrů. Naopak spirální ramena obsahují mladé hvězdy a díky bohatým oblastem mezihvězdného plynu a prachu (molekulárních mračen) i hvězdy právě vznikající. Tedy obvykle hvězdy spektrálních typů O a B.

Jak bylo již uvedeno výše, spirální galaxie se označují písmenem S s následujícími písmenky a, b, c, která udávají velikost jádra galaxie a rozvinutí ramen:

• Sa - velké jádro obklopené těsně navinutými rameny
• Sb - středně velké jádro s rameny více rozevřenými
• Sc - malé jádro s široce rozevřenými rameny

Díky výše uvedeným skutečnostem lze vcelku snadno identifikovat typ galaxie i v případě, že je k nám (k Zemi) natočena bokem. Spirální galaxii totiž při pohledu z profilu snadno prozradí tmavý pás tvořený molekulárními mračny v rovině galaxie. Hezkým příkladem takovéto spirální galaxie pozorované z boku je již zmíněná galaxie M 104 Sombrero, ale také galaxie ESO 510-G13, NGC 5866 a mnoho dalších.

Většina spirálních galaxií má více než dvě spirální ramena, u některých galaxií nemusí být dokonce spirální struktura na první pohled vůbec zřetelná. Spirální ramena však nejsou stabilními útvary. Ve své podstatě se jedná o hustotní vlny, jakési brázdy potenciálu pohybující se v galaktické rovině nebo v těsné blízkosti galaktické roviny. Spirální ramena se pohybují pomaleji než hvězdy, které na své pouti kolem centra galaxie spirální ramena jakoby dohánějí.

Zajímavé je, že hustota hvězd ve spirálních ramenech je zhruba stejná jako mimo ně, avšak ramena září jasněji díky velkému množství mladých a horkých hvězd koncentrujících se v okolí hustých plynoprachových mračen s intenzivní hvězdotvorbou. Hvězdy se při vstupu do ramene zrychlují a při výstupu z ramene na vydutém okraji naopak zpomalují. Mechanismus vzniku a rozpohybování těchto hustotních vln v galaxiích zatím nedokáže současná věda uspokojivě vysvětlit.

Spirální galaxie s příčkou

Spirální galaxie s příčkou (SB) připomínají spirální galaxie (S). Avšak v jejich případě spirální ramena nevycházejí přímo z kulovitého galaktického jádra, ale z příčky, která rotuje podobně jako jádro galaxie. Malá písmena v podrobnější klasifikaci udávají stupeň rozvití spirálních ramen galaxie:

• SBa - málo rozvinutá spirální ramena úzce obepínající jádro
• SBb - průměrně rozevřená spirální ramena
• SBc - silně rozevřená spirální ramena

Příkladem spirální galaxie s příčkou je například galaxie NGC 1 300, NGC 1365, M 61 v Panně nebo M 91 ve Vlasech Bereniky či NGC 1672. Astronomové předpokládají, že dokonce i naše Galaxie je spirální galaxií s příčkou. Protože však naše Slunce obíhá blízko roviny Galaxie a poměrně blízko jejímu středu, je zjišťování její struktury neobyčejně obtížné.

V našem nejbližším galaktickém okolí je zhruba 70 % spirálních galaxií s příčkou. V mladém vesmíru tomu bylo právě naopak, pouze asi 20 % spirálních galaxií mělo příčku. Prokazují to série snímků Hubbleova kosmického dalekohledu (HST), jenž snímal galaxie ve velkých vzdálenostech (řádově miliardy světelných let).

Podle současných poznatků vznikají příčky v galaxiích postupně a jsou jakýmsi symbolem dospělosti spirálních galaxií. Zatímco u mladých spirálních galaxií příčka není patrná, u starších již bývá rozvinutá.

Vznik galaktické příčky je pravděpodobně důsledkem nestability oběžných drah hvězd, které se začnou hromadit ve válcovité oblasti nabírající stále další a další hvězdy, ale i plynoprachová mračna a další galaktické objekty. Tímto mechanismem tak pravděpodobně stárnoucí galaxie urychluje tvorbu hvězd, ale také krmení stále rostoucí černé díry v galaktickém jádře.

Další související články: