GALAXIE

základní stavební kameny Vesmíru galaxie jsou ohromná společenství hvězd, hvězdného prachu, mezihvězdného plynu ale také planet,planetek,komet a nezářivé hmoty složky jsou vzájemně vázány gravitací do vzdálenosti 10 miliard světelných let se nachází bilion galaxií pozorování galaxií vedlo k objevu rozpínání vesmíru galaxie se navzájem vzdalují – ze posunu ve spektrech se určuje jejich vzdálenost

Základní struktura galaxií členy galaxie nazýváme objekty, z kterých se galaxie skládají členy rozdělujeme podle jejich stáří, prostorového rozložení v galaxii a chemického složení do dvou skupin a to na členy tzv. populace I. a II. populace. Populace I: mladé objekty především mladé hvězdy, mlhoviny, asociace, mladé otevřené hvězdokupy, neutrální vodík, prachové částice a plynné mlhoviny. Jsou rozloženy v tenké vrstvě podél galaktické roviny. Mají namodralý nádech

Populace II: starší objekty, především kulové. hvězdokupy Populace II: starší objekty, především kulové hvězdokupy. Rozloženy jsou kolem galaktického středu a jejich dráhy zabíhají vysoko nad galaktickou rovinu -   tzv. galaktické halo. Barva se jeví jako nažloutlá až načervenalá.

Klasifikace galaxií Podle vzhledu je dělíme na několik typů. Existuje velké množství třídění Nejjednodušší, ale pro nás dostačující je Hubblovo třídění

Hubblovo třídění

Eliptické galaxie značíme písmenem E oválný tvar bez vnitřní struktury složeny z hvězd, které mají převážně malý podíl plynu a prachu Hvězdy jsou symetricky rozloženy a jejich hustota rovnoměrně ubývá od středu k okraji

eliptické galaxie patří mezi největší galaxie, které známe, nejsou však příliš početné Obsahují několik biliónů hvězd průměr může být až 250 000 světelných let

Spirální s příčkou spirální ramena nevycházejí přímo z jádra ale jsou napojeny na příčku které jádro protíná. značí se SB

Spirální galaxie hvězdy rozloženy do jednoduchých či složitějších spirál spirální ramena vychází přímo z jádra galaxie označujeme písmenem S velikosti od 30 000 až do 200 000 světelných roků.

Nepravidelné galaxie značí se písmenem I nemají žádnou pravidelnou strukturu téměř z jedné třetiny tvořeny mezihvězdným plynem a prachem množství hvězd se pohybuje v řádech stamiliónů až stamiliard jejich hmotnost je až tisíckrát menší než hmotnost naší eliptických galaxií velikost nepravidelných galaxií je 5 000 až 10 000 světelných let.

Soustavy galaxií Podobně jako jsou hvězdy vázány ve větší skupiny, sdružují se i galaxie do větších celků

Skupiny galaxií Kupy galaxií desítky galaxií, průměr je několik miliónů světelných let. Místní skupina - 28 galaxii z nichž největší je naše galaxie a M31 velká galaxie v Andromedě. Kupy galaxií skupina několika stovek až tisíců galaxií. Velké kupy mají pravidelný kulový tvar a galaxie jsou v nich rovnoměrně rozloženy se středovou koncentrací. V centru převládají galaxie eliptické, zatímco na okrajích galaxie spirální a nepravidelné. Málo početné kupy galaxií mají nepravidelný tvar. Nemají středové zhuštění a převládají v nich galaxie spirální a nepravidelné. V centrální oblasti velké kupy galaxií se často nachází obří eliptická galaxie, která zřejmě zvětšuje svoji velikost v důsledku kanibalismu

Nadkupy galaxií největšími struktury ve vesmíru. Seskupení tisíců až stovek tisíců jednotlivých galaxií v rámci kup a skupin. Jejich rozložení ve vesmíru je už značně volné a jednotlivé nadkupy se mohou vzájemně prolínat. Bereme-li v úvahu rozměry větší než nadkupy zjistíme, že galaxie vytvářejí jakási vlákna o rozměrech desítek až stovek milionů světelných let. Při rozměrech od stovek milionů světelných let již nepozorujeme žádnou strukturu a vesmír vidíme jako homogenní a izotropní.

Interagující galaxie galaxie jsou v neustálém pohybu obíhají kolem centra kupy

nelze mezi nimi vyloučit i vzájemné srážky v galaxii k žádným srážkám v pravém slova smyslu nedochází gravitační interakci interakce mezi galaxiemi je pokládána za spouštěcí mechanismus tvorby hvězd

Diferenciální rotace ve spojitosti s temnou hmotou a energií dnes velice aktuální problém galaxie totiž nerotuje jako tuhé těleso galaxie nerotuje jako těleso které má většinu hmoty v centru blízkosti jádra v~r okrajové oblasti Tuto skutečnost vysvětlujeme přítomností nezářící skryté hmoty a temné energie.

Naše Galaxie Galaxie je součástí tzv. místní skupiny místní skupina je součástí nadkupy v panně

hmotnost 3-6.1012 hmotností slunce průměr 90 000 ly jedná o spirální galaxii s příčkou Hubbleova typu SBc výzkumy ukazují že vypadá podobně jako M61 obsahuje 200mld hvězd

Struktura galaxie

Spirální ramena Galaktické halo disk Galaxie vykazuje spirální strukturu obsahuje zejména mladé hvězdy, difúzní mlhoviny pro tvorbu hvězd a otevřené hvězdokupy jsou pojmenovaná podle souhvězdí, kde se nachází jejich největší část Galaktické halo elipsoidní tvar, poloměr 65000 ly tvořeno starými hvězdami a kulovými hvězdokupami Zdá se, že existuje mnohem rozsáhlejší halo, tvořené nezářící hmotou

Galaktická koróna za halem do vzdálenosti 100kpc obsahuje velké množství nezářivé hmoty Magnetická pole a částice kosmického záření galaktické koróny jsou zdrojem synchrotronového záření na rádiových vlnách z gravitačních účinků lze odhadnout, že nezářící hmoty v Galaxii je asi 10x více než viditelné hmoty Svou hmotností několikrát převyšují hmotnost spirálního disku a výdutě.

Mléčná dráha Střed Galaxie leží ve směru souhvězdí Střelce. Není možné ho spatřit optickými dalekohledy, protože ohromná množství prachu pohlcují jeho světlo. Proto je nutné použít jiné spektrum, např. γ záření, rentgenové, infračervené nebo rádiové záření.

Černá díra Měření vzdáleností ve středu naší Galaxie se s vysokou pravděpodobností nachází černá díra o hmotnosti více jak 2 milióny Sluncí. toto se zakládá na pozorováních hvězd, které obíhají velice blízko galaktického středu. měření paralaxy nemožné cefeidy novy, supernovy červený posun Měření vzdáleností

Zvláštní typy galaxií, aktivní galaxie Zvláštní aktivita spojena se supermasivní černou dírou v galaktickém jádře Akreční disky a jety Seyfertovy galaxie malé, ale velice jasné jádro pohyb plynu s rychlostí až 5000 km/s zdroje rádiového a gamma záření Rádiové galaxie hmotné eliptické galaxie silné rádiové zdroje netepelné synchotronové záření jehož zdrojem jsou rychlé elektrony v silných magnetických polích, protilehlé laloky

Kvazistelarní galaxie velice jasné jádro produkující převážnou část energie galaxie rádiové a UV zdroje podobná jsou velké eliptické a tzv. modré kompaktní galaxie Kvazistelarní galaxie Kvasagy malé velmi husté galaxie se slabím rádiovým zářením Kvasary nejsvítivější zdroje ve vesmíru velký červený posuv => velká vzdálenost => velká svítivost tisíkrát svítivější než galaxie podstata neznáma (anihilace, srážky hvězd, černé díry) Blazary jde pravděpodobně o rychle proměnné kvasary

Mlhoviny prostorový útvar, který se skládá z prachu a plynu můžeme rozdělit podle několika hledisek 1) jasné (difúzní) 2) temné jasné mlhoviny dělíme dále na mlhoviny reflexní a emisní

Reflexní mlhoviny je oblastí prachu a plynu, kde záření nedostačuje k excitaci plynu a tak je pouze rozptylováno prachem (chladnější než B hvězdy) zdrojem světla jsou hvězdy, reflexní mlhovina má proto spojité spektrum s absorpčními čarami, stejné jako hvězda vznik reflexních mlhovin mračno opustí hvězdnou formaci a začne být osvětlováno jinou hvězdou náhodné setkání kondenzace prachu uvnitř proudění z vlastní chladné hvězdy

Emisní mlhoviny Emisní mlhovina je oblast ionizovaného horkého plynu Charakteristickou červenou barvou září díky přítomnosti velkého množství vodíku Emisní mlhoviny můžeme je rozdělit podle zdroje ionizačního záření

Oblasti HII útvar mezihvězdného plynu, v němž je ionizován převážně vodík ionizace je způsobena buďto zářením v ultrafialovém oboru blízkých horkých mladých hvězd, rázovou vlnou, rentgenovým zářením nebo kosmickým zářením. Hvězdy způsobující ionizaci mají povrchovou teplotu okolo 3x104 K, jsou jasnější více než 104 Sluncí a jsou asi 20-100x hmotnější.

Planetární mlhoviny plynné obálky i složitější útvary s nepatrnou příměsí prachu vytvářejí je hvězdy v pozdních stádiích svého vývoje po projití stádiem červeného obra se centrální část hvězdy smršťuje a její vnější částí se rozpínají životnost je v astronomickém měřítku krátká, jen asi 105 let, rychlost rozpínání desítky km/s Zbytky supernov -je rozpínající se emisní mlhovina přibližně kulového tvaru tvořená plynem, který byl odvržen při výbuchu supernovy.

Temné mlhoviny mezihvězdné mračna plynu a prachu, které pohlcují světlo z blízkých zdrojů také označované jako absorpční mlhoviny

Hvězdokupy Kulové hvězdokupy hvězdokupa je skupina hvězd, která se pohybuje prostorem jako celek dělíme je na kulové a otevřené Kulové hvězdokupy obsahují statisíce až miliony hvězd mají přibližně kulový tvar průměr 50-150 ly obsahují velmi staré hvězdy velká stabilita rozptýleny v galaktickém halu malý úbytek hvězd = vypařování RR Lyrae

Rozložení kulových hvězdokup v Galaxii Pohyb hvězd v hvězdokupě

Otevřené hvězdokupy jsou to skupiny mladých hvězd v ramenech galaxie obsahují desítky až stovky hvězd průměr několik světelných let hvězdy mají podobná chemická složení krátká životnost většina hvězd se vytvořila ze stejné difúzní mlhoviny vzorek hvězd o stejném stáří a chemickém složení, ale různé hmotnosti – důležité pro studium vypařování vlivem slapových sil a gravitační interakcí