Spiraaligalaksi

Wikipedia

NGC 1232 on Sb-luokan suurikokoinen spiraaligalaksi.

Spiraaligalaksi eli kierteisgalaksi on eräs Hubblen luokittelun mukainen galaksityyppi, jonka silmiinpistävin ominaisuus on spiraalimainen rakenne. Spiraaligalakseja arvellaan olevan noin 30 % kaikista galakseista. Kotigalaksimme Linnunrata on spiraaligalaksi.

[muokkaa] Rakenne

Valtaosa spiraaligalaksin tähdistä kiertää galaksin keskusta samansuuntaisesti. Siten galaksi itsessäänkin kiertää – kiertoaika tosin on hyvin pitkä, esimerkiksi Linnunradalla 226 miljonaa vuotta (niin sanottu galaktinen vuosi). Tyypillinen spiraaligalaksi jakautuu seuraaviin osiin:

Ydin on pullistuma galaksin keskuksessa, jossa sijaitsee lähinnä vanhoja toisen populaation tähtiä. Yleensä galaksin ytimen keskellä on supermassiivinen musta aukko.
Kapea kiekko ympäröi ydintä, ja päältä katsottuna siinä näkyy kierteisrakenne. Kierteet noudattavat suunnilleen logaritmista spiraalia. Kiekossa on lähinnä nuoria ensimmäisen populaation tähtiä, runsaasti tähtienvälistä ainetta, kaasusumuja ja avoimia tähtijoukkoja.
Koko galaksia ympäröi kehämäinen halo, jossa sijaitsevat pallomaiset tähtijoukot sekä yksittäisiä vanhoja tähtiä.

[muokkaa] Luokittelu

Hubblen luokittelu jakaa spiraaligalaksit tavallisiin spiraaligalakseihin (S) ja sauvaspiraaligalakseihin (SB), joiden ydin on sauvan muotoinen ja kierteishaarat lähtevät "sauvan" päistä. Noin kolmasosa spiraaligalakseista on sauvaspiraaleja.

Sa tai SBa: hallitsevan kirkas ydin, kierteishaarat tiiviit
Sb tai SBb: kirkas ydin, kierteishaarat selkeät ja melko väljät
Sc tai SBc: ydin ja väljät kierteishaarat yhtä hallitsevia
Sd tai SBd: ydin ei erotu muuta galaksia kirkkaampana osana
Sm: ei erityistä ydintä, epäsäännöllisyyksiä rakenteessa; spiraali- ja epäsäännöllisen galaksin välimuoto

[muokkaa] Synty

Useimmat spiraaligalaksit ovat syntyneet hyvin varhaisessa vaiheessa maailmankaikkeuden ollessa vasta arviolta 500–1000 miljoonan vuoden ikäinen. Maailmankaikkeuden rakenteessa oli pieniä epätasaisuuksia, joista vähitellen kehittyi ainetiivistymiä. Tiivistymät alkoivat kiertää itsensä ympäri ja muuttuivat pyörimistasolla oleviksi kiekkomaisiksi rakenteiksi. Samalla myös kiekon sisällä aine alkoi tiivistyä vedystä ja heliumista koostuviksi palloiksi, joissa alkoi fuusioreaktio. Ensimmäiset galaksit ja tähdet olivat syntyneet.

On syytä olettaa, että kaikki galaksit ovat olleet alun perin spiraaligalakseja. Elliptisten galaksien tähtien kaoottiset kiertoradat ja epäsäännöllisten galaksien häiriintynyt muoto viittaavat siihen, että ne ovat syntyneet kahden tai useamman galaksin vuorovaikutuksen seurauksena, jolloin tähtien tasaiset kiertoradat ovat peruuttamattomasti muuttuneet. Esimerkiksi Linnunrata ja Andromedan galaksi tulevat törmäämään noin 3 miljardin vuoden kuluttua, jolloin ne todennäköisesti muodostavat suuren elliptisen galaksin.

[muokkaa] Spiraalirakenteen synty

Yksinkertaistettu kuva spiraalirakenteen synnystä.

Spiraalirakenteen synnyn mekanismeja ei tunneta tarkasti, mutta useita teorioita on esitetty. Bertil Lindblad osoitti, etteivät kierteishaarat voi olla erillisiä rakenteita: mikäli näin olisi, haarat venyisivät pian tiiviiksi sykkyräksi ytimen ympärille, sillä kiekon kierrosnopeus on sitä hitaampi, mitä kauempana ytimestä kiekon osa sijaitsee.

C. C. Lin ja Frank Shu esittivät vuonna 1964 teorian, jonka mukaan kierteishaarat ovat itse asiassa tähtien spiraalimaisia tiheysaaltoja. Se olettaa, että tähdet kiertävät galaksissa hiukan elliptisillä radoilla ja että kiertoratojen suunnat muuttuvat tasaisesti etäisyyden kasvaessa keskustasta. Tästä seuraa, että tietyillä alueilla tähdet ovat tiheämmässä ja tietyillä taas harvemmassa. Tiheät ja siten kirkkaammat alueet näyttävät spiraalihaaroilta. Tähdet eivät siis olisi sidoksissa tiettyyn haaraan, vaan matkaavat niiden halki galaksin kiertäessä.