กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

การจำแนกประเภทรูปร่างของกาแล็กซี

การจำแนกกาแล็กซีตามลักษณะทางกายภาพเป็นระบบที่นักดาราศาสตร์ ใช้ ในการแบ่งกาแล็กซีออกเป็นกลุ่มต่างๆ โดยพิจารณาจากลักษณะที่ปรากฏ รูปร่าง โครงสร้าง และการกระจายแสง...

การจำแนกประเภทรูปร่างของกาแล็กซี

แผนภาพแบบส้อมเสียงของลำดับฮับเบิล

การจำแนกกาแล็กซีตามลักษณะทางกายภาพเป็นระบบที่นักดาราศาสตร์ ใช้ ในการแบ่งกาแล็กซีออกเป็นกลุ่มต่างๆ โดยพิจารณาจากลักษณะที่ปรากฏ รูปร่าง โครงสร้าง และการกระจายแสง มีหลายระบบที่ใช้ในการจำแนกกาแล็กซีตามลักษณะทางกายภาพ โดยระบบที่มีชื่อเสียงที่สุดคือลำดับฮับเบิลซึ่งคิดค้นโดยเอ็ดวิน ฮับเบิลและต่อมาได้รับการขยายความโดยเจอราร์ด เดอ โวคูเลอร์และอัลลัน แซนเดจอย่างไรก็ตาม ปัจจุบันการจำแนกและลักษณะทางกายภาพของกาแล็กซีส่วนใหญ่ทำโดยใช้วิธีการคำนวณและลักษณะทางกายภาพของกาแล็กซี

ลำดับฮับเบิล

กาแล็กซีเกลียวUGC 12591จัดเป็นกาแล็กซีประเภท S0/Sa [ 1 ]

ลำดับฮับเบิลเป็นแผนการจำแนกประเภททางสัณฐานวิทยาสำหรับกาแล็กซีที่คิดค้นโดยเอ็ดวิน ฮับเบิลในปี 1926 [ 2 ] [ 3 ] มักเรียกกันทั่วไปว่า “ส้อมเสียงฮับเบิล” เนื่องจากรูปร่างที่แสดงตามธรรมเนียม แผนการของฮับเบิลแบ่งกาแล็กซีออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ตามลักษณะที่มองเห็นได้ (เดิมทีบนแผ่นฟิล์มถ่ายภาพ ): [ 4 ]

  • กาแล็กซีรูปวงรีมีการกระจายแสงที่เรียบและไม่มีลักษณะเฉพาะ และปรากฏเป็นรูปวงรีในภาพ พวกมันถูกแทนด้วยตัวอักษร "E" ตามด้วยจำนวนเต็มnซึ่งแสดงถึงระดับความรีของกาแล็กซีบนท้องฟ้า[ 5 ]ระดับความรีจำเพาะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแกนหลัก (a) ต่อแกนรอง (b) ดังนี้: [ 6 ]
อี=10×(1เอ){\displaystyle E=10\times \left(1-{\frac {b}{a}}\right)}
ลำดับฮับเบิลตลอดประวัติศาสตร์ของจักรวาล[ 8 ]

คลาสกว้างๆ เหล่านี้สามารถขยายออกไปเพื่อให้สามารถแยกแยะลักษณะที่ปรากฏได้ละเอียดขึ้น และครอบคลุมกาแล็กซีประเภทอื่นๆ เช่นกาแล็กซีไร้รูปร่างซึ่งไม่มีโครงสร้างปกติที่ชัดเจน (ไม่ว่าจะเป็นแบบจานหรือแบบวงรี) [ 4 ]

ลำดับฮับเบิลมักแสดงในรูปของส้อมสองง่าม โดยมีกาแล็กซีรูปวงรีอยู่ทางซ้าย (โดยระดับความรีจะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา) และกาแล็กซีเกลียวแบบมีแถบและไม่มีแถบก่อตัวเป็นง่ามคู่ขนานสองง่ามของส้อมทางขวา กาแล็กซีรูปเลนส์จะอยู่ระหว่างกาแล็กซีรูปวงรีและกาแล็กซีเกลียว ณ จุดที่ง่ามทั้งสองมาบรรจบกันที่ "ด้ามจับ" [ 9 ]

จนถึงปัจจุบัน ลำดับฮับเบิลยังคงเป็นระบบที่ใช้กันทั่วไปในการจำแนกกาแล็กซี ทั้งในการวิจัยทางดาราศาสตร์ระดับมืออาชีพและในดาราศาสตร์สมัครเล่น [ 10 ] อย่างไรก็ตาม ในเดือนมิถุนายน 2019 นักวิทยาศาสตร์พลเมืองผ่านทางGalaxy Zooรายงานว่าการจำแนกประเภทฮับเบิลตามปกติโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างแขนกังวลและนิวเคลียสกาแล็กซีในกาแล็กซีแบบกังวลอาจจำเป็นต้องได้รับการประเมินใหม่[ 11 ] [ 12 ]

ระบบ De Vaucouleurs

แผนภาพสัณฐานวิทยาของกาแล็กซีฮับเบิล – เดอ โวคูเลอร์ส
NGC 6782 : กาแล็กซีเกลียว (ชนิด SB(r)0/a) ที่มีวงแหวนสามวงที่มีรัศมีต่างกัน รวมถึงแถบกลาง
NGC 7793 : กาแล็กซีเกลียวชนิด SA(s)d
เมฆแมเจลแลนใหญ่ : กาแล็กซีประเภท SBm

ระบบ de Vaucouleurs สำหรับการจำแนกกาแล็กซีเป็นส่วนขยายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของลำดับ Hubble ซึ่ง Gérard de Vaucouleursอธิบายไว้เป็นครั้งแรกในปี 1959 [ 13 ] De Vaucouleurs โต้แย้งว่าการจำแนก กาแล็กซีเกลียวแบบสองมิติของ Hubble ซึ่งอิงตามความแน่นของแขนเกลียวและการมีหรือไม่มีแถบนั้น ไม่ได้อธิบายรูปร่างของกาแล็กซีที่สังเกตได้อย่างเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาโต้แย้งว่าวงแหวนและเลนส์เป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญของกาแล็กซีเกลียว[ 14 ]

ระบบของเดอ วาคูเลอร์ยังคงใช้การแบ่งกาแล็กซีพื้นฐานของฮับเบิลออกเป็นกาแล็กซีรูปวงรีรูปเลนส์กาแล็กซีเกลียวและกาแล็กซีไร้รูปร่างเพื่อเสริมระบบของฮับเบิล เดอ วาคูเลอร์ได้นำเสนอระบบการจำแนกประเภทที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นสำหรับกาแล็กซีเกลียว โดยอิงจากลักษณะทางสัณฐานวิทยา 3 ประการ: [ 15 ]

  • กาแล็กซีถูกแบ่งออกตามการมีหรือไม่มีแถบกลาง เดอ วาคูเลอร์ได้แนะนำสัญลักษณ์ SA เพื่อแสดงถึงกาแล็กซีเกลียวที่ไม่มีแถบกลาง ซึ่งเป็นการเสริมการใช้ SB ของฮับเบิลสำหรับกาแล็กซีเกลียวที่มีแถบกลาง เขายังอนุญาตให้มีชั้นกลางที่เรียกว่า SAB ซึ่งประกอบด้วยกาแล็กซีเกลียวที่มีแถบกลางอ่อนๆ[ 16 ] กาแล็กซีรูปเลนส์ยังถูกจัดประเภทเป็นแบบไม่มีแถบกลาง (SA0) หรือมีแถบกลาง (SB0) โดยสัญลักษณ์ S0 สงวนไว้สำหรับกาแล็กซีที่ไม่สามารถบอกได้ว่ามีแถบกลางหรือไม่ (โดยปกติเนื่องจากมองจากขอบด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง)
  • วงแหวน กาแล็กซีแบ่งออกเป็นกาแล็กซีที่มีโครงสร้างคล้ายวงแหวน (ระบุด้วย '(r)') และกาแล็กซีที่ไม่มีวงแหวน (ระบุด้วย '(s)') กาแล็กซีที่เรียกว่า 'กาแล็กซีช่วงเปลี่ยนผ่าน' จะได้รับสัญลักษณ์ (rs) [ 16 ]
  • แขนกังวล. เช่นเดียวกับในแผนผังดั้งเดิมของฮับเบิล กาแล็กซีแบบกังวลจะถูกจัดอยู่ในชั้นโดยพิจารณาจากความหนาแน่นของแขนกังวลเป็นหลัก แผนผังของเดอ โวคูเลอร์ขยายแขนของส้อมเสียงของฮับเบิลออกไปเพื่อรวมชั้นกังวลเพิ่มเติมอีกหลายชั้น:
    • Sd (SBd) – กลุ่มดาวที่มีแขนกระจัดกระจายและขาดตอน ประกอบด้วยกระจุกดาวและเนบิวลาแต่ละแห่ง มีส่วนนูนตรงกลางที่จางมาก
    • Sm (SBm) – มีลักษณะไม่สม่ำเสมอ ไม่มีส่วนที่โป่งออกมา
    • อิม – กาแล็กซีที่มีรูปร่างผิดปกติอย่างมาก
    กาแล็กซีส่วนใหญ่ในสามกลุ่มนี้ถูกจัดอยู่ในประเภท Irr I ตามแผนการจำแนกเดิมของฮับเบิล นอกจากนี้ กลุ่ม Sd ยังมีกาแล็กซีบางส่วนจากกลุ่ม Sc ของฮับเบิล กาแล็กซีในกลุ่ม Sm และ Im เรียกว่ากาแล็กซีเกลียว "แมเจลแลน"และกาแล็กซีไร้รูปทรง ตามลำดับ ตามชื่อของเมฆแมเจลแลนเมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่เป็นประเภท SBm ในขณะที่เมฆแมเจลแลนขนาดเล็กเป็นกาแล็กซีไร้รูปทรง (Im)

องค์ประกอบต่างๆ ของระบบการจำแนกประเภทจะถูกนำมารวมกัน — ตามลำดับที่ระบุไว้ — เพื่อให้ได้การจำแนกประเภทที่สมบูรณ์ของกาแล็กซี ตัวอย่างเช่น กาแล็กซีเกลียวที่มีแถบอ่อนๆ แขนที่พันกันอย่างหลวมๆ และมีวงแหวน จะถูกกำหนดให้เป็น SAB(r)c

ในเชิงภาพ ระบบของเดอ วาคูเลอร์สามารถแสดงได้ในรูปแบบสามมิติของส้อมเสียงของฮับเบิล โดยมีขั้นตอน (ความเป็นเกลียว) อยู่บน แกน xกลุ่ม (ความเป็นแท่ง) อยู่บน แกน yและความหลากหลาย (ความเป็นวงแหวน) อยู่บนแกนz [ 17 ]

ขั้นตอนฮับเบิลเชิงตัวเลข

De Vaucouleurs ยังได้กำหนดค่าตัวเลขให้กับกาแล็กซีแต่ละประเภทในแผนการของเขาด้วย ค่าของระยะฮับเบิลTมีค่าตั้งแต่ −6 ถึง +10 โดยตัวเลขติดลบจะสอดคล้องกับกาแล็กซีประเภทต้น (กาแล็กซีรูปวงรีและรูปเลนส์) และตัวเลขบวกจะสอดคล้องกับกาแล็กซีประเภทปลาย (กาแล็กซีเกลียวและกาแล็กซีไร้รูปทรง) [ 18 ]ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว ค่าT ที่ต่ำกว่า จะสอดคล้องกับสัดส่วนของมวลดาวฤกษ์ที่อยู่ในทรงกลม/ส่วนนูนที่มากกว่าเมื่อเทียบกับจาน การแมปโดยประมาณระหว่างอัตราส่วนมวลทรงกลมต่อมวลดาวฤกษ์ทั้งหมด (M /M ) และระยะฮับเบิลคือ M /M =(10−T) 2 /256 โดยอิงจากกาแล็กซีในท้องถิ่น[ 19 ]

กาแล็กซีรูปทรงรีแบ่งออกเป็นสาม 'ระยะ' ได้แก่ รูปทรงรีขนาดกะทัดรัด (cE) รูปทรงรีปกติ (E) และรูปทรงรีระยะปลาย (E + ) กาแล็กซีรูปทรงเลนส์ก็แบ่งย่อยออกเป็นประเภทระยะต้น (S−) ระยะกลาง (S0) และระยะปลาย (S+) เช่นกันส่วนกาแล็กซีไร้รูปทรงอาจเป็นประเภทไร้รูปทรงแมเจลแลน ( T = 10) หรือ 'ขนาดกะทัดรัด' ( T = 11)

ขั้นตอนฮับเบิลเชิงตัวเลข
กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลขั้นที่T−6−5−4−3−2−101234567899-1010111213
ชั้นเรียนเดอ วาคูเลอร์[ 17 ]ซีอีอีอี+S0 S0 0S0 +S0/aซาซาบสบเอสบีซีสกสคดเอสดีส.ด.สมอิรฉันIRPd ทรานส์dSph
คลาสฮับเบิลโดยประมาณ[ 20 ]อีเอส0S0/aซาซา-บสบสบ-ซีสกสก-เออร์อิร์ร ไออิร อิลดี อีdSph

การใช้ขั้นตอนเชิงตัวเลขช่วยให้สามารถศึกษาลักษณะทางกายภาพของกาแล็กซี ได้อย่าง เป็นปริมาณ มากขึ้น

แผนการของเยอร์เคส (หรือมอร์แกน)

ระบบ Yerkes ถูกสร้างขึ้นโดยนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันWilliam Wilson Morganร่วมกับPhilip Keenanมอร์แกนยังได้พัฒนาระบบ MK สำหรับการจำแนกประเภทดาวฤกษ์โดยใช้สเปกตรัม ระบบ Yerkes ใช้สเปกตรัมของดาวฤกษ์ในกาแล็กซี รูปร่าง (จริงและปรากฏ) และระดับความเข้มข้นของศูนย์กลางในการจำแนกประเภทกาแล็กซี[ 21 ]

ประเภทสเปกตรัมคำอธิบาย
เอดาราระดับ A ที่โดดเด่น
เอเอฟดาวเด่นระดับ A–F
เอฟดาวเด่น
เอฟจีดาวเด่นระดับ F–G
จีดารา G ชื่อดัง
จีเคดาวเด่นกลุ่ม G–K
เคดารา K ชื่อดัง
รูปร่างกาแล็กซีคำอธิบาย
บีเกลียวแท่ง
ดีสมมาตรแบบหมุนโดยไม่มีโครงสร้างเกลียวหรือวงรีที่เด่นชัด
อีวงรี
เอพรูปทรงวงรีพร้อมระบบดูดฝุ่น
ฉันไม่สม่ำเสมอ
แอลความสว่างพื้นผิวต่ำ
เอ็นนิวเคลียสขนาดเล็กและสว่าง
เอสเกลียว
ความโน้มเอียงคำอธิบาย
1กาแล็กซีคือ "มุมมองด้านหน้า"
2
3
4
5
6
7Galaxy เป็นภาพที่มองจากด้านข้าง

ดังนั้น ตัวอย่างเช่นกาแล็กซีแอนโดรเมดาจึงถูกจัดประเภทเป็น kS5 [ 22 ]

สัณฐานวิทยาเชิงปริมาณ

พารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยาเชิงปริมาณถูกนำมาใช้ในทางดาราศาสตร์ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 20 บทความในปี 1985 โดย SM Kent เป็นผู้ริเริ่มแนวคิดเรื่อง "ความเข้มข้น" เป็นครั้งแรก ซึ่งหมายถึงอัตราส่วนของรัศมีสองค่า โดยแต่ละค่าจะบรรจุส่วนหนึ่งของความสว่าง รวมของกาแล็กซี นิยามอย่างเป็นทางการของความเข้มข้นคือ

ซี=5บันทึก[(0.8)(0.2)]{\displaystyle C=5\log[{\frac {r(0.8)}{r(0.2)}}]},

ที่ไหน(0.8){\displaystyle r(0.8)}และ(0.2){\displaystyle r(0.2)}รัศมีที่บรรจุแสงทั้งหมด 80% และ 20% ที่วัดจากกาแล็กซีตามลำดับ[ 23 ]ในปี 1995 D. Schade และคณะได้พัฒนาพารามิเตอร์ความไม่สมมาตร ซึ่งเป็นการวัดฟลักซ์ที่เหลืออยู่หลังจากการหมุน 180 องศาและการลบภาพกาแล็กซี คำจำกัดความของความไม่สมมาตรคือ

เอ=12|อาร์ฉันเจอาร์ฉันเจ180|ฉันฉันเจ{\displaystyle A={\frac {\sum {\frac {1}{2}}|R_{ij}-R_{ij}^{180}|}{\sum I_{ij}}}},

ที่ไหนอาร์ฉันเจ{\displaystyle R_{ij}}คือภาพที่เหลือหลังจากลบออกแล้วฉันฉันเจ{\displaystyle I_{ij}}เป็นภาพต้นฉบับ[ 24 ]

ในปี 1998 ซิดนีย์ ฟาน เดน เบิร์กได้ตีพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาของกาแล็กซี ซึ่งเขาได้ตั้งคำถามถึงจุดอ่อนในลำดับฮับเบิลในฐานะแผนการจำแนกประเภท[ 25 ]งานวิจัยต่อมาได้เปิดเผยจุดอ่อนเพิ่มเติม ในปี 2003 คริสโตเฟอร์ คอนเซลิซได้กำหนดพารามิเตอร์ CAS อย่างเป็นทางการ ซึ่งเป็นชุดของพารามิเตอร์สัณฐานวิทยาเชิงปริมาณที่สามารถใช้เพื่อประมาณประเภทฮับเบิลของประชากรกาแล็กซีที่เรดชิฟต์ต่ำ[ 26 ]ในปี 2004 บทความโดยเจนนิเฟอร์ ลอตซ์พบว่าสัมประสิทธิ์ Giniเมื่อใช้ร่วมกับโมเมนต์ลำดับที่สองของฟลักซ์ที่สว่างที่สุด 20% ของกาแล็กซี (เรียกว่า M ) และพารามิเตอร์ CAS สามารถแยกแยะกาแล็กซีปกติออกจากกาแล็กซีที่รวมตัวกันได้[ 27 ]

ดูเพิ่มเติม

  • กาแล็กซีและจักรวาล – บทนำเกี่ยวกับการจำแนกประเภทกาแล็กซี
  • แผนที่สัณฐานวิทยาของกาแล็กซีในย่านอินฟราเรดใกล้ โดยที.เอช. จาร์เร็ตต์
  • โครงการ สำรวจกาแล็กซีใกล้เคียงด้วยรังสีอินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (SINGS) กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ฮับเบิล แบบ ส้อม เสียง
  • ไปที่GalaxyZoo.orgเพื่อลองจำแนกประเภทกาแล็กซีด้วยตนเอง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการชุมชนเปิดของมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Galaxy_morphological_classification&oldid=1359221911#Yerkes_.28or_Morgan.29_scheme "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การจำแนกประเภทรูปร่างของกาแล็กซี

การจำแนกกาแล็กซีตามลักษณะทางกายภาพเป็นระบบที่นักดาราศาสตร์ ใช้ ในการแบ่งกาแล็กซีออกเป็นกลุ่มต่างๆ โดยพิจารณาจากลักษณะที่ปรากฏ รูปร่าง โครงสร้าง และการกระจายแสง...

ลำดับฮับเบิล

ลำดับฮับเบิลเป็นแผนการจำแนกประเภททางสัณฐานวิทยาสำหรับ กาแล็กซี ที่คิดค้นโดย เอ็ดวิน ฮับเบิล ในปี 1926 [ 2 ] [ 3 ] มักเรียกกันทั่วไปว่า “ส้อมเสียงฮับเบิล” เนื่องจากรูปร่างที่แสดงตามธรรมเนียม แผนการของฮับเบิลแบ่งกาแล็กซีออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ตามลักษณะที่มองเห็นได้...

ระบบ De Vaucouleurs

ระบบ de Vaucouleurs สำหรับการจำแนกกาแล็กซีเป็นส่วนขยายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของ ลำดับ Hubble ซึ่ง Gérard de Vaucouleurs อธิบายไว้เป็นครั้งแรกในปี 1959 [ 13 ] De Vaucouleurs โต้แย้งว่าการจำแนก กาแล็กซีเกลียว แบบสองมิติของ Hubble...

ขั้นตอนฮับเบิลเชิงตัวเลข

De Vaucouleurs ยังได้กำหนดค่าตัวเลขให้กับกาแล็กซีแต่ละประเภทในแผนการของเขาด้วย ค่าของระยะฮับเบิล T มีค่าตั้งแต่ −6 ถึง +10 โดยตัวเลขติดลบจะสอดคล้องกับกาแล็กซีประเภทต้น (กาแล็กซีรูปวงรีและรูปเลนส์) และตัวเลขบวกจะสอดคล้องกับกาแล็กซีประเภทปลาย...