Γαλαξίες… πώς κατηγοριοποιούνται με βάση τον Hubble;

Πολλοί από εμάς πιθανόν να έχουμε παρατηρήσει στον νυχτερινό καλοκαιρινό ουρανό μια “γαλακτόχρωμη” ζώνη. Αυτή η ζώνη δεν είναι τίποτα άλλο από τον γαλαξία στον οποίο ανήκουμε και εμείς, γνωστός και ως Γαλαξίας ή Milky Way (λόγω του ότι θυμίζει τη διαδρομή του γάλακτος με βάση το μύθο της Ήρας και του Ηρακλή). Θα αναρωτιόταν εύλογα κάποιος, “Μα καλά πως γίνεται να βλέπουμε τον γαλαξία μας αφού είμαστε και εμείς μέρος αυτού; Αυτό είναι το πραγματικό του σχήμα;” Η απάντηση εδώ είναι ότι πράγματι η θέση μας εντός του Γαλαξία καθορίζει και πως τον βλέπουμε, ενώ το πραγματικό του σχήμα είναι δισκοειδές με σπείρες. Φανταστείτε το όπως το φιδάκι για τα κουνούπια, στο οποίο όταν το κοιτάμε από πάνω, φαίνονται ξεκάθαρα οι σπείρες, αν όμως το κοιτάξουμε πλάγια θα δούμε μία λωρίδα.  Έτσι λοιπόν, εξαιτίας της θέσης της Γης μέσα στον Γαλαξία μας, αυτός μας φαίνεται ως μια λωρίδα/ ζώνη. (Εικόνα  1)

Ο Milky Way είναι μόνο ένας από τα δισεκατομμύρια (ή και τρισεκατομμύρια) γαλαξιών που υπάρχουν στο Σύμπαν. Οι αστέρες δε ζουν μόνοι τους, αλλά είναι συγκεντρωμένοι σε ομάδες δισεκατομμυρίων ή τρισεκατομμυρίων αστέρων, που μαζί με αέρια, σκόνη και σκοτεινή ύλη σχηματίζουν τους γαλαξίες. Ανάλογα με το πώς είναι κατανεμημένη η ύλη στο εσωτερικό τους οι γαλαξίες ταξινομούνται σε διάφορες κατηγορίες. Για παράδειγμα η ταξινόμηση κατά Hubble (Εικόνα  2) γίνεται με βάση το σχήμα τους, αλλά και το πόσο έντονα ελλειπτικοί είναι. Μπορούμε να θυμηθούμε την έννοια της εκκεντρότητας μίας έλλειψης από τα μαθηματικά, όπου όταν αυτή παίρνει την τιμή μηδέν είναι ένας τέλειος κύκλος ενώ όσο πλησιάζει την μονάδα η έλλειψη γίνεται όλο και πιό στενόμακρη. Αυτή η ταξινόμηση περιλαμβάνει:

• Ελλειπτικοί (τύπου Ε): 

Πρόκειται για τον πιο κοινό τύπο γαλαξία. Ανάλογα με την ελλειπτικότητά τους (πλάτυνση της έλλειψης) διακρίνονται σε 8 τύπους (Ε0,Ε1,….Ε7). Ανάλογα με τη μάζα τους διακρίνονται σε νάνους ελλειπτικούς με μάζα περίπου κάποιες χιλιάδες Μ (μάζες ήλιου) και γίγαντες ελλειπτικούς με μάζα που φτάνει τις 1013Μ .

• Σπειροειδείς (τύπου S χωρίς ράβδο και SB με ράβδο): 

Οι σπειροειδείς γαλαξίες είναι οι πιο εντυπωσιακοί. Σε αυτούς ανήκει και ο δικός μας. Αποτελούν τα 2/3 περίπου του συνόλου των γαλαξιών με μεγάλη μάζα. Οι σπειροειδείς γαλαξίες ταξινομούνται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με το αν έχουν ράβδο ή όχι (S, SB αντίστοιχα).  Επιπλέον, κατηγοριοποιούνται με βάση τη γωνία κλίσης των βραχιόνων (pitch angle) ως προς έναν κύκλο με κέντρο το κέντρο του γαλαξία σε Sa-Sc και SBa-SBc, όπου πηγαίνοντας κλιμακωτά από το a μέχρι το c έχουμε  όλο και πιο ανοιχτές σπείρες, μειώνεται η φωτεινότητα και το μέγεθος του κεντρικού εξογκώματος (bulge) και αυξάνεται το ποσοστό του αερίου στο δίσκο (Σχήμα 1,2).  Η δημιουργία νέων αστέρων πραγματοποιείται κυρίως στους σπειροειδείς γαλαξίες και είναι αρκετά εντοπισμένη στους σπειροειδείς βραχίονες. Περιοχές αστρογένεσης παρατηρούνται και στις μεσοβραχιόνιες περιοχές αλλά είναι λιγότερες. 

• Ακανόνιστοι (ή ανώμαλοι) (τύπου Ιrr): 

Αποτελούν ένα μικρό ποσοστό, περίπου 3%, που δεν παρουσιάζει εμφανή συμμετρία. Η κατανομή της ύλης τους είναι ακανόνιστη. Χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τύπου Ι, οι οποίοι περιέχουν λίγη σκόνη και αέρια και επομένως ευδιάκριτους αστέρες και οι τύπου ΙΙ, οι οποίοι περιέχουν ζώνες σκόνης που εμποδίζουν την παρατήρηση μεμονωμένων αστέρων. 

Η παρακάτω ιστοσελίδα αποτελεί ένα πρόγραμμα επιστήμης των πολιτών, αν θέλετε να εξασκηθείτε στην ταξινόμηση γαλαξιών αλλά και να συνεισφέρετε ερευνητικά επισκεφθείτε την! https://www.zooniverse.org/projects/zookeeper/galaxy-zoo-weird-and-wonderful

Η πρόσφατη λειτουργία του  διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb προσφέρει πληθώρα νέων ανακαλύψεων :

https://webb.nasa.gov/