Search
Tuesday, November 21, 2017 ..:: Articles » Galaxy Clusters ::..   Login

 

Καντε κλικ εδώ για πλήρη ανάλυση Καντε κλικ εδώ για πλήρη ανάλυση  

Σήμερα θα σας παρουσιάσω δύο φωτογραφίες με σμήνη γαλαξιών. Η μία η πρώτη είναι το σμήνος στον λέοντα και η άλλη η δεύτερη είναι το σμήνος της Κόμης.

Το σμήνος γαλαξιών του Λέοντα (Abell 1367) βρίσκεται σε μια απόσταση 330 εκατομμυρίων ετών φωτός, στον αστερισμό του Λέοντα και μαζί με το σμήνος της Κόμης (Abell 1656) είναι από τα σημαντικότερα σμήνη που συνιστούν το υπερσμήνος της Κόμης.

Μπορείτε να περιηγηθείτε σε αυτές τις φωτογραφίες και να θαυμάσετε δεκάδες γαλαξίες όλων των μορφολογιών, ελλειπτικούς, σπειροειδής και ακανόνιστους που έχουν καταγραφεί από την κάμερα του τηλεσκοπίου μου σε δύο από τα πιο όμορφα και μαζικότερα σμήνη του ουρανού.

Στην πρώτη φωτογραφία, στο σμήνος του Λέοντα παρατηρείστε στο κέντρο της εικόνας να κυριαρχεί ο μεγάλος Ελλειπτικός γαλαξίας NGC 3842. Η κυριαρχία μεγάλων ελειπτικών γαλαξιών στο κέντρο σμηνών είναι κάτι το οποίο είναι πολύ κοινό σε σμήνη γαλαξιών και θα πούμε μερικά λόγια για αυτό παρακάτω. Σε αυτό τον γαλαξία NGC 3842, έχει βρεθεί η μαζικότερη μέχρι το 2012 μαύρη τρύπα με μάζα περίπου 9,7 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες , μια ασύλληπτη ποσότητα ύλης που έχει καταρρεύσει στο κέντρο του γαλαξία.

Επίσης γύρω από αυτόν τον Γαλαξία και σε πολύ κοντινή γωνιακή απόσταση από αυτόν έχουν καταγραφεί τρία Κβάζαρς. Τα κβάζαρς είναι γαλαξίες που στο κέντρο τους υπάρχει μια ενεργή υπερμεγέθης μαύρη τρύπα με δίσκο προσαύξησης όπου η ύλη στροβιλίζεται σε ακραίες ταχύτητες εκπέμποντας σε όλα τα μήκη κύματος και κάνοντας αυτά τα αντικείμενα να φαίνονται με τόσο φωτεινό πυρήνα, έτσι ώστε να επισκιάζει τον υπόλοιπο γαλαξία και τα κάνει να φαίνονται σαν αστρικά αντικείμενα.

Ένα από τα κβάζαρ που φαίνεται στην παραπάνω εικόνα, σε αντίστροφο χρώμα που σημειώνεται με τον αριθμό 2 είναι το [VV96] J114405.3+195603 έχει μέγεθος 21 και έχει ερυθρομετατόπιση z2.2 που μας δίνει μια απόσταση 10.3 δισεκατομμύρια έτη φωτός ένα από τα μακρινότερα αντικείμενα που μπορεί να καταγράψει το τηλεσκόπιό μου. (παρατηρήστε ότι παρόλο που η έκθεση είναι 20 λεπτά το κβάζαρ ίσα που αχνοφαίνεται) .

Εξαιτίας της απόστασης, αλλά και της διαστολής του σύμπαντος αυτό το κβάζαρ απομακρύνεται από εμάς με μια ταχύτητα, περίπου 80% της ταχύτητας του φωτός.

Το υπερσμήνος της κόμης και το υπερσμήνος του Ηρακλή, αποτελούν τμήμα ενός «κορδονιού» γαλαξιών ή όπως αλλιώς ονομάζεται το μεγάλο τείχος της Κόμης, το οποίο είναι μια αχανής νηματώδης δομή γαλαξιών και είναι από τις μεγαλύτερες δομές υπερσμηνών στο παρατηρήσιμο σύμπαν.

Μπορείτε να δείτε στο παραπάνω σχήμα, αυτές τις δομές όπως παρουσιάζονται σε μια απόσταση 500 εκατομμυρίων ετών φωτός όπου φαίνεται το υπερσμήνος της κόμης και το υπερσμήνος του Ηρακλή.

Στο παρακάτω σχήμα,  σας δίνω μια εικόνα από προσομοίωση όπου φαίνονται γαλαξιακά νήματα τοίχοι και κενά που σχηματίζουν δομές αραχνοειδής όπως πιστεύεται ότι είναι το σύμπαν μας σε μεγάλη κλίμακα.

Το σμήνος της Κόμης λοιπόν, στην δεύτερη εικόνα στην αρχή της σελίδας είναι πολύ πλουσιότερο και μεγαλύτερο από το σμήνος του Λέοντα. Περιέχει πάνω από 1000 γαλαξίες η μέση απόσταση των οποίων από την Γη είναι περίπου 321 εκατομμύρια έτη φωτός. Το σμήνος, κυριαρχείται από δύο υπεργίγαντες ελλειπτικούς γαλαξίες που φαίνονται κοντά στον κέντρο της εικόνας NGC 4874 and NGC 4889.

Επίσης αν θα παρατηρήσετε προσεκτικότερα, θα δείτε ότι το σμήνος της Κόμης αποτελείται κυρίως από ελλειπτικούς γαλαξίες. ενώ στο σμήνος του λέοντα θα παρατηρήσετε ότι υπάρχουν αρκετοί περισσότεροι σπειροειδείς γαλαξίες.

Γενικά στα σμήνη γαλαξιών υπάρχουν συγχωνεύσεις γαλαξιών και συνήθως οι συγχωνεύσεις σπειροειδών γαλαξιών δημιουργούν ελλειπτικούς γαλαξίες όπως έχω εξηγήσει σε προηγούμενο άρθρο για τους ελλειπτικούς γαλαξίες. (http://geonik.homeip.net/home/Articles/Ellipticals/tabid/386/Default.aspx )

Επομένως το σμήνος του Λέοντα, δεν θεωρείται τυπικό δείγμα σμήνους, αφού θεωρείται ότι έχει αρχίσει να σχηματίζεται σχετικά πρόσφατα, σε σχέση με το σμήνος της Κόμης και οι σπειροειδείς γαλάξίες του σμήνους δεν έχουν ακόμη συγχωνευτεί για τον σχηματισμό Ελλειπτικών.

Τυπικά τα σμήνη γαλαξιών είναι της τάξης μεγέθους των μερικών Μεγαπαρσέκ και περιέχουν εκατοντάδες, ή μερικές χιλιάδες γαλαξίες με μάζες από 10^14 μέχρι 10^15 ηλιακές μάζες.

Περίπου το 10% - 20% των γαλαξιών βρίσκεται σε σμήνη, το υπόλοιπο ποσοστό βρίσκεται σε μικρές ομάδες γαλαξιών όπως η δική μας τοπική ομάδα που περιλαμβάνει τον γαλαξία μας, τον γαλαξία της Ανδρομέδας και μερικούς ακόμη νάνους γαλαξίες.

Όλα τα μέλη του σμήνους είναι σε βαρυτική αλληλεξάρτηση αλλά μπορεί να μην είναι τελείως virialized (1*) και έτσι καταλήγουμε ότι αρκετά σμήνη ακόμη είναι στην διαδικασία σχηματισμού.

Επιπρόσθετα τα σμήνη είναι γεμάτα από θερμό αέριο, το οποίο εκπέμπει στις ακτίνες Χ. Τμήμα αυτού του αερίου έχει αποσχιστεί από το εσωτερικό των γαλαξιών και τμήμα προέρχεται από τον ενδογαλαξιακό χώρο και κρατείται σε θερμοκρασίες ικανές να εκπέμπουν στην περιοχή των ακτίνων Χ λόγω του ότι πέφτει στο βαθύ δυναμικό του σμήνους όπου αποκτά θερμική κινητική ενέργεια.

Το κυρίαρχο συστατικό των γαλαξιακών σμηνών είναι η σκοτεινή ύλη. Το σμήνος της Κόμης ήταν ένα από τις πρώτες περιοχές που παρατηρήθηκε η ύπαρξη βαρυτικών ανωμαλιών που αποδίδονται στην ύπαρξη μη ορατής σκοτεινής ύλης.

Το 1993 ο γνωστός αστροφυσικός Fritz Zwicky έδειξε ότι οι γαλαξίες του σμήνους κινούνταν πολύ ταχύτερα γύρω από το βαρυτικό κέντρο του σμήνους από ότι επέτρεπε η φωτεινή ύλη των γαλαξιών που αποτελούσαν το σμήνος. Περίπου το 90% της μάζας του σμήνους πιστεύεται ότι είναι στην μορφή της σκοτεινής ύλης.

Τέλος να αναφέρουμε μερικά για τους υπερμεγέθεις ελλειπτικούς γαλαξίας που κυριαρχούν στα κέντρα των γαλαξιακών σμηνών. Οι γαλαξίες αυτοί συνήθως ταξινομούνται σαν cD  όπου το c αναφέρεται στο ότι είναι πολύ μεγάλοι και το D αναφέρεται ότι οι γαλαξίες αυτοί εμφανίζονται διάχυτοι , αλλά έχει επικρατήσει ο όρος του κεντρικά κυρίαρχου (Central Dominant).

Εμφανίζονται σαν ελλειπτικοί, με μεγάλο αλλά χαμηλής φωτεινότητας περίβλημα και θεωρείται ότι έχουν προέλθει από συγχώνευση γαλαξιών. Μερικοί εμφανίζονται να έχουν πολλαπλούς πυρήνες οι οποιοι πιστεύεται παρέμειναν μετά από πολλαπλές συγχωνεύσεις.

Το δυναμικό τριβής,  πιστεύεται ότι παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των cD γαλαξιών στα κέντρα των γαλαξιακών σμηνών. Η διαδικασία συγχώνευσης αρχίζει, όταν η κίνηση ενός μεγάλου γαλαξία σε ένα σύμπλεγμα προσελκύει μικρότερους γαλαξίες και τη σκοτεινή ύλη πίσω από την κανονική ύλη σαν «απόνερα». Έτσι ασκείται μια σταθερή δύναμη που επιβραδύνει τον γαλαξία ο οποίος χάνει κινητική ενέργεια και κινείται σπειροειδώς προς το κέντρο του σμήνους όπου τελικά θα συγχωνευτεί ενώ τα κέντρα των γαλαξιών θα εμφανίζονται ως πολλαπλοί πυρήνες του γαλαξία cD.

(1*) Με τον όρο Virialized εννοούμε ένα σύστημα βαρυτικά αλληλοεπιδρώντων σωμάτων, που είναι σταθερό , σε ένα τέτοια σύστημα η δυναμική ενέργεια είναι διπλάσια της αρνητικής Κινητικής U=-2K

Γιώργος Νικολιδάκης  nikoligeo@gmail.com

Ηλεκτρονικός Μηχανικός

Πτυχιούχος Φυσικών Επιστημών

Μετατυχιακός φοιτητής θεωρητικής φυσικής

Πληροφορίες για τις φωτογραφίες

Camera : STL11000 

Telescope : DSI 14,6" RC 

Mount : Paramount ME

 

Πηγές :

 

Materials from the Educational Course “Galaxies and Cosmology” Caltech University

Βιβλία :

- An Introduction to Modern Astrophysics - B. Carrol, D. Ostlie

-Astrophysics – Frank Sue

http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?NbIdent=1&Ident=[VV96]%20J114405.3%2B195603

 

 

 

Copyright 2007 by My Website   Terms Of Use  Privacy Statement
DotNetNuke® is copyright 2002-2017 by DotNetNuke Corporation