Interested Article - Кольцо (галактики)

NGC 2273 — галактика с двумя внешними кольцами в обзоре Pan-STARRS

Кольцо — структура одноимённой формы в некоторых галактиках : среди всех дисковых галактик такие объекты или похожие на них псевдокольца наблюдаются более чем у половины объектов. Выделяются различные типы колец, которые отличаются как по внешнему виду, так и по своему происхождению.

Описание

Многие галактики имеют структуру, которая проявляется как увеличение яркости в форме кольца, а у некоторых наблюдаются похожие структуры, называемые псевдокольцами. Среди всех дисковых галактик подобные структуры наблюдаются более чем у половины объектов, у некоторых галактик может наблюдаться до четырёх колец .

Часто кольца наблюдаются в галактиках с барами , и, как считается, в большинстве случаев кольца появляются естественным образом из-за орбитальных резонансов , вызванных наличием бара. Меньшая часть колец образуется иным образом ― это аккреционные, полярные и столкновительные кольца, причём галактики только с такими типами колец называют кольцеобразными . Нередко кольцо является единственным местом, где звездообразование в галактике вообще происходит, а в самих кольцах наблюдается концентрация областей H II и нейтрального водорода .

Резонансные кольца

Резонансные кольца встречаются более чем в половине галактик и возникают естественным образом под воздействием орбитальных резонансов . На том радиусе, на котором наблюдается резонанс со структурой, не симметричной относительно оси галактики — баром или спиральными рукавами — может скапливаться газ и формироваться кольцо. Такая природа колец подтверждается, например, наблюдаемыми положениями колец и баров в галактиках. Кольца имеют некоторое сходство с линзами и могут быть связаны с ними: с точки зрения морфологии между этими двумя типами объектов может быть плавный переход, кроме того, кольца нередко оказываются расположены на границе линз .

Резонансные кольца по размеру разделяют на внутренние, внешние и ядерные, при этом, говоря о размере колец, их сравнивают с баром. Если же бар в галактике отсутствует, то отнесение кольца к одному из этих классов может быть неочевидным .

Внутренние кольца

Внутренние кольца — структуры средних размеров, которые по размеру совпадают с баром , если тот присутствует. Около 20% галактик содержат внутренние кольца .

В системе классификации де Вокулёра наличие и выраженность внутреннего кольца является одним из критериев классификации, а зависящая от этого характеристика галактики называется разновидностью. Если внутреннее кольцо присутствует, то обычно спиральные рукава начинаются от него. Галактики, в которых кольцо чётко выражено и непрерывно, либо почти непрерывно, получают обозначение (r), а те, в которых оно отсутствует, а спиральные рукава начинаются из центра, обозначаются (s). Промежуточное состояние обозначается (rs), к нему относятся, например, неполные кольца. Также используются разновидности ( r s) и (r s ): первая расположена между (r) и (rs), а вторая — между (rs) и (s). Разновидность ( r s) используется для колец, которые состоят из туго закрученных спиральных рукавов и не полностью закрыты, а (r s ) — для очень слабо различимых структур подобного типа .

Ядерные кольца

Изображение галактики M 95 крупным планом, на котором заметно ядерное кольцо, окружающее центр галактики

Ядерные кольца имеют гораздо меньший размер, чем внутренние кольца — типично 1,5 килопарсека в диаметре. Они часто встречаются в центрах галактик с барами, имеют круговую форму и в некоторых случаях являются местом наиболее активного звездообразования в галактике. Ядерные кольца и псевдокольца встречаются в более чем половине дисковых галактик. Наличие ядерного кольца в галактике обозначается символом (nr) вместе с разновидностью (см. выше ): так, например, галактика M 95 имеет обозначение SB(r, nr)b .

Внешние кольца

Внешние кольца ― более крупные, часто диффузные структуры, размеры которых обычно приблизительно вдвое больше, чем у баров. Обычно они имеют низкую поверхностную яркость — ниже 24 m на квадратную секунду дуги . Структуры подобного рода наблюдаются у 10% галактик .

Внешние кольца обозначаются символом (R) перед стандартным обозначением галактики. Например, галактика типа SB(r)0 + , у которой есть внешнее кольцо, будет обозначаться (R)SB(r)0 + . Известны и галактики, обладающие двумя раздельными внешними кольцами ― они получают дополнительное обозначение (RR). Внешние псевдокольца ― структуры, которые внешне похожи на кольца, но физически представляют собой спиральные рукава , которые закручены таким образом, что замыкаются ― они обозначаются (R′) .

Выделяют также особые подтипы внешних колец и псевдоколец :

  • Внешние кольца типа (R 1 ) отличаются небольшими вогнутостями вблизи концов бара;
  • Псевдокольца типа (R′ 1 ) внешне похожи на кольца типа (R 1 ), но представляют собой два спиральных рукава, закрученных на 180° от концов бара;
  • Псевдокольца типа (R′ 2 ) представляют собой два спиральных рукава, закрученных на 270° от концов бара;
  • Структуры типа (R 1 R′ 2 ) состоят из кольца типа (R 1 ) и псевдокольца типа (R′ 2 ).

Аккреционные кольца

Объект Хога — галактика с аккреционным кольцом

Галактика может принять большое количество газа в результате аккреции или приливного разрушения галактики-компаньона , богатой газом, и в этом случае может образоваться кольцо. При этом кольцо может выглядеть похожим на резонансные кольца, но такие кольца не могли сформироваться под воздействием резонансов. Например, в объекте Хога центральный объект — эллиптическая галактика , а в некоторых случаях наблюдается, что вращение кольца происходит не в ту же сторону, что и вращение галактики .

Полярные кольца

NGC 660 — галактика с полярным кольцом.

В галактиках с полярными кольцами структура кольцеобразной формы располагается под большим углом к плоскости диска , наиболее устойчивая конфигурация достигается, когда угол между диском и кольцом близок 90° . У многих галактик полярные кольца галактик также формируются в результате аккреции .

Столкновительные кольца

Arp 147 — галактика со столкновительным кольцом

Столкновительные кольца возникают в результате столкновений галактик , при которых небольшая галактика сталкивается с более крупной, двигаясь в направлении оси более крупной галактики. Такое столкновение вызывает волну плотности, которая расходится от центра и образует кольцо .

Примечания

  1. , p. 28.
  2. , pp. 10, 46.
  3. , pp. 46—48.
  4. , pp. 1, 38—39, 42.
  5. , pp. 31, 46—48.
  6. , p. 15.
  7. , p. 16.
  8. , pp. 15—17, 25—26.
  9. , p. 127.
  10. Buta R. J. . . University of Alabama . Дата обращения: 26 мая 2022.
  11. , pp. 31, 46.
  12. , pp. 10, 28—30.
  13. , pp. 28—30.
  14. , pp. 130—132.
  15. Buta R. J. . . University of Alabama . Дата обращения: 26 мая 2022.
  16. , pp. 89—90.
  17. , p. 48.
  18. . science.nasa.gov . Дата обращения: 11 июля 2022. 11 июля 2022 года.
  19. , pp. 48—49.
  20. , pp. 49—50.

Литература

  • Buta R., Combes F. // Fundamentals of Cosmic Physics. — 1996. — Vol. 17. — P. 95–281.
  • Buta R. J. // Planets, Stars, and Stellar Systems / ed. by T. D. Oswalt. — N. Y. : Springer Reference , 2011. — Vol. 6 / ed. by W. C. Keel. — arXiv : .
Источник —

Same as Кольцо (галактики)