ดาราจักรชนิดก้นหอย
ดาราจักรชนิดก้นหอยประกอบด้วยแถบจานหมุนของดาวฤกษ์และสสารระหว่างดาว มีดุมโป่งนูนบริเวณกึ่งกลางซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์เก่าแก่ ถัดจากดุมตรงกลางเป็นแขนสว่างทอดออกไปสู่ด้านนนอก ตามระบบการจำแนกดาราจักรของฮับเบิล ดาราจักรชนิดก้นหอยอยู่ในประเภท S ตามด้วยอักษร (a, b หรือ c) ซึ่งใช้บอกระดับความแน่นของแขนดาราจักรและขนาดของดุมที่ศูนย์กลาง ดาราจักรแบบ Sa จะมีแขนที่บีบแน่น ไม่ค่อยเห็นเป็นแขนชัดเจนนัก และมีดุมค่อนข้างใหญ่ ในทางตรงข้าม ดาราจักรแบบ Sc จะมีแขนที่กว้าง เห็นเป็นแขนชัดเจน และมีดุมที่ค่อนข้างเล็ก[34]
แขนของดาราจักรชนิดก้นหอยมีลักษณะคล้ายคลึงกับก้นหอยลอการิทึม ซึ่งเป็นรูปแบบที่สามารถแสดงให้เห็นในทางทฤษฎีว่าเกิดจากความปั่นป่วนภายในดาวฤกษ์ต่าง ๆ ที่หมุนวนไปในทางเดียวกัน แขนเคลื่อนที่ไปรอบศูนย์กลางเช่นเดียวกับดาวฤกษ์ แต่มันเคลื่อนไปด้วยความเร็วเชิงมุมคงที่ หมายความว่าบรรดาดาวฤกษ์ทั้งหลายจะเคลื่อนเข้าและออกจากแขน โดยที่ดาวฤกษ์ใกล้แกนดาราจักรโคจรเร็วกว่าแขน ส่วนดาวฤกษ์รอบนอกจะโคจรช้ากว่าแขน เชื่อกันว่าแขนก้นหอยเป็นส่วนที่มีความหนาแน่นของสสารสูง หรือเป็น “คลื่นความหนาแน่น” เมื่อดาวฤกษ์เคลื่อนผ่านแขน ความเร็วของระบบดาวแต่ละระบบจะเปลี่ยนแปลงไปตามแรงโน้มถ่วงของส่วนที่มีความหนาแน่นสูงกว่า (ความเร็วจะกลับคืนเป็นปกติหลังจากดาวฤกษ์เคลื่อนออกไปยังอีกด้านหนึ่งของแขน) ปรากฏการณ์นี้คล้ายคลึงกับ “คลื่น” ในการเคลื่อนที่ของรถยนต์บนถนนที่ติดขัด เราสามารถมองเห็นแขนดาราจักรได้เนื่องจากความหนาแน่นของสสารสนับสนุนให้เกิดก่อตัวของดาวฤกษ์ ดังนั้นภายในแขนจึงมีดาวฤกษ์ที่สว่างและอายุน้อยเป็นจำนวนมาก
ดาราจักรชนิดก้นหอยส่วนใหญ่มักมีแถบของดาวฤกษ์ ลักษณะเหมือนคาน ขยายออกไปจากแกนกลางทั้งสองด้าน คานดังกล่าวไปบรรจบกับโครงสร้างแขนก้นหอยของดาราจักร[35] ตามการจำแนกฮับเบิล ดาราจักรแบบนี้จัดเป็นประเภท SB ตามด้วยตัวอักษรเล็ก (a, b หรือ c) ซึ่งใช้ระบุรูปแบบของแขนก้นหอย (ทำนองเดียวกับการจำแนกประเภทในดาราจักรชนิดก้นหอยทั่วไป) เชื่อว่าคานของดาราจักรเป็นเพียงโครงสร้างชั่วคราวซึ่งอาจเกิดจากคลื่นความหนาแน่นที่แผ่ออกมาจากแกนกลาง หรืออาจเกิดจากอันตรกิริยากับดาราจักรอื่น[36] ดาราจักรชนิดก้นหอยมีคานส่วนมากมีพลัง อันอาจเป็นผลจากการที่แก๊สไหลผ่านแขนก้นหอยเข้าไปสู่แกนกลางของดาราจักร[37]
ดาราจักรของเราเป็นดาราจักรขนาดใหญ่ จัดอยู่ในชนิดก้นหอยมีคาน[38] มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 30 กิโลพาร์เซก และหนาประมาณ 1 กิโลพาร์เซก มีดาวฤกษ์อยู่ประมาณ 200,000 ล้านดวง[39] และมีมวลรวมประมาณ 600,000 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์[40]
สัณฐานอื่น ๆ
Hoag’s Object ตัวอย่างของดาราจักรชนิดวงแหวน ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ดาราจักรแปลก (peculiar galaxy) คือการก่อตัวของดาราจักรที่มีลักษณะผิดปกติอันเนื่องมาจากอันตรกิริยากับดาราจักรอื่น ตัวอย่างเช่น ดาราจักรชนิดวงแหวน ซึ่งมีโครงสร้างของดาวฤกษ์และสสารระหว่างดาวเรียงกันเป็นรูปคล้ายวงแหวนอยู่รอบแกนกลาง เชื่อว่าดาราจักรชนิดวงแหวนเกิดขึ้นจากการที่ดาราจักรขนาดเล็กเคลื่อนที่ผ่านแกนกลางของดาราจักรชนิดก้นหอย[41] เหตุการณ์นี้อาจเกิดขึ้นกับดาราจักรแอนดรอเมดาก็ได้ เพราะเมื่อสำรวจในย่านอินฟราเรด พบว่ามีโครงสร้างคล้ายวงแหวนหลายชั้นอยู่รอบดาราจักร[42]
ดาราจักรชนิดลูกสะบ้า (lenticular galaxy) เป็นดาราจักรที่มีรูปร่างกึ่ง ๆ ระหว่างดาราจักรรีกับชนิดก้นหอย ในการจำแนกฮับเบิล ดาราจักรชนิดลูกสะบ้าถูกจัดให้อยู่ในประเภท S0 มีแขนก้นหอยจาง ๆ ที่ไม่ชัดเจน และมีดาวฤกษ์รวมตัวกันเป็นทรงรีด้วย[43] (ดาราจักรชนิดลูกสะบ้ามีคาน จัดเป็นดาราจักรประเภท SB0)
ดาราจักร NGC 5866 ตัวอย่างดาราจักรชนิดลูกสะบ้า ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
นอกเหนือจากการจำแนกประเภทของดาราจักรตามที่บรรยายไว้ข้างต้นแล้ว ยังมีดาราจักรอีกจำนวนหนึ่งที่ไม่สามารถจำแนกได้ว่ามีสัณฐานรีหรือเป็นชนิดก้นหอย จึงจำแนกดาราจักรเหล่านี้เป็น “ดาราจักรไร้รูปแบบ” ดาราจักรประเภท Irr-I มีโครงสร้างให้เห็นบ้าง แต่ยังไม่ชัดเจนพอที่จะจำแนกได้ตามระบบของฮับเบิล ส่วนดาราจักรประเภท Irr-II นั้นไม่ปรากฏโครงสร้างใด ๆ เลยเมื่อเทียบกับการจำแนกฮับเบิล และเป็นดาราจักรที่กำลังถูกรบกวนหรือถูกทำลายด้วยแรงโน้มถ่วง[44] ตัวอย่างของดาราจักร (แคระ) ชนิดไร้รูปแบบที่อยู่ใกล้เรา ได้แก่ เมฆแมเจลแลน
ดาราจักรแคระ
ดูบทความหลักที่: ดาราจักรแคระ
แม้ดาราจักรที่โดดเด่นสะดุดตาและเป็นที่รู้จักคือดาราจักรรีและดาราจักรชนิดก้นหอย แต่ดาราจักรส่วนมากในเอกภพเป็นดาราจักรแคระ ดาราจักรขนาดเล็กเหล่านี้มีขนาดเพียงราวหนึ่งในร้อยส่วนของทางช้างเผือกเท่านั้น ดาราจักรแคระประกอบด้วยดาวฤกษ์เพียงไม่กี่พันล้านดวง
ยังมีดาราจักรขนาดจิ๋วอีกหลายแห่งที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ โดยมีขนาดราว 100 พาร์เซกเท่านั้น[45]
ดาราจักรแคระหลายดาราจักรอาจโคจรรอบดาราจักรอื่นที่มีขนาดใหญ่กว่า ดาราจักรทางช้างเผือกเองมีดาราจักรขนาดเล็กโคจรอยู่รอบ ๆ อย่างน้อยหนึ่งโหล จากจำนวนทั้งหมดที่คาดว่ามีอยู่ราว 300-500 ดาราจักรซึ่งยังค้นไม่พบ[46] ดาราจักรแคระอาจได้รับการจำแนกเป็นดาราจักรรี ก้นหอย หรือไร้รูปแบบก็ได้ แต่ดาราจักรแคระทรงรีมักดูไม่ค่อยเหมือนดาราจักรรีขนาดใหญ่ มันจึงมักถูกเรียกว่าดาราจักรแคระคล้ายทรงกลม (dwarf spheroidal galaxies)
