การจำแนกลักษณะทางสัณฐานวิทยาของกาแล็กซี่
การจำแนกลักษณะทางสัณฐานวิทยาของกาแล็กซี่ เป็นระบบที่นักดาราศาสตร์ใช้ เพื่อแบ่งกาแลคซี ออกเป็นกลุ่มต่างๆตาม รูปลักษณ์ของพวกเขา มีหลายรูปแบบที่สามารถจำแนกกาแลคซีได้ตามลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ ลำดับฮับเบิล คิดค้นโดย เอ็ดวินฮับเบิล และต่อมาขยายตัวโดย เกราร์ดเด Vaucouleurs และ Allan Sandage อย่างไรก็ตามปัจจุบันการจำแนกและสัณฐานวิทยาของกาแลคซีส่วนใหญ่ทำได้โดยใช้วิธีการคำนวณและสัณฐานวิทยาทางกายภาพ
ลำดับฮับเบิลเป็นรูปแบบการจำแนกทางสัณฐานวิทยาของกาแลคซี ที่คิดค้นโดย Edwin Hubble ในปี 1926 มักรู้จักกันในชื่อเรียกขานว่า “ส้อมเสียงของฮับเบิล” เนื่องจากรูปร่างที่เป็นตัวแทนตามประเพณี โครงร่างของฮับเบิลแบ่งกาแลคซีออกเป็นสามชั้นกว้าง ๆ ตามลักษณะการมองเห็นของพวกมัน (แต่เดิมอยู่บน จานภาพถ่าย ):
กาแลคซีรูปไข่ มีการกระจายแสงที่ราบรื่นไม่มีคุณลักษณะและปรากฏเป็นวงรีในภาพซึ่งแสดงด้วยตัวอักษร “E “ตามด้วยจำนวนเต็ม n แทนระดับความเป็นวงรีบนท้องฟ้าการจัดอันดับความเป็นวงรีเฉพาะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแกนหลัก (a) ต่อแกนรอง (b) ดังนั้น:
กาแลคซีเกลียว ประกอบด้วยแผ่นดิสก์ที่แบนโดยมี ดาว ก่อตัว โครงสร้าง (โดยปกติจะมีอาวุธสองชิ้น) เกลียว และความเข้มข้นกลางของดาวที่เรียกว่า bulge ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับกาแล็กซีรูปไข่ จะได้รับสัญลักษณ์ “S” โดยประมาณครึ่งหนึ่งของเกลียวทั้งหมดยังสังเกตเห็นว่ามีโครงสร้างคล้ายแท่งซึ่งยื่นออกมาจากส่วนนูนตรงกลาง เกลียวที่ถูกห้าม เหล่านี้จะได้รับสัญลักษณ์ “SB”
แม่และเด็ก กาแลคซี (กำหนดให้ S0) ยังประกอบด้วยส่วนกลางที่สว่าง กระพุ้ง ล้อมรอบด้วยโครงสร้างที่ขยายออกไปคล้ายดิสก์ แต่ต่างจากกาแลคซีแบบเกลียว ดิสก์ของกาแลคซีแบบเลนท์จะมองไม่เห็น โครงสร้างแบบเกลียวและไม่ได้ก่อตัวเป็นดาวอย่างแข็งขันในปริมาณที่มีนัยสำคัญใด ๆ
ลำดับฮับเบิลตลอดประวัติศาสตร์ของจักรวาล
ชั้นเรียนกว้าง ๆ เหล่านี้สามารถขยายได้เพื่อให้สามารถแยกแยะลักษณะที่แตกต่างออกไปได้มากขึ้นและครอบคลุมกาแลคซีประเภทอื่น ๆ เช่น กาแลคซีที่ผิดปกติ ซึ่งไม่มีโครงสร้างปกติที่ชัดเจน (ไม่ว่าจะเป็นเหมือนดิสก์หรือทรงรี)
ลำดับฮับเบิลมักแสดงในรูปแบบของส้อมสองง่ามโดยมีวงรีอยู่บน ซ้าย (โดยที่ระดับความเป็นวงรีเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา) และเกลียวที่มีหนามและไม่มีคานที่สร้างง่ามขนานสองอันของส้อม กาแล็กซีแม่และเด็กวางอยู่ระหว่างวงรีและแกนเกลียว ณ จุดที่ง่ามทั้งสองมาบรรจบกับ“ ที่จับ”
จนถึงทุกวันนี้ลำดับฮับเบิลเป็นระบบที่ใช้กันมากที่สุดในการจำแนกกาแลคซีทั้งในมืออาชีพ การวิจัยทางดาราศาสตร์และใน ดาราศาสตร์สมัครเล่น อย่างไรก็ตามในเดือนมิถุนายน 2019 นักวิทยาศาสตร์พลเมือง ผ่าน Galaxy Zoo รายงานว่า การจำแนกฮับเบิลตามปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับกาแลคซีแบบเกลียว อาจไม่เป็นเช่นนั้น ได้รับการสนับสนุนและอาจต้องอัปเดต
ระบบ De Vaucouleurs
ฮับเบิล – de Vaucouleurs Galaxy Morphology Diagram
NGC 6782 : ดาราจักรชนิดก้นหอย (ประเภท SB (r) 0 / a) ที่มีสาม วงแหวนที่มีรัศมีต่างกันเช่นเดียวกับแถบ
NGC 7793 : ดาราจักรชนิดก้นหอยประเภท SA d.
เมฆแมกเจลแลนใหญ่ : ดาราจักร SBm ประเภทหนึ่ง
ระบบ de Vaucouleurs สำหรับการจำแนกกาแลคซีเป็นส่วนขยายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของ ลำดับฮับเบิล ซึ่งอธิบายครั้งแรกโดย Gérard de Vaucouleurs ในปี 1959 De Vaucouleurs แย้งว่าการจำแนกสองมิติของฮับเบิล ของ ดาราจักรชนิดก้นหอย ซึ่งขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของแขนก้นหอยและการมีหรือไม่มีแถบ – ไม่ได้อธิบายลักษณะทางสัณฐานวิทยาของดาราจักรที่สังเกตได้ทั้งหมดอย่างเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาแย้งว่า วงแหวน และ เลนส์ เป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญของดาราจักรชนิดก้นหอย
ระบบ de Vaucouleurs ยังคงการแบ่งกาแล็กซีพื้นฐานของฮับเบิลเป็น วงรี , lenticulars , spirals และ ผิดปกติ เพื่อเสริมโครงร่างของฮับเบิล de Vaucouleurs ได้นำเสนอระบบการจำแนกที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นสำหรับดาราจักรชนิดก้นหอยโดยพิจารณาจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาสามประการ:
บาร์ กาแลคซีแบ่งออกตามการมีหรือไม่มีแท่งนิวเคลียร์ De Vaucouleurs ได้เปิดตัวสัญกรณ์ SA เพื่อแสดงถึงดาราจักรชนิดก้นหอยที่ไม่มีแท่งซึ่งช่วยเสริมการใช้ SB ของฮับเบิลสำหรับเกลียวที่ถูกห้าม นอกจากนี้เขายังอนุญาตให้มีคลาสระดับกลางซึ่งแสดงถึง SAB ซึ่งมีเกลียวที่ถูกกันอย่างอ่อน ๆ กาแล็กซีแม่และเด็กยังถูกจัดอยู่ในประเภทที่ไม่มีการกั้น (SA0) หรือมีแถบกัน (SB0) โดยสัญกรณ์ S0 สงวนไว้สำหรับกาแลคซีเหล่านั้นซึ่งไม่สามารถบอกได้ว่ามีแท่งอยู่หรือไม่ (โดยปกติจะเป็นเพราะพวกมันอยู่ชิดขอบเส้น – สายตา)
วงแหวน กาแลคซีแบ่งออกเป็นกลุ่มที่มีโครงสร้างคล้ายวงแหวน (แสดงว่า “(r)”) และกลุ่มที่ไม่มีวงแหวน (แสดงว่า “(s)”) ที่เรียกว่ากาแลคซี “ทรานซิชัน” จะได้รับสัญลักษณ์ (rs)
แขนเกลียว เช่นเดียวกับในโครงร่างดั้งเดิมของฮับเบิลกาแลคซีแบบเกลียวจะถูกกำหนดให้กับชั้นเรียนโดยพิจารณาจากความหนาแน่นของแขนเกลียวเป็นหลัก โครงร่าง de Vaucouleurs ขยายแขนของส้อมเสียงของฮับเบิลเพื่อรวมคลาสเกลียวเพิ่มเติมอีกหลายคลาส:
Sd (SBd) – แขนที่แตกกระจายซึ่งประกอบด้วยกระจุกดาวและเนบิวล่าแต่ละกลุ่ม กระพุ้งกลางจางมาก
Sm (SBm) – มีลักษณะผิดปกติ ไม่มีส่วนประกอบที่นูน
Im – กาแลคซีที่มีความผิดปกติสูง
กาแลคซีส่วนใหญ่ในสามชั้นนี้ถูกจัดประเภทเป็น Irr I ตามโครงร่างดั้งเดิมของฮับเบิล นอกจากนี้คลาส Sd ยังมีกาแลคซีบางส่วนจากคลาส Sc ของฮับเบิล กาแลคซีในคลาส Sm และ Im เรียกว่าเกลียว “ Magellanic” และไม่สม่ำเสมอตามลำดับหลัง Magellanic Clouds เมฆแมกเจลแลนใหญ่ เป็นประเภท SBm ในขณะที่ เมฆแมกเจลแลนเล็ก ผิดปกติ (Im)
องค์ประกอบที่แตกต่างกันของรูปแบบการจำแนกจะรวมกัน – ตามลำดับใน ซึ่งมีการระบุไว้ – เพื่อให้การจำแนกประเภทของกาแลคซีอย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่นดาราจักรชนิดก้นหอยที่ถูกกันอย่างอ่อน ๆ ซึ่งมีแขนที่พันกันหลวม ๆ และวงแหวนจะแสดงเป็น SAB (r) c
ด้วยสายตาระบบ de Vaucouleurs สามารถแสดงเป็น เวอร์ชันสามมิติ ของส้อมเสียงของฮับเบิลโดยมีระยะ (ความเป็นเกลียว) บนแกน x, ครอบครัว (การกั้น) บน y – แกนและความหลากหลาย (วงแหวน) บนแกน z
