1845 में, अंग्रेजी खगोलशास्त्री लॉर्ड रॉस ने सर्पिल-प्रकार की नीहारिकाओं के एक पूरे वर्ग की खोज की। उनकी प्रकृति बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में ही स्थापित हुई थी। वैज्ञानिकों ने सिद्ध किया है कि ये नीहारिकाएं हमारी आकाशगंगा के समान विशाल तारा प्रणाली हैं, लेकिन वे इससे लाखों प्रकाश-वर्ष दूर हैं।
सामान्य जानकारी
सर्पिल आकाशगंगा (इस लेख में तस्वीरें उनकी संरचना की विशेषताओं को प्रदर्शित करती हैं) एक साथ खड़ी तश्तरी की एक जोड़ी या एक उभयलिंगी लेंस की तरह दिखती हैं। वे एक विशाल तारकीय डिस्क और एक प्रभामंडल दोनों का पता लगा सकते हैं। मध्य भाग, जो नेत्रहीन रूप से सूजन जैसा दिखता है, को आमतौर पर उभार कहा जाता है। और डिस्क के साथ चलने वाली डार्क बैंड (इंटरस्टेलर माध्यम की एक अपारदर्शी परत) को इंटरस्टेलर डस्ट कहा जाता है।
सर्पिल आकाशगंगाओं को आमतौर पर S अक्षर से निरूपित किया जाता है। इसके अलावा, वे आमतौर पर संरचना की डिग्री के अनुसार विभाजित होते हैं। ऐसा करने के लिए, मुख्य चरित्र में ए, बी या सी अक्षर जोड़े जाते हैं। इस प्रकार, Sa एक अविकसित आकाशगंगा से मेल खाती हैसर्पिल संरचना, लेकिन एक बड़े कोर के साथ। तीसरा वर्ग - एससी - एक कमजोर कोर और शक्तिशाली सर्पिल शाखाओं के साथ विपरीत वस्तुओं को संदर्भित करता है। मध्य भाग में कुछ स्टार सिस्टम में एक जम्पर हो सकता है, जिसे आमतौर पर बार कहा जाता है। इस मामले में, प्रतीक बी को पदनाम में जोड़ा जाता है। हमारी गैलेक्सी एक मध्यवर्ती प्रकार की है, बिना जम्पर के।
सर्पिल डिस्क संरचनाएं कैसे बनीं?
फ्लैट डिस्क के आकार के रूपों को स्टार क्लस्टर के रोटेशन द्वारा समझाया गया है। एक परिकल्पना है कि एक आकाशगंगा के निर्माण के दौरान, केन्द्रापसारक बल तथाकथित प्रोटोगैलेक्टिक बादल के घूर्णन की धुरी के लंबवत दिशा में संपीड़न को रोकता है। आपको यह भी पता होना चाहिए कि नीहारिकाओं के अंदर गैसों और तारों की गति की प्रकृति समान नहीं है: विसरित समूह पुराने तारों की तुलना में तेजी से घूमते हैं। उदाहरण के लिए, यदि गैस का अभिलक्षणिक घूर्णन वेग 150-500 किमी/सेकेंड है, तो प्रभामंडल हमेशा अधिक धीमी गति से गति करेगा। और ऐसी वस्तुओं से युक्त उभार की गति डिस्क से तीन गुना कम होगी।
स्टार गैस
आकाशगंगाओं के अंदर अपनी कक्षाओं में घूमने वाले अरबों स्टार सिस्टम को कणों का एक संग्रह माना जा सकता है जो एक प्रकार की तारकीय गैस बनाते हैं। और जो सबसे दिलचस्प है, उसके गुण साधारण गैस के बहुत करीब हैं। "कणों की एकाग्रता", "घनत्व", "दबाव", "तापमान" जैसी अवधारणाओं को इस पर लागू किया जा सकता है। यहां अंतिम पैरामीटर का एनालॉग औसत ऊर्जा हैसितारों की "अराजक" गति। तारकीय गैस द्वारा निर्मित घूर्णन डिस्क में, ध्वनि तरंगों के करीब एक सर्पिल प्रकार के रेयरफैक्शन-संपीड़न घनत्व की तरंगें फैल सकती हैं। वे कई सौ मिलियन वर्षों तक निरंतर कोणीय वेग से आकाशगंगा के चारों ओर दौड़ने में सक्षम हैं। वे सर्पिल शाखाओं के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं। जिस समय गैस का संपीडन होता है, ठंडे बादलों के बनने की प्रक्रिया शुरू हो जाती है, जिससे सक्रिय तारा बनना शुरू हो जाता है।
यह दिलचस्प है
प्रभामंडल और अण्डाकार प्रणालियों में, गैस गतिशील होती है, अर्थात गर्म होती है। तदनुसार, इस प्रकार की आकाशगंगा में तारों की गति अव्यवस्थित होती है। नतीजतन, स्थानिक रूप से करीब वस्तुओं के लिए उनके वेगों के बीच औसत अंतर कई सौ किलोमीटर प्रति सेकंड (वेग फैलाव) है। तारकीय गैसों के लिए, वेग फैलाव आमतौर पर क्रमशः 10-50 किमी/सेकेंड होता है, उनकी "डिग्री" काफ़ी ठंडी होती है। ऐसा माना जाता है कि इस अंतर का कारण उन दूर के समय (दस अरब साल से भी पहले) में है, जब ब्रह्मांड की आकाशगंगाओं का निर्माण शुरू ही हुआ था। सबसे पहले गोलाकार घटक बने थे।
सर्पिल तरंगें घनत्व तरंगें कहलाती हैं जो एक घूर्णन डिस्क के साथ चलती हैं। नतीजतन, इस प्रकार की आकाशगंगा के सभी तारे, जैसे कि, अपनी शाखाओं में मजबूर हो जाते हैं, फिर वहां से बाहर निकल जाते हैं। एकमात्र स्थान जहां सर्पिल भुजाओं और तारों की गति मेल खाती है, तथाकथित कोरोटेशन सर्कल है। वैसे, यह वह जगह है जहां सूर्य स्थित है।हमारे ग्रह के लिए, यह परिस्थिति बहुत अनुकूल है: पृथ्वी आकाशगंगा में अपेक्षाकृत शांत स्थान पर मौजूद है, परिणामस्वरूप, कई अरबों वर्षों से यह विशेष रूप से एक गांगेय पैमाने की प्रलय से प्रभावित नहीं हुई है।
सर्पिल आकाशगंगाओं की विशेषताएं
अण्डाकार संरचनाओं के विपरीत, प्रत्येक सर्पिल आकाशगंगा (उदाहरण लेख में प्रस्तुत तस्वीरों में देखे जा सकते हैं) का अपना अनूठा स्वाद है। यदि पहला प्रकार शांति, स्थिरता, स्थिरता से जुड़ा है, तो दूसरा प्रकार गतिकी, बवंडर, घुमाव है। शायद इसीलिए खगोलविद कहते हैं कि ब्रह्मांड (ब्रह्मांड) "उग्र" है। एक सर्पिल आकाशगंगा की संरचना में एक केंद्रीय कोर शामिल होता है, जिसमें से सुंदर भुजाएँ (शाखाएँ) निकलती हैं। वे धीरे-धीरे अपने स्टार क्लस्टर के बाहर अपनी रूपरेखा खो रहे हैं। इस तरह की उपस्थिति को एक शक्तिशाली, तेज गति से जोड़ा नहीं जा सकता है। सर्पिल आकाशगंगाओं को विभिन्न आकृतियों के साथ-साथ उनकी शाखाओं के पैटर्न की विशेषता होती है।
आकाशगंगाओं को कैसे वर्गीकृत किया जाता है
इस विविधता के बावजूद, वैज्ञानिक सभी ज्ञात सर्पिल आकाशगंगाओं को वर्गीकृत करने में सक्षम थे। हमने मुख्य पैरामीटर के रूप में हथियारों के विकास की डिग्री और उनके कोर के आकार का उपयोग करने का निर्णय लिया, और संपीड़न का स्तर अनावश्यक के रूप में पृष्ठभूमि में फीका पड़ गया।
सा
एडविन पी. हबल ने Sa वर्ग को उन सर्पिल आकाशगंगाओं को सौंपा जिनकी अविकसित शाखाएँ हैं। ऐसे समूहों में हमेशा बड़े कोर होते हैं। अक्सर किसी दिए गए वर्ग की आकाशगंगा का केंद्रपूरे क्लस्टर का आधा आकार है। इन वस्तुओं को कम से कम अभिव्यक्ति की विशेषता है। उनकी तुलना अण्डाकार तारा समूहों से भी की जा सकती है। सबसे अधिक बार, ब्रह्मांड की सर्पिल आकाशगंगाओं की दो भुजाएँ होती हैं। वे नाभिक के विपरीत किनारों पर स्थित हैं। शाखाएं एक सममित, समान तरीके से खोलती हैं। केंद्र से दूरी के साथ, शाखाओं की चमक कम हो जाती है, और एक निश्चित दूरी पर वे दिखाई देना बंद कर देते हैं, क्लस्टर के परिधीय क्षेत्रों में खो जाते हैं। हालांकि, ऐसी वस्तुएं हैं जिनमें दो नहीं, बल्कि अधिक आस्तीन हैं। सच है, आकाशगंगा की ऐसी संरचना काफी दुर्लभ है। असममित नीहारिकाएं और भी दुर्लभ होती हैं, जब एक शाखा दूसरी से अधिक विकसित होती है।
एसबी और एससी
एडविन पी. हबल उपवर्ग Sb के पास अधिक विकसित हथियार हैं, लेकिन उनके पास समृद्ध प्रभाव नहीं हैं। नाभिक पहली प्रजातियों की तुलना में काफी छोटे होते हैं। सर्पिल तारा समूहों के तीसरे उपवर्ग (एससी) में अत्यधिक विकसित शाखाओं वाली वस्तुएं शामिल हैं, लेकिन उनका केंद्र अपेक्षाकृत छोटा है।
क्या पुनर्जन्म संभव है?
वैज्ञानिकों ने पाया है कि सर्पिल संरचना मजबूत संपीड़न के परिणामस्वरूप तारों की अस्थिर गति का परिणाम है। इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, एक नियम के रूप में, गर्म दिग्गज बाहों में केंद्रित होते हैं और फैलाने वाले पदार्थ के मुख्य द्रव्यमान - इंटरस्टेलर धूल और इंटरस्टेलर गैस - वहां जमा होते हैं। इस घटना को दूसरे कोण से भी देखा जा सकता है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि इसके विकास के क्रम में एक बहुत ही संकुचित तारा समूहअब अपने संपीड़न की डिग्री नहीं खो सकता है। इसलिए, विपरीत संक्रमण भी असंभव है। नतीजतन, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि अण्डाकार आकाशगंगाएँ एक सर्पिल में नहीं बदल सकती हैं, और इसके विपरीत, क्योंकि इस तरह से ब्रह्मांड (ब्रह्मांड) की व्यवस्था की जाती है। दूसरे शब्दों में, ये दो प्रकार के तारा समूह एकल विकासवादी विकास के दो अलग-अलग चरण नहीं हैं, बल्कि पूरी तरह से अलग प्रणालियाँ हैं। प्रत्येक ऐसा प्रकार एक अलग संपीड़न अनुपात के कारण विपरीत विकासवादी पथों का एक उदाहरण है। और यह विशेषता, बदले में, आकाशगंगाओं के घूर्णन में अंतर पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, यदि एक तारा प्रणाली अपने गठन के दौरान पर्याप्त घुमाव प्राप्त करती है, तो यह सर्पिल भुजाओं को अनुबंधित और विकसित कर सकती है। यदि रोटेशन की डिग्री अपर्याप्त है, तो आकाशगंगा कम संकुचित होगी, और इसकी शाखाएं नहीं बनेंगी - यह एक क्लासिक अण्डाकार आकृति होगी।
और क्या अंतर हैं
अण्डाकार और सर्पिल तारा प्रणालियों के बीच अन्य अंतर हैं। इस प्रकार, पहले प्रकार की आकाशगंगा, जिसमें निम्न स्तर का संपीड़न होता है, को विसरित पदार्थ की एक छोटी मात्रा (या पूर्ण अनुपस्थिति) की विशेषता होती है। इसी समय, उच्च स्तर के संपीड़न वाले सर्पिल समूहों में गैस और धूल के कण दोनों होते हैं। वैज्ञानिक इस अंतर को इस प्रकार स्पष्ट करते हैं। धूल के कण और गैस के कण अपनी गति के दौरान समय-समय पर टकराते रहते हैं। यह प्रक्रिया लोचदार है। टक्कर के बाद, कण अपनी कुछ ऊर्जा खो देते हैं, और परिणामस्वरूप, वे धीरे-धीरे उन में बस जाते हैंस्टार सिस्टम में स्थान जहां कम से कम संभावित ऊर्जा होती है।
अत्यधिक संकुचित सिस्टम
यदि ऊपर वर्णित प्रक्रिया अत्यधिक संकुचित तारा प्रणाली में होती है, तो विसरित पदार्थ आकाशगंगा के मुख्य तल पर बैठ जाना चाहिए, क्योंकि यहीं पर स्थितिज ऊर्जा का स्तर सबसे कम होता है। यहीं पर गैस और धूल के कण जमा होते हैं। इसके अलावा, फैलाना पदार्थ तारा समूह के मुख्य तल में अपनी गति शुरू करता है। कण गोलाकार कक्षाओं में लगभग समानांतर चलते हैं। नतीजतन, यहां टकराव काफी दुर्लभ हैं। यदि वे होते हैं, तो ऊर्जा हानि नगण्य है। इससे यह पता चलता है कि पदार्थ आकाशगंगा के केंद्र में आगे नहीं बढ़ता है, जहां संभावित ऊर्जा का स्तर और भी कम होता है।
कमजोर रूप से संकुचित सिस्टम
अब विचार करें कि एक दीर्घवृत्ताकार आकाशगंगा कैसे व्यवहार करती है। इस प्रकार की एक तारा प्रणाली इस प्रक्रिया के पूरी तरह से अलग विकास द्वारा प्रतिष्ठित है। यहां, मुख्य विमान निम्न स्तर की संभावित ऊर्जा के साथ एक स्पष्ट क्षेत्र नहीं है। इस पैरामीटर में एक मजबूत कमी केवल स्टार क्लस्टर की केंद्रीय दिशा में होती है। और इसका मतलब है कि तारे के बीच की धूल और गैस आकाशगंगा के केंद्र की ओर आकर्षित होंगी। परिणामस्वरूप, यहां विसरित पदार्थ का घनत्व बहुत अधिक होगा, सर्पिल प्रणाली में सपाट प्रकीर्णन की तुलना में बहुत अधिक होगा। आकर्षण बल की क्रिया के तहत संचय के केंद्र में एकत्रित धूल और गैस के कण सिकुड़ने लगेंगे, जिससे घने पदार्थ का एक छोटा क्षेत्र बन जाएगा। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि भविष्य में इस मामले सेनए सितारे बनने लगते हैं। यहां कुछ और महत्वपूर्ण है - कमजोर रूप से संकुचित आकाशगंगा के मूल में स्थित गैस और धूल का एक छोटा बादल, अवलोकन के दौरान खुद को पता लगाने की अनुमति नहीं देता है।
मध्यवर्ती चरण
हमने दो मुख्य प्रकार के तारा समूहों पर विचार किया है - एक कमजोर और एक मजबूत स्तर के संपीड़न के साथ। हालाँकि, मध्यवर्ती चरण भी होते हैं जब सिस्टम का संपीड़न इन मापदंडों के बीच होता है। ऐसी आकाशगंगाओं में, यह विशेषता इतनी मजबूत नहीं होती कि विसरित पदार्थ क्लस्टर के पूरे मुख्य तल पर जमा हो सके। और साथ ही, यह इतना कमजोर नहीं है कि गैस और धूल के कण कोर के क्षेत्र में केंद्रित हो सकें। ऐसी आकाशगंगाओं में, विसरित पदार्थ एक छोटे से समतल में एकत्रित हो जाता है जो तारा समूह के केंद्र के चारों ओर एकत्रित हो जाता है।
वर्जित आकाशगंगा
सर्पिल आकाशगंगाओं का एक अन्य उपप्रकार ज्ञात है - यह एक बार के साथ एक तारा समूह है। इसकी विशेषता इस प्रकार है। यदि एक पारंपरिक सर्पिल प्रणाली में हथियार सीधे डिस्क के आकार के कोर से निकलते हैं, तो इस प्रकार में केंद्र सीधे पुल के बीच में स्थित होता है। और ऐसे क्लस्टर की शाखाएं इस खंड के सिरों से शुरू होती हैं। इन्हें क्रास्ड स्पाइरल की आकाशगंगा भी कहा जाता है। वैसे, इस जम्पर की भौतिक प्रकृति अभी भी अज्ञात है।
इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने एक और प्रकार के तारा समूहों की खोज की है। उन्हें सर्पिल आकाशगंगाओं की तरह एक कोर की विशेषता है, लेकिन उनके पास हथियार नहीं हैं। कोर की उपस्थिति मजबूत संपीड़न को इंगित करती है, लेकिनअन्य सभी पैरामीटर दीर्घवृत्तीय प्रणालियों से मिलते जुलते हैं। ऐसे समूहों को लेंटिकुलर कहा जाता है। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि ये नीहारिकाएं एक सर्पिल आकाशगंगा द्वारा विसरित पदार्थ के नष्ट होने के परिणामस्वरूप बनती हैं।
