Позагалактична астрономія - Юрій Кудря 2016
РОЗДІЛ 2
КЛАСИФІКАЦІЇ ТА ОПИС ГАЛАКТИК
2.9. Інші класифікації галактик
Класифікація ван ден Берга. Класифікація галактик DDO (David Dunlap Observatory, University of Toronto, Canada — на честь обсерваторії, де працював ван ден Берг) ґрунтується на вивченні форм великих галактик із Паломарського атласу неба (POSS, Palomar Observatory Sky Survey). Першу версію класифікації було опубліковано у 1960 році, а останню — RDDO-класифікацію (revised, модифіковану) — у 1976 році.
Основні проблеми, які вбачав ван ден Берг у габблівській класифікації, стосувалися лінзоподібних галактик класів S01—S03та класу Sa. Крім того, цю класифікацію, на його думку, потрібно було доповнити вказівкою класу світності та ефектів оточення.
Оскільки зображення яскравих галактик в POSS-атласі були переотриманими, що не давало можливості розрізнити типи S0 і Е, то ван ден Берг їх усіх позначав як Е, роблячи виняток лише для систем із диском — SD. (Однак у пізнішій версії він відновив відмінність між S0 і Е.) Ван ден Берг зберіг типи Габбла Sа, Sb, Sc, Irr та SB, а також позначив проміжні типи між S і SB як S(B).
Головне досягнення класифікації ван ден Берга (1960) полягає у введенні класів світності для спіралей і неправильних галактик. На його думку, класи світності корелюють з формою спіральної структури настільки точно, що за лише виглядом галактики можна оцінювати її світність з точністю, не меншою як 0m,5.
Для пізніх класів (спіралей) ван ден Берг ввів п’ять класів світності: I, II, III — для Sb-галактик, I, II, III, IV, V — для Sс-галактик, II, III, IV — для неправильних галактик. Найбільш світні належать класу I, найменш світні — класу V. Різниця в один клас світності приблизно відповідає одній зоряній величині. За аналогією із зорями ван ден Берг називає галактики класів I, II, III, IV, V відповідно надгігантами, яскравими гігантами, нормальними гігантами, субгігантами та карликами.
Галактики з розмитими або туманними рукавами позначають літерою n, деформовані гілки — t, а клаптикуватість рукавів — значком *. В особливо чітко виражених випадках ці літери та знаки подвоюються. У «м’яких випадках» ці символи беруть в дужки.
У 1976 році ван ден Берг ввів поняття «анемічної» спіралі типів Aa, Ab та Ac. Оскільки в нормальних спіралях є велика кількість газу, а в лінзоподібних його майже немає, то мусить бути проміжний клас галактик. Такі галактики він і назвав «анемічними» (недокрівними) спіралями. Лінзоподібні галактики він виділив окремим «зубом» своєї «виделки» (рис. 2.28). Таке нововведення ван ден Берг обґрунтовував на підставі результатів досліджень Сендейджа та інших: розподіл за справжнім (не видимим) відношенням осей для лінзоподібних галактик аналогічний до такого для спіралей.
Рис. 2.28. Класифікаційна схема ван ден Берга
Класифікація ван ден Берга мало застосовувалася іншими авторами і має здебільшого історичну цінність, хоча такий елемент його класифікації, як класи світності, а також деяку термінологію (анемічна спіраль) досить широко використовують.
Класифікація Моргана (Йєркська система) розроблена в Йєркській обсерваторії (Чиказький університет). Класифікація базується на кореляції між ступенем концентрації світності та домінуючим спектральним класом зоряного населення. Цю залежність досліджували У. Морган і Н. Мейолл (1957); класифікація викладена у двох працях Моргана (1958, 1959).
Галактики з профілем яскравості, сильно концентрованим до центру, виявили домінуючий спектр зір класу К. Слабко концентрований профіль яскравості мають галактики з домінуючим спектром зір класу А. Повна класифікаційна схема ґрунтується на таких якісних параметрах:
• концентрація — а (дуже мала концентрація світла до центру галактики), af, f, fg, g, gk, k (сильна концентрація);
• форма — 11 підкласів: S (спіралі); B (спіралі з баром); E (еліптичні), I (неправильні, іррегулярні); D (із дифузним зовнішнім оточенням), R (із ротаційно-обертовою симетрією); L (із низькою поверхневою яскравістю, серед них карликові системи); N (із яскравим ядром, такі галактики пізніше ідентифікували як сейфертовські та радіогалактики); окремі випадки: Ер — еліптичні системи з пиловим компонентом (пекулярний випадок); cD — із дуже протяжним зовнішнім оточенням (газовим), наприклад — М 87; db — гантелеподібні;
• видима сплющеність форми — Tilt index — індекс нахилу, від 1 до 7: 1 — видимі пласом, 7 — видимі з ребра.
Класифікація Моргана використовувалася тільки в одному з відомих каталогів — Морфологічному каталозі галактик Воронцова-Вельямінова зі співавторами (1962—1968). Самі ж Моргай та Мейолл вважали, що їхню класифікацію слід розглядати як додаткову до габблівської, в якій використовується кореляція між спектральним класом та співвідношенням спіралей та балджу.
Класифікація де Вокулера. Свою класифікацію де Вакулер описав у декількох працях кінця 1950-х — початку 1960-х років. Її часто називають тривимірною класифікацією («лимоном» де Вокулера; рис. 2.29).
Ця класифікація відрізняється від другої класифікації Габбла тим, що розширює перелік форм залежно від розміру перемички спіральних галактик. У ній спіралі подані трьома сім’ями: SA — прості спіралі, SB — спіралі з перемичкою, SAB — проміжні типи. Залежно від розвинення кільцевих структур є спіральні (s), кільцеві (г) і проміжні (rs) типи. У типі (s) два головні рукава є дотичними до ядра або перпендикулярними до бара на його кінцях. У типі (г) є спіральні рукави, дотичні до внутрішнього кільця, пересіченого баром, або рукава, що відходять від чогось, подібного до кільця, яке оточує ядро у разі відсутності бара.
Рис. 2.29. «Лимон» де Вокулера
Крім введення проміжної сім’ї спіралей SAB де Вокулер продовжив досліджувати послідовності спіралей до неправильних галактик із гарячими зорями. Прийнявши типи Шеплі Sd і SBd зі слабко помітним балджем і порівняно найяскравішими рукавами, він ввів типи, перехідні до неправильних Sm і SB(s)m (наприклад, Велика Магелланова Хмара), а зовсім неправильні позначив Im і IBm (скоротивши позначення Irr). Карликові еліптичні та неправильні галактики він позначив літерою d (від англ. dwarf — карлик) перед символом їхнього типу. Але ця особливість не вкладається в класифікацію галактик за їхнім виглядом і потребує інформацію про їхню світність.
Ранні чи пізні підтипи (стадії) у неспіральних галактиках де Вокулер позначав + та -. Так, Е+ — перехідний тип від Е до S0; у кожному з типів лінзоподібних галактик є три підтипи — S0-, S00, S0+; перехідний тип між S0 та Sa позначали (як і Еаббл) S0/a. Іноді знаки + та - використовували і для спіральних типів, наприклад, Sa+ та Sb-. Однак різниця між такими типами виявилася дуже малою, тому застосовували позначення Sab.
Наявність слабкого великого зовнішнього кільця (за Вокулером) поблизу типу S0/a позначають літерою R також перед символами, що визначають тип галактики. Галактики, класифіковані детально, повернені ребром, структуру яких не видно, доповнюються символом sp (spindle, веретено).
Таблиця 2.1. Числовий код морфологічного типу
Тип |
Значення |
Тип |
Значення |
Тип |
Значення |
|
E0 |
-5 |
S0/a |
0 |
Scd |
6 |
E+ |
-4 |
Sa |
1 |
Sd |
7 |
|
S0- |
-3 |
Sab |
2 |
Sdm |
8 |
|
S0° |
-2 |
Sb |
3 |
Sm |
9 |
S0+ |
-1 |
Sbc |
4 |
Im |
10 |
Sc |
5 |
З ім’ям де Вокулера пов’язаний числовий код морфологічного типу галактик, який має велике значення у ході вивчення кореляційних залежностей параметрів галактик від морфологічного типу. Числове кодування наведено у табл. 2.1.
Іноді можна зустріти розширене кодування типів. Так, типу сі (компактні неправильні галактики) відповідає Т = 11, типу сЕ (компактні еліптичні галактики) — Т = -6. Іноді до типу Т = 11 відносять водневі хмари без зір, що випромінюють у радіодіапазоні.
Приклади галактик, класифікованих за де Вокулером, подано на рис. 2.4—2.27, де у підписах до рисунків поряд із Габблівськими типами в дужках указані типи за де Вокулером. Усі вокулерівські типи утворюють тривимірну конструкцію («лимон» або «діжка» де Вокулера). «Лимон» зображено на рис. 2.29, а його розріз в області спіралей — на рис. 2.30.
Класифікація де Вокулера є найдетальнішою, її використовують у позагалактичних базах даних NED та HYPERLEDA (в NED іноді зустрічаються також габблівські типи), але дещо в різних позначеннях. Зауважимо, що в базах даних окремо позначено компактність об’єкта с чи дифузність D, а також наявність злиття M (merging). Крім того, пекулярність форми позначають «pec», галактики з полярними кільцями — PR, зовнішнє кільце — (R), зовнішнє псевдокільце — (R), невпевненість типу — :, невизначеність — ?.
Опис структури галактик символами MET. Укладаючи Морфологічний каталог галактик (МКГ), Воронцов-Вельямінов доповнив відомі класифікації за результатом власного візуального аналізу 10 000 фотографій галактик із Паломарського атласу неба (1962—1968). Як і в NGC та деяких інших каталогах, він надав перевагу описанню типів зображень галактик, залишивши тільки для явно еліптичних галактик символ Е як символ типу. Плоскі системи було позначено F (flat); галактики, видимі з ребра як лінзи, — L (lense); галактики, що мають вигляд неправильної, нечіткої плями, тобто неправильних галактик, видимих пласом, — Р (раtch). Інші символи описують характерні особливості структурних елементів (розмір та яскравість ядра, наявність та розташування бара, оболонки, пилові смуги, кільця, кількість та форму спіральних рукавів тощо). Воронцов-Вельямінов зазначав, що його позначення характеризують особливості галактики, якими зазвичай нехтують у класифікаційних схемах.
Рис. 2.30. «Лимон» де Вокулера в розрізі