Кіріспе

Эдвин Хаббл ұсынған галактикалардың морфологиялық жіктелу схемасы
Хаббл тізбектілігі – 1926 жылы Эдвин Хаббл жариялаған галактикаларды морфологиялық түрде жіктеу схемасы. Ол көбінесе «Хаббл дыбыс бұрандасы» диаграммасы деп аталады, себебі оның дәстүрлі бейнеленген пішіні дыбыс бұрандасына ұқсайды. Оны Джон Генри Рейнольдс және сэр Джеймс Джинс ойлап тапқан. Дыбыс бұрандасы схемасы жүйелі галактикаларды үш негізгі классқа – эллиптикалық, линза тәрізді және спиральді – олардың көрінетін түріне сүйене отырып бөледі (алғашқыда фотопластинкаларда). Төртінші классқа пішіні жүйесіз галактикалар кіреді. Хаббл тізбектілігі – галактикаларды жіктеу үшін кәсіби астрономиялық зерттеулерде де, әуесқой астрономияда да ең көп қолданылатын жүйе.

Эллиптикальдар

Сол жақта (әдеттегідей тізбектеме сызылғанда) эллиптикалық галактикалар орналасқан. Эллипстік галактикалар салыстырмалы түрде тегіс, ерекшеліктері жоқ жарық таралымына ие және фотосуреттерде эллипс түрінде көрінеді. Олар E әрпімен белгіленеді, одан кейін галактиканың аспандағы эллиптикалық дәрежесін көрсететін n бүтін саны келеді. Конвенция бойынша, n – бұл галактиканың эллиптикалық шамасының он еселенген мәні, ең жақын бүтін санға дейін дөңгелектелген. Эллиптикалық шама a – жартылай үлкен осьтің ұзындығы және b – жартылай кіші осьтің ұзындығы бар эллипс арқылы анықталады. Эллиптикалық шама Хаббл диаграммасында солдан оңға қарай артады, ал диаграмманың ең сол жағында дерлік дөңгелек (E0) галактикалар орналасқан. Аспандағы галактиканың эллиптикалық сипатының нақты 3 өлшемді пішінімен тек жанама байланысы бар екенін ескеру маңызды (мысалы, жалпақталған, дискі тәрізді галактика, бетінен қарағанда дерлік дөңгелек, ал шетінен қарағанда өте эллиптикалық көрінуі мүмкін). Байқаулар бойынша, ең жалпақталған "эллипстік" галактикалардың эллиптикалық шамасы E7 (E7 деп белгіленеді). Алайда, 1960 жылдары жарық профильдері мен эллиптикалық профильдерді зерттеу, тек суреттерге қараудың орнына, E5–E7 галактикаларының біздің көру сызығына әртүрлі бұрыштарда көрінетін үлкен дискілері бар, қате жіктелген линза тәрізді галактикалар болуы мүмкін екенін көрсетті. Бұл ой ерте типтегі галактикалардың кинематикасын бақылау арқылы расталды. Эллипстік галактикалардың мысалдары: M49, M59, M60, M87, NGC 4125.

Лентілілер

Хабблдің толуан бұрышының ортасында, екі спиральді галактиканың бұтақтары мен эллипстік бұтақтың қосылған жерінде, линзикулярлар деп аталатын және S0 символымен белгіленген галактикалардың аралық класы орналасқан. Бұл галактикалар эллипстік галактикаға ұқсас жарқын орталық бүйірден және оны қоршап тұратын кеңейтілген, дискі тәрізді құрылымнан тұрады. Спиральді галактикалардан айырмашылығы, линзикулярлы галактикалардың дискілерінде көзге көрінетін спиральді құрылым жоқ және олар белсенді түрде жұлдыздарды айтарлық мөлшерде қалыптастырмайды. Галактиканың суретін қарағанда, дискілеріне қарай орналасқан линзикулярлы галактикаларды E0–E3 типіндегі эллипстік галактикалардан ажырату қиын, бұл көптеген галактикаларды жіктеуді күмәнді етеді. Қабырғасынан қарағанда дискі көрінеу болады және кейде оптикалық толқындарда сіңіру арқылы көзге шаң жолақтары түседі. Хабблдің галактикаларды жіктеу схемасының алғашқы жариялануы кезінде линзикулярлы галактикалардың болуы таза гипотетикалық болды. Хаббл олардың өте жалпақталған "эллиптикальдар" мен спиральдар арасындағы аралық саты ретінде қажет деп есептеді. Кейінгі байқаулар (Хабблдің өзінің ішінде) Хабблдің болжамының дұрыс екенін көрсетті және S0 класы Аллан Сандедждің Хаббл тізбесінің толық нұсқасына енгізілді. Хаббл тізбесінен E0 және S0 типтері арасындағы аралық масштабтағы дискілері бар ерте типтегі галактикалар жоқ, Марта Лиллер оларды 1966 жылы ES галактикалары деп атады. Линзикулярлы және спиральді галактикалар жиынтығында көбінесе дискілі галактикалар деп айтылады. Линзикулярлы галактикалардағы бүйір мен дискідегі ағын арақатынасы спиральді галактикалардың морфологиялық типтеріне (Sa, Sb және т.б.) тәндей, әртүрлі мәндерді қабылдауы мүмкін. Линзикулярлы галактикалардың мысалдары: M85, M86, NGC 1316, NGC 2787, NGC 5866, Centaurus A.

Физикалық мәні

Эллипстік және линзикулярлы галактикалар жиі "ерте типтегі" галактикалар деп аталады, ал спиральді және иррегулярлы галактикалар "кейінгі типтер" деп аталады. Бұл номенклатура Хаббл тізбегінің эллипстік галактикалардан линзикулярлы галактикалар арқылы, содан кейін тосқауылды немесе қалыпты спиральдарға дейінгі эволюциялық тізбекті бейнелеуге арналған деген жалпы, бірақ қате түсінік тудырады. Шындығында, Хаббл бастапқыда мұндай интерпретацияны ұсынбағанын нақты айтқан: номенклатура, ең алдымен, тізбектегі орнына сілтеме жасайды, ал уақыттық байланыстар жасау – қауіпті әрекет. Классификацияның барлығы эмпирикалық және эволюция теорияларына қарсы емес. Эволюциялық картинаға спиральді галактикалардың дисктерінде көптеген жас жұлдыздар мен жұлдыздардың белсенді түзілу аймақтарының табылуы, ал эллипстік галактикалардың негізінен ескі жұлдыздардан тұруы қосымша салмақ қосады. Алайда, қазіргі деректер керісін көрсетеді: ерте Ғалам спиральді және иррегулярлы галактикалармен басым болған. Қазіргі кезде қабылданған галактикалардың қалыптасу моделі бойынша, бүгінгі эллипстік галактикалар осы бұрынғы құрылыс блоктарының бірігуі нәтижесінде пайда болған; ал кейбір линзикулярлы галактикалар осылай қалыптасқан болса, басқалары бұрыннан бар сфералардың айналасына өз дискілерін жинақтаған болуы мүмкін. Кейбір линзикулярлы галактикалар даму барысында газды жоғалтып, жұлдыздардың түзілуіне қажетті отынды қалдырмаған спиральді галактикалардың эволюциялық формасы болуы мүмкін, бірақ LEDA 2108986 галактикасы бұл мәселеге қатысты пікірталас тудырады.

Кемшіліктер

Хаббл схемасына қатысты жиі айтылатын сын – галактикаларды жіктеу критерийлерінің субъективті болуы, осының салдарынан әртүрлі бақылаушылар галактикаларды әртүрлі классқа жатқызады (дегенмен тәжірибелі бақылаушылар көбінесе бір Хаббл типінің ішінде келіседі). 1961 жылғы Хаббл галактикалар атласынан бастап, бұл кемшілік емес, мысалы, линза тәрізді галактикалар сияқты. Хаббл жіктелу схемасына тағы бір сын – оның негізі галактиканың екі өлшемді суретіндегі көрінісі болғандықтан, класс галактикалардың нақты физикалық қасиеттерімен тікелей емес, жанама байланысты. Атап айтқанда, мәселелер бағдарлану эффектісінен туындайды. Бір галактика шетінен қарағанда, алға қарап немесе «жанама» бұрыштан қарағанда мүлдем басқаша көрінеді. Осы себепті, ерте типтегі тізбек толық емес: ES галактикалары Хаббл тізбегінен жоқ, ал E5–E7 галактикалары іс жүзінде S0 галактикалары болып табылады. Сонымен қатар, жолақты ES және жолақты S0 галактикалары да кездеспейді. Көрнекі жіктеу әлсіз немесе алыс галактикалар үшін де аз сенімді, ал галактикалардың сыртқы түрі оларды бақылауға қолданылған жарық толқынының ұзындығына байланысты өзгеруі мүмкін. Дегенмен, Хаббл тізбегі экстрагалактикалық астрономия саласында кеңінен қолданыла береді және Хаббл типтері галактикалардың көптеген маңызды физикалық қасиеттерімен, мысалы, жарықтылығы, түсі, массасы (жұлдыздар мен газ) және жұлдыз пайда болу жылдамдығымен байланысты. 2019 жылдың маусым айында Galaxy Zoo жобасының қатысушылары дәстүрлі Хаббл жіктелуі, әсіресе спиральді галактикаларға қатысты, деректермен толық қолдау таппауы мүмкін екенін мәлімдеді. Осыған байланысты, схеманы қайта қарау қажет болуы мүмкін.