Википедия

Кольцо (галактики)

Эта статья — о структуре в составе галактик. О форме галактик см. Кольцеобразная галактика.

Кольцо — структура одноимённой формы в некоторых галактиках: среди всех дисковых галактик такие объекты или похожие на них псевдокольца наблюдаются более чем у половины объектов. Выделяются различные типы колец, которые отличаются как по внешнему виду, так и по своему происхождению.

NGC 2273 — галактика с двумя внешними кольцами в обзоре Pan-STARRS[1]

Описание править

Многие галактики имеют структуру, которая проявляется как увеличение яркости в форме кольца, а у некоторых наблюдаются похожие структуры, называемые псевдокольцами. Среди всех дисковых галактик подобные структуры наблюдаются более чем у половины объектов, у некоторых галактик может наблюдаться до четырёх колец[2].

Часто кольца наблюдаются в галактиках с барами, и, как считается, в большинстве случаев кольца появляются естественным образом из-за орбитальных резонансов, вызванных наличием бара. Меньшая часть колец образуется иным образом ― это аккреционные, полярные и столкновительные кольца, причём галактики только с такими типами колец называют кольцеобразными[3]. Нередко кольцо является единственным местом, где звездообразование в галактике вообще происходит, а в самих кольцах наблюдается концентрация областей H II и нейтрального водорода[4].

Резонансные кольца править

Резонансные кольца встречаются более чем в половине галактик и возникают естественным образом под воздействием орбитальных резонансов. На том радиусе, на котором наблюдается резонанс со структурой, не симметричной относительно оси галактики — баром или спиральными рукавами — может скапливаться газ и формироваться кольцо. Такая природа колец подтверждается, например, наблюдаемыми положениями колец и баров в галактиках. Кольца имеют некоторое сходство с линзами и могут быть связаны с ними: с точки зрения морфологии между этими двумя типами объектов может быть плавный переход, кроме того, кольца нередко оказываются расположены на границе линз[5][6].

Резонансные кольца по размеру разделяют на внутренние, внешние и ядерные, при этом, говоря о размере колец, их сравнивают с баром. Если же бар в галактике отсутствует, то отнесение кольца к одному из этих классов может быть неочевидным[7].

Внутренние кольца править

Внутренние кольца — структуры средних размеров, которые по размеру совпадают с баром, если тот присутствует. Около 20% галактик содержат внутренние кольца[2].

В системе классификации де Вокулёра наличие и выраженность внутреннего кольца является одним из критериев классификации, а зависящая от этого характеристика галактики называется разновидностью. Если внутреннее кольцо присутствует, то обычно спиральные рукава начинаются от него. Галактики, в которых кольцо чётко выражено и непрерывно, либо почти непрерывно, получают обозначение (r), а те, в которых оно отсутствует, а спиральные рукава начинаются из центра, обозначаются (s). Промежуточное состояние обозначается (rs), к нему относятся, например, неполные кольца. Также используются разновидности (rs) и (rs): первая расположена между (r) и (rs), а вторая — между (rs) и (s). Разновидность (rs) используется для колец, которые состоят из туго закрученных спиральных рукавов и не полностью закрыты, а (rs) — для очень слабо различимых структур подобного типа[8].

Ядерные кольца править

 
Изображение галактики M 95 крупным планом, на котором заметно ядерное кольцо, окружающее центр галактики

Ядерные кольца имеют гораздо меньший размер, чем внутренние кольца — типично 1,5 килопарсека в диаметре. Они часто встречаются в центрах галактик с барами, имеют круговую форму и в некоторых случаях являются местом наиболее активного звездообразования в галактике. Ядерные кольца и псевдокольца встречаются в более чем половине дисковых галактик. Наличие ядерного кольца в галактике обозначается символом (nr) вместе с разновидностью (см. выше[⇨]): так, например, галактика M 95 имеет обозначение SB(r, nr)b[11].

Внешние кольца править

Внешние кольца ― более крупные, часто диффузные структуры, размеры которых обычно приблизительно вдвое больше, чем у баров. Обычно они имеют низкую поверхностную яркость — ниже 24m на квадратную секунду дуги. Структуры подобного рода наблюдаются у 10% галактик[12].

Внешние кольца обозначаются символом (R) перед стандартным обозначением галактики. Например, галактика типа SB(r)0+, у которой есть внешнее кольцо, будет обозначаться (R)SB(r)0+. Известны и галактики, обладающие двумя раздельными внешними кольцами ― они получают дополнительное обозначение (RR). Внешние псевдокольца ― структуры, которые внешне похожи на кольца, но физически представляют собой спиральные рукава, которые закручены таким образом, что замыкаются ― они обозначаются (R′)[12].

Выделяют также особые подтипы внешних колец и псевдоколец[13]:

  • Внешние кольца типа (R1) отличаются небольшими вогнутостями вблизи концов бара;
  • Псевдокольца типа (R′1) внешне похожи на кольца типа (R1), но представляют собой два спиральных рукава, закрученных на 180° от концов бара;
  • Псевдокольца типа (R′2) представляют собой два спиральных рукава, закрученных на 270° от концов бара;
  • Структуры типа (R1R′2) состоят из кольца типа (R1) и псевдокольца типа (R′2).

Аккреционные кольца править

 
Объект Хога — галактика с аккреционным кольцом

Галактика может принять большое количество газа в результате аккреции или приливного разрушения галактики-компаньона, богатой газом, и в этом случае может образоваться кольцо. При этом кольцо может выглядеть похожим на резонансные кольца, но такие кольца не могли сформироваться под воздействием резонансов. Например, в объекте Хога центральный объект — эллиптическая галактика, а в некоторых случаях наблюдается, что вращение кольца происходит не в ту же сторону, что и вращение галактики[16][17].

Полярные кольца править

 
NGC 660 — галактика с полярным кольцом.

В галактиках с полярными кольцами структура кольцеобразной формы располагается под большим углом к плоскости диска[18], наиболее устойчивая конфигурация достигается, когда угол между диском и кольцом близок 90°[19]. У многих галактик полярные кольца галактик также формируются в результате аккреции[16].

Столкновительные кольца править

 
Arp 147 — галактика со столкновительным кольцом

Столкновительные кольца возникают в результате столкновений галактик, при которых небольшая галактика сталкивается с более крупной, двигаясь в направлении оси более крупной галактики. Такое столкновение вызывает волну плотности, которая расходится от центра и образует кольцо[20].

Примечания править

  1. ↑ Buta, 2011, p. 28.
  2. ↑ 1 2 Buta, 2011, pp. 10, 46.
  3. ↑ Buta, 2011, pp. 46—48.
  4. ↑ Buta, Combes, 1996, pp. 1, 38—39, 42.
  5. ↑ Buta, 2011, pp. 31, 46—48.
  6. ↑ Buta, Combes, 1996, p. 15.
  7. ↑ Buta, Combes, 1996, p. 16.
  8. ↑ Buta, 2011, pp. 15—17, 25—26.
  9. ↑ Buta, 2011, p. 127.
  10. ↑ Buta R. J. de Vaucouleurs Atlas of Galaxies. http://kudzu.astr.ua.edu. University of Alabama. Дата обращения: 26 мая 2022.
  11. ↑ Buta, 2011, pp. 31, 46.
  12. ↑ 1 2 Buta, 2011, pp. 10, 28—30.
  13. ↑ Buta, 2011, pp. 28—30.
  14. ↑ Buta, 2011, pp. 130—132.
  15. ↑ Buta R. J. de Vaucouleurs Atlas of Galaxies. http://kudzu.astr.ua.edu. University of Alabama. Дата обращения: 26 мая 2022.
  16. ↑ 1 2 Buta, Combes, 1996, pp. 89—90.
  17. ↑ Buta, 2011, p. 48.
  18. ↑ Polar Ring Galaxy NGC 660 | Science Mission Directorate. science.nasa.gov. Дата обращения: 11 июля 2022. Архивировано 11 июля 2022 года.
  19. ↑ Buta, 2011, pp. 48—49.
  20. ↑ Buta, 2011, pp. 49—50.

Литература править

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Кольцо_(галактики)&oldid=128483448