허블 시퀀스

Hubble sequence

허블 서열은 에드윈 허블이 1926년 발명한 은하의 형태학적 분류 체계다.[1][2][3][4]그것은 종종 구어적으로 허블 튜닝 포크 다이어그램으로 알려져 있는데, 그것은 그것이 전통적으로 표현되는 모양은 튜닝 포크를 닮았기 때문이다.

허블 시퀀스의 튜닝-포크 스타일 다이어그램

허블의 계획은 일반 은하를 시각적 외관에 기초하여 타원형, 렌즈콩, 나선형의 세 가지 광범위한 등급으로 나누었다.네 번째 등급은 외형이 불규칙한 은하계를 포함한다.허블 시퀀스는 전문적인 천문 연구와 아마추어 천문학에서 모두 은하를 분류하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 시스템이다.


은하계종류

타원형

거대한 타원 은하 ESO 325-G004.

왼쪽(보통 시퀀스를 그린다는 의미에서)에는 타원이 놓여 있다.타원형 은하는 비교적 부드럽고 특징 없는 광분포를 가지며 사진 이미지에서 타원으로 나타난다.그것들은 문자 E로 표시되고, 그 뒤에 하늘에서 그들의 타원성의 정도를 나타내는 정수 n이 나타난다.규칙에 따라 은하, n은 열번은 타원율이 타원율 e1− .mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac .num,.mw를 정의되어 있는 가까운 정수로 반올림.길이 semi-major과semi-minor 축 a와 b를 각각 사용하여 타원을-parser-output.sfrac .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}.mw-parser-output.sfrac .den{border-top:1px 고체}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}b/a.[5]타원성은 허블 다이어그램의 왼쪽에서 오른쪽으로 증가하며, 다이어그램의 맨 왼쪽에 근원형(E0) 은하들이 위치한다.하늘에 떠 있는 은하의 타원성은 참된 3차원 모양과 간접적으로만 관련이 있다는 점에 유의해야 한다(예를 들어 납작한 원반 모양의 은하는 얼굴을 마주보면 거의 둥글게 나타날 수 있고, 가장자리로 보면 높은 타원형으로 나타날 수 있다).관측상 가장 평평한 "엘리피셜" 은하는 타원 e = 0.7 (E7로 표시됨)을 가지고 있다.그러나, 이미지만 보는 것이 아니라 빛 프로파일과 타원성 프로파일을 연구함으로써, E5–E7 은하는 아마도 우리의 시선에 대한 다양한 경향에서 볼 수 있는 대형 원반과 함께 잘못 분류된 렌즈 은하일 것이라는 것이 1960년대에 실현되었다.[6][7]초기형 은하의 운동학적 관측은 이를 더욱 확증했다.[8][9][10]

타원 은하의 예: M49, M59, M60, M87, NGC 4125.

참고 항목:타원 은하

렌즈콩류

스핀들 은하(NGC 5866)는 드라코 별자리의 먼지 차선이 두드러진 렌즈콩 은하다.

허블 튜닝 포크의 중앙에는 두 개의 나선-은하 가지와 타원형 가지가 결합되어 렌즈콩으로 알려진 중간 등급의 은하가 있고 기호 S0이 주어진다.이 은하들은 타원형 은하와 비슷한 모양의 밝은 중앙 돌출부로 이루어져 있으며, 확장된 원반 모양의 구조로 둘러싸여 있다.나선은하와 달리 렌즈형 은하의 원반은 가시적인 나선 구조가 없으며 어떤 유의한 양으로도 활발하게 별을 형성하고 있지 않다.

단순히 은하의 이미지를 볼 때 비교적 면면 원반이 있는 렌즈형 은하는 타입 E0–E3의 타원체와 구별하기 어려워 그러한 은하의 분류가 불확실하다.엣지온을 보면 디스크가 더 뚜렷해지고 광학 파장에서 흡수 시 두드러진 먼지-레인이 보이는 경우가 있다.

허블의 은하 분류 체계가 처음 출판되었을 때, 렌즈콩 은하의 존재는 순전히 가상의 것이었다.허블은 그것들이 고도로 납작해진 "엘리피컬"과 나선형 사이의 중간 단계로서 필요하다고 믿었다.이후 (허블 본인에 의한) 관측은 허블의 신념이 정확하다는 것을 보여주었고 S0 등급은 앨런 샌다지가 허블 시퀀스의 확정적 설명에 포함되었다.[11]허블 순서에서 누락된 것은 중간 크기의 원반을 가진 초기 형태의 은하인데, E형과 S0형 사이에 마사 릴러는 1966년에 그것을 ES 은하로 표시했다.

렌즈와 나선은하를 합쳐서 디스크은하로 부르는 경우가 많다.렌즈형 은하의 폭포 대 디스크 플럭스 비율은 나선형 은하의 각 형태론적 유형(Sa, Sb 등)에서와 마찬가지로 다양한 값을 가질 수 있다.[12]

렌즈 은하의 예: M85, M86, NGC 1316, NGC 2787, NGC 5866, 센타우루스 A.

참고 항목:렌즈 은하

나선형

바람개비 은하 (Messier 101/NGC 5457): 허블 시퀀스에서 타입 Scd로 분류된 나선 은하
막대 나선 은하 NGC 1300: 타입 SBbc

허블 시퀀스 다이어그램의 오른쪽에는 나선은하를 둘러싸고 있는 두 개의 평행한 가지가 있다.나선은하는 평평한 원반으로 이루어져 있으며, 별들은 (대개 두 팔로 된) 나선 구조를 이루고 있으며, 돌출부로 알려진 별들의 중심 집중을 이루고 있다.또한 전체 나선형의 약 절반은 막대 모양의 구조를 가지고 있는 것으로 관찰되는데, 막대기는 중심 불룩에서 뻗어 나오고, 팔은 막대 끝에서 시작된다.튜닝-포크 도표에서는 일반 나선형들이 위쪽 가지를 차지하고 문자 S로 표시되며, 아래쪽 가지에는 기호 SB가 주어지는 막대형 나선형이 포함되어 있다.두 종류의 나선은 나선 구조의 상세한 외관에 따라 더욱 세분된다.이러한 세분화 중 하나의 멤버십은 다음과 같이 형태학적 형식에 소문자를 추가하여 표시한다.

  • SA(SBA) – 단단하게 상처입고, 부드러운 팔, 크고 밝은 중앙 돌출부
  • Sb(SBB) – Sa(SBA)보다 단단하게 감긴 나선팔, 다소 기절함
  • Sc(SBC) – 느슨하게 감긴 나선팔, 개별 항성 군집과 성운으로 명확하게 분해됨; 더 작고 더 작은 불룩함

허블은 원래 나선은하의 세 종류에 대해 설명했다.Gérard de Vaucouleurs에[13] 의해 네 번째 등급이 포함되도록 확장되었다.

  • SD(SBD) – 매우 느슨하게 상처입고 단편적인 팔; 대부분의 점도는 팔 안에 있고 불룩하지 않다.

비록 엄격하게 de Vaucouleurs 분류 체계의 일부분이지만, sd 등급은 허블 시퀀스에 포함되는 경우가 많다.기본적인 나선형은 외관상 보다 미세한 구분이 가능하도록 확장할 수 있다.예를 들어, 위 등급 중 두 가지 등급 사이에 외관이 중간인 나선 은하는 주 은하 유형에 두 개의 소문자(예: Sb와 a Sc 사이에 중간인 은하의 경우 Sbc)를 추가함으로써 식별되는 경우가 많다.

우리 은하수는 일반적으로 Sc 또는 SBC로 분류되어 팔이 잘 정의된 막대 나선형으로 되어 있다.[14]

일반 나선은하의 예로는 (시각적으로) M31(안드로메다 은하), M74, M81, M104(섬브레로 은하), M51a(휘들풀 은하), NGC 300, NGC 772 등이 있다.

막대형 나선은하의 예: M91, M95, NGC 1097, NGC 1300, NGC1672, NGC 2536, NGC 2903.

참고 항목: 나선은하

불규칙함

거대 마젤란 구름 – 왜소 불규칙 은하

허블 순서에 맞지 않는 은하들은 규칙적인 구조(디스크와 같은 구조나 타원체 중 하나)가 없기 때문에 불규칙 은하라고 불린다.허블은 불규칙한 은하의 두 부류를 정의했다.[15]

  • I 은하는 비대칭 프로파일이 있고 중심 돌출부 또는 분명한 나선 구조가 없다; 대신에 그것들은 많은 개별적인 젊은 별 군집을 포함하고 있다.
  • Irle II 은하는 보다 부드럽고 비대칭적인 외관을 가지며 개별 항성 또는 별 성단으로 명확하게 분해되지 않는다.

허블 수열로 확장하면서 드 바우쿨레우르스는 Irre I 은하를 '마젤란적 불규칙성'이라고 불렀는데, 이는 허블이 Irle I로 분류한 은하계의 두 위성인 마젤란 구름의 이름을 따온 것이다.대마젤란 구름에서 희미한 나선 구조가[16] 발견되면서 드 보쿨레우르스는 불규칙한 은하를 LMC와 같이 나선 구조에 대한 일부 증거(이들은 Sm이라는 기호를 부여함)와 작은마젤란 구름(임으로 표기됨)과 같이 뚜렷한 구조가 없는 은하들로 더욱 나누게 되었다.확장된 허블 시퀀스에서 마젤란 불규칙은 보통 허블 튜닝 포크의 나선형 가지 끝에 위치한다.

불규칙 은하의 예: M82, NGC 1427A, 큰마젤란 구름, 작은마젤란 구름.

참고 항목:불규칙 은하

물리적 중요성

타원형 및 렌즈형 은하는 일반적으로 "초기형" 은하라고 하며 나선형 및 불규칙한 은하는 "후기형"이라고 한다.이 명명법은 허블 시퀀스가 타원형 은하에서 렌즈콩에 이르는 진화적 순서를 반영하기 위해 의도된 것이라는 일반적인 [17]믿음의 근원이지만 틀린 것이다.사실 허블은 처음부터 그런 해석이 내포되어 있지 않다는 것이 분명했다.

명목상, 그것이 강조되는 것은 순서에서 위치를 가리키며, 시간적 함축은 자신의 위험에서 이루어진다.전체 분류는 순전히 경험적이고 진화론에 대한 편견이 없는...[3]

진화 그림은 나선은하의 원반이 많은 젊은 별과 활동적인 항성 형성의 지역인 반면 타원 은하는 주로 오래된 항성 개체군으로 구성되어 있다는 사실에 의해 무게를 빌려주는 것으로 보인다.사실, 현재의 증거는 그 반대임을 시사한다: 초기 우주는 나선은하와 불규칙은하가 지배하고 있는 것처럼 보인다.현재 선호되고 있는 은하 형성의 그림에서, 현재의 타원은하들은 이 초기 구성 요소들 사이의 합병의 결과로 형성되었다; 일부 렌즈 은하는 이런 방식으로 형성되었을 수 있지만, 다른 은하는 기존의 스페로이드 주위에 그들의 원반을 축적했을 수도 있다.[18]일부 렌즈형 은하는 또한 진화된 나선은하일 수 있는데, 이 나선은하는 계속적인 별 형성을 위한 연료를 남겨두지 않고 있다.[19] 하지만, LEDA 2108986 은하는 이에 대한 논쟁을 벌인다.

단점

허블 체계에 대한 일반적인 비판은 은하를 등급에 할당하는 기준이 주관적이어서 다른 등급에 은하수를 할당하는 관찰자가 서로 다르다는 것이다(경험이 풍부한 관찰자는 대개 하나의 허블 유형 내에서 동의하지만).[20][21]실제로 단점은 아니지만, 1961년 은하 허블 아틀라스 이후 형태론적 유형(a, b, c 등)을 할당하는 데 사용된 1차 기준은 돌출-디스크 유동비보다는 나선팔의 특성이었으며, 따라서 렌티컬 은하와 마찬가지로 [22][23][24]형태론적 유형별로 다양한 플럭스비가 존재한다.

허블 분류 체계에 대한 또 다른 비판은, 2차원 이미지 속의 은하의 외관에 기초하여, 그 등급들은 은하의 진정한 물리적 특성과 간접적으로만 관련이 있다는 것이다.특히 오리엔테이션 효과 때문에 문제가 발생한다.같은 은하가 엣지온으로 본다면, 정면 또는 '광대'의 관점과 반대로 매우 다르게 보일 것이다.이와 같이 초기형 순서는 잘 표현되지 않는데, ES 은하가 허블 순서에서 빠져 있고, E5–E7 은하는 실제로 S0 은하인 것이다.게다가, 금지된 ES와 금지된 S0 은하는 또한 존재하지 않는다.

시각적 분류는 희미하거나 먼 은하계에서도 신뢰성이 떨어지며, 은하가 관측되는 빛의 파장에 따라 은하의 외관이 달라질 수 있다.

그럼에도 불구하고, 허블 서열은 여전히 외계 천문학 분야에서 일반적으로 사용되고 있고 허블 서열은 광도, 색상, 질량(별과 기체의 질량) 및 항성 형성률과 같은 많은 물리적으로 관련된 은하의 특성들과 상관관계가 있는 것으로 알려져 있다.[25]

2019년 6월 갤럭시 동물원을 통한 시민 과학자들은 특히 나선은하에 관한 일반적인 허블 분류가 증거에 의해 뒷받침되지 않을 수 있다고 주장했다.따라서 이 계획은 업데이트될 필요가 있을 수 있다.[26][27]

참고 항목

참조

  1. ^ Hubble, E. P. (1926). "Extra-galactic nebulae". Contributions from the Mount Wilson Observatory / Carnegie Institution of Washington. 324: 1–49. Bibcode:1926CMWCI.324....1H.
  2. ^ Hubble, E. P. (1926). "Extra-galactic nebulae". Astrophysical Journal. 64: 321–369. Bibcode:1926ApJ....64..321H. doi:10.1086/143018.
  3. ^ a b Hubble, E. P. (1927). "The Classification of Spiral Nebulae". The Observatory. 50: 276. Bibcode:1927Obs....50..276H.
  4. ^ Hubble, E.P. (1936). The realm of the nebulae. Mrs. Hepsa Ely Silliman memorial lectures, 25. New Haven: Yale University Press. ISBN 9780300025002. LCCN 36018182. OCLC 611263346. Alt URL
  5. ^ Binney, J.; Merrifield, M. (1998). Galactic Astronomy. Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02565-0.
  6. ^ 마르타 릴러(1966), 처녀자리 은하단의 타원 은하계에서의 강도 분포. II
  7. ^ 고르바초프, V.I. (1970), 혼수상태 은하단 중앙부
  8. ^ 그레이엄, 앨리스터 W.; 콜리스, 매튜 M.; 부사렐로, 조반니; 자그자, 시몬; 롱고, 주세페(1998), 포르낙스 성단 내 타원 은하들의 확장된 항성 운동학
  9. ^ Emsellem, Eric, et al.(2011), ATLAS3D 프로젝트 - III. 초기형 은하의 유효 반지름 내 별 각운동량 조사: 빠르고 느린 회전 장치 분포 공개
  10. ^ Krajnovich, Davor 등(2013), ATLAS3D 프로젝트 - XIII. 초기 은하에서 항성 원반의 광도 및 동역학적 시그니처 연결
  11. ^ Sandage, A. (1975). "Classification and Stellar Content of Galaxies Obtained from Direct Photography". In A. Sandage (ed.). Galaxies and the Universe. M. Sandage and J. Kristian. Retrieved 2007-11-20.
  12. ^ Graham, A.; Worley, C. (August 2008). "Inclination- and dust-corrected galaxy parameters: bulge-to-disc ratios and size-luminosity relations". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 388 (4): 1708–1728. arXiv:0805.3565. Bibcode:2008MNRAS.388.1708G. doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13506.x. S2CID 14406950.
  13. ^ de Vaucouleurs, G.; Oemler, Augustus, Jr.; Butcher, Harvey R.; Gunn, James E. (1959). "Classification and Morphology of External Galaxies". Handbuch der Physik. 53: 275. Bibcode:1959HDP....53..275D.
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  16. ^ de Vaucouleurs, G.; Oemler, Augustus, Jr.; Butcher, Harvey R.; Gunn, James E. (1955). "Studies of Magellanic Clouds. I. Dimensions and structure of the Large Cloud". The Astronomical Journal. 160: 126–140. Bibcode:1955AJ.....60..126D. doi:10.1086/107173.
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  18. ^ Graham, Alister W.; Dulo, Bililliign T.; Savorgnan, Giulia A. D. (2015), Savorgnan, Giulia A. D. (2015), 지역 우주에 숨는 소형 스파이더맨의 풍부함
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  21. ^ 라하브, O, 외 연구진(1995), 은하계, 사람의 눈, 인공신경망
  22. ^ 앨런 샌다지(1961), [허블 은하계 아틀라스]
  23. ^ Vorontsov-Vel'Yaminov, B. A.; Arkhipova, V. P. (1962) 은하의 형태론적 목록. 1부.
  24. ^ Vorontsov-Vel'Yaminov, B. A.; Noskova, R. I. (1973) 평평한 은하의 광도계 매개변수
  25. ^ Roberts, M. S.; Haynes, M. P. (1994). "Physical Parameters along the Hubble Sequence". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 32 (1): 115–152. Bibcode:1994ARA&A..32..115R. doi:10.1146/annurev.aa.32.090194.000555.
  26. ^ Royal Astronomical Society (11 June 2019). "Citizen scientists re-tune Hubble's galaxy classification". EurekAlert!. Retrieved 11 June 2019.
  27. ^ Masters, Karen L.; et al. (30 April 2019). "Galaxy Zoo: unwinding the winding problem – observations of spiral bulge prominence and arm pitch angles suggest local spiral galaxies are winding". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 487 (2): 1808–1820. arXiv:1904.11436. Bibcode:2019MNRAS.487.1808M. doi:10.1093/mnras/stz1153. Retrieved 12 June 2019.

외부 링크