lokal gruppe | |
---|---|
en hob af galakser | |
| |
observationsdata | |
Antal galakser | Over 100 galakser |
Den lyseste galakse | Andromeda Galaxy |
Størrelsen | 2-3 megaparsec |
superklynge | Lokal superklynge af galakser |
Oplysninger i Wikidata ? |
Den lokale gruppe af galakser ( Lokal gruppe ) er en gruppe af galakser , der indeholder Mælkevejen og over 100 andre galakser. Dens størrelse er 2-3 megaparsec , den samlede masse er omkring 4-5⋅10 12 M⊙ .
Ifølge forskellige parametre er den lokale gruppe domineret af to spiralgalakser : Andromeda-galaksen og Mælkevejen - vores galakse. Andromedagalaksen er større end vores galakse og indeholder flere stjerner, men Mælkevejen har en sammenlignelig eller endda større masse end Andromedagalaksen. Den lokale gruppe omfatter galakser af forskellige morfologiske typer : spiralgalakser, uregelmæssige galakser med forskellige lysstyrker, og de mest talrige klasser af objekter er dværg-elliptiske og dværg-sfæroidale galakser .
Hver af disse galakser har et system af satellitter, disse systemer kaldes henholdsvis Andromeda -undergruppen og Mælkevejs-undergruppen , og nogle galakser er ikke forbundet med nogen af disse grupper. Rummet mellem galakserne indeholder gas, som gradvist strømmer ind i galakserne.
Den lokale gruppe er placeret i den lokale superklynge af galakser . I centrum af den lokale superklynge er Jomfruhoben , der indeholder mere end 1000 galakser, hvorfra den lokale gruppe er 10 megaparsec væk. Nær grænsen for den lokale gruppe er der en række galakser, hvis tilhørsforhold til den lokale gruppe ikke er helt tydeligt, for eksempel Pump-Sextant-gruppen.
Den lokale gruppe af galakser, også blot kaldet den lokale gruppe, er en gravitationsbundet gruppe af galakser [1] der indeholder Mælkevejen og flere andre store galakser såsom Andromedagalaksen og Trekantgalaksen , samt mere end 100 mindre galakser. massive galakser [2] . Dens diameter er 2-3 megaparsek [3] [4] , dens samlede masse er omkring 4-5⋅10 12 M ⊙ [5] , og dens samlede lysstyrke er 4,2⋅10 10 10 L ⊙ [6] .
De fleste af galakserne i universet er i så relativt små grupper af galakser som den lokale gruppe. Kun et mindretal af galakser er isolerede eller tilhører store galaksehobe [7] .
Med hensyn til masse, størrelse og andre parametre er den lokale gruppe domineret af to spiralgalakser : Andromeda-galaksen og Mælkevejen - vores galakse. Andromedagalaksen er større end vores galakse og indeholder flere stjerner, men Mælkevejen har en sammenlignelig eller endnu større masse end Andromedagalaksen, takket være en massiv glorie af mørkt stof [8] . Den tredje store spiralgalakse - Triangulum-galaksen - er væsentligt ringere end de to første i masse [9] . Den har en sen morfologisk type , mens Andromeda-galaksen tilhører den tidlige type spiralgalakser [1] [10] . De resterende galakser i gruppen er små: de to største af dem er de store og små magellanske skyer , et indbyrdes forbundne par af Mælkevejens satellitter, der tilhører uregelmæssige galakser [11] [1] .
Hvis vi accepterer, at galakser med en absolut størrelse lysere end −18 m er dværg , så tilhører alle galakser, bortset fra Mælkevejen, Andromedagalaksen, Trekantgalaksen og Den Store Magellanske Sky. Dværggalakser i den lokale gruppe er opdelt i tre typer: dværg irregulær , dværg elliptisk og dværg sfæroidal . Sidstnævnte type er den mest talrige, og ud af 75 kendte galakser i 2012 er 53 netop dværgkugleformede [12] [13] . Dværg uregelmæssige galakser omfatter objekter som NGC 6822 , IC 1613 og Leo I , mens et eksempel på en lysstærk uregelmæssig galakse er den store magellanske sky. Blandt de elliptiske dværggalakser er den lyseste M 32 , og dværgsfæroide galakser omfatter for eksempel dværggalaksen i Sculptor og NGC 205 . Den lokale gruppe indeholder således galakser af forskellige morfologiske typer: kun gigantiske elliptiske galakser og blå kompakte galakser er fraværende , selvom IC 10 sandsynligvis er tæt på sidstnævnte type [1] [10] .
ParameterfordelingerIfølge dataene, som er komplette op til absolut størrelse −11 m , er lysstyrkefunktionen beskrevet af Schechter-funktionen [komm. 1] med eksponent . For den lokale gruppe svarer denne værdi til en mindre stejl hældning af grafen for denne funktion end for mange rige galaksehobe [16] .
For galakser i den lokale gruppe er forholdet mellem lysstyrke og metallicitet kendt : lysere og derfor mere massive galakser har et højere indhold af tunge grundstoffer. Der er et gennemsnitligt forhold for absolut størrelse og metallicitet , hvor galakser af tidlige morfologiske typer generelt har lavere lysstyrker end forudsagt af dette forhold, mens uregelmæssige galakser har højere lysstyrker. Et andet forhold relaterer galakseskivens eksponentielle skala til lysstyrken: Jo højere lysstyrken er, jo større er den eksponentielle skala [17] .
Der er et lille antal galakser i nærheden af den lokale gruppes massecenter, hvilket ikke er overraskende, da massecentret er placeret mellem vores galakse og Andromeda-galaksen, og et stort antal galakser er placeret i nærheden af disse to. Halvdelen af galakserne i den lokale gruppe er mindre end 450 kiloparsecs fra deres massecenter, og ud over 900 kiloparsecs er der næsten ingen galakser, så den lokale gruppe er ret kompakt [18] .
Der er en sammenhæng mellem den morfologiske type af galakser og deres miljø. De fleste sfæroide og dværg sfæroidale galakser er således i Mælkevejens undergruppe eller i Andromeda undergruppen (se nedenfor ), og uregelmæssige galakser er hovedsageligt spredt i andre dele af den lokale gruppe [19] .
Forholdet mellem lysstyrke og eksponentiel diskskala for galakser i den lokale gruppe
Lysstyrke og metallicitetsforhold for galakser i den lokale gruppe
Metallicitetsfordeling af stjerner i fire galakser i den lokale gruppe
Navn | Morfologisk type | Koordinater ( J2000 ) | Afstand fra solen ( kiloparsec ) | Bruttomasse ( M ⊙ ) | Diameter (kiloparsek.) [komm. 2] | Absolut størrelse ( V ) | Tilsyneladende størrelse (V) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
højre opstigning | deklination | |||||||
Andromedagalaksen (M 31, NGC 224) [23] [24] | SA(s)b | 00 t 42 m 44,3 s | 41° 16' 08" | 760 | 0,8—1,5⋅10 12 [komm. 3] [25] [26] [27] | 47 | −21,2 m _ | 3,4 m _ |
Mælkevejen | SBbc [28] | 17t 45m 40s _ _ _ | −29° 00,5′ | otte | 1—2⋅10 12 [komm. 3] [29] [30] | 32 [31] [32] | −20,9 m _ | |
Trekantgalaksen (M 33, NGC 598) [33] [34] | SA(s)cd | 01 t 33 m 50,9 s | 30° 39′ 37″ | 795 | 8⋅10 10 [35] | 18.8 | −18,9 m _ | 5,9 m _ |
Stor magellansk sky [36] [37] | SB(s)m | 05 t 23 m 34,6 s | −69° 45′ 22″ | halvtreds | 0,6-2⋅10 10 [38] | 9.9 | −18,5 m _ | 0,4 m |
Lille Magellansk sky (NGC 292) [39] [40] | SB(s)m pec | 00 t 52 m 38,0 s | −72° 48′ 01″ | 59 | 3—5⋅10 9 [41] | 5.8 | −17,1 m _ | 2,0 m _ |
M 32 (NGC 221) [42] [43] | E2 | 00 t 42 m 41,8 s | 40° 51′ 55" | 760 | 0,8-1,4⋅10 9 [44] | 2.5 | −16,5 m _ | 8,1 m _ |
M 110 (NGC 205) [45] [46] | Sph | 00 t 40 m 22,0 s | 41° 41′ 08″ | 760 | 7,5⋅10 8 [47] | 5.2 | −16,4 m _ | 8,1 m _ |
IC 10 [48] [49] | Irr | 00 t 20 m 23,2 s | 59° 17′ 35″ | 660 | 6⋅10 8 [50] | 3.8 | −16,3 m _ | 10,4 m _ |
NGC 6822 [51] [52] | Irr | 19 t 44 m 56,2 s | −14° 47′ 51″ | 500 | 1,9⋅10 9 [53] | 2.8 | −16,0 m | 8,5 m |
NGC 185 [54] [55] | Sph | 00 t 38 m 57,9 s | 48° 20′ 15″ | 660 | 6,6⋅10 8 [56] | 3.2 | −15,6 m _ | 9,1 m _ |
IC 1613 [57] [58] | Irr | 01 t 04 m 54,2 s | 02° 08′ 00″ | 725 | 10 8 [59] | 4.6 | −15,3 m _ | 9,1 m _ |
NGC 147 [60] [61] | Sph | 00 t 33 m 12,1 s | 48° 30′ 31″ | 660 | 3,2–7,8⋅10 7 [62] | 3.3 | −15,1 m _ | 9,5 m |
Wolf-Landmark-Melott (DDO 221) [63] [64] | Irr | 00 t 01 m 57,9 s | −15° 27′ 50″ | 925 | 1,5⋅10 8 [65] | 3.5 | −14,4m _ | 10,4 m _ |
Skytten (dSph) [66] [67] | dSph | 18 t 55 m 03,1 s | −30° 28′ 42″ | 24 | 1,5⋅10 8 [68] | −13,8 m _ | ||
Ovn (dSph) [69] [70] | dSph | 02 t 39 m 59,3 s | −34° 26′ 57″ | 138 | 6,8⋅10 7 [71] | 2.8 | −13,1 m _ | 7,3 m |
Pegasus (dIrr) (DDO 216) [72] [73] | Irr | 23 t 51 m 46,4 s | 24° 35′ 11″ | 760 | 1,6–3,8⋅10 7 [74] | −12,3 m _ | 12,6 m _ |
Andromedagalaksen og Mælkevejen har særskilte satellitsystemer, der i den lokale gruppe udgør Andromeda -undergruppen og Mælkevejens undergruppe , der hver indeholder mere end to dusin galakser. Flere dusin galakser er inkluderet i den lokale gruppe, men tilhører ikke nogen af disse to undergrupper, selvom der kan skelnes adskillige mindre undergrupper i den lokale gruppe [1] . Triangulum Galaxy er muligvis en satellit af Andromedagalaksen, og kan til gengæld holde LGS 3 som en satellit [4] . Mælkevejens undergruppe strækker sig over 300 kiloparsecs, og afstanden fra den til Andromeda undergruppen er omkring 760 kiloparsecs [75] [76] .
Solen bevæger sig i forhold til den lokale gruppe med en hastighed på 306 km/s, i retning af et punkt på himmelsfæren med galaktiske koordinater , kaldet spidsen . Denne bevægelse manifesteres i det faktum, at galakserne i den lokale gruppe tæt på spidsen har negative radiale hastigheder, det vil sige, at de nærmer sig Solen, mens de langt fra spidsen har positive radiale hastigheder. Hastighedsspredningen af galakser i den lokale gruppe er 61 km/s [77] [78] . Mælkevejen og Andromeda-galaksen nærmer sig med en hastighed på 120 km/s, hvilket i fremtiden vil føre til deres kollision og sammensmeltning (se nedenfor ) [79] [80] [81] .
Den lokale gruppe indeholder gas i rummet mellem galakser , som gradvist strømmer ind i galakserne: for eksempel stiger Mælkevejens masse med anslået 1 % pr. milliard år på grund af stofstrømmen. På samme tid, når tidevandsinteraktioner finder sted mellem galakser , bliver gassen kastet tilbage i det intergalaktiske medium [82] .
Oprindeligt blev intergalaktiske skyer opdaget som skyer af gas, der bevægede sig med høje radiale hastigheder, så de blev kaldt højhastighedsskyer .( Engelsk højhastighedssky ) [83] [84] . En sådan sky, kaldet Complex C, er mindst 2,4 kiloparsec væk og falder ned i Mælkevejen med over 100 km/s. Taget i betragtning, at metalliciteten af stoffet i denne struktur er omkring 9% af solenergien, kunne kompleks C ikke være blevet slynget ud af Mælkevejen af en galaktisk springvand [82] tidligere .
Typiske intergalaktiske skyer i den lokale gruppe har en masse i størrelsesordenen 3⋅10 8 M ⊙ og en diameter på 30 kiloparsecs, og gaskoncentrationen i dem er i størrelsesordenen 10 −4 cm −3 . Intergalaktiske skyer har lavere radiale hastigheder end galakser i den lokale gruppe i samme vinkelafstand til solens spids (se ovenfor ): dette træk indikerer, at intergalaktiske skyer fortsætter med at falde ind i den lokale gruppe [85] .
Den lokale gruppe er omkring 10 megaparsec væk fra den store jomfruklynge , som indeholder over 1000 galakser. Af denne grund siges det nogle gange, at den lokale gruppe er placeret i udkanten af denne hob, selvom grænserne for grupper og galaksehobe er ret konventionelle [3] .
Under alle omstændigheder er den lokale gruppe i den lokale superklynge af galakser , som har Jomfruhoben i centrum. En lokal superhob er en gravitationsmæssigt ubundet oblatstruktur, titusvis af megaparsek i størrelse, indeholdende omkring 100 grupper og klynger af galakser [1] [86] .
I forhold til den kosmiske mikrobølgebaggrund bevæger den lokale gruppe sig med en hastighed på 627 km/s mod et punkt på himmelsfæren med galaktiske koordinater . 44 % af denne bevægelse er forårsaget af tiltrækningen af Great Attractor - et område med en øget koncentration af galakser, fjernt med 80 megaparsec, med en masse på 10 15 M ⊙ , resten er forårsaget af tiltrækningen af andre, fjernere lignende strukturer [13] .
Gruppe | Afstand, Mpc |
---|---|
Pumpegruppe - Sextant(NGC 3109 gruppe) | 1.3 |
NGC 55 gruppe | 2.2 |
Gruppe IC 342/Maffei | 3.3 |
Gruppe M 81 | 3.6 |
Centaurus gruppe A | 3.7 |
Billedhuggergruppe | 3.9 |
Gruppe Hounds Hunde I (gruppe M 94) | 4.5 |
For galakser nær de ydre grænser af den lokale gruppe er deres tilhørsforhold til gruppen ikke altid indlysende. For at vurdere sandsynligheden for, at en galakse tilhører den lokale gruppe, anvendes tre kriterier: galaksen skal være i en afstand på omkring 1,5 megaparsec eller tættere på Solen , bør ikke være stærkt ude af forholdet mellem radial hastighed og position i himmel (se ovenfor ), og bør heller ikke være et bekræftet medlem af en anden gruppe af galakser [87] .
En mere objektiv grænse for den lokale gruppe kan være nulhastighedsoverfladen - den bestemmes af afstanden fra gruppens centrum, ud over hvilken udvidelsen af universet ifølge Hubble-loven overvinder tyngdekraftens tiltrækning mellem medlemmerne af gruppen, for den lokale gruppe er dens radius omkring 1 megaparsec [13] [88] [89] .
Så tæt på grænsen til den lokale gruppe er der en Pump-Sextant-gruppe, bestående af dværggalakser som NGC 3109 , Dværggalaksen i Pumps , Sextant A og B [90] , selvom det er sandsynligt, at dette snarere er en gravitationsmæssigt ubundet association [91] . Men givet afstanden på 1,3 megaparsec mellem denne gruppes massecenter og den lokale gruppes massecenter og det faktum, at disse galaksers radiale hastigheder er større end forventet ved deres position på himmelkuglen, udgør de en separat gruppe af galakser tættest på den lokale gruppe [13] [92] .
Næsten alle galakser i den lokale gruppe, med undtagelse af Leo I og muligvis Leo A galakserne , har stjerner, der er ældre end 10 milliarder år gamle. Stjernedannelsen i den lokale gruppes galakser begyndte således ret brat, mens stjernedannelsens historie adskiller sig væsentligt fra galakse til galakse [12] . Kugleformede stjernehobe , som tjener som indikator for gamle stjernepopulationer, dannedes ret hurtigt, for eksempel i Mælkevejen og i den store magellanske sky, og i trekantsgalaksen og i den lille magellanske sky, dannelsen af kugleformede stjernehobe. skete gradvist [6] .
I løbet af de mere end 10 milliarder år, hvor den lokale gruppe eksisterede, har nogle af dværggalakserne mistet interstellar gas på grund af interaktion med det interstellare medium. Også nogle af dværggalakserne blev ødelagt i kollisioner med store galakser. I fremtiden vil satellitterne fra Mælkevejen - Magellanske Skyer [1] blive ødelagt på samme måde .
De to hovedgalakser i gruppen, Mælkevejen og Andromeda-galaksen, menes at være dannet nær hinanden og oprindeligt flyttet væk sammen med universets udvidelse , men for omkring 4 milliarder år siden, på grund af gensidig tiltrækning, deres adskillelse blev erstattet af en konvergens [13] . Nu nærmer galakserne sig med en hastighed på 120 km/s, mens deres relative tangentialhastighed er lille, hvilket betyder, at de i fremtiden vil støde sammen og smelte sammen . Dette vil ske om 4 milliarder år, hvorefter fusionsprocessen vil tage yderligere 2 milliarder år, og som følge af fusionen dannes en elliptisk galakse . Når galakser smelter sammen, vil kollisioner af individuelle stjerner stadig være usandsynlige på grund af den lave koncentration af stjerner, men det er muligt, at solsystemet vil blive udstødt langt fra centrum af den resulterende galakse. Triangulum-galaksen vil deltage i denne kollision , og det er muligt, at Mælkevejen vil kollidere med den før Andromeda-galaksen [79] [80] [81] .
Udtrykket Local Group blev første gang brugt af Edwin Hubble i 1936. Ud over Mælkevejen tildelte han to af sine satellitter til den lokale gruppe - de store og små magellanske skyer , Andromeda-galaksen med to satellitter: M 32 og NGC 205 , Triangulum-galaksen , NGC 6822 og IC 1613 . Hubble indikerede også yderligere tre galakser som muligvis i den lokale gruppe: NGC 6946 , IC 342 og IC 10 , men nu er det kendt, at kun den sidste af disse tre galakser tilhører den lokale gruppe [93] . I 2000 var 35 galakser kendt i den lokale gruppe. Forud for dette blev der i gennemsnit opdaget 4 galakser pr. årti, men derefter accelererede opdagelserne markant, hvilket især var forbundet med udviklingen af observationsteknologi og databehandlingsværktøjer [13] .
De lokale gruppe galakser er tættest på alle andre galakser og er de bedst studerede. For eksempel kan dværggalakser med meget lav lysstyrke findes i den lokale gruppe, og galaksernes lysstyrkefunktion for den lokale gruppe kan måles ned til meget lavere lysstyrker end i andre grupper [94] . Galakserne i den lokale gruppe kan opløses til individuelle stjerner, og for nogle galakser kan egenbevægelserne også måles . Samtidig komplicerer det at være i den lokale gruppe dets undersøgelse i nogle henseender: for eksempel er det normalt ikke muligt at måle afstanden til intergalaktiske gasskyer, hvor der ikke er stjerner, hvilket betyder, at det er umuligt at bestemme deres anden egenskaber [84] .
Ordbøger og encyklopædier | ||||
---|---|---|---|---|
|
Mælkevejen | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Position | Mælkevejen → Mælkevejens undergruppe → Lokal gruppe → Lokal superklynge af galakser → Laniakea → Fiskene-Cetus superklyngekompleks → Observerbart univers → Universe | ||||||||
galakse kerne | |||||||||
Ærmer |
| ||||||||
Satellitgalakser |
|
ydre rum | Jordens placering i det|
---|---|
Jorden → Solsystemet → Lokal interstellar sky → Lokal boble → Gould-bælte → Orionarm → Mælkevejen → Mælkevejens undergruppe → Lokal gruppe → Lokale blade → Lokale superklynge af galakser → Laniakea → Fiskene-Cetus- superklyngekomplekset → Hubble-volumen → Metagalakse → ? multivers | |
Tegnet " → " betyder "inkluderet i" eller "er en del af" |