Uzaq galaktika fotoda bir yarıq lekesi kibi körüne bile. Amma resimni büyütmek onıñ bütün yapısını körmek demek degil. Yarığınıñ bir qısmı saysız yıldızlardan birleşe, aralarında madde bar, massanıñ emiyetli bir qısmını ise başqa usulnen qıdırmaq kerek.
Galaktika — yıldızlar ve başqa maddeden ibaret, gravitatsiya ile bağlı büyük bir sistemadır. Onda seyyare sistemaları, yıldız qalıntıları, gaz ve toz ola bile; galaktikalarnıñ çoqusınıñ yapısını bugünki añlatuvda qara materiya emiyetli rol oynay. Galaktikalarnıñ ölçüleri, yıldız sayıları ve şekilleri farqlıdır: «güzel bir spiralde milliardlarca yıldız» bu çeşitlilikniñ tek bir qısmını tasvirley. NASA: galaktikalar ve olarnıñ miqyasları.
Bir yarıq lekesi içinde saysız ayrı yıldız ola bile
Küneş — tek bir yıldız. Yer ve başqa seyyareler onıñ seyyare sistemasına kire. Saman Yolu — bizim galaktikamız: Küneş onıñ yıldızlarından biridir, Küneş sisteması ise onıñ fezasınıñ pek kiçik bir qısmını tuta. Miqyas deñişkende sual de deñişe: bu qadar çoq cisimni ne birleştire?
Yıldızlar ortaq gravitatsiya meydanında areket ete. Onı tek merkezdeki bir yıldız degil, galaktikadaki maddeniñ bütüni yarata. Çoq büyük galaktikalarnıñ merkezinde aşırı büyük massalı qara delik bar, amma o bütün galaktikanı tutqan yegâne «bağ» degil. Büyük mesafelerde yıldız, gaz ve başqa qısımlarnıñ tarqalğan massasını esapqa almaq kerek. Galaktika qattı bir plastinka kibi dönmey: farqlı yıldızlarnıñ orbitaları da farqlı. ESA/Hubble: galaktikanıñ öz massası ve gravitatsiyası.
Yıldızlar arasında da galaktika tarihı içün malzeme bar
Yıldızlar arasındaki feza pek siyrek, amma boş degil. Yıldızlarara ortalıq gazdan ve toz dep adlandırılğan kiçik qattı zerrelerden ibarettir. Gaz atom, molekula ya da ionlaşqan alda ola bile. Sıq ve suvuq bulutlarda yıldızlar doğa bile; yıldız yelleri ve yıldızlarnıñ ölümü maddeniñ bir qısmını keri qaytara. Böylece galaktika pek çoq yıldız nesli boyunca maddeni qayta işleye. OpenStax: yıldızlarara ortalıq.
Körüngen yarıqta çekilgen bir foto bu qısımlarnı bir türlü köstermey. Yıldızlar nurlana, gaznıñ bir qısmı yarıq saça, toz ise arqadaki yarıqnı yutıp saçaraq qara bir şerit yarata bile. Qızğan toz özü infraqırmızı nurlar saça. Neytral atomar vodorod içün, meselâ, dalğa uzunlığı yaklaşık 21 santimetr olğan radio sızığı faydalıdır. Bular maddeni tapmaqnıñ farqlı usullarıdır. OpenStax: gaz, toz.
Dört panelni qıyaslañız. İlk üçü elektromagnit belgilerden laf ete; soñuncısı başka çeşit delilni añlata.
Dört terkibiy qısım — farqlı deliller
Elektromagnit közetişler
Yıldızlar
Yıldızlarnıñ öz nurlanuvı; uzaqta olarnıñ yarığı birleşip körüne bile.
Elektromagnit közetişler
Gaz
Spektr sızıqları: meselâ, neytral vodorodnıñ radio nurlanuvı.
Elektromagnit közetişler
Toz
Yarıqnı yutuv ve saçuv; qızğan zerrelerniñ infraqırmızı nurlanuvı.
Gravitatsiyadan çıqarılğan netice
Qara materiya
Yıldız ve gaz areketleri, gravitatsiya linzalaması; öz yarığı degil.
Bu, terkibiy qısımlarnıñ payları ep bir olğan umumiy tarif degil. Suvuq gazı az sistemada gazı bol sistemadan pek daa az yañı yıldız doğa bile. Parlaq gaz bulutlarınıñ yoqluğı bütün sistemanı galaktika olmaqdan çıqarmay.
Areket yarıq köstermegen massa aqqında haber bere
Yıldızlar ve gaz tek nurlanmay: olar areket de ete. Tezlik ve mesafelerni ölçep, astronomlar belli maddeniñ massası közetilgen areketni añlatmağa yeterlimi, dep teşkere. Çoq galaktikada, hususan tış bölgelerinde, tek yıldızlar ve tapılğan gaz bu areketni añlatmağa yetmey. Standart izaat qara materiyanı qoşa: onı öz yarığından degil, gravitatsiya tesirinden tapalar. Onıñ fizik tabiatı alâ belli degil. OpenStax: areketten çıqarılğan massa, NASA: qara materiya.
Qara toz şeriti ve qara materiya başqa-başqa şeylerdir. Toz içün yarıqnı yutuvnı, saçuvnı ya da ıssılıq nurlanuvını qayd etemiz. Galaktika etrafında qara halo konturı çizilgende, bu — massa dağılımınıñ modeli, yarıq saçqan qabıqnıñ fotosı degil. Gravitatsiyanı araştırmaqnıñ başqa bir usulı uzaq menbalarnıñ resimleri egilüvi, yani gravitatsiya linzalamasıdır; bu da qara lekeniñ rengi degil.
Dal · Formulalarnenİhtiyariy · keçip ketmek mümkün
Tezlik eki qat büyük olsa ne deñişir
Daireviy orbitada kiçik bir sınaq cismini ve tez deñişmegen, yaklaşık küreviy massa dağılımını alayıq. Newton modelinde (v)^(2)/r ivmelenüvi gravitatsiya ivmelenüvine, GM( < r)/(r)^(2)-ge teñdir. Bundan:
M( < r) ≈ (r(v)^(2))/(G).
Mında r — merkezden mesafe, metr ile; v — tezlik, metr/saniye ile; G — gravitatsiya sabiti, (m)^(3)/(kg (s)^(2)) ile; M( < r) ise bu radiusnıñ içindeki massa, kilogramm ile. Bu avtomatik olaraq galaktikanıñ bütün massası degil.
Eki şartlı küreviy sistemada aynı radiusta tezlikler v ve 2v olsa, ekincisinde içki massa dört qat büyük olmalı. Eki qat tezlikniñ kvadratı dört qat arta: areket yarıq noqtalarnı sayuvdan ayrı olaraq massanı teşkermege imkân bere.
Kerçek diskler küreviy degil, areket er vaqıt daireviy degil, tesirleşüvler ise muvazene alını boza. Olar içün daa mürekkep modeller ve belgisizlik esapları kerek; formula bir fotodan galaktikanı ölçemey, printsipni añlata. OpenStax: küreviy esapnıñ farazları.
Spiral — tarif degil, çeşitlerden biri
Spiral qollı tanış disk bütün galaktikalarnı qapsamay. Elliptik sistemalar ve tertipsiz yapılı galaktikalar da bar. Cüce galaktikalarda Saman Yolundan pek daa az yıldız ola bile. Şunıñ içün şekil, parlaqlıq ya da bir yuvarlaq yıldız sayısı umumiy teşkerüv degil.
Qoñşu seviyelerni de qarıştırmamaq kerek. Yıldız topı — ekseriyeti galaktika içinde olğan yıldızlar gruppası; galaktikalar topı ise çoq galaktikalı bir sistemadır. Tek «top» sözü ne çeşit cisimlerni sayğanımıznı bildirmey. NASA: galaktikalardan olarnıñ gruppalarına.
Dal · Daa terenİhtiyariy · keçip ketmek mümkün
Kiçik galaktikanı yıldız topından ayırmaq ne içün er vaqıt qolay degil
Zayıf bir resimde az yıldızlı sönük galaktika ve yıldız topı beñzeş ola bile. Sıñırdaki sistemalar içün araştırıcılar yıldız areketlerini, massa esaplarını, kimyeviy farqlarnı ve teşekkül tarihlarını qıyaslay.
Willman ve Strader 2012 yılındaki işlerinde fizik bir sınıflandıruv kriteri teklif etip, onıñ belgilerini ve sıñırlarını müzakere etti. Bu qıyın allar içün bir teklif, yegâne tasdiqlanğan tarif degil. Mında esas fikir yeterli: galaktikanı mecburiy yıldız sayısından ya da şekilden degil, fizik bir sistema olaraq tanıylar. Asıl iş: sınıflandıruv sıñırları.
Eki haber tasavvur etiñiz: «resimde spiral qollar körünmey» ve «bu bölge körüngen yarıqta qara». Bular galaktikanı ya da maddeni inkâr etmege yeterlimi? Yoq: galaktikanıñ şekli başqa ola bile, madde ise başqa dalğa uzunlıqlarında ya da gravitatsiya ile tapıla bile. Tam olaraq ne ölçelgenini ve bu ölçev nasıl netice çıqarmağa imkân bergenini soramaq kerek.
Galaktika yıldızlarnı ve başqa maddeni ortaq gravitatsiya ile birleştire; foto onıñ tarihınıñ tek bir qısmını köstere. Qara kökte Saman Yolu şeritini körseñiz, disk boyunca içeriden baqqanımıznı hatırlañız. Soñraki sual — Küneş bu diskniñ qay yerinde? Bir yıldıznen bütün sistemanıñ farqını pekitmek içün «Yıldız nedir ve nelerden ibarettir?» maqalesini oquñız.