paikallinen ryhmä | |
---|---|
galaksijoukko | |
Paikallisen ryhmän rakenne | |
havaintotiedot | |
Galaksien lukumäärä | Yli 100 galaksia |
Kirkkain galaksi | Andromedan galaksi |
Koko | 2-3 megaparsekkia |
superklusteri | Paikallinen galaksien superjoukko |
Tietoja Wikidatasta ? |
Paikallinen galaksiryhmä ( Local Group ) on galaksiryhmä, joka sisältää Linnunradan ja yli 100 muuta galaksia. Sen koko on 2-3 megaparsekkia , kokonaismassa noin 4-5⋅10 12 M ⊙ .
Eri parametrien mukaan Paikallista ryhmää hallitsee kaksi spiraaligalaksia : Andromedan galaksi ja Linnunrata - galaksimme. Andromedan galaksi on galaksiamme suurempi ja sisältää enemmän tähtiä, mutta Linnunradalla on vastaava tai jopa suurempi massa kuin Andromedan galaksilla. Paikallinen ryhmä sisältää erilaisia morfologisia galakseja: spiraaligalakseja, epäsäännöllisiä galakseja, joilla on eri valoisuus, ja lukuisimmat esineluokat ovat kääpiöelliptiset ja kääpiöpallogalaksit .
Jokaisella näistä galakseista on satelliittijärjestelmä, näitä järjestelmiä kutsutaan vastaavasti Andromeda- alaryhmäksi ja Linnunradan alaryhmäksi , ja jotkin galaksit eivät liity kumpaankaan näistä ryhmistä. Galaksien välinen tila sisältää kaasua, joka virtaa vähitellen galaksiin.
Paikallinen ryhmä sijaitsee paikallisessa galaksijoukossa . Paikallisen superjoukon keskellä on Virgo -joukko , joka sisältää yli 1000 galaksia ja josta Paikallinen ryhmä on 10 megaparsekin päässä. Paikallisen ryhmän rajojen lähellä on useita galakseja, joiden kuuluminen Paikalliseen ryhmään ei ole aivan ilmeistä, esimerkiksi Pump-Sextant -ryhmä..
Paikallinen galaksiryhmä, jota kutsutaan myös yksinkertaisesti paikalliseksi ryhmäksi, on gravitaatioon sitoutunut galaksiryhmä [1] , joka sisältää Linnunradan ja useita muita suuria galakseja, kuten Andromedan galaksin ja Kolmiogalaksin sekä yli 100 galaksia vähemmän. massiiviset galaksit [2] . Sen halkaisija on 2–3 megaparsekkia [3] [4] , sen kokonaismassa noin 4–5⋅10 12 M ⊙ [5] , ja sen kokonaisvalovoima on 4,2⋅10 10 10 L ⊙ [6] .
Suurin osa maailmankaikkeuden galakseista on sellaisissa suhteellisen pienissä galaksiryhmissä kuin Paikallinen ryhmä. Vain pieni osa galakseista on eristetty tai kuuluu suuriin galaksijoukkoihin [7] .
Massan, koon ja muiden parametrien suhteen Paikallista ryhmää hallitsee kaksi spiraaligalaksia : Andromedan galaksi ja Linnunrata - galaksimme. Andromedan galaksi on galaksiamme suurempi ja sisältää enemmän tähtiä, mutta Linnunradalla on vastaava tai jopa suurempi massa kuin Andromedan galaksilla massiivisen pimeän aineen halon ansiosta [8] . Kolmas suuri spiraaligalaksi - kolmiogalaksi - on massaltaan huomattavasti heikompi kuin kaksi ensimmäistä [9] . Sillä on myöhäinen morfologinen tyyppi , kun taas Andromedan galaksi kuuluu varhaisen tyypin spiraaligalakseihin [1] [10] . Ryhmän loput galaksit ovat pieniä: kaksi suurinta niistä ovat Suuri ja Pieni Magellanin pilvi , Linnunradan toisiinsa yhdistetty satelliitipari, joka kuuluu epäsäännöllisiin galakseihin [11] [1] .
Jos hyväksymme, että galaksit, joiden absoluuttinen magnitudi on himmeämpi kuin −18 m , ovat kääpiöitä , kaikki galaksit, paitsi Linnunrata, Andromedan galaksi, Kolmiogalaksi ja Suuri Magellanin pilvi, kuuluvat niihin. Paikallisen ryhmän kääpiögalaksit jaetaan kolmeen tyyppiin: epäsäännöllinen kääpiö , elliptinen kääpiö ja pallomainen kääpiö . Jälkimmäinen tyyppi on lukuisin, ja vuonna 2012 tunnetuista 75 galaksista 53 on täsmälleen kääpiöpallomaisia [12] [13] . Epäsäännöllisiä kääpiögalakseja ovat esimerkiksi NGC 6822 , IC 1613 ja Leo I , kun taas esimerkki kirkkaasta epäsäännöllisestä galaksista on Suuri Magellanin pilvi. Elliptisistä kääpiögalakseista kirkkain on M 32 , ja kääpiöpallogalakseja ovat esimerkiksi Sculptorin ja NGC 205 : n kääpiögalaksi . Paikallinen ryhmä sisältää siis eri morfologisia galakseja: vain jättimäisiä elliptisiä galakseja ja sinisiä kompakteja galakseja puuttuu , vaikka IC 10 on todennäköisesti lähellä jälkimmäistä tyyppiä [1] [10] .
ParametrijakaumatTietojen mukaan, jotka ovat täydellisiä absoluuttiseen suuruuteen −11 m , valoisuusfunktio kuvataan Schechterin funktiolla [comm. 1] eksponentti . Paikallisryhmälle tämä arvo vastaa tämän funktion kaavion vähemmän jyrkkää kaltevuutta kuin monien rikkaiden galaksijoukkojen kohdalla [16] .
Paikallisen ryhmän galakseilla valoisuuden ja metallisuuden välinen suhde tunnetaan : kirkkaammissa ja siten massiivisemmissa galakseissa on suurempi pitoisuus raskaita alkuaineita. Absoluuttiselle magnitudille ja metallisuudelle on olemassa keskimääräinen suhde , jossa varhaisten morfologisten tyyppien galakseilla on yleensä alhaisempi luminositeetti kuin tällä suhteella ennustetaan, kun taas epäsäännöllisillä galakseilla on korkeampi luminositeetti. Toinen suhde liittyy galaksikiekon eksponentiaaliseen mittakaavaan luminositeettiin: mitä suurempi valoisuus, sitä suurempi eksponentiaalinen asteikko [17] .
Paikallisen ryhmän massakeskuksen lähellä on pieni määrä galakseja, mikä ei ole yllättävää, koska massakeskus sijaitsee galaksimme ja Andromedan galaksin välissä, ja suuri määrä galakseja sijaitsee näiden kahden lähellä. Puolet Paikallisen ryhmän galakseista on alle 450 kiloparsekin etäisyydellä massakeskipisteestään, ja 900 kiloparsekin etäisyydellä galakseja ei juuri ole, joten Paikallinen ryhmä on melko kompakti [18] .
Galaksien morfologisen tyypin ja niiden ympäristön välillä on korrelaatio. Siten useimmat pallomaiset ja kääpiöpallogalaksit kuuluvat Linnunradan alaryhmään tai Andromedan alaryhmään (katso alla ), ja epäsäännölliset galaksit ovat pääasiassa hajallaan paikallisen ryhmän muihin osiin [19] .
Paikallisen ryhmän galaksien valoisuuden ja eksponentiaalisen kiekon suhde
Paikallisen ryhmän galaksien valoisuuden ja metallisuuden suhde
Tähtien metallillisuusjakauma neljässä paikallisryhmän galaksissa
Nimi | Morfologinen tyyppi | Koordinaatit ( J2000 ) | Etäisyys auringosta ( kiloparsek ) | Bruttomassa ( M ⊙ ) | Halkaisija (kiloparsekki) [comm. 2] | Absoluuttinen magnitudi ( V ) | Näennäinen magnitudi (V) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
oikea ylösnousemus | deklinaatio | |||||||
Andromeda Galaxy (M 31, NGC 224) [23] [24] | SA(t)b | 00 h 42 m 44,3 s | 41° 16' 08" | 760 | 0,8-1,5⋅10 12 [comm. 3] [25] [26] [27] | 47 | −21,2 m _ | 3,4 m _ |
Linnunrata | SBbc [28] | 17h 45m 40s _ _ _ | −29° 00.5′ | kahdeksan | 1-2⋅10 12 [comm. 3] [29] [30] | 32 [31] [32] | −20,9 m _ | |
Triangulum Galaxy (M 33, NGC 598) [33] [34] | SA(s)cd | 01 h 33 m 50,9 s | 30° 39′ 37″ | 795 | 8⋅10 10 [35] | 18.8 | −18,9 m _ | 5,9 m _ |
Suuri Magellanin pilvi [36] [37] | SB(s)m | 05 h 23 min 34,6 s | −69° 45′ 22″ | viisikymmentä | 0,6-2⋅10 10 [38] | 9.9 | −18,5 m _ | 0,4 m |
Pieni Magellanin pilvi (NGC 292) [39] [40] | SB(s)m pec | 00 h 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 h 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 h 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 h 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 h 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 h 38 min 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 h 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 h 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 h 01 p 57,9 s | −15° 27′ 50″ | 925 | 1,5⋅10 8 [65] | 3.5 | −14,4 m _ | 10,4 m _ |
Jousimies (dSph) [66] [67] | dSph | 18 h 55 m 03,1 s | −30° 28′ 42″ | 24 | 1,5⋅10 8 [68] | −13,8 m _ | ||
Uuni (dSph) [69] [70] | dSph | 02 h 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 h 51 m 46,4 s | 24° 35′ 11″ | 760 | 1,6–3,8⋅10 7 [74] | −12,3 m _ | 12,6 m _ |
Andromedan galaksilla ja Linnunradalla on erilliset satelliittijärjestelmät, jotka paikallisryhmässä muodostavat Andromeda- alaryhmän ja Linnunradan alaryhmän , joista kumpikin sisältää yli kaksi tusinaa galaksia. Paikalliseen ryhmään kuuluu useita kymmeniä galakseja, mutta ne eivät kuulu mihinkään näistä kahdesta alaryhmästä, vaikka paikallisessa ryhmässä voidaan erottaa useita pienempiä alaryhmiä [1] . Triangulum Galaxy on mahdollisesti Andromedan galaksin satelliitti, ja se voi puolestaan pitää LGS 3 :n satelliitina [4] . Linnunradan alaryhmä ulottuu 300 kiloparsekkia, ja etäisyys siitä Andromedan alaryhmään on noin 760 kiloparsekkia [75] [76] .
Aurinko liikkuu suhteessa Paikalliseen ryhmään nopeudella 306 km/s, taivaanpallon pisteen suunnassa, jolla on galaksiset koordinaatit , jota kutsutaan huipuksi . Tämä liike ilmenee siinä, että Paikallisen ryhmän galakseilla lähellä huippua on negatiivinen radiaalinopeus, eli ne lähestyvät aurinkoa, kun taas huipulta kaukana olevilla galakseilla on positiiviset radiaalinopeudet. Paikallisen ryhmän galaksien nopeusdispersio on 61 km/s [77] [78] . Linnunrata ja Andromeda-galaksi lähestyvät 120 km/s nopeudella, mikä johtaa tulevaisuudessa niiden törmäykseen ja sulautumiseen (katso alla ) [79] [80] [81] .
Paikallinen ryhmä sisältää galaksien välisessä tilassa kaasua , joka virtaa vähitellen galaksiin: esimerkiksi Linnunradan massa kasvaa arviolta 1 % miljardia vuotta kohden aineen virtauksen vuoksi. Samaan aikaan, kun galaksien välillä tapahtuu vuorovesivuorovaikutuksia , kaasu työntyy takaisin galaksien väliseen väliaineeseen [82] .
Alun perin galaktisten pilvet löydettiin kaasupilvinä, jotka liikkuivat suurilla radiaalisilla nopeuksilla, joten niitä kutsuttiin suurnopeuspilviksi .( Englanti High speed cloud ) [83] [84] . Yksi tällainen pilvi, nimeltään Complex C, on vähintään 2,4 kiloparsekin päässä ja putoaa Linnunrataan yli 100 km/s. Ottaen huomioon sen tosiasian, että tässä rakenteessa olevan aineen metallisuus on noin 9 % aurinkoenergiasta, kompleksi C ei olisi voinut sinkoutua Linnunradalta galaksisen suihkulähteen avulla [82] aikaisemmin .
Tyypillisten paikallisryhmän intergalaktisten pilvien massa on luokkaa 3⋅10 8 M ⊙ ja halkaisija 30 kiloparsekkia ja kaasupitoisuus niissä on luokkaa 10 −4 cm −3 . Intergalaktisten pilvien radiaaliset nopeudet ovat pienemmät kuin Paikallisen ryhmän galakseilla, jotka ovat samalla kulmaetäisyydellä Auringon huipusta (katso yllä ): tämä piirre osoittaa, että intergalaktiset pilvet putoavat edelleen Paikalliseen ryhmään [85] .
Paikallinen ryhmä on noin 10 megaparsekin päässä suuresta Neitsytjoukosta , joka sisältää yli 1000 galaksia. Tästä syystä joskus sanotaan, että Paikallinen ryhmä sijaitsee tämän joukon laitamilla, vaikka galaksiryhmien ja galaksijoukkojen rajat ovat melko tavanomaisia [3] .
Joka tapauksessa Paikallinen ryhmä on Paikallisessa galaksien superjoukossa , jonka keskellä on Neitsytjoukko. Paikallinen superklusteri on gravitaatioon sitoutumaton, kymmenien megaparsekkien kokoinen litteä rakenne, joka sisältää noin 100 galaksiryhmää ja -klusteria [1] [86] .
Kosmiseen mikroaaltotaustaan verrattuna Paikallinen ryhmä liikkuu nopeudella 627 km/s kohti taivaanpallon pistettä, jolla on galaktiset koordinaatit . 44 % tästä liikkeestä johtuu Suuren Attraktorin vetovoimasta – alue, jolla on lisääntynyt galaksikonsentraatio, 80 megaparsekin etäisyydellä ja jonka massa on 10 15 M⊙ , loput aiheutuu muiden, kauempana olevien vetovoimasta. samanlaiset rakenteet [13] .
Ryhmä | Etäisyys, Mpc |
---|---|
Pumppuryhmä - Sextant(NGC 3109 -ryhmä) | 1.3 |
NGC 55 ryhmä | 2.2 |
Ryhmä IC 342/Maffei | 3.3 |
Ryhmä M 81 | 3.6 |
Centauruksen ryhmä A | 3.7 |
Kuvanveistäjäryhmä | 3.9 |
Ryhmä Hounds Dogs I (ryhmä M 94) | 4.5 |
Paikallisen ryhmän ulkorajojen lähellä olevien galaksien kuuluminen ryhmään ei ole aina ilmeistä. Galaksin paikallisryhmään kuulumisen todennäköisyyden arvioimiseksi käytetään kolmea kriteeriä: galaksin tulee olla noin 1,5 megaparsekin etäisyydellä tai lähempänä Aurinkoa , ei saa olla voimakkaasti poissa säteittäisen nopeuden ja sijainnin välisestä suhteesta. taivas (katso yllä ), eikä myöskään saa olla toisen galaksiryhmän vahvistettu jäsen [87] .
Paikallisen ryhmän objektiivisempi raja voi olla nollanopeuspinta - sen määrää etäisyys ryhmän keskipisteestä, jonka ylitse universumin laajeneminen Hubblen lain mukaan voittaa painovoiman vetovoiman ryhmän jäsenten välillä. ryhmä, Paikallisryhmälle sen säde on noin 1 megaparsek [13] [88] [89] .
Joten lähellä paikallisen ryhmän rajaa on Pump-Sextant -ryhmä, joka koostuu kääpiögalakseista, kuten NGC 3109 , kääpiögalaksista pumpuissa , sekstantti A ja B [90] , vaikka on todennäköistä, että kyseessä on pikemminkin gravitaatioon sitoutumaton assosiaatio [91] . Kuitenkin, kun otetaan huomioon 1,3 megaparsekin etäisyys tämän ryhmän massakeskipisteen ja Paikallisen ryhmän massakeskuksen välillä ja se tosiasia, että näiden galaksien radiaalinopeudet ovat odotettua suuremmat niiden sijainnissa taivaanpallolla, ne muodostavat erillinen galaksiryhmä, joka on lähinnä paikallista ryhmää [13] [92] .
Lähes kaikissa Paikallisen ryhmän galakseissa, paitsi Leo I ja mahdollisesti Leo A galakseissa , on yli 10 miljardia vuotta vanhoja tähtiä. Näin ollen tähtien muodostuminen Paikallisen ryhmän galakseissa alkoi melko äkillisesti, kun taas tähtien muodostumisen historia vaihtelee merkittävästi galakseittain [12] . Vanhojen tähtipopulaatioiden indikaattorina toimivat pallomaiset tähtijoukot muodostuivat melko nopeasti esimerkiksi Linnunradalla ja Suuressa Magellanin pilvessä sekä Kolmiogalaksissa ja Pienessä Magellanin pilvessä pallomaisten tähtijoukkojen muodostuminen. tapahtui vähitellen [6] .
Paikallisen ryhmän yli 10 miljardin vuoden aikana jotkut kääpiögalakseista ovat menettäneet tähtienvälistä kaasua johtuen vuorovaikutuksesta tähtienvälisen väliaineen kanssa. Myös osa kääpiögalakseista tuhoutui törmäyksissä suurten galaksien kanssa. Tulevaisuudessa Linnunradan satelliitit - Magellanin pilvet [1] tuhoutuvat samalla tavalla .
Ryhmän kahden päägalaksin, Linnunradan ja Andromedan galaksin, uskotaan muodostuneen lähelle toisiaan ja alun perin siirtyneen pois universumin laajenemisen myötä , mutta noin 4 miljardia vuotta sitten keskinäisen vetovoiman vuoksi niiden erottaminen toisistaan. korvattiin konvergenssilla [13] . Nyt galaksit lähestyvät 120 km/s nopeudella, kun taas niiden suhteellinen tangentiaalinen nopeus on pieni, mikä tarkoittaa, että tulevaisuudessa ne törmäävät ja sulautuvat . Tämä tapahtuu 4 miljardin vuoden kuluttua, minkä jälkeen sulautumisprosessi kestää vielä 2 miljardia vuotta, ja sulautumisen seurauksena muodostuu elliptinen galaksi . Kun galaksit sulautuvat yhteen, yksittäisten tähtien törmäykset ovat edelleen epätodennäköisiä tähtien alhaisen pitoisuuden vuoksi, mutta on mahdollista, että aurinkokunta sinkoutuu kauas tuloksena olevan galaksin keskustasta. Triangulum-galaksi osallistuu tähän törmäykseen , ja on mahdollista, että Linnunrata törmää siihen ennen Andromedan galaksia [79] [80] [81] .
Edwin Hubble käytti termiä Local Group ensimmäisen kerran vuonna 1936. Linnunradan lisäksi hän osoitti kaksi satelliittiaan paikalliseen ryhmään - Suuret ja pienet Magellanin pilvet , Andromedan galaksin kahdella satelliitilla: M 32 ja NGC 205 , Triangulum galaksin , NGC 6822 ja IC 1613 . Hubble ilmoitti myös, että Paikalliseen ryhmään mahdollisesti kuului kolme muuta galaksia: NGC 6946 , IC 342 ja IC 10 , mutta nyt tiedetään, että vain viimeinen näistä kolmesta galaksista kuuluu paikallisryhmään [93] . Vuoteen 2000 mennessä paikallisryhmässä tunnettiin 35 galaksia. Tätä ennen löydettiin keskimäärin 4 galaksia vuosikymmenessä, mutta sitten löytövauhti kiihtyi merkittävästi, mikä liittyi erityisesti havaintoteknologian ja tietojenkäsittelytyökalujen kehitykseen [13] .
Paikallisen ryhmän galaksit ovat lähimpänä kaikkia muita galakseja ja ovat parhaiten tutkittuja. Paikallisesta ryhmästä löytyy esimerkiksi erittäin alhaisen valoisuuden omaavia kääpiögalakseja, ja paikallisen ryhmän galaksien luminositeettifunktio voidaan mitata paljon pienempiin luminositeettiin kuin muissa ryhmissä [94] . Paikallisen ryhmän galaksit voidaan jakaa yksittäisiksi tähdiksi, ja joidenkin galaksien oikeat liikkeet voidaan myös mitata . Samaan aikaan Paikallisessa ryhmässä oleminen monimutkaistaa sen tutkimista joiltakin osin: esimerkiksi galaksien välisiin kaasupilviin, joissa ei ole tähtiä, ei yleensä ole mahdollista mitata etäisyyttä, mikä tarkoittaa, että on mahdotonta määrittää niiden muita ominaisuudet [84] .
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|
Andromedan galaksi | ||
---|---|---|
asema | Andromedan galaksi → Andromedan alaryhmä → Paikallinen ryhmä → Paikallinen superjoukko → Kalat-Cetus-superjoukkokompleksi → Havaittava universumi → Universumi | |
Satelliitti galaksit |
| |
Muut |
|
Kolmion galaksi | ||
---|---|---|
asema | Kolmiogalaksi → Kolmioalaryhmä → Paikallinen ryhmä → Paikallinen superjoukko → Kalat-Cetus-superjoukkokompleksi → Havaittava universumi → Universumi | |
Mahdolliset satelliittigalaksit | ||
HII-alueet | ||
Tähdet | ||
Muut |
ulkoavaruudessa | Maan sijainti|
---|---|
Maa → Aurinkokunta → Paikallinen tähtienvälinen pilvi → Paikallinen kupla → Gould Belt → Orion Arm → Linnunrata → Linnunradan alaryhmä → Paikallinen ryhmä → Paikallinen lehti → Paikallinen galaksien superjoukko → Laniakea → Kalat-Cetus-superjoukkokompleksi → Hubblen tilavuus → Metagalaksi → Universe → ? multiversumi | |
Merkki " → " tarkoittaa "sisältyy" tai "on osa" |