סיווג מורפולוגי של גלקסיות

סיווג מורפולוגי של גלקסיות הוא שיטה בה משתמשים אסטרונומים כדי לחלק את הגלקסיות לקבוצות לפי הצורה החיצונית שלהן (מורפולוגיה). ישנן כמה שיטות סיווג כאלו בשימוש, העיקרית שבהן היא השיטה שיצר אדווין האבל. סיווג האבל (או "מזלג האבל", על שום הצורה שבו הוא מוצג) היא שיטה לסיווג גלקסיות שיצר אדווין האבל בשנת 1926. האבל פרסם את השיטה המלאה בשנת 1936 בספרו "The Realm of the Nebulae". על פי סיווג זה נחלקות הגלקסיות לשלושה סוגים: גלקסיות אליפטיות: גלקסיות בעלות פיזור אור שווה באופן יחסי, וללא מאפיינים מיוחדים. מסומנות באות E ולאחריו מספר המייצג את מידת הפחיסות שלהן. לדוגמה, גלקסיה M87. גלקסיות ספירליות: מורכבות מדיסקה שטוחה וזרועות היוצרות מבנה ספירלי; ריכוז הכוכבים במרכז, הנקרא תפיחה (bulge), דומה בצורתו לגלקסיה אליפטית וכולל בעיקר כוכבים זקנים. גלקסיות מסוג זה מסומנות באות S ולאחריה אות קטנה המייצגת את מידת ההדיקות של הזרועות. בסוג השני של הגלקסיות הספירליות, התפיחה המרכזית מתוחה לצורה דמוית מוט (bar) או מקל עבה, והזרועות יוצאות מה"מוט". הן מסומנות באותיות SB עם אות קטנה אחריהן, בדומה לגלקסיות הספריליות הרגילות. גלקסיית שביל החלב, לדוגמה, היא ככל הנראה גלקסיה ספירלית כזו (SB). גלקסיות עדשה: מורכבות ממרכז בהיר המוקף במבנה דמוי עדשה, אך להבדיל מהגלקסיות הספירליות, אין להן זרועות וכמות הכוכבים החדשים הנוצרים בהם היא מועטה. מסומנות על ידי S0. סוג נוסף הוא גלקסיות לא-סדורות, גלקסיות ללא מבנה סדור נראה לעין, שלא ניתן לקטלגן באחד משלושת הסוגים שצוינו. מסומנות על ידי Irr. את סיווג האבל מקובל לשרטט בצורת מזלג בעל שתי שיניים, כאשר הגלקסיות האליפטיות נמצאות משמאל ומסודרות בסדר עולה לפי דרגת הפחיסות שלהן. הגלקסיות הספירליות מתחלקות לשתי שיני המזלג, בחלק העליון ספירליות רגילות ובתחתון הספירליות עם זרועות המוט, שתיהן מסודרות לפי מידת ההדיקות של הזרועות אל התפיחה המרכזית. גלקסיות עדשה ממוקמות בנקודת הפיצול של שיני המזלג. גלקסיות מסוג E ו-Sa נחשבות ל"גלקסיות מוקדמות" ואילו הסוגים Sc-Ir נחשבות ל"מאוחרות". בהתאם לחלוקה זו, מיקומן של גלקסיות העדשה (S0) בנקודת הפיצול נחשב לבעייתי, משום שהן בהירות נראית פחות מהגלקסיות האליפטיות E והן הספירליות Sa. שיטתו של האבל היא השיטה בה נעשה השימוש הרב ביותר, אך נעשו לה הרחבות רבות, לאחר שנצפו גלקסיות שסיווגן כאחת מהצורות שתיאר אינו מתאים או מתאים באופן חלקי בלבד. השיטה של האבל מהווה למעשה מסגרת בסיסית לסיווגים נוספים, כמפורט בהמשך. ההרחבות נעשו על בסיס של שני נתונים נוספים: צורות מורפולוגיות שהן ברורות פחות: לדוגמה, עבור גלקסיות לא-סדורות, אותן סיווג האבל בצורה גורפת כחסרות מבנה ואילו אסטרונומים אחרים מצאו שביניהן יש כאלו בעלות מבנה סדור כלשהו ועל פי זאת קטלגו אותן לתת-סוגים נוספים. הרחבה נוספת נעשתה על פי אופן ההיווצרות וההתפתחות של סוגי הגלקסיות השונים. על פי סיווג האבל, הקשר בין התפתחות והיווצרות הסוגים השונים של הגלקסיות אינו אינטואיטיבי וקיימת מחלוקת לגבי סידור הגלקסיות בתרשים בצורה שתבהיר זאת, בעיקר לגבי גלקסיות העדשה. מדענים אחרים ראו צורך בקטלוג וסידור התרשים בצורה שתסביר גם את הקשר בין הסוגים השונים, כלומר, גלקסיות שנוצרו בצורה דומה ימוקמו בתרשים בסמיכות וסוגי גלקסיות שהתפתחו מסוגים מוקדמים יותר, ימוקמו בצורה כרונולוגית. סיווג דה-וקולר הוא הרחבה לסיווג האבל שנעשה לראשונה על ידי ז'ראר דה וקולר ב-1959. טענתו של דה וקולר הייתה כי חלוקתו של האבל את הגלקסיות הספירליות על פי צפיפות הזרועות הספירליות וצורת המוט של התפיחה המרכזית אינה מספיקה כדי לסווג את כל המורפולוגיות הקיימות. במיוחד טען כי טבעות ועדשות הן מרכיבים חשובים במבנה של גלקסיות ספירליות. סיווג דה-וקולר שומר על החלוקה הבסיסית של האבל לגלקסיות אליפטיות, ספירליות, עדשה וגלקסיות לא סדורות. להשלמת הסיווג, הציג דה וקולר סיווג מורחב ומפורט יותר עבור גלקסיות ספירליות, המבוסס על שלושה מאפיינים מורפולוגיים המשולבים - לפי הסדר הבא - כדי לתת סיווג מלא של הגלקסיה: צורת המוט: חלוקת הגלקסיות על בסיס הימצאותה או היעדרותה של צורת המוט בתפיחה המרכזית. דה וקולר סימן ב-SA (התואם לסימון SB של האבל) את הגלקסיות הספירליות שמרכזן דמוי מוט. כמו כן הציג את סימון הביניים SAB עבור גלקסיות שצורת המוט שלהן ברורה פחות. גלקסיות עדשה שאינן דמויות צורת מוט מסומנות ב-S0A. עבור גלקסיות שאין אפשרות לקבוע אם צורת המוט קיימת או לא (בדרך כלל בשל הזווית בה נמצאות ביחס לכדור הארץ), נקבע הסימון S0. טבעות: הגלקסיות שמבניהן דמויי-טבעת מסומנות ב-(r), אלו שאינן מסומנות ב-(s). גלקסיות שנמצאות במצב הביניים (transition) מסומנות ב-(rs). זרועות ספירליות: בדומה לסיווג האבל, גלקסיות ספירליות מחולקות לסוגים בהתבסס בעיקר על הדיקות הזרועות הספירליות שלהן. סיווג דה-וקולר מרחיב את סיווג האבל למספר סוגים נוספים: Sd‏ (SBd): זרועות מפוזרות ו"שבורות" המורכבות מצבירי כוכבים פרטניים וערפיליות. בהירותה של התפיחה המרכזית היא נמוכה. Sm‏ (SBm): לא סדירות וללא תפיחה מרכזית נראית לעין. Im: לא סדירה במיוחד. רוב הגלקסיות שסווגו כך על ידי דה וקולר, סומנו לפי האבל כ-Irr 1. חלק מהגלקסיות המסווגות כ-sd סומנו לפי האבל כ-Sc (גלקסיה ספירלית מהסוג הפזור ביותר). כמו כן, יש המתייחסים לסוגים sm ו-Im כגלקסיות "מגלניות" (ספירליות ולא סדורות, בהתאמה), על שם הגלקסיות ענני מגלן - ענן מגלן הגדול הוא מסוג SBm והקטן הוא מסוג Im. סיווג שנעשה לראשונה על ידי ויליאם וילסון מורגן במצפה ירקס שבאוניברסיטת שיקגו. סיווג זה עושה שימוש בטיפוס ספקטרלי של כוכבים בולטים בגלקסיה בנוסף למורפולוגיה שלה וכן הנטייה שלה כלפי כדור הארץ. בנוסף, סיווג מספרי בין 1 ל-7 המציין את מידת הנטייה של הגלקסיה כלפי כדור הארץ, כאשר 1 היא גלקסיה שפניה לכדור הארץ (face-on) ו-7 היא גלקסיה הנמצאת בזווית של 90 מעלות (edge-on). נעשה על ידי האסטרונום הקנדי סידני ון דן ברג בשנות השישים ומהווה אף הוא הרחבה לסיווג האבל עבור הגלקסיות הספירליות. מורכב משני פרמטרים: סוג הגלקסיה לפי האבל - Sa, Sb, Sc, Ir מידת הבהירות המוחלטת (I, II, III, IV, V) (בדומה לסיווג מורגן לכוכבים (MKK)). הסימון S- או S+ בא לציין סוגים תת-ענקיים. הסימון (S(B מציין גלקסיות במצב הביניים בין ספירליות לספירליות עם צורת מוט. Galaxy Zoo Sidney van den Bergh, Galaxy morphological classification, Cambridge University Press, 1998 (הפרק הראשון מהספר זמין כאן) מדיה וקבצים בנושא סיווג מורפולוגי של גלקסיות בוויקישיתוף הערך "גלקסיה", באתר אסטרופדיה אטלס מורפולגי של גלקסיות בעלות פליטה קרובה לתת-אדום סיווג גלקסיות באנצקלופדיית המדע סידני ון דן ברג, גלקסיות דמויות מוט וסביבתן, מרץ 2002