Atlas of Peculiar Galaxies

Die Atlas of Peculiar Galaxies is ’n sterrekundekatalogus van ongewone sterrestelsels wat deur die Amerikaanse sterrekundige Halton Arp opgestel is. Daar is altesaam 338 stelsels in die katalogus, wat oorspronklik in 1966 deur die Kaliforniese Instituut vir Tegnologie gepubliseer is.

Die hoefdoel daarvan was om foto's van die verskillende soorte nabygeleë, ongewone sterrestelsels te verskaf. Arp het besef die rede hoekom sterrestelsels spiraal- of elliptiese stelsels word, is nie baie duidelik nie. Hy het ongewone stelsels beskou as klein "eksperimente" wat sterrekundiges kon bestudeer om die fisiese prosesse te verstaan wat spiraal- of elliptiese stelsels verwring. Die atlas is nie ’n algehele oorsig oor al die ongewone stelsels in die ruimte nie, maar verskaf eerder voorbeelde van die verskillende verskynsels soos wat hulle in nabygeleë stelsels gesien kan word.

Omdat min destyds bekend was oor die fisiese prosesse wat die verskillende vorms veroorsaak, word die sterrestelsels gerangskik volgens hul voorkoms. Voorwerpe 1-101 is individuele spiraalstelsels wat ongewoon is of oënskynlik klein metgeselle het. Voorwerpe 102-145 is elliptiese en elliptiesagtige stelsels. Individuele of groepe stelsels wat nie spiraal- of elliptiese vorms het nie, is voorwerpe 146-268. Voorwerpe 269-327 is dubbele stelsels. Voorwerpe wat nie in een van bogenoemde kategorieë pas nie, is genommer van 332-338. Die meeste voorwerpe is beter bekend onder ander name, maar vir ’n paar word meestal die Arp-nommer gebruik, soos Arp 220.

Vandag word die fisiese prosesse wat die verskillende vorms in die Arp-atlas veroorsaak goed verstaan. Baie van die stelsels is interaktiewe sterrestelsels, soos M51 (Arp 85), Arp 220 en die Antenne-sterrestelsels (NGC 4038/NGC 4039 of Arp 244). ’n Paar van die stelsels is bloot dwergsterrestelsels met te min massa om die nodige swaartekrag voort te bring om dit in enige samehangende struktuur te verander. NGC 1569 (Arp 210) is so ’n voorbeeld. ’n Paar ander stelsels is radiosterrestelsels. Hulle het aktiewe sterrestelselkerns wat kragtige gasstrome meebring. Voorbeelde hiervan in die atlas is M87 (Arp 152) en Centaurus A (Arp 153).

Noemenswaardige Arp-sterrestelsels

Lys van sterrestelsels in die atlas

Spiraalsterrestelsels

Stelsels met ’n lae helderheid 

Dit is hoofsaaklik dwergstelsels of dowwe, swak gedefinieerde spiraalstelsels (Sm). Dowwe stelsels is eintlik heel algemeen. Die uitsondering in die atlas is NGC 2857 (Arp 1), wat ’n Sc-spiraalstelsels is (wat beteken dit het ’n definitiewe struktuur met los spiraalarms en ’n dowwe maar goed gedefinieerde kern).

Stelsels met gesplete arms 
Dié kategorie bevat spiraalstelsels met arms wat verdeel is.

Stelsels met los segmente 

Dié kategorie bevat spiraalstelsels met arms wat lyk of hulle gesegmenteerd is. Sommige spiraalarms lyk so omdat stofbane die sterlig in die arms versper, en ander vanweë die teenwoordigheid van helder sterreswerms in die arm.

Stelsels met drie arms 
Die meeste spiraalsterrestelsels het twee duidelik gedefinieerde arms, of die arms is net dynserige filamente. Stelsels met drie goed gedefinieerde arms is skaars.

Stelsels met een arm 

Stelsels met net een spiraalarm is ook skaars. In sommige gevalle kan die arm gevorm word vanweë ’n swaartekrag-interaksie met ’n ander stelsel.

Stelsels met een swaar arm 

Die spiraalarms in sulke stelsels is asimmetries. Dit kan lyk of die een arm heelwat helderder is as die ander een. In die fotografiese plate wat Arp gemaak het, lyk die helder arm donker en "swaar". Terwyl die meeste stelsels (soos die Vuurwiel-sterrestelsel (M101) en NGC 6946 bloot asimmetriese spiraalsterrestelsels is, is NGC 6365 twee interaktiewe stelsels met die een stelsel wat van die kant af gesien word en presies lê waar die spiraalarm van die ander stelsel, wat van voor af gesien word, behoort te lê.

Integraalteken-stelsels 
Dié stelsels het ’n uitgestrekte S-vorm, of soos die integraalteken in wiskunde ( ∫ ). Sommige voorwerpe, soos IC 167, is bloot gewone spiraalstelsels wat uit ’n ongewone hoek gesien word. Ander voorwerpe, soos UGC 10770, is interaktiewe stelsels met getysterte wat soos spiraalarms lyk.

Stelsels met dowwe metgeselle 
Baie van dié stelsels is waarskynlik spiraalstelsels in ’n wisselwerking met ’n dowwe metgesel wat voor hom lê. Dit is egter soms moeilik om te bepaal of die metgesel fisiek naby die spiraalstelsel is en of die metgesel ’n bron op die voorgrond/agtergrond of ’n bron aan die kant van die spiraalstelsel is.

Spiraalstelsels met klein, helder metgeselle 

Weer eens kan die stelsels óf interaktiewe stelsels wees óf die metgesel is ’n voorgrond/agtergrond-bron of selfs helder sterreswerms in die onderskeie stelsels.

Spiraalstelsels met groot, helder metgeselle 

Stelsels in dié kategorie is feitlik altyd duidelik interaktiewe stelsels. Die bekendste een is die Draaikolk-sterrestelsel (M51; Arp 85), wat bestaan uit ’n spiraalstelsel NGC 5194 wat in ’n wisselwerking is met ’n kleiner, elliptiese stelsel NGC 5195. Die interaksie het albei stelsels se vorm verwring; die spiraalarm-patroon in die groter spiraalstelsel is versterk en ’n brug van sterre en gas het gevorm tussen die twee stelsels. Baie ander interaktiewe stelsels word deur sulke brûe verbind.

Spiraalstelsels met elliptiese metgeselle 
Nes in die vorige kategorie, is dié stelsels meestal interaktief. Getysterte en brûe is in baie van hulle te sien.

Elliptiese en elliptiesagtige stelsels

Elliptiese stelsels verbind met spiraalstelsels 

Hierdie voorwerpe is soortgelyk aan die spiraalstelsels met elliptiese metgeselle. Al dié stelsels het kenmerke soos getysterte en brûe wat deur ’n swaartekrag-interaksie veroorsaak word.

Elliptiese stelsels wat spiraalarms wegstoot 
Uit die naam lyk dit of Arp oorspronklik gedink het die elliptiese stelsels stoot spiraalarms in metgeselle weg. Die spiraalarms kan egter verwronge lyk vanweë die wisselwerking. Van dié "weggestote" spiraalarms is aan die teenoorgestelde kant van die spiraalstelsel as die elliptiese stelsel. Simulasies het bewys sulke eienskappe word net deur swaartekrag-interaksie veroorsaak; daar is geen wegstotende kragte by betrokke nie.

Elliptiese stelsels na aan spiraalstelsels wat hulle versteur 

Die meeste stelsels in dié kategorie is weer eens interaktief. Die spiraalstelsels lyk versteur.

Stelsels met nabygeleë fragmente

Materiaal wat uit elliptiese stelsels uitvloei 
Arp het gedink die elliptiese stelsels in dié kategorie stoot materiaal weg vanaf hul kerns. Op baie foto's lyk dit so, maar dit word deur ’n verskeidenheid verskynsels veroorsaak. NGC 2914 (Arp 137) is byvoorbeeld bloot ’n spiraalstelsel met dowwe spiraalarms, en NGC 4015 (Arp 138) is twee interaktiewe stelsels met die een wat van die kant af gesien word. Sommige voorwerpe, soos NGC 2444 en NGC 2445 (Arp 143), is stelsels met "ringsterrestelsels" – dit kom voor wanneer die een stelsel (die elliptiese stelsel in hierdie voorbeelde) deur die skyf van die ander een beweeg. Dit veroorsaak ’n swaartekraggolf waarin gas eers na binne val en dan na buite versprei om die ringstruktuur te vorm.

Vormlose stelsels 
Arp definieer hierdie stelsels as nóg spiraal- nóg elliptiese stelsels. Hoewel hy nie die term "vormloos" gebruik nie, is dit die beste beskrywing daarvoor.

Baie van die stelsels is óf interaktiewe stelsels óf oorblyfsels van twee kleiner stelsels wat saamgesmelt het. Verskeie eienskappe soos getysterte en brûe sal vorm wat voortbestaan lank ná die samesmelting.

Stelsels met geassosieerde ringe 

Soos reeds genoem, kan dié ringstelsels gevorm word wanneer een metgesel deur die ander beweeg. Die golfeffek veroorsaak dat die gas eers na binne val en dan na buite versprei om die ringstruktuur te vorm.

Stelsels met strome 

Hierdie stelsels lyk of hulle materiaal uitwerp vanaf hul kern. In die geval van IC 803 (Arp 149) en NGC 7609 (Arp 150), is die strome bloot deel van die vormlose struktuur wat veroorsaak word deur die interaktiewe stelsels. In Arp 151 en Messier 87 (Arp 152) se geval is die strome geïoniseerde gas wat uitgewerp word vanuit die omgewing om supermassiewe swartkolke in die stelsels se aktiewe sterrestelselkern.

Verwronge stelsels met interne absorpsie 

Stelsels in hierdie kategorie het donker stofbane wat ’n deel van die stelsel se skyf verberg. Al dié stelsels is produkte van twee samesmeltende stelsels. NGC 520 (Arp 157) is een van die beste voorbeelde van die middelfase van ’n samesmelting, waar die twee stelsels se skywe saamgesmelt het, maar die kerns nog nie. Centaurus A (Arp 153) en NGC 1316 (Arp 154) is albei effektief elliptiese stelsels met ongewone stofbane; hul strukture dui daarop dat hulle onlangs ’n samesmelting ondergaan het. NGC 4747 (Arp 159) is dalk niks anders as ’n spiraalstelsel met beduidende stofbane wat van die kant af gesien word nie.

Stelsels met verspreide filamente 
Dié filamente kan getysterte van interaktiewe of saamgesmelte stelsels wees. NGC 3414 (Arp 162) lyk egter of dit bloot ’n ongewone S0-stelsel is met ’n relatief klein skyf in vergelyking met sy galaktiese bol. NGC 4670 (Arp 163) is ’n blou kompakte dwergstelsel met buitengewone stervorming; dit is te klein om twee stelsels te wees wat saamgesmelt het soos die ander in dié kategorie, hoewel dit in ’n baie kleiner wisselwerking betrokke kon gewees het.

Stelsels met verspreide kontra-sterte 
Al dié voorwerpe is betrokke in swaartekrag-interaksies. Dié sterte is gety-eienskappe. Messier 32 (Arp 168), ’n dwergstelsel wat in ’n wisselwerking met die Andromeda-sterrestelsel is, is in dié kategorie (hoewel die stert baie moeilik is om te sien op Arp se foto).

Stelsels met smal kontra-sterte 
Dit word weer eens deur swaartekrag-interaksies veroorsaak. Dié sterte is smaller en beter gedefinieer as in die vorige kategorie.

Stelsels met smal filamente 

Hierdie kategorie bevat ’n verskeidenheid verskillende voorwerpe. Nes die stelsels met verspreide filamente of kontra-sterte, was sommige van hierdie stelsels in wisselwerking betrokke wat die filamente veroorsaak het. Ander voorwerpe is bloot individuele spiraalstelsels met dowwe spiraalarms wat deur Arp as "filamente" beskryf is.

Stelsels met materiaal wat uit die kern gewerp word 

Dit lyk of baie van dié uitwerpsels die gevolg is van swaartekrag-interaksies. In sommige gevalle, soos NGC 5544 en NGC 5545 in Arp 199, is die "uitgeworpe materiaal" duidelik ’n spiraalstelsel wat van die kant af gesien word en toevallig oplyn met ’n ander stelsel se kern.

Feitlik al die stelsels in hierdie kategorie was onlangs in wisselwerkings betrokke. NGC 3712 (Arp 203) is ’n uitsondering; dit is bloot ’n dowwe spiraalstelsel.

Stelsels met onreëlmatighede, absorpsie en resolusie 

Stelsels in hierdie kategorie het óf onreëlmatige vorms (onreëlmatighede) óf besondere stofbane (absorpsie) óf hulle lyk grinterig (resolusie). Dit is ’n mengsel van interaktiewe stelsels wat deur gety-interaksie verwring word, nabygelë onreëlmatige dwergstelsels en stelsels met ’n buitengewone hoeveelheid gas.

Stelsels met aangrensende lusse 

Dié aangrensende lusse is nog ’n gevolg van swaartekrag-interaksies. Sommige stelsels het amper klaar saamgesmelt en die "lusse" is bloot oorblyfsels van die wisselwerking. Onder die voorwerpe in hierdie kategorie is Arp 220, een van die bes bestudeerde ultrahelder infrarooi sterrestelsels in die ruimte.

Stelsels met vormlose spiraalarms 

Baie van dié stelsels is oorblyfsels van samesmeltings. Die "vormlose spiraalarms" is gety-afval wat ná die botsings oorgebly het.

Stelsels met konsentriese ringe 

Dit is stelsels met skulpagtige vorms, dikwels vanweë samesmeltings. Soms is dit die buitenste skyf van ’n S0-stelsel. In sommige ingewikkelde gevalle is die ringe ’n S0-stelsel wat in ’n wisselwerking met ’n ander stelsel betrokke is; dit is moeilik om die oorsprong van die ringe vas te stel.

Stelsels wat lyk of hulle verdeel 

Hoewel die beskrywing daarop dui dat die stelsels besig is om te verdeel, is die meeste eintlik besig om saam te smelt. Baie van die voorwerpe het goed gedefinieerde getysterte en brûe wat deur die wisselwerking gevorm word. Die meeste stelsels is in die beginstadium van die samesmeltingsproses, met duidelik aparte kerns en aparte (dog verwronge) skywe. Van die interessantste stelsels in hierdie kategorie is die Antenne-sterrestelsels (NGC 4038 en NGC 4039, Arp 244) en die Muise-sterrestelsels (NGC 4676, Arp 242).

Al die voorwerpe is egter nie interaktiewe stelsels nie. ’n Paar is bloot nabygeleë dwergstelsels met ’n onreëlmatige struktuur.

Stelsels met onreëlmatige klonte 

Hierdie voorwerpe lyk of hulle ’n reeks onreëlmatige klonte sonder ’n sinvolle struktuur het. Baie van dié voorwerpe is bloot nabygeleë dwergstelsels. Ander is interaktiewe stelsels en nog ander is klein sterrestelselgroepe. In albei laasgenoemde gevalle is die komponente onreëlmatige sterrestelsels. Die superponering van twee of meer sulke onreëlmatige stelsels kan maklik lyk soos ’n enkele, groter onreëlmatige stelsel – dit is hoekom die Atlas of Peculiar Galaxies (en ander katalogusse) dikwels sulke pare en groepe stelsels as ’n enkele voorwerp lys.

Dubbele en meervoudige stelsels 
Arp het oorspronklik na hierdie stelsels verwys as "dubbele sterrestelsels", maar baie van hulle bestaan uit meer as twee stelsels. Sommige voorwerpe is interaktiewe stelsels, terwyl ander eintlik groepe sterrestelsels is. Die verskil is dat interaktiewe stelsels verwring sal wees, terwyl groepe stelsels swaartekraggebonde is maar nie noodwendig naby genoeg aan mekaar om ’n invloed op mekaar se struktuur te hê nie.

Stelsels met arms verbind 

Al hierdie voorwerpe is twee interaktiewe stelsels, behalwe NGC 5679 (Arp 274), wat drie interaktiewe stelsels kan wees. Die "arms" hier is brûe wat vroeg in die samesmeltingsproses tussen die stelsels vorm.

Interaktiewe stelsels 

Anders as die voorwerpe in die "vormlose stelsels"-kategorie, kan hierdie stelsels nog van mekaar onderskei word.

Stelsels wat mekaar aantrek 

Hierdie kategorie bevat ’n vreemde verskeidenheid voorwerpe. Twee is stelsels wat van die kant af gesien word met kleiner, nabygeleë metgeselle. Nog twee word deur getybrûe verbind. Die laaste twee is dalk bloot oor ’n verre afstand in ’n wisselwerking betrokke.

Stelsels met windeffekte 
Hoewel hierdie voorwerpe in die "dubbele sterrestelsels"-kategorie voorkom, is baie van hulle individuele stelsels. Die "windeffekte" verwys na die voorkoms, nie die werklike waarneming van hoësnelheidsgas (soos in M82) nie. In sommige gevalle is die voorkoms vanweë ’n wisselwerking. In ander gevalle, spesifiek NGC 3981 (Arp 289), kan die dowwe, verspreide emissie verband hou met die innerlike aard van die stelsel self en nie met ’n wisselwerking met ’n ander stelsel nie.

Dubbele of meervoudige stelsels met lang filamente 

Die "lang filamente" is waarskynlik getysterte of brûe vanweë ’n swaartekrag-interaksie.

Ongeklassifiseerde voorwerpe 

Arp het nie die voorwerpe 298-310 in sy atlas geklassifiseer nie. Hulle is meestal interaktiewe stelsels.

Groepe stelsels

Kettings stelsels

Verskeidenheid

Helderste Arp-stelsels vir amateursterrekundiges 
Maynard Pittendreigh, ’n amateursterrekundige en soms skrywer, het ’n lys van die helderste Arp-voorwerpe saamgestel wat die maklikste deur amateurs bestudeer kan word. Die stelsels kan visueel waargeneem word en geen spesiale fotografiese instrumente is daarvoor nodig nie. Hulle sluit in:

Sien ook 
 Messier-katalogus (M)
 New General Catalogue (NGC)
 Sterrekundeportaal

Verdere leesstof 
 J. Kanipe, D. Webb The Arp Atlas of Peculiar Galaxies, A Chronicle and Observer's Guide, Willmann-Bell Inc. (2006) ISBN 978-0-943396-76-7

Notas

Verwysings 
 Atlas of Peculiar Galaxies met vergunning van die NASA/IPAC Ekstragalaktiese Databasis. URL besoek op 2006-07-03, 2006-07-12, 2006-07-14, 2006-07-16, 2006-07-17, 2006-07-18, 2006-07-19, 2006-07-20, 2006-07-24, 2006-07-25, 2006-07-26, 2006-07-27, 2006-07-31, 2006-08-02, 2006-08-08, 2006-08-10, 2006-08-13.
 NASA/IPAC Extragalactic Database Algemene inligting oor individuele Arp-voorwerpe. URL besoek op 2006-07-03, 2006-07-12, 2006-07-14, 2006-07-16, 2006-07-17, 2006-07-18, 2006-07-19, 2006-07-20, 2006-07-24, 2006-07-25, 2006-07-26, 2006-07-27, 2006-07-31, 2006-08-02, 2006-08-08, 2006-08-10, 2006-08-13.

Eksterne skakels 
 Amateur-waarnemings van die sterrestelsels
 Earthlings – Sterrekundewebtuiste, Paul en Liz Downing 
 Grasslands-sterrewag: Arp-sterrestelsels
 Dick Miller se foto's van al 338 Arps
 Inligting oor die waarneming van Arps

  Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia

 
Sterrekundige katalogusse