Morfologiese klassifikasie van sterrestelsels

Die morfologiese klassifikasie van sterrestelsels is 'n stelsel wat deur sterrekundiges gebruik word om sterrestelsels in groepe in te deel volgens hulle visuele voorkoms. Daar is baie skemas om dit te doen, waarvan die bekendste een die Hubble-reeks is wat deur Edwin Hubble opgestel en later deur Gérard de Vaucouleurs en Allan Sandage uitgebrei is. Die klassifikasie en morfologie van sterrestelsels word nou egter hoofsaaklik met behulp van rekenaarmetodes en fisiese morfologie hanteer.

Hubble-reeks

Die Hubble-reeks is 'n morfologiese klassifikasieskema vir sterrestelsels wat Edwin Hubble in 1926 uitgevind het. Dit staan dikwels informeel as die "Hubble-stemvurk" bekend vanweë die vorm daarvan. Hubble se skema deel sterrestelsels in drie breë klasse in na aanleiding van hulle fisiese voorkoms (oorspronklik op fotoplate):
 Elliptiese sterrestelsels het 'n gladde ligverspreiding sonder bepaalde eienskappe en lyk soos ellipse (ovaalvormig) op foto's. Hulle word aangedui met die letter "E", gevolg deur 'n heelgetal n wat hulle graad van elliptisiteit in die lug verteenwoordig. Die spesifieke elliptisiteit hang af van die verhouding tussen die lang as (a) en kort as (b), dus:

 Spiraalsterrestelsels bestaan uit 'n afgeplatte skyf, met sterre wat 'n spiraalstruktuur met (gewoonlik) twee arms vorm, en 'n sentrale konsentrasie sterre bekend as die galaktiese bol. Hulle lyk baie soos 'n elliptiese stelsel en kry die simbool "S". Rofweg die helfte van alle spiraalstelsels het 'n staafagtige struktuur wat van die bol af strek. Dié stelsels kry die simbool "SB".
 Lensvormige sterrestelsels (met die aanwysing S0) het ook 'n sentrale bol, omring deur 'n skyfagtige struktuur, maar sonder enige sigbare spiraalstruktuur of veel stervormende aktiwiteit.


Dié breë klasse kan uitgebrei word vir 'n fyner onderskeid van voorkoms om ander soorte stelsels in te sluit soos onreëlmatige sterrestelsels, wat geen duidelike reëlmatige struktuur het nie.

Die Hubble-reeks word dikwels voorgestel in die vorm van 'n tweetandvurk, met die elliptiese stelsels aan die linkerkant (met die graad van elliptisiteit wat van links na regs toeneem) en die spiraalstelsels met en sonder stawe wat die twee parallelle tande van die vurk regs vorm. Lensvormige stelsels word tussenin geplaas, waar die twee tande en die "handvatsel" bymekaarkom.

Dit is tot vandag die algemeens gebruikte stelsel vir die klassifikasie van sterrestelsels, in beide professionele navorsing en amateursterrekunde.

In June 2019 het burgerwetenskaplikes deur die projek Galaxy Zoo egter berig die gewone Hubble-klassifikasie, veral wat spiraalstelsels betref, het dalk nodig om bygewerk te word.

De Vaucouleurs-stelsel

Die De Vaucouleurs-stelsel vir die klassifikasie van sterrestelsels is 'n algemeen gebruikte uitbreiding van die Hubble-reeks wat in 1959 die eerste keer deur Gérard de Vaucouleurs beskryf is. De Vaucouleurs het gereken Hubble se tweedimensionele klassifikasie van spraalstelsels, gebaseer op die losheid van die spiraalarms en die teenwoordigheid of afwesigheid van 'n staaf, beskryf nie die hele omvang van waargenome stelselvorms nie. Hy het gedink veral ringe en lense is belangrike strukturele komponente van spiraalsterrestelsels.

Die De Vaucouleurs-stelsel behou Hubble se basiese verdeling van sterrestelsels in elliptiese, lensvormige, spiraal- en onreëlmatige stelsels. Hy het egter 'n vollediger klassifikasiestelsel vir spiraalstelsels geskep, gabaseer op drie morfologiese eienskappe:

Stawe. Sterrestelsels word verdeel op grond van die teenwoordigheid of afwesigheid van 'n sentrale staaf. De Vaucouleurs het die aanduiding SA bygevoeg vir spiraalstelsels sonder 'n staaf om aan te pas by Hubble se aanduiding van SB vir stelsels met 'n staaf. Hy het ook voorsiening gemaak vir 'n intermediêre klas, SAB, met swak stawe.  Lensvormige stelsels word ook geklassifiseer as sonder 'n staaf (SA0) of met 'n staaf (SB0). Die aanduiding S0 word gereserveer vir sterrestelsels waar dit onmoontlik is om te sê of daar 'n staaf teenwoordig is of nie (gewoonlik omdat hulle van die Aarde af van die kant gesien word).

Ringe. Sterrestelsels word verdeel in dié met ringagtige strukture (aangedui met ‘(r)’) en dié sonder ringe (‘(s)’). Sogenaamde oorgangstelsels kry die aanduiding (rs).

Spiraalarms. Nes in Hubbble se reeks word spiraalsterrestelsels in 'n klas gedeel op grond van die losheid van die spiraalarms. Die De Vaucouleurs-skema brei Hubble se stemvurk uit om vir verskeie bykomende klasse voorsiening te maak:
Sd (SBd) – verspreide, gebreekte arms wat uit individuele sterreswerms en newels bestaan; daar is 'n baie dowwe galaktiese bol
Sm (SBm) – onreëlmatige voorkoms, sonder 'n bol
Im – hoogs onreëlmatige stelsel

Die meeste sterrestelsels in dié drie klasse is in Hubble se oorspronklike skema as Irr I geklassifiseer. Daarbenewens bevat die klas Sd sommige stelsels in Hubble se Sc-klas. Stelsels in die klasse Sm en Im word genoem “Magellaanse” spiraalstelsels en onreëlmatige stelsels, na aanleiding van die Magellaanse Wolke. Die Groot Magellaanse Wolk is tipe SBm en die Klein Magellaanse Wolk 'n onreëlmatige stelsel (Im).

Die verskillende elemente van die klassifikasieskema word gekombineer – in die volgorde waarin hulle gelys word – om die volle klassifikasie van die sterrestelsel te gee. 'n Spiraalstelsel met 'n swak staaf, los arms en 'n ring word geklassifiseer as SAB(r)c.

Visueel kan die De Vaucouleurs-stelsel voorgestel word as 'n driedimensionele weergawe van die Hubble-stemvurk, met spiraalarms op die x-as, stawe op die y-as en ringe op die z-as.

Numeriese Hubble-fase
De Vaucouleurs het ook numeriese waardes toegeken aan elke klas sterrestelsel in sy skema. Waardes van die numeriese Hubble-fase T loop van -6 tot +10, met negatiewe waardes vir vroeë soorte sterrestelsels (elliptiese en lensvormige stelsels) en positiewe waardes vir latere soorte (spiraal- en onreëlmatige stelsels).

Elliptiese sterrestelsels word in drie "fases" ingedeel: kompakte (cE), normale (E) en latere stelsels (E+). Lensvormige stelsels word op soortgelyke wyse verdeel in vroeë (S-), intermediêre (S0) en latere soorte (S+). Onreëlmatige stelsels kan van die Magellaanse (T = 10) of kompakte soort (T = 11) wees.

+ Numeriese Hubble-faseHubble-fase T -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11De Vaucouleurs-klas cE E E+ S0- S00 S0+ S0/a Sa Sab Sb Sbc Sc Scd Sd Sdm Sm Im Benaderde Hubble-klas E S0 S0/a Sa Sa-b Sb Sb-c Sc Sc-Irr Irr I

Yerkes-skema (of Morgan-skema)
Die Yerkes-skema is deur die Amerikaanse sterrekundige William Wilson Morgan geskep. Saam met Philip Keenan het Morgan ook die MK-stelsel geskep vir die klassifikasie van sterre deur middel van hulle spektrums. Die Yerkes-skema gebruik die spektrums van sterre in die sterrestelsel om die stelsel te klassifiseer: die vorm, werklik en skynbaar; en die graad van die sentrale konsentrasie.

SpektraaltipeVerduideliking a  Prominente A-sterre af  Prominente A-F-sterre f  Prominente F-sterre fg  Prominente F-G-sterre g  Prominente G-sterre gk  Prominente G-K-sterre k  Prominente K-sterre

Galaktiese vormVerduideliking B  Spiraal met staaf D  Simmetrie sonder duidelike spiraal- of elliptiese struktuur E  Ellipties Ep  Ellipties met stofabsorpsie I  Onreëlmatig L  Lae oppervlakhelderheid N  Klein, helder kern S  Spiraal

 Helling  Verduideliking 1  Stelsel reg van voor gesien 2   3   4   5   6   7  Stelsel van die kant af gesien

So word die Andromeda-sterrestelsel as kS5 geklassifiseer.

Verwysings

Skakels
 Galaxies and the Universe – 'n inleiding tot die klassifikasie van sterrestelsels
 Near-Infrared Galaxy Morphology Atlas, T.H. Jarrett
 The Spitzer Infrared Nearby Galaxies Survey (SINGS) Hubble Tuning-Fork, SINGS Spitzer Space Telescope Legacy Science Project

Kategorie:Sterrestelsels