Kosmoloogia - 4. osa: Galaktikad

[ Peatüki indeks | Õpiku tekst | Illustratsioonid | Viited | Kordamisküsimused ]

6. peatükk: Galaktikate teke

Spiraalgalaktika ketta dünaamiline ja keemiline areng

JAAK JAANISTE

Tähti tekib ka ketta gaasis. Sellise tähe liikumine on juba ette määratud gaasi liikumisega kettas: kõik ketta tähed liiguvad ringorbiitidel, aga mitte Kepleri seaduste kohaselt. Et tähtede nurkkiirus on erinev, jõuavad tsentrile lähemal olevad tähed oma kaugemaist naabritest ette. Iga sellise möödumisega kaasneb nõrk gravitatsiooniline vastasmõju, mille käigus sisemise tähe kiirus väheneb, välimise oma aga kasvab. Tulemus on sama, mis planeetide tekke juures: kiirust kaotanud täht liigub sissepoole, kiirust juurde saanu aga väljapoole. Tekib massi aeglane liikumine tsentri suunas, mis kestab seni, kuni tekib olukord, kus kõik tähed liiguvad oma orbiitidel ühesuguse nurkkiirusega (v ~ R, oomega = v / r = const).

Jäiga kehana pöörleva ketta kujunemine ei tähenda veel dünaamilise evolutsiooni lõppu. Ka sellises kettas säilub tähtede vaheline külgetõmme, mis viib sama nurkkiirusega pöörlevas piirkonnas pikliku moodustise -- varva e. baari -- tekkele. Muutuva pöörlemiskiirusega piirkonnas tekib ebastabiilsuse tulemusena aga spiraallaine.

Nagu juba öeldud, algab täheteke kettas samal moel kui sfäärilises süsteemis. Oluline erinevus on selles, et kui sfäärilisest süsteemist puhub kiirgusrõhk järelejäänud gaasi välja, siis lapikust kettast väljub kiirgus vabalt ristsuunas, gaas aga koguneb ketta tasandi lähedale. See, arvutuste järgi umbes 100 pc paksune kiht sisaldab endas jätkuvaks tähetekkeks piisaval hulgal gaasi. Arusaadavalt koondub uute tähtede tekkimine suurema gaasitihedusega piirkonda spiraalharu siseküljel; seal näeme ka galaktika kõige heledamaid, lühima elueaga (106 a.) tähti. Nende O-klassi tähtede sinakas värvus põhjustab spiraalgalaktikate väiksema värvusindeksi. Loomulikult tekib spiraaallaines ka väikese massiga tähti, kuid nende pikk eluiga viib nad spiraalist välja, mööda ketast laiali.

Kuna spiraallaine liikumiskiirus on väiksem ketta pöörlemiskiirusest (tema nurkkiirus on lähedane ketta välisserva nurkkiirusele), voolab ketta gaas pidevalt läbi häiritud, suurema tihedusega piirkonna. Sõltuvalt tsentri kaugusest on üheks täistiiruks kuluv aeg 108...109 aastat ja selle aja jooksul käib gaas läbi kahest lainest. Kui kujutame ette mingit gaasi-tolmu-kompleksi, siis selles toimub uute tähtede tekkimine perioodiliselt iga 50 kuni 500 miljoni aasta tagant. Selle aja jooksul on osa tähti oma evolutsiooni juba lõpetanud ja massi väljavoolu või plahvatuste kaudu paisanud maailmaruumi oma sisemuses tekkinud raskemaid elemente. Nii rikastab täheevolutsioon ketta gaasi raskemate tuumadega, mis põhjustabki erinevuse kahe populatsiooni keemilises koostises. Nagu planeetidele pühendatud osas juba mainisime, on see erinevus väga oluline elu võimalikkuse seisukohalt. Meie Maa tüüpi planeedid saavad eksisteerida vaid spiraalgalaktika ketta populatsiooni kuuluvate tähtede juures.

[ Peatüki indeks | Õpiku tekst | Illustratsioonid | Viited | Kordamisküsimused ]

Õpiku tegijad / opik@obs.ee
© Tartu Tähetorni Astronoomiaring 1997-98

22. märts 1998

 [Avatud Eesti Fond]

Selle õpiku valmimist on toetanud Avatud Eesti Fond.