Spirální ramena
Disk Galaxie vykazuje spirální strukturu, kterou odhaluje rozložení objektů v disku, například hvězdy populace I a další objekty, zejména mladé hvězdy, difúzní mlhoviny pro tvorbu hvězd a otevřené hvězdokupy. Hvězdy populace I jsou velmi mladé, naproti velmi starým objektům populace II v halu Galaxie (kulové hvězdokupy a staré hvězdy, které obsahují starší planetární mlhoviny).
Ramena Galaxie, alespoň ta blízká, jsou pojmenovaná podle souhvězdí, kde se nachází jejich největší část. Seznam spirálních ramen Galaxie seřazených podle vzdáleností ke sluneční soustavě:
„+II“ | – | vnější rameno |
„+I“ | – | rameno Perseus (Perseus Arm) |
„0“ | – | Místní rameno, rameno Orion (Local Arm, Orion Arm) |
„-I“ | – | rameno Střelec, rameno Střelec-Lodní kýl (Sagittarius Arm, Sagittarius-Carina Arm) |
„-II“ | – | rameno Štít-Jižní kříž (Scutum-Crux Arm) |
– | rameno Pravítko (Norma Arm) |
Rameno Orion, Střelec a Perseus
Náš sluneční systém je shodou okolností umístěn v menším spirálním ramenu, nazývaném Místní rameno nebo rameno Orion, někdy označované „0“. Toto malé nebo střední rameno spojuje hmotnější vnitřní rameno a vnější rameno. Další vnitřní rameno, někdy označované „-I“, se nazývá rameno Střelec (Sagittarius Arm) nebo rameno Střelec-Lodní Kýl (Sagittarius-Carina Arm). Vnější rameno, označované „+I“, je rameno Perseus (Perseus Arm). Zatím se podařilo rozpoznat alespoň jedno vnější rameno a ještě dvě vnitřní ramena.
Na výše uvedeném obrázku je mapa naší oblasti Galaxie, jedná se o prostor vymezený zhruba 5 000 světelných let a obsahující 300 milionů hvězd. Slunce se nalézá v ramenu Orion – celkem malé rameno v porovnání s ramenem Střelce (Sagittarius), které je umístěné blízko galaktického centra. Mapa zobrazuje několik hvězd viditelných pouhým okem, které jsou umístěné hluboko v ramenu Orion. Nejvýznamnější skupina hvězd, která se zde nachází, jsou hlavní hvězdy, které dohromady tvoří souhvězdí Orion, podle něhož dostalo toto spirální rameno své jméno. Všechny tyto hvězdy jsou jasní obři a veleobři se zářivým výkonem tisíckrát větším než naše Slunce. Nejzářivější hvězda na mapě je ρ Cas (Rho Cassiopeia), vzdálená 4 000 světelných let a slabě viditelná pouhých okem, ale ve skutečnosti je to obrovská supervelká hvězda, 100 000krát vyšší zářivý výkon než naše Slunce.
Seznam Messierových objektů v ramenech
Tato ramena mohou být sledována pomocí tzv. deepsky objektů, a to difúzními mlhovinami, otevřenými hvězdokupami a asociacemi, zbytky supernov a hvězdy hlavní posloupnosti.
Rameno Perseus (Perseus Arm)
Objekt RA (2000) Dec Vzdál. Souhvězdí Typ hh:mm °:mm (kly) ----------------------------------------------------------------------------------------------- M 52 NGC 7654 23:24,2 +61:35 5,0 Kasiopeja otevřená hvězdokupa M103 NGC 581 01:33,2 +60:42 8,0 Kasiopeja otevřená hvězdokupa NGC 869 02:19,0 +57:09 7,1 Perseus otevřená hvězdokupa NGC 884 02:22,4 +57:07 7,4 Perseus otevřená hvězdokupa M 38 * NGC 1912 05:28,4 +35:50 4,2 Vozka otevřená hvězdokupa M 1 NGC 1952 05:34,5 +22:01 6,3 Býk Krabí mlhovina, zbytek supernovy M 36 * NGC 1960 05:36,1 +34:08 4,1 Vozka otevřená hvězdokupa M 37 * NGC 2099 05:52,4 +32:33 4,4 Vozka otevřená hvězdokupa
Rameno Orion (Orion Arm)
Objekt RA (2000) Dec Vzdál. Souhvězdí Typ hh:mm °:mm (kly) ----------------------------------------------------------------------------------------------- M 6 NGC 6405 17:40,1 -32:13 2 Štír otevřená hvězdokupa M 7 NGC 6475 17:53,9 -34:49 0,8 Štír otevřená hvězdokupa M 23 NGC 6494 17:56,8 -19:01 2,15 Střelec otevřená hvězdokupa M 25 IC 4725 18:31,6 -19:15 2 Střelec otevřená hvězdokupa M 57 NGC 6720 18:53,6 +33:02 2,3 Lyra planetární mlhovina M 27 NGC 6853 19:59,6 +22:43 1,25 Lištička planetární mlhovina M 29 NGC 6913 20:23,9 +38:32 4,0 Labuť otevřená hvězdokupa M 73 NGC 6994 20:58,9 -12:38 2,0 Vodnář otevřená hvězdokupa M 39 NGC 7092 21:32,2 +48:26 0,825 Vodnář otevřená hvězdokupa M 76 NGC 650 01:42,4 +51:34 3,4 Perseus planetární mlhovina M 34 NGC 1039 02:42,0 +42:47 1,4 Persus otevřená hvězdokupa M 45 03:47,0 +24:07 0,38 Býk otevřená hvězdokupa+mlhovina M 42 NGC 1976 05:35,4 -05:27 1,6 Orion difúzně emisní mlhovina M 43 NGC 1982 05:35,6 -05:16 1,6 Orion difúzně emisní mlhovina M 78 NGC 2068 05:46,7 +00:03 1,6 Orion difúzně emisní mlhovina M 35 NGC 2168 06:08,9 +24:20 2,8 Blíženci otevřená hvězdokupa M 41 NGC 2287 06:46,0 -20:44 2,3 Velký pes otevřená hvězdokupa M 50 NGC 2323 07:03,2 -08:20 3 Jednorožec otevřená hvězdokupa M 47 NGC 2422 07:36,6 -14:30 1,6 Lodní záď otevřená hvězdokupa M 46 NGC 2437 07:41,8 -14:49 5,4 Lodní záď otevřená hvězdokupa M 93 NGC 2447 07:44,6 -23:52 3,6 Lodní záď otevřená hvězdokupa M 48 NGC 2548 08:13,8 -05:48 1,5 Hydra otevřená hvězdokupa M 44 NGC 2632 08:40,1 +19:59 0,577 Rak otevřená hvězdokupa M 67 NGC 2682 08:50,4 +11:49 2,7 Rak otevřená hvězdokupa M 97 NGC 3587 11:14,8 +55:01 2,6 Velká medvědice planetární mlhovina M 40 12:22,4 +58:05 0,51 Velká medvědice dvojhvězda
Rameno Střelec (Sagittarius Arm)
Objekt RA (2000) Dec Vzdál. Souhvězdí Typ hh:mm °:mm (kly) ----------------------------------------------------------------------------------------------- M 20 NGC 6514 18:02,6 -23:02 5,2 Střelec difúzně emisní mlhovina M 8 NGC 6523 18:03,8 -24:23 5,2 Střelec difúzně emisní mlhovina M 21 NGC 6531 18:04,6 -22:30 4,25 Střelec otevřená hvězdokupa M 24 IC 4715? 18:16,9 -18:29 10-15 Střelec otevřená hvězdokupa NGC 6603 18:18,4 -18:25 10 Střelec otevřená hvězdokupa M 16 NGC 6611 18:18,8 -13:47 7 Had difúzně emisní mlhovina M 18 NGC 6613 18:19,9 -17:08 4,9 Střelec otevřená hvězdokupa M 17 NGC 6618 18:20,8 -16:11 5 Střelec difúzně emisní mlhovina M 26 NGC 6694 18:45,2 -09:24 5 Štít otevřená mlhovina M 11 * NGC 6705 18:51,1 -06:16 6 Štít otevřená mlhovina
Poznámka:
„*“: M36, M37 a M38 stejně jako M11 jsou někdy uvedeny v ramenu Orion
Mapa ramena Orion (v dosahu 2 000 světelných let)
Na následujícím obrázku je mapa nejzářivějších hvězd v dosahu 2 000 světelných let. Každý bod na mapě je skutečná hvězda uvedená v katalogu HIPPARCOS a zakreslená do galaktické roviny. Celkem je zakresleno 6 481 hvězd a každá z nich je více než stokrát zářivější než Slunce. Jedná se o velmi hrubou mapu, protože ačkoliv použitý katalog obsahuje nejpřesnější hodnoty vzdálenosti, jaké známe, chyby začínají narůstat při vzdálenost větších než 800 světelných let a některé hvězdy proto mohou být zakresleny na místě, které je o několik stovek světelných let jinde než je skutečná poloha. Struktura ramena Orion vypadá vyrovnaně, třebaže hustota hvězd značně klesá směrem k hornímu a dolnímu okraji mapy a jsou zde také nápadné tři hlavní hvězdné asociace. Jsou to oblasti žhavých bílých hvězd, například Asociace Štír-Kentaur (Scorpius-Centaurus) obsahuje mnoho jasných hvězd v souhvězdí Štír (Scorpius), Vlk (Lupus), Kentaur (Centaurus) a Jižní kříž (Crux). Na mapě jsou také zachyceny hlavní hvězdokupy a mlhoviny.
Technické informace
Na této mapě jsou zobrazeny všechny hvězdy z katalogu HIPPARCOS s absolutní hvězdnou velikostí jasnější než -0,5 mag v dosahu 2 000 světelných let. „Objemné“ hvězdy na mapě jsou hvězdy jasnější než -2,5 mag. Všechny pojmenované hvězdy jsou jasnější než -4 mag. Jak je uvedeno výše, chyba vzdálenosti hvězd nad tisíc světelných let může dosahovat několik stovek světelných let, což může velmi zkreslit okraje ramena Orion.
Všechny hvězdy na mapě jsou buď mladé, vysoce svítivé bílé hvězdy nebo starší obří a supervelké hvězdy. Celkový počet hvězd v dosahu 2 000 světelných let je zhruba 50 milionů, některé z nich jsou tisíckrát slabší než hvězdy na mapě.
Objekty ve spirálních ramenech (v dosahu 20 000 světelných let)
Na následujícím obrázku je mapa, na které je pokus o zobrazení nejbližších částí Galaxie v dosahu 20 000 světelných let od nás. Na mapě jsou zakresleny polohy 4 706 objektů, které je možné nalézt pouze na spirálních ramenech Galaxie. Jsou to především mlhoviny, mladé hvězdokupy a mladé jasné masivní hvězdy. Na mapě jsou zakresleny následující objekty:
bílé tečky: žluté tečky: modré kroužky: žluté kroužky: červené kroužky: | 2 329 vysoce svítivých hvězd (z referencí 1, 2, 3 a 4). 421 proměnlivých hvězd cefeidy (z reference 5). 306 otevřených hvězdokup mladších než 100 milionů let (z reference 6). 88 asociace OB (z reference 7). 1 562 molekulárních mračen (z referencí 8, 9, 10, 11, 12 a 13). |
Molekulární mračna (označené červeně) jsou mlhoviny různých typů, kde se budou rodit hvězdy. Jsou to pouze ty třídy objektů, které mohou být jednoduše detekovány na vzdálenosti až 10 000 světelných let, protože mohou být pozorovány pomocí infračervených a rádiových dalekohledů. Jejich vzdálenost může být odhadována pomocí mapování jejich odměřené rychlosti na modelu Galaxie. Tato metoda není velmi přesná, a proto lze zobrazit přesnou strukturu spirálních ramen především ve vnitřních částech Galaxie.
Reference použité pro vytvoření mapy:
[1] Garmany C, Conti P, Chiosi C, (1982), Catalog of galactic O-type Stars, Astrophys J, 263, 777. [2] Savage B, Massa D, Meade M, Wesselius P, (1985), A Catalogue of UV Interstellar Extinction Excesses for 1415 stars, Astrophys J Supp, 59, 397. [3] Kastner J, Forveille T, Zuckerman B, Omont A, (1993), Probing the AGB tip: luminous carbon stars in the galactic plane, Astron Astrophys, 275, 163. [4] van der Hucht, (2001), 7th Catalog of Galactic Wolf-Rayet stars, New Astronomy Reviews 45, 135. [5] Fernie J, Beattie B, Evans N, Seager S, (1995), Database of Galactic Classical Cepheids, IBVS No. 4148. [6] Dias W, Alessi B, Moitinho A, Lepine J, (2002), New catalogue of optically visible open clusters and candidates, astro-ph/0203351 [7] Melnik A, Efremov Y, (1995), New list of OB associations of our Galaxy, Pis'ma Astron Zh, 21, 13. [8] Blitz L, Fich M, Stark A, (1982), Catalog of CO Radial Velocities toward Galactic H II Regions. Astrophys J Supp, 49, 183. [9] Caswell J, Haynes R, (1987), Southern HII Regions: an extensive study of radio recombination line emission, Astron Astrophys, 171, 261. [10] Wouterloot J, Brand J, (1989), IRAS sources beyond the solar circle. I. CO observations, Astron Astrophys Supp, 80, 149. [11] Codella C, Felli M, Natale V, Palagi F, Palla F, (1994), The occurrence of H2O masers in HII regions, Astron Astrophys, 291, 261. [12] Molinari S, Brand J, Cesaroni R, Palla F, (1996), A search for precursors of ultracompact HII regions in a sample of luminous IRAS sources I, Astron Astrophys, 308, 573. [13] May J, Alvarez H, Bronfman L, (1997), Physical properties of molecular clouds in the southern outer Galaxy, Astron Astrophys, 327, 325.