Spiralaarm

Spiraläerm si spiralfërmeg Ausleeër vu Galaxien. Se bestinn aus Gas an aus helle Stären a sinn duerch manner hell Tëscheraim vunenee getrennt. Galaxië mat dëse Strukture ginn dofir och Spiralgalaxie genannt.

An de Spiraläerm entsti bis haut nei Stären. Ufanks vum 19. Joerhonnert goufe si fir d'éischt visuell observéiert an ëm 1880 fir d'éischt fotograféiert. Am Andromedaniwwel M 31 konnt den Edwin Hubble an den 1920er-Joren déi baussenzeg Beräicher an Eenzelstären opléisen an doduerch noweisen, datt d'Spiralgalaxien gewalteg Stäresystemer sinn, an net wéi Ufanks ugeholl Gas- oder Stëbsniwwel.

D'Spiraläerm entstinn aus dem Zesummewierke vu Gravitatioun a Stäreformatioun. Dofir hu si och grouss Quantitéite Gas. De gasfërmege Waasserstoff léisst sech duerch seng 21-cm-Radiostralung (HI-Linn) zanter 1950 noweisen. En erlaabt, d'Struktur vun eiser Mëllechstrooss och hanner dem Zentrum vun der Mëllechstroossen z'erfuerschen. Deen Deel vun der Struktur gëtt am optesche Beräich vum Spektrum vu groussen Donkelwolleke verdeckt.

Och wann et bei enger Spiralgalaxie sou ausgesäit, wéi wa si nëmme bannen an hire Spiraläerm géif existéieren, sou sinn d'Beräicher tëscht de Spiraläerm net eidel, mä einfach manner liichtstaark. Och do gëtt et verhältnesméisseg vill Stären.

Et ass nach net eendeiteg gekläert, wat fir Prozesser fir d'Bildung vu Spiralstrukture verantwortlech sinn. Et ass just kloer, datt d'Stären, déi zu de Spiraläerm gehéiere keng starr Struktur bilden, déi sech a Formatioun ëm de Galaxienzentrum dréit. Wier dat de Fall, géif sech d'Aarmstruktur vun enger Spiralgalaxie wéinst den ënnerschiddleche Bunnvitessen a relativ kuerzer Zäit opwéckelen an onkenntlech ginn. Eng Galaxie rotéiert also net starr wéi e Rad; villméi lafen déi eenzel Stäre wärend hirem Ëmlaf ëm den Zentrum aus de Spiraläerm eraus an eran.

D'Dichtewelltheorie gouf vum Chia-Chiao Lin a vum Frank Shu an den 1960er Joren opgestallt. Där Theorie no sinn d'Spiraläerm Zone mat héijer Matièresdicht a Stäregebuerte, déi sech mat anere Vitesse wéi déi eenzel Stären duerch d'Scheif beweegen. Wärend hirem Liewe beweegen d'Stäre sech vun hirer Gebuertsplaz fort a verdeele sech op der Scheif. Besonnesch masseräich a liichtkräfteg Stäre beweege sech wéinst hirer kuerzer Liewensdauer net sou wäit vun hirer Gebuertsplaz ewech. Doduerch weise si sech als en helle Spiralaarm. Zu dëse stellaren Objete gehéieren dofir virun allem Stäre vun der Spektralklass O a B, Iwwerrisen an Cepheiden, all méi jonk wéi 100 Millioune Joer. Si sinn awer nëmmen e klenge Prozentsaz vun de Stären an enger Spiralgalaxie. De gréissten Deel vun der Mass vum Stäresystem besteet aus alen, massenaarme Stären, déi sech am Laf vun hirem laange Liewe wäit vun de Spiraläerm ewech verlagere kënnen.

D'Dichtwellen entstinn duerch d'Zesummespill vun all den Ëmlafbunne vun de Stären, well d'Stäre sech net gläichméisseg, wéi d'Planéiten am Sonnesystem ëm e festen Zentrum (e schwaarzt Lach am Zentrum vun enger Galaxie) beweegen, well dofir déi total Mass vun der Galaxie net genuch konzentréiert ass. Aus deem Grond kënnt e Stär no enger Ëmdréiung vum Galaxienzentrum net méi zeréck op säin Ausgangspunkt; d'Bunne sinn also keng Ellipsen. Dichtwellen entstinn, wa sech vill Stäre mat der selwechter Vitess beweegen. Sou sinn an enger Balkespiralgalaxie all d'Bunne d'selwecht géinteneen ausgeriicht; an enger renger Spiralgalaxie dogéint nach géintenee verréckelt. D'Synchroniséierung vun de Bunnen geschitt duerch gravitativ Réckkopplung.

Mat Computersimulatiounen, déi och interstellare Gas abezéien, kann d'Ausbildung vu Spiraläerm modelléiert ginn. Si weist, datt d'Spiraläerm kengeswees statesch sinn, mä entstinn an nees verschwannen. All Galaxie duerchleeft en zyklesche Kreeslaf (Dauer: ongeféier 10 Milliarde Joer) vun der Balkenform an eng reng Spiralform an zeréck.

D'Spiraläerm stéieren och nach d'Bunne vun de Stären, wat zu de sougenannte Lindblad-Resonanze féiert.

• Galaxie
• Hubble-Sequenz
• Very Long Baseline Interferometry
• Radialvitess
• Kosmologie
• Himmelskierper

• (en) SpiralZoom.com Websäit iwwer Spiralgalaxien.
• (en) Spiral Structure explained
• (en) GLIMPSE: the Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire

Portal Astronomie