Галактики выглядят в диапазоне цветов, от синего до красного, если смотреть в телескоп. Однако некоторые галактики имеют отчетливый фиолетовый оттенок. Фиолетовый цвет является результатом комбинации длин волн света, излучаемого звездами и другими небесными объектами в пределах галактики.
Есть два основных фактора, которые способствуют тому, что галактики выглядят фиолетовыми:
Когда фиолетовый свет от горячих звезд смешивается с красным светом, излучаемым водородом, он создает впечатление фиолетового цвета для наших глаз.
Звезды бывают в диапазоне температур и цветов. Самые горячие, молодые звезды, как правило, имеют голубовато-белый или фиолетовый цвет. Это связано с тем, что их поверхностная температура составляет 10 000 градусов по Цельсию или более. При этих экстремальных температурах пики их излучаемого светового спектра находятся в ультрафиолетовой части электромагнитного спектра.
Хотя наши глаза не могут видеть ультрафиолетовые длины волн, телескопы могут их обнаружить. Когда ультрафиолетовый свет молодых звезд смешивается с другими видимыми длинами волн света, он придает фиолетовый/пурпурный оттенок общему цвету, который мы воспринимаем.
В дополнение к горячим молодым звездам, галактики содержат большое количество водорода, распространенного повсюду. Этот газ находится между звездами, а также в обширных туманностях, где образуются новые звезды. Водород ионизирован, что означает, что электроны были отделены от атомов водорода. Этот ионизированный газ светится характерным красным цветом, когда электроны воссоединяются с протонными ядрами атомов водорода.
Это красное свечение в сочетании с ультрафиолетовым и синим светом звезд придает многим галактикам пурпурный оттенок. Красный оттенок особенно доминирует в определенных регионах активного звездообразования, где водородный газ в изобилии.
Не все галактики, которые кажутся пурпурными, имеют одинаковый оттенок и интенсивность пурпурного цвета. Есть несколько ключевых факторов, которые вызывают вариации:
Давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы увидеть, как эти факторы влияют на фиолетовый цвет в галактиках:
Галактики со вспышкой звезд претерпевают быстрое звездообразование на больших территориях, освещая эти регионы горячими молодыми звездами. Чудовищный ультрафиолетовый свет от всех этих короткоживущих массивных звезд придает галактикам со вспышкой звезд фиолетово-синий оттенок. В сочетании с повсеместным свечением ионизированного водорода общий цвет становится ярким пурпурно-синим. Примерами галактик со вспышкой звездообразования являются M82 и NGC 3310.
Эллиптические галактики содержат более старые звездные популяции и менее активное звездообразование. Пиковое излучение старых звезд находится в желтой/красной части спектра. Однако некоторые эллиптические галактики все еще содержат достаточно горячих звезд и ионизированного газа, чтобы иметь пурпурный вид, хотя и более приглушенный фиолетовый, чем галактики со вспышкой звездообразования. Примерами являются NGC 474 и NGC 3379.
Неправильные галактики имеют хаотическую структуру и активное звездообразование в спорадических локализованных скоплениях. Рассеянный ультрафиолетовый свет от молодых звездных яслей в сочетании с небулярным излучением газа создает пятнистые пятна пурпурного цвета по всем этим галактикам. Общий фиолетовый цвет менее однороден, чем в спиральных или эллиптических галактиках. Большое Магелланово Облако и NGC 4449 являются хорошими примерами.
Хотя некоторые оттенки фиолетового являются относительно обычным явлением для галактик, не все галактики демонстрируют эту окраску. Вот несколько причин, по которым галактика может не выглядеть фиолетовой:
Например, линзовидные и эллиптические галактики, как правило, состоят из более старых красноватых звезд и содержат очень мало пыли или газа. Без этих компонентов фиолетовый оттенок отсутствует, и эти галактики кажутся просто желтоватыми или оранжевыми вместо фиолетовых.
Вот некоторые из самых драматичных и визуально ярких фиолетовых галактик, видимых с Земли:
| Название галактики | Тип | Отличительные черты |
|---|---|---|
| NGC 7552 | Спиральная галактика | Яркий фиолетовый диск с красным центром |
| M83 | Спираль с перемычкой | Яркие фиолетовые рукава, усеянные молодыми звездными скоплениями |
| Объект Мейолла | Кольцевая галактика | Столкновение с галактикой придало кольцу фиолетовый оттенок |
| M101 | Спиральная галактика | Спиральные рукава окрашены в глубокий фиолетовый цвет |
| Объект Минковского | Пекулярная галактика | Потоки газа светятся фиолетовым на фоне |
Подводя итог, можно сказать, что фиолетовая окраска, наблюдаемая во многих галактиках, обусловлена сочетанием ультрафиолетового света от горячих молодых звезд и красноватого свечения облаков ионизированного водорода. Конкретный оттенок фиолетового может меняться в зависимости от возраста звезд, содержания газа, химического состава, уровня пыли и ориентации наблюдения. Хотя не все галактики кажутся фиолетовыми, этот оттенок распространен в спиральных, эллиптических и неправильных галактиках, в которых наблюдается достаточная активность звездообразования и происходит выброс туманного газа.
Привлекательный фиолетовый/пурпурный цвет в галактиках — это прямое окно в их звездные ясли, историю химического обогащения и структурную эволюцию. Галактики демонстрируют радугу космических цветов, но фиолетовый — один из самых визуально ярких и информативных цветов, описывающих лежащую в основе астрофизику.