Архитектура спиральных галактик: как устроены главные жемчужины Вселенной
иконка сайта par-all-ax

Спиральные галактики

описание

Спиральные галактики

Спиральные галактики являются одним из самых распространённых и узнаваемых типов звёздных систем во Вселенной. Их отличительная черта – наличие ярких спиральных рукавов, которые расходятся от центрального ядра, образуя величественный вращающийся диск. К этому классу относится большинство наблюдаемых галактик, включая наш Млечный Путь и ближайшую к нам крупную галактику – Туманность Андромеды (M31).

Вселенная:

Список основных объектов видимой вселенной:

Видимая Вселенная — это часть космоса, которую мы можем наблюдать с Земли, учитывая ограничение скорости света и возраст Вселенной.

Созвездия

Структура спиральных галактик:

Архитектура спиральной галактики сложна и состоит из нескольких ключевых компонентов:

  • Галактический диск: Это плоская, вращающаяся структура, содержащая основную массу звёзд, газа и пыли. Именно в диске проявляется спиральная структура. Размеры дисков могут достигать от нескольких до сотен килопарсек, а скорость их вращения на периферии составляет от 100 до 400 км/с.
  • Спиральные рукава: Эти области не являются жёсткими структурами. Это волны плотности, зоны повышенной концентрации межзвёздного газа и пыли. Уплотнение материи запускает активные процессы звездообразования, благодаря чему рукава ярко светятся от молодых, горячих голубых звёзд и облаков ионизованного водорода. Особенно контрастно они видны в ультрафиолетовом и дальнем инфракрасном диапазонах.
  • Балдж: Центральное сгущение звёзд, напоминающее эллиптическую галактику. Балдж состоит в основном из старых звёзд. В последовательности Хаббла (Sa, Sb, Sc и т.д.) яркость и размер балджа уменьшаются от типа Sa к Sd.
  • Гало: Сферическое образование, окружающее диск и балдж. Оно содержит шаровые звёздные скопления, старые звёзды, разреженный горячий газ и большую часть невидимой тёмной материи, которая определяет динамику галактики.
  • Бар (перемычка): Во многих спиральных галактиках (обозначаемых SB) в центре присутствует вытянутая структура из звёзд – бар, который соединяет ядро со спиральными рукавами и способствует перетеканию газа внутрь галактики.
  • Ядро: В центре массивных спиральных галактик часто находится сверхмассивная чёрная дыра.

Классификация и разнообразие:

Спиральные галактики классифицируются по последовательности Хаббла, которая отражает степень закрученности их рукавов и выраженность балджа:

  • Типы Sa/SBa: Рукава туго закручены, балдж большой и яркий.
  • Типы Sb/SBb: Промежуточные параметры.
  • Типы Sc/SBc: Рукава лохматые и клочковатые, балдж небольшой, доля межзвёздного газа максимальна.

Некоторые галактики имеют чёткий двухрукавный узор, в то время как другие (флоккулентные) обладают фрагментированной, «ватной» спиральной структурой.

Происхождение спиральной структуры:

Возникновение спиральных рукавов – одна из ключевых нерешённых проблем астрофизики. «Проблема закручивания» заключается в том, что если бы рукава были постоянными материальными структурами, они бы растянулись и исчезли за несколько оборотов галактики.

Наиболее подходящая теория объясняет их природу как волн плотности. Этот спиральный узор движется по диску со своей собственной скоростью, не совпадающей со скоростью вращения звёзд и газа. Звёзды и газовые облака входят в волну, сжимаются, что провоцирует вспышку звездообразования, и выходят из неё. Таким образом, рукав – это не постоянный объект, а динамический процесс, подобный пробке на дороге.

Источником таких волн могут служить гравитационные неустойчивости внутри диска или гравитационное влияние соседних галактик. Холодный газ играет важную роль в поддержании этой структуры; в галактиках с его недостатком спиральные рукава выражены слабо или отсутствуют (линзовидные галактики).

Источник: составлено на основе данных космических телескопов "Хаббл", GALEX и "Гершель", а также современных астрофизических моделей.

Название
Созвездие
Прямое восхождение
Склонение
Тип
Угловое
Кит
0 ч 43 м 27,88 с
-0° 07' 29,52''
SBc
175°
Гидра
8 ч 25 м 2,02 с
-0° 35' 29,22''
Sbc и 3
77°
Гидра
13 ч 32 м 00,0 с
-00° 00' 47,84''
Компактная галактика, Вытянутая галактика, Спиральная галактика
70°
Дева
13 ч 0 м 58,5 с
-00° 01' 37''
SBc
25°
Лев
11 ч 5 м 48,8 с
-00° 02' 13''
SBbc
163°
Дева
12 ч 42 м 32,3 с
-00° 04' 50''
Sc
63°
Кит
2 ч 2 м 12,2 с
-00° 06' 01''
SBa
100°
Рыбы
23 ч 24 м 23,1 с
-00° 06' 31''
Sm
100°
Кит
2 ч 2 м 11,8 с
-00° 07' 51''
Sc
10°
Эридан
4 ч 36 м 37,2 с
-00° 08' 39''
Sc
25°
Водолей
22 ч 44 м 24,2 с
-00° 09' 45''
S0-a
65°
Водолей
21 ч 1 м 7,7 с
-00° 11' 41''
Sab
162°
Дева
12 ч 35 м 10,7 с
-00° 13' 16''
SBbc
91°
Дева
14 ч 46 м 10,9 с
-00° 13' 24''
SB0-a
65°
Дева
13 ч 56 м 24,9 с
-00° 14' 51''
S0-a
57°
Кит
2 ч 46 м 34 с
-00° 14' 52''
SBbc
102°
Гидра
8 ч 42 м 28,3 с
-00° 16' 18''
SAb
Змееносец
16 ч 47 м 13,2 с
-00° 16' 30''
Sab
135°
Кит
2 ч 47 м 27,8 с
-00° 17' 07''
SBab
85°
Дева
14 ч 40 м 11,3 с
-00° 17' 24''
SBbc
10°
Рыбы
0 ч 15 м 58,2 с
-00° 18' 13''
Sc
155°
Эридан
4 ч 30 м 38,2 с
-00° 18' 19''
Sbc
155°
Дева
14 ч 40 м 56,5 с
-00° 19' 04''
SBab/P
107°
Кит
1 ч 12 м 57,4 с
-00° 20' 42''
S0
19°
Дева
14 ч 42 м 45,8 с
-00° 21' 05''
Sc
25°
Дева
14 ч 31 м 55,2 с
-00° 21' 59''
SAab
Секстант
10 ч 42 м 17,9 с
-00° 22' 37''
Sbc
145°
Дева
14 ч 22 м 23,8 с
-00° 23' 17''
SBc
140°
Дева
14 ч 37 м 53,4 с
-00° 23' 53''
SBa/P
110°
Дева
12 ч 45 м 8,2 с
-00° 27' 46''
SBc
42°
Орион
4 ч 58 м 44 с
-00° 28' 40''
S0
49°
Кит
2 ч 46 м 25,2 с
-00° 29' 57''
SBc
Дева
12 ч 39 м 18,6 с
-00° 31' 53''
Sd
97°
Дева
12 ч 45 м 31,8 с
-00° 32' 10''
SBcd
Эридан
4 ч 40 м 7,9 с
-00° 32' 50''
SB0-a
Дева
12 ч 43 м 51 с
-00° 33' 40''
Sc
30°
Единорог
7 ч 59 м 7,2 с
-00° 38' 15''
SB0-a
95°
Дева
12 ч 43 м 17,6 с
-00° 38' 42''
Sbc
37°
Водолей
22 ч 5 м 14,1 с
-00° 38' 52''
S0
Кит
2 ч 13 м 38,4 с
-00° 43' 00''
Sa
20°
Дева
14 ч 39 м 49,8 с
-00° 43' 06''
SBcd
75°
Эридан
4 ч 24 м 20,6 с
-00° 44' 17''
S0-a
135°
Кит
2 ч 14 м 33,5 с
-00° 45' 58''
Sa и 1
69°
Кит
3 ч 6 м 52,4 с
-00° 47' 39''
SB0-a
30°
Кит
1 ч 4 м 40,8 с
-00° 48' 10''
S0
30°
Водолей
21 ч 16 м 27,4 с
-00° 49' 35''
SBb
107°
Кит
1 ч 15 м 30,4 с
-00° 51' 41''
SBc
72°
Кит
1 ч 22 м 23,9 с
-00° 52' 29''
SBbc
132°
Дева
12 ч 26 м 54,6 с
-00° 52' 40''
Sa
59°
Дева
12 ч 26 м 54,6 с
-00° 52' 40''
Sa
59°

Спиральные галактики

Происхождение спиральной структуры

Возникновение спиральных рукавов – одна из ключевых нерешённых проблем астрофизики. «Проблема закручивания» заключается в том, что если бы рукава были постоянными материальными структурами, они бы растянулись и исчезли за несколько оборотов галактики.

Наиболее подходящая теория объясняет их природу как волн плотности. Этот спиральный узор движется по диску со своей собственной скоростью, не совпадающей со скоростью вращения звёзд и газа. Звёзды и газовые облака входят в волну, сжимаются, что провоцирует вспышку звездообразования, и выходят из неё. Таким образом, рукав – это не постоянный объект, а динамический процесс, подобный пробке на дороге.

Источником таких волн могут служить гравитационные неустойчивости внутри диска или гравитационное влияние соседних галактик. Холодный газ играет важную роль в поддержании этой структуры; в галактиках с его недостатком спиральные рукава выражены слабо или отсутствуют (линзовидные галактики).

Источник: составлено на основе данных космических телескопов "Хаббл", GALEX и "Гершель", а также современных астрофизических моделей.