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 53 м 30,3 с
-13° 06' 44''
S0
10°
Кит
0 ч 53 м 13,1 с
-13° 09' 48''
Sc
154°
Весы
14 ч 25 м 7,5 с
-13° 09' 49''
SBc
85°
Водолей
22 ч 25 м 46,8 с
-13° 10' 01''
Sb
140°
Весы
15 ч 21 м 37,8 с
-13° 10' 09''
SBa/P
15°
Козерог
21 ч 47 м 36 с
-13° 10' 56''
S0
115°
Чаша
11 ч 28 м 11,5 с
-13° 11' 39''
Sb
84°
Дева
13 ч 21 м 49 с
-13° 12' 26''
SBc
140°
Весы
15 ч 42 м 27,1 с
-13° 14' 02''
Sa
Водолей
22 ч 1 м 1,9 с
-13° 16' 11''
SBb
125°
Корма
8 ч 21 м 24,2 с
-13° 19' 05''
SB0-a
80°
Ворон
12 ч 50 м 19,2 с
-13° 19' 28''
SAB(rs)0
150°
Водолей
23 ч 51 м 28,8 с
-13° 22' 52''
S0
Ворон
12 ч 52 м 12,6 с
-13° 24' 49''
Sa
45°
Кит
0 ч 6 м 29,1 с
-13° 25' 16''
S0, Ring A
130°
Эридан
3 ч 42 м 29,4 с
-13° 29' 16''
SBbc
Водолей
23 ч 54 м 16,5 с
-13° 35' 11''
Sa
153°
Эридан
3 ч 33 м 17,1 с
-13° 39' 52''
Sab
85°
Весы
15 ч 48 м 24,9 с
-13° 45' 26''
Sa
171°
Чаша
11 ч 24 м 21,3 с
-13° 51' 21''
Sb
40°
Чаша
11 ч 33 м 40,9 с
-13° 52' 42''
S0
78°
Весы
15 ч 0 м 25,9 с
-13° 54' 13''
Sb
51°
Весы
15 ч 0 м 29,9 с
-13° 55' 06''
S0
90°
Дева
13 ч 0 м 56,5 с
-13° 56' 43''
SBc
20°
Весы
14 ч 45 м 1,8 с
-13° 56' 48''
Sa
77°
Водолей
22 ч 30 м 59,9 с
-14° 00' 11''
SBb
160°
Заяц
5 ч 32 м 48,3 с
-14° 03' 44''
Sbc
150°
Чаша
11 ч 14 м 3,2 с
-14° 05' 12''
S0-a
150°
Весы
15 ч 0 м 52,2 с
-14° 09' 55''
S0-a
145°
Водолей
22 ч 30 м 50,6 с
-14° 11' 19''
Sc
Чаша
11 ч 31 м 32,2 с
-14° 13' 52''
Sbc
145°
Ворон
12 ч 50 м 46 с
-14° 16' 04''
S0
75°
Весы
15 ч 13 м 45,7 с
-14° 16' 13''
Sb
Чаша
10 ч 56 м 57,6 с
-14° 18' 01''
SBab
115°
Гидра
9 ч 45 м 41,9 с
-14° 19' 37''
Sa
15°
Ворон
12 ч 50 м 57,2 с
-14° 19' 59''
SBbc
130°
Корма
7 ч 58 м 30 с
-14° 21' 15''
S0
120°
Гидра
9 ч 45 м 48,3 с
-14° 22' 08''
Sa
95°
Дева
13 ч 0 м 59,6 с
-14° 30' 50''
SBb
70°
Кит
2 ч 26 м 41,6 с
-14° 30' 57''
S0-a
15°
Эридан
2 ч 52 м 46,7 с
-14° 31' 44''
SB0-a
36°
Весы
15 ч 6 м 50,6 с
-14° 34' 16''
S0
30°
Весы
15 ч 15 м 1 с
-14° 34' 42''
S0
135°
Весы
15 ч 15 м 10,1 с
-14° 36' 59''
S0
120°
Дева
14 ч 3 м 59,8 с
-14° 37' 02''
Sb
138°
Весы
14 ч 33 м 43,7 с
-14° 37' 10''
Sa
30°
Дева
13 ч 0 м 39,3 с
-14° 40' 00''
S0-a
155°
Гидра
9 ч 30 м 53,1 с
-14° 44' 08''
S0
Гидра
9 ч 11 м 27,5 с
-14° 49' 02''
SB0-a
79°
Дева
13 ч 19 м 20,8 с
-14° 50' 47''
SBc
151°

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.