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
Весы
14 ч 47 м 33,7 с
-14° 51' 12''
SBbc
62°
Дева
12 ч 59 м 21,1 с
-15° 02' 32''
SB0-a
37°
Эридан
3 ч 1 м 42,8 с
-15° 03' 10''
Sb
100°
Водолей
23 ч 37 м 43,6 с
-15° 07' 07''
SB0-a
Дева
13 ч 0 м 26,4 с
-15° 16' 58''
Sab
Эридан
4 ч 52 м 54,7 с
-15° 20' 47''
Sbc
27°
Эридан
3 ч 22 м 6,3 с
-15° 24' 00''
Sbc
45°
Эридан
3 ч 51 м 24,4 с
-15° 24' 08''
S/P
44°
Весы
15 ч 13 м 48,1 с
-15° 27' 51''
SBcd
105°
Гидра
9 ч 6 м 49 с
-15° 29' 57''
SBc
120°
Дева
13 ч 8 м 57,1 с
-15° 30' 57''
SB0-a
18°
Водолей
22 ч 23 м 8 с
-15° 32' 28''
S0-a
123°
Водолей
22 ч 17 м 42,6 с
-15° 34' 12''
Sa
162°
Эридан
3 ч 3 м 26,14 с
-15° 39' 42,76''
Sa
Заяц
5 ч 12 м 3 с
-15° 41' 20''
SBbc
12°
Кит
2 ч 43 м 41,9 с
-15° 42' 21''
Sb
Эридан
4 ч 21 м 47,6 с
-15° 45' 19''
S0
Водолей
22 ч 20 м 27,2 с
-15° 46' 23''
Sa
Кит
2 ч 10 м 37,6 с
-15° 46' 24''
S0
Гидра
10 ч 16 м 9,4 с
-15° 47' 28''
Sc
70°
Дева
13 ч 12 м 26,3 с
-15° 47' 51''
S0-a
120°
Заяц
4 ч 59 м 31,7 с
-15° 49' 24''
SBa
100°
Кит
2 ч 26 м 33,5 с
-15° 50' 51''
Sc
84°
Дева
13 ч 15 м 2 с
-15° 57' 07''
S0
95°
Кит
2 ч 19 м 32,61 с
-16° 04' 10,80''
Sc
Весы
15 ч 0 м 4,8 с
-16° 05' 37''
S0
95°
Весы
14 ч 59 м 40,8 с
-16° 10' 50''
S0
15°
Гидра
9 ч 16 м 11,2 с
-16° 18' 45''
SBa
22°
Кит
1 ч 21 м 55 с
-16° 22' 12''
Sa
112°
Ворон
12 ч 2 м 53,9 с
-16° 22' 27''
SBab
85°
Кит
0 ч 58 м 50,9 с
-16° 28' 19''
S
68°
Кит
0 ч 5 м 16,5 с
-16° 28' 35''
Sc
111°
Водолей
21 ч 59 м 26,1 с
-16° 30' 46''
Sab
67°
Гидра
9 ч 20 м 9,88 с
-16° 31' 32,99''
Sc
40°
Кит
1 ч 32 м 57 с
-16° 32' 07''
Sbc
32°
Водолей
23 ч 48 м 56,8 с
-16° 32' 26''
S
80°
Водолей
23 ч 48 м 54,6 с
-16° 32' 27''
SB0
141°
Кит
1 ч 6 м 15,7 с
-16° 32' 32''
S0
49°
Водолей
23 ч 49 м 6,4 с
-16° 34' 45''
S0
90°
Дева
13 ч 14 м 59,4 с
-16° 35' 24''
Sa
43°
Водолей
23 ч 49 м 11,2 с
-16° 36' 02''
Sa
128°
Дева
13 ч 16 м 58,3 с
-16° 38' 05''
Sbc
160°
Эридан
2 ч 51 м 40,3 с
-16° 39' 03''
SB0-a
51°
Кит
0 ч 54 м 54,6 с
-16° 39' 18''
S+S
158°
Водолей
22 ч 10 м 11,5 с
-16° 39' 38''
SBc
24°
Весы
14 ч 59 м 24,7 с
-16° 41' 36''
Sb
150°
Водолей
23 ч 35 м 27,2 с
-16° 42' 20''
SB0
55°
Кит
1 ч 54 м 29 с
-16° 42' 27''
S0
32°
Весы
14 ч 24 м 13,3 с
-16° 43' 21''
SBc
50°
Гидра
9 ч 31 м 36,6 с
-16° 44' 01''
Sa
115°

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.