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 24 м 27,4 с
-16° 45' 48''
SBcd
95°
Заяц
5 ч 46 м 47,4 с
-16° 46' 58''
S0-a
45°
Весы
15 ч 0 м 29,1 с
-16° 50' 02''
Sb
25°
Чаша
11 ч 47 м 4,6 с
-16° 51' 14''
SBbc
20°
Ворон
12 ч 53 м 27,1 с
-17° 00' 21''
SBa
125°
Водолей
22 ч 14 м 13,1 с
-17° 04' 28''
SBbc
Кит
1 ч 54 м 57,2 с
-17° 04' 47''
SB0-a
24°
Эридан
3 ч 0 м 22 с
-17° 09' 10''
SBbc
141°
Весы
14 ч 56 м 41,1 с
-17° 14' 39''
SBb
25°
Весы
14 ч 42 м 24 с
-17° 15' 08''
Sab
30°
Гидра
10 ч 35 м 17,5 с
-17° 16' 36''
SBbc/P
60°
Весы
14 ч 41 м 5,5 с
-17° 28' 36''
SBc
85°
Водолей
22 ч 30 м 34,8 с
-17° 34' 25''
SBab
Весы
15 ч 17 м 51,1 с
-17° 35' 19''
S0-a
85°
Эридан
2 ч 45 м 17,8 с
-17° 42' 31''
SBb
10°
Эридан
3 ч 29 м 31,5 с
-17° 46' 45''
SBc
108°
Весы
15 ч 2 м 42,5 с
-17° 52' 06''
SBb
31°
Дева
13 ч 38 м 2,9 с
-17° 53' 05''
SBbc
20°
Дева
13 ч 29 м 48,8 с
-17° 57' 55''
Sc
127°
Гидра
10 ч 18 м 36,4 с
-17° 58' 56''
SBbc
169°
Эридан
2 ч 48 м 17 с
-17° 59' 17''
SB0
Заяц
5 ч 1 м 46,5 с
-18° 09' 27''
SBbc
38°
Кит
1 ч 25 м 21,7 с
-18° 09' 52''
SBc
145°
Заяц
5 ч 1 м 47,3 с
-18° 10' 02''
Sbc
105°
Заяц
5 ч 7 м 55,1 с
-18° 11' 24''
SB0
45°
Большой Пёс
6 ч 45 м 52,6 с
-18° 12' 37''
SBc
Эридан
3 ч 45 м 2,9 с
-18° 15' 59''
SB0
28°
Эридан
3 ч 39 м 6,7 с
-18° 17' 32''
S0
Кит
1 ч 29 м 44,1 с
-18° 20' 22''
SB0
40°
Гидра
9 ч 45 м 25,2 с
-18° 22' 28''
Sbc
38°
Кит
0 ч 58 м 3 с
-18° 23' 09''
S/P (RNGC), Sc
41°
Эридан
3 ч 38 м 38,4 с
-18° 25' 43''
SB0
170°
Весы
15 ч 10 м 48,3 с
-18° 25' 52''
SBa
30°
Весы
14 ч 46 м 38,4 с
-18° 30' 48''
Sab
108°
Эридан
3 ч 39 м 30,4 с
-18° 31' 37''
SB0
88°
Большой Пёс
6 ч 18 м 30,2 с
-18° 32' 16''
SB0
22°
Козерог
20 ч 26 м 52,1 с
-18° 37' 03''
SBc
55°
Эридан
3 ч 45 м 22,3 с
-18° 37' 59''
SB0-a
113°
Гидра
9 ч 54 м 28 с
-18° 38' 20''
SBc
102°
Эридан
3 ч 20 м 35,4 с
-18° 42' 57''
SBbc
140°
Кит
0 ч 0 м 26,6 с
-18° 50' 31''
SBab
27°
Ворон
12 ч 1 м 52,8 с
-18° 51' 52''
SBm
94°
Ворон
12 ч 1 м 53 с
-18° 52' 10''
SB(s)m pec / SA(s)m pec
Ворон
12 ч 1 м 53,8 с
-18° 53' 08''
SBm
55°
Эридан
4 ч 37 м 15,4 с
-18° 54' 07''
SB0, Sa или E
140°
Водолей
22 ч 2 м 21,2 с
-18° 54' 56''
S0-a
77°
Кит
2 ч 28 м 33,3 с
-19° 02' 32''
SBc
50°
Гидра
9 ч 5 м 31,1 с
-19° 02' 34''
Sc
19°
Водолей
23 ч 24 м 31,5 с
-19° 03' 33''
S0
50°
Весы
14 ч 47 м 46,3 с
-19° 04' 40''
SBb
160°

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.