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
Эридан
3 ч 19 м 14 с
-19° 06' 00''
SB0
Дева
14 ч 18 м 48,1 с
-19° 08' 21''
Sb
115°
Гидра
10 ч 6 м 40 с
-19° 13' 18''
SBbc
Ворон
11 ч 59 м 30,17 с
-19° 15' 54,62''
SBd
167°
Гидра
8 ч 46 м 0,8 с
-19° 18' 12''
SBa
144°
Гидра
9 ч 57 м 23,9 с
-19° 21' 17''
S0-a
71°
Эридан
3 ч 19 м 40,7 с
-19° 24' 41''
SBbc
106°
Водолей
23 ч 42 м 25,7 с
-19° 27' 09''
S0
Чаша
11 ч 7 м 18,1 с
-19° 28' 17''
S0
59°
Эридан
3 ч 33 м 47,8 с
-19° 29' 27''
SB(s)m pec
139°
Дева
13 ч 13 м 30,7 с
-19° 32' 51''
Sb
21°
Чаша
11 ч 54 м 1,5 с
-19° 34' 08''
S0-a
173°
Водолей
22 ч 50 м 8,1 с
-19° 43' 29''
Scd
123°
Чаша
11 ч 56 м 7 с
-19° 53' 50''
SBbc
15°
Эридан
4 ч 4 м 27,36 с
-2° 11' 10,10''
SBm
11°
Секстант
10 ч 1 м 35,42 с
-2° 59' 40,06''
Sa
150°
Кит
1 ч 27 м 8,8 с
-20° 02' 12''
SB0
178°
Заяц
5 ч 57 м 52,21 с
-20° 05' 4,77''
Sb
Эридан
3 ч 33 м 53 с
-20° 16' 56''
S0
Водолей
22 ч 3 м 29 с
-20° 19' 03''
SBbc
44°
Кит
1 ч 6 м 35,1 с
-20° 19' 53''
Sbc
30°
Весы
14 ч 49 м 8,2 с
-20° 22' 32''
S0
102°
Эридан
4 ч 42 м 14,5 с
-20° 26' 05''
SBab
45°
Гидра
9 ч 43 м 41,1 с
-20° 28' 39''
SB0-a
95°
Козерог
21 ч 11 м 13,3 с
-20° 29' 12''
SBab
70°
Эридан
3 ч 54 м 38,9 с
-20° 30' 07''
S0-a
103°
Водолей
23 ч 40 м 45,8 с
-20° 30' 32''
S
129°
Водолей
22 ч 2 м 18,5 с
-20° 32' 52''
S0
68°
Чаша
11 ч 54 м 0,9 с
-20° 34' 00''
SBc
58°
Эридан
4 ч 55 м 23,7 с
-20° 34' 16''
S0
Эридан
3 ч 9 м 45,3 с
-20° 34' 45''
SBc
108°
Эридан
3 ч 10 м 1,8 с
-20° 35' 58''
SBm
Водолей
22 ч 51 м 48,6 с
-20° 36' 31''
SBbc
123°
Дева
13 ч 20 м 24,9 с
-20° 36' 39''
S0
10°
Эридан
4 ч 38 м 24,1 с
-20° 39' 01''
SB0-a
44°
Кит
2 ч 23 м 1,7 с
-20° 42' 41''
SBd
87°
Кит
0 ч 47 м 8,3 с
-20° 45' 36''
SBcd
172°
Водолей
22 ч 2 м 39,9 с
-20° 48' 45''
SBc
62°
Кит
0 ч 58 м 46,4 с
-20° 50' 25''
SB0-a
159°
Гидра
10 ч 48 м 3,5 с
-20° 50' 56''
SBb
128°
Гидра
9 ч 34 м 12 с
-20° 51' 33''
Sa
129°
Весы
14 ч 45 м 9,1 с
-20° 52' 13''
S0
38°
Эридан
3 ч 36 м 39 с
-20° 54' 05''
S0
92°
Весы
14 ч 45 м 10,9 с
-20° 54' 47''
Sb
95°
Гидра
9 ч 34 м 31,1 с
-20° 55' 11''
Sa
83°
Дева
13 ч 18 м 54,5 с
-21° 02' 17''
SBc
110°
Гидра
10 ч 54 м 39,8 с
-21° 03' 59''
SBc
112°
Гидра
9 ч 36 м 44,6 с
-21° 07' 40''
SBb
Дева
13 ч 25 м 18,5 с
-21° 08' 05''
SBb
155°
Эридан
4 ч 6 м 49 с
-21° 10' 46''
SBd
35°

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.