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
Печь
3 ч 19 м 51,1 с
-26° 03' 38''
SB0-a
Южная Рыба
22 ч 35 м 32,4 с
-26° 06' 07''
SBb
170°
Южная Рыба
22 ч 13 м 7,8 с
-26° 08' 54''
S0-a/P
147°
Гидра
10 ч 3 м 6,6 с
-26° 09' 30''
SB(s)m edge-on
93°
Печь
3 ч 38 м 52 с
-26° 20' 14''
SBab
100°
Гидра
10 ч 19 м 33,6 с
-26° 41' 56''
S0-a
58°
Эридан
4 ч 29 м 30,7 с
-26° 42' 46''
SBab
30°
Большой Пёс
6 ч 47 м 23,2 с
-26° 44' 10''
Sab
46°
Гидра
11 ч 25 м 12,7 с
-26° 44' 12''
SBb
73°
Большой Пёс
6 ч 47 м 39,4 с
-26° 44' 47''
SB0
124°
Большой Пёс
6 ч 47 м 42,8 с
-26° 45' 17''
SB0-a
125°
Печь
3 ч 40 м 29,3 с
-26° 51' 43''
SB0
131°
Гидра
14 ч 12 м 23,5 с
-27° 06' 28''
SBc
38°
Насос
9 ч 59 м 6,1 с
-27° 07' 42''
SBab/P
Большой Пёс
6 ч 21 м 39,8 с
-27° 14' 03''
SB0-a
21°
Южная Рыба
22 ч 33 м 16,4 с
-27° 14' 45''
Sb
60°
Эридан
4 ч 29 м 40,7 с
-27° 24' 29''
S/P
96°
Гидра
13 ч 19 м 49,8 с
-27° 24' 35''
Sa
148°
Гидра
13 ч 21 м 46 с
-27° 25' 51''
SB0-a
123°
Корма
8 ч 17 м 6,1 с
-27° 27' 25''
SBbc
Гидра
10 ч 32 м 48,7 с
-27° 31' 19''
SBc
171°
Большой Пёс
7 ч 23 м 54,5 с
-27° 31' 43''
SB0
168°
Гидра
10 ч 37 м 2,3 с
-27° 33' 56''
Sb
175°
Печь
3 ч 18 м 14,8 с
-27° 36' 38''
Sc
Большой Пёс
6 ч 44 м 48,9 с
-27° 38' 20''
Sc
163°
Гидра
10 ч 34 м 36,7 с
-27° 39' 12''
SBb
43°
Гидра
10 ч 37 м 12,7 с
-27° 41' 00''
SBa/P
143°
Гидра
10 ч 40 м 16,8 с
-27° 46' 38''
SBc
123°
Скульптор
0 ч 34 м 15,7 с
-27° 48' 18''
SBb
118°
Южная Рыба
22 ч 9 м 7,6 с
-27° 48' 35''
SBc/P
105°
Гидра
11 ч 46 м 46,5 с
-27° 55' 20''
SB0-a
123°
Микроскоп
21 ч 1 м 59,6 с
-28° 03' 32''
S0
179°
Гидра
13 ч 30 м 41,6 с
-28° 09' 01''
SBbc
11°
Гидра
13 ч 7 м 9,2 с
-28° 13' 42''
SBcd
136°
Гидра
13 ч 16 м 20 с
-28° 17' 10''
SBbc
50°
Насос
9 ч 54 м 32,7 с
-28° 17' 54''
SB0-a
16°
Южная Рыба
22 ч 22 м 58,1 с
-28° 20' 43''
Sb
141°
Скульптор
23 ч 13 м 13,7 с
-28° 21' 29''
SBb/P
108°
Насос
10 ч 4 м 26 с
-28° 26' 41''
SBcd
87°
Эридан
4 ч 15 м 10,2 с
-28° 28' 46''
Sab
72°
Эридан
4 ч 15 м 10,5 с
-28° 28' 58''
Sa/P
144°
Гидра
13 ч 9 м 10,1 с
-28° 38' 30''
SBa
168°
Гидра
14 ч 23 м 54,9 с
-28° 41' 18''
SBbc
88°
Насос
10 ч 14 м 42,3 с
-28° 52' 16''
SBab
56°
Гидра
14 ч 0 м 32 с
-28° 52' 30''
Sa
153°
Южная Рыба
22 ч 23 м 5,6 с
-28° 57' 16''
Sb
49°
Печь
2 ч 43 м 44,5 с
-29° 00' 10''
SB0-a/P
87°
Южная Рыба
22 ч 8 м 24,7 с
-29° 03' 05''
SB0
142°
Южная Рыба
21 ч 54 м 35,3 с
-29° 03' 50''
Sb
68°
Гидра
14 ч 20 м 34 с
-29° 14' 29''
SBcd
148°

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.