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
Центавр
13 ч 31 м 27,9 с
-34° 47' 42''
SBbc/P
104°
Голубь
6 ч 33 м 58,6 с
-34° 48' 42''
SBc
152°
Южная Рыба
21 ч 55 м 21,1 с
-34° 48' 50''
SBm
102°
Насос
10 ч 31 м 52,2 с
-34° 51' 16''
Sab
140°
Насос
10 ч 32 м 59,3 с
-34° 53' 11''
S0
160°
Южная Рыба
21 ч 48 м 19,3 с
-34° 57' 10''
Sa
105°
Печь
3 ч 36 м 27,5 с
-34° 58' 31''
SB0
Насос
10 ч 32 м 24,8 с
-34° 59' 53''
Sb
27°
Скульптор
1 ч 23 м 54,3 с
-35° 03' 56''
S0
72°
Скульптор
1 ч 23 м 56,9 с
-35° 04' 09''
S0
162°
Скульптор
1 ч 23 м 58 с
-35° 06' 55''
SB0-a
14°
Скульптор
1 ч 4 м 18,6 с
-35° 07' 20''
SBbc
Скульптор
1 ч 23 м 59,1 с
-35° 07' 41''
S
45°
Южная Рыба
22 ч 27 м 12,6 с
-35° 08' 24''
SBc
68°
Печь
3 ч 28 м 48,5 с
-35° 10' 40''
SBbc
132°
Насос
10 ч 31 м 58,3 с
-35° 11' 55''
SB0
123°
Насос
10 ч 31 м 52 с
-35° 12' 19''
S0
40°
Насос
10 ч 31 м 24,1 с
-35° 13' 12''
SBa
48°
Насос
10 ч 29 м 57 с
-35° 13' 26''
SB0-a
Центавр
13 ч 4 м 20,7 с
-35° 13' 42''
SBm
11°
Печь
3 ч 36 м 31,8 с
-35° 17' 43''
S0
139°
Насос
10 ч 34 м 7,3 с
-35° 19' 23''
SB0-a
153°
Центавр
13 ч 5 м 20,2 с
-35° 20' 13''
SBb
10°
Центавр
13 ч 18 м 25,7 с
-35° 21' 11''
Sa
143°
Насос
10 ч 30 м 26,5 с
-35° 21' 36''
SB0
106°
Насос
10 ч 31 м 55,6 с
-35° 24' 37''
SBb
Насос
10 ч 28 м 19,1 с
-35° 27' 17''
SB0-a
169°
Центавр
13 ч 18 м 23,6 с
-35° 27' 32''
S0
130°
Южная Рыба
22 ч 29 м 20,1 с
-35° 28' 19''
S0
165°
Насос
10 ч 30 м 25,1 с
-35° 33' 49''
S0
49°
Скульптор
1 ч 29 м 3,11 с
-35° 35' 56,19''
SBb
Южная Рыба
22 ч 2 м 25,1 с
-35° 47' 27''
SBb
172°
Эридан
3 ч 43 м 37,1 с
-35° 51' 15''
SBab
150°
Печь
1 ч 53 м 49,3 с
-35° 51' 21''
SBab
76°
Эридан
3 ч 36 м 46,3 с
-35° 59' 56''
S0-a
25°
Печь
2 ч 31 м 5,7 с
-36° 02' 05''
Sab
31°
Насос
10 ч 39 м 49,7 с
-36° 02' 10''
SBbc
160°
Печь
3 ч 33 м 36,7 с
-36° 08' 27''
SBb
32°
Эридан
3 ч 43 м 2,1 с
-36° 16' 23''
SBd
83°
Насос
10 ч 40 м 53,8 с
-36° 17' 19''
SBcd
20°
Волк
15 ч 7 м 27,8 с
-36° 19' 42''
SBb
70°
Насос
10 ч 42 м 46,6 с
-36° 21' 12''
SBb
173°
Эридан
3 ч 45 м 54,6 с
-36° 21' 31''
Sc
Насос
10 ч 43 м 2,8 с
-36° 21' 46''
S
Печь
3 ч 25 м 8,5 с
-36° 21' 52''
SBm
50°
Печь
3 ч 25 м 19,6 с
-36° 23' 04''
SBd
130°
Насос
10 ч 43 м 33 с
-36° 24' 39''
SB0-a
141°
Насос
10 ч 40 м 20,5 с
-36° 24' 45''
SBc
Печь
2 ч 6 м 53,2 с
-36° 27' 12''
SBbc
26°
Печь
3 ч 23 м 56,4 с
-36° 27' 51''
SB0
77°

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.