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
Кит
1 ч 31 м 42,2 с
-00° 55' 58''
Sa
86°
Кит
1 ч 14 м 38,6 с
-01° 01' 14''
S0-a
157°
Дева
13 ч 33 м 5,3 с
-01° 02' 09''
SBab
30°
Рыбы
22 ч 57 м 19,5 с
-01° 02' 57''
SBa
160°
Весы
14 ч 58 м 22,6 с
-01° 05' 25''
SBb
84°
Дева
12 ч 0 м 23,4 с
-01° 06' 02''
Sbc
27°
Кит
3 ч 3 м 49,1 с
-01° 06' 12''
S0-a
140°
Лев
11 ч 23 м 46,4 с
-01° 06' 19''
SBb/P
25°
Кит
2 ч 30 м 33,1 с
-01° 06' 30''
Sab
19°
Дева
13 ч 52 м 54,5 с
-01° 06' 49''
SBc
21°
Кит
2 ч 28 м 27,8 с
-01° 09' 04''
SBc
170°
Кит
2 ч 27 м 37,5 с
-01° 09' 23''
SB0-a
135°
Дева
14 ч 11 м 37,8 с
-01° 09' 30''
SBcd
172°
Дева
12 ч 52 м 22,1 с
-01° 12' 00''
S0
80°
Секстант
9 ч 54 м 32 с
-01° 17' 28''
S
Рыбы
23 ч 33 м 10,4 с
-01° 17' 29''
S0-a
156°
Телец
3 ч 41 м 10,4 с
-01° 18' 07''
SB0
130°
Кит
1 ч 28 м 10 с
-01° 18' 21''
Sa
36°
Кит
2 ч 38 м 11,6 с
-01° 19' 06''
SBa
16°
Дева
12 ч 42 м 32,7 с
-01° 21' 03''
Sm
101°
Кит
1 ч 25 м 31 с
-01° 24' 32''
S0-a
58°
Дева
13 ч 54 м 14,1 с
-01° 26' 09''
Sa
176°
Кит
2 ч 11 м 13,5 с
-01° 29' 06''
S0-a
85°
Кит
1 ч 26 м 25,1 с
-01° 38' 18''
SB0-a
123°
Дева
13 ч 30 м 11,4 с
-01° 39' 49''
SBc
135°
Рыбы
23 ч 45 м 19,9 с
-01° 41' 04''
S0
154°
Дева
13 ч 31 м 25 с
-01° 41' 33''
S0-a
150°
Дева
13 ч 32 м 0,5 с
-01° 41' 55''
Sb
Дева
14 ч 8 м 8,5 с
-01° 42' 08''
SBbc
37°
Дева
13 ч 30 м 6,1 с
-01° 43' 14''
Sb
122°
Рыбы
23 ч 13 м 35,3 с
-01° 43' 50''
S0
168°
Рыбы
23 ч 13 м 46,5 с
-01° 43' 50''
S0-a
172°
Кит
0 ч 56 м 32,5 с
-01° 46' 20''
S0
85°
Дева
13 ч 30 м 51,7 с
-01° 46' 44''
Sa
26°
Эридан
4 ч 41 м 36,4 с
-01° 48' 30''
SB0
70°
Кит
1 ч 1 м 57,8 с
-01° 56' 11''
SB0-a
142°
Дева
12 ч 28 м 50,6 с
-01° 56' 20''
SB0-a
100°
Водолей
22 ч 1 м 43,4 с
-01° 57' 36''
S0
95°
Кит
1 ч 30 м 40,6 с
-01° 59' 39''
SBa
140°
Орёл
20 ч 33 м 5,9 с
-02° 01' 44''
SBc/P
Рыбы
23 ч 14 м 22 с
-02° 02' 00''
S0-a
134°
Орёл
20 ч 33 м 21,6 с
-02° 02' 12''
S0-a
77°
Орион
4 ч 47 м 7,7 с
-02° 03' 18''
Sbc
35°
Эридан
4 ч 46 м 7,3 с
-02° 04' 37''
SBbc
150°
Эридан
4 ч 45 м 48,4 с
-02° 05' 00''
Sa
Змея
16 ч 4 м 27,9 с
-02° 07' 13''
Sbc
90°
Рыбы
23 ч 11 м 41 с
-02° 09' 35''
S0-a
103°
Орёл
20 ч 29 м 52,8 с
-02° 11' 30''
Sc
150°
Водолей
22 ч 1 м 51,6 с
-02° 11' 46''
S0-a
71°
Рыбы
23 ч 14 м 56,9 с
-02° 11' 56''
S0
58°

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.