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 19 м 0 с
-47° 54' 35''
Sb
38°
Телескоп
20 ч 5 м 48,9 с
-47° 58' 37''
Sbc
54°
Телескоп
20 ч 5 м 39,9 с
-47° 58' 45''
SBcd
70°
Центавр
13 ч 33 м 43,8 с
-48° 09' 07''
SB0
37°
Телескоп
20 ч 20 м 49,6 с
-48° 14' 22''
SB0
10°
Телескоп
20 ч 11 м 11,7 с
-48° 16' 32''
SBd
86°
Телескоп
20 ч 10 м 10,4 с
-48° 17' 12''
Sab
85°
Центавр
13 ч 40 м 37 с
-48° 20' 32''
SBc
44°
Индеец
21 ч 17 м 49,6 с
-48° 23' 26''
S
75°
Индеец
21 ч 17 м 57,2 с
-48° 24' 08''
SBd
23°
Телескоп
20 ч 6 м 5,5 с
-48° 28' 28''
S0
98°
Центавр
13 ч 54 м 24,1 с
-48° 30' 46''
SB0
52°
Индеец
21 ч 19 м 0,2 с
-48° 33' 41''
S0
57°
Феникс
0 ч 21 м 31,4 с
-48° 37' 29''
Sa
148°
Феникс
0 ч 21 м 22 с
-48° 38' 23''
SB0-a
145°
Феникс
1 ч 48 м 42,2 с
-48° 38' 53''
SBbc
34°
Телескоп
20 ч 6 м 41,3 с
-48° 38' 57''
S0
35°
Феникс
0 ч 21 м 24,3 с
-48° 39' 55''
SB0-a
148°
Телескоп
20 ч 11 м 1,4 с
-48° 41' 26''
Sab
39°
Центавр
12 ч 53 м 27,1 с
-48° 44' 59''
Sb
81°
Индеец
20 ч 52 м 9,4 с
-48° 46' 41''
SBa
123°
Центавр
13 ч 28 м 44,2 с
-48° 55' 00''
SBb
110°
Индеец
21 ч 4 м 2 с
-49° 06' 51''
SB0-a
73°
Индеец
21 ч 9 м 35,1 с
-49° 18' 13''
SB0
16°
Центавр
13 ч 5 м 27,5 с
-49° 28' 06''
SB(s)cd
43°
Индеец
21 ч 56 м 9,8 с
-49° 31' 19''
SB0
Живописец
5 ч 5 м 26,5 с
-49° 34' 03''
SBbc
62°
Центавр
13 ч 6 м 33,7 с
-49° 41' 30''
SBm
55°
Центавр
13 ч 37 м 29,8 с
-49° 50' 14''
SB0
48°
Журавль
23 ч 5 м 13,9 с
-50° 06' 42''
Sbc
84°
Часы
3 ч 30 м 40,7 с
-50° 18' 33''
SBbc
173°
Телескоп
20 ч 24 м 22,3 с
-50° 26' 01''
SBbc
112°
Индеец
21 ч 48 м 5,3 с
-50° 33' 56''
SB(rs)bc
143°
Живописец
5 ч 51 м 21,3 с
-50° 35' 32''
S0-a
56°
Телескоп
19 ч 11 м 25 с
-50° 38' 31''
SBb
80°
Телескоп
19 ч 15 м 4,7 с
-50° 39' 25''
SBab
19°
Индеец
21 ч 55 м 4 с
-50° 39' 29''
SBc
75°
Телескоп
19 ч 8 м 44 с
-51° 02' 47''
Sb
102°
Золотая Рыба
4 ч 23 м 46,7 с
-51° 35' 58''
Sa
177°
Феникс
23 ч 33 м 2,4 с
-51° 41' 54''
Sb
132°
Индеец
20 ч 57 м 18,3 с
-51° 51' 46''
SBa
68°
Индеец
20 ч 57 м 54,2 с
-51° 52' 15''
SBc
101°
Индеец
20 ч 38 м 20 с
-52° 06' 37''
SBa
Индеец
20 ч 38 м 45,8 с
-52° 08' 38''
SBc
51°
Часы
3 ч 20 м 6,7 с
-52° 11' 14''
SBm
40°
Индеец
21 ч 42 м 36,5 с
-52° 41' 57''
SBc
81°
Эридан
1 ч 47 м 42,8 с
-52° 45' 43''
SBc
74°
Индеец
21 ч 29 м 3,2 с
-52° 46' 02''
SBc
91°
Телескоп
20 ч 17 м 17 с
-52° 47' 50''
Sbc
102°
Феникс
0 ч 56 м 57,3 с
-52° 55' 25''
SBa и S
100°

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.