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
Индеец
20 ч 43 м 29,11 с
-53° 21' 24,47''
Sa
115°
Телескоп
18 ч 55 м 35,6 с
-53° 43' 24''
Sb
167°
Телескоп
18 ч 55 м 21,9 с
-53° 49' 09''
SBc
143°
Телескоп
19 ч 1 м 56,4 с
-53° 51' 51''
S0
40°
Телескоп
20 ч 18 м 53,3 с
-53° 57' 24''
SBbc
63°
Феникс
23 ч 33 м 16,78 с
-54° 05' 39,84''
Sc
135°
Золотая Рыба
4 ч 4 м 2,1 с
-54° 06' 00''
SBbc
17°
Золотая Рыба
4 ч 3 м 50 с
-54° 06' 47''
SBb
146°
Индеец
20 ч 40 м 37,9 с
-54° 18' 08''
SB0-a
150°
Индеец
21 ч 36 м 27,7 с
-54° 33' 18''
SBc
127°
Золотая Рыба
4 ч 31 м 39,53 с
-54° 36' 8,16''
Sa
107°
Телескоп
20 ч 10 м 30 с
-54° 47' 03''
SBbc
156°
Телескоп
20 ч 3 м 29,8 с
-54° 50' 43''
SB0-a
153°
Часы
2 ч 50 м 47,2 с
-54° 55' 46''
Scd
72°
Золотая Рыба
4 ч 20 м 0,5 с
-54° 56' 14''
SBbc
60°
Телескоп
19 ч 26 м 49,7 с
-54° 57' 02''
Sab
71°
Часы
2 ч 50 м 53,6 с
-54° 58' 34''
SBa
80°
Золотая Рыба
4 ч 27 м 38 с
-55° 01' 35''
S0
20°
Журавль
22 ч 20 м 30,9 с
-55° 07' 29''
S0
136°
Телескоп
19 ч 45 м 23,9 с
-55° 20' 49''
S0
94°
Феникс
1 ч 14 м 24,8 с
-55° 23' 50''
S/P
90°
Феникс
1 ч 14 м 21,6 с
-55° 24' 02''
S/P
15°
Индеец
20 ч 59 м 57 с
-55° 33' 43''
Sa
Индеец
21 ч 52 м 15,1 с
-55° 34' 11''
SBbc
18°
Телескоп
19 ч 22 м 50,8 с
-55° 46' 33''
SBc
168°
Золотая Рыба
4 ч 16 м 10,6 с
-55° 46' 46''
S0
150°
Феникс
23 ч 35 м 28,8 с
-56° 00' 43''
S0
117°
Золотая Рыба
4 ч 14 м 36,54 с
-56° 03' 38,92''
Sa:
147°
Телескоп
20 ч 2 м 46,9 с
-56° 05' 25''
Sa
157°
Золотая Рыба
4 ч 9 м 51,9 с
-56° 07' 04''
SB0
151°
Телескоп
20 ч 6 м 49,7 с
-56° 23' 23''
SB0-a
113°
Телескоп
20 ч 8 м 54,5 с
-56° 23' 30''
SBbc
149°
Сетка
4 ч 11 м 0,2 с
-56° 28' 57''
SBc
155°
Эридан
1 ч 54 м 7,8 с
-56° 41' 37''
S0-a
50°
Павлин
19 ч 11 м 23,7 с
-57° 02' 56''
Sb
30°
Павлин
18 ч 52 м 1,9 с
-57° 19' 14''
SBbc
Золотая Рыба
5 ч 12 м 16 с
-57° 23' 58''
SBcd
43°
Индеец
22 ч 8 м 33,2 с
-57° 26' 33''
Sbc
73°
Живописец
6 ч 20 м 16,8 с
-57° 32' 00''
SBa
150°
Живописец
6 ч 20 м 15,8 с
-57° 34' 43''
Sa
Сетка
4 ч 12 м 43,1 с
-57° 44' 14''
SB0
93°
Эридан
1 ч 57 м 40,1 с
-57° 47' 27''
SBb
23°
Тукан
23 ч 25 м 20,9 с
-57° 47' 28''
SBc
126°
Тукан
23 ч 26 м 47,1 с
-57° 48' 19''
SBd
106°
Тукан
23 ч 25 м 37,6 с
-57° 53' 15''
Sa
106°
Тукан
1 ч 12 м 30,2 с
-58° 12' 28''
SB0-a
51°
Тукан
1 ч 12 м 48,4 с
-58° 16' 58''
Sbc
45°
Павлин
19 ч 43 м 34,3 с
-58° 39' 22''
Sab
176°
Тукан
1 ч 17 м 13,5 с
-58° 54' 35''
S0-a
103°
Жертвенник
16 ч 52 м 48,7 с
-58° 56' 49''
Sb
11°

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.