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
Дева
12 ч 31 м 8,3 с
00° 36' 51''
S0
164°
Телец
4 ч 42 м 54,9 с
00° 37' 08''
Sc
175°
Секстант
9 ч 49 м 52,6 с
00° 37' 08''
SBc/P
70°
Кит
1 ч 36 м 0,1 с
00° 39' 49''
SBbc
45°
Гидра
8 ч 35 м 53,5 с
00° 42' 28''
Sab
140°
Змея
16 ч 9 м 58,6 с
00° 42' 36''
Sc
62°
Змея
16 ч 10 м 9,1 с
00° 45' 54''
S+C
90°
Лев
11 ч 32 м 21,6 с
00° 48' 14''
Sa
85°
Лев
11 ч 32 м 13,5 с
00° 49' 09''
Sbc
15°
Дева
13 ч 39 м 57,8 с
00° 49' 54''
SBb
22°
Рыбы
0 ч 20 м 27,5 с
00° 50' 00''
S0
134°
Дева
13 ч 39 м 52,8 с
00° 50' 25''
SBb/P
121°
Змея
16 ч 16 м 52,3 с
00° 50' 28''
S0-a
120°
Кит
0 ч 42 м 15,9 с
00° 50' 46''
S0-a/P
62°
Телец
4 ч 30 м 45,4 с
00° 51' 48''
Sab
160°
Кит
1 ч 22 м 9,2 с
00° 56' 47''
SBc
58°
Кит
1 ч 12 м 55,6 с
00° 58' 53''
SBm
120°
Рыбы
22 ч 52 м 22,6 с
01° 05' 32''
Sa
103°
Кит
2 ч 39 м 23,6 с
01° 05' 38''
S0-a
68°
Рыбы
22 ч 52 м 46,6 с
01° 07' 57''
SB0-a
159°
Рыбы
22 ч 52 м 58,5 с
01° 08' 33''
Sa
84°
Рыбы
22 ч 53 м 4,4 с
01° 08' 42''
S0
50°
Змея
15 ч 14 м 43,9 с
01° 09' 17''
S0-a
160°
Дева
12 ч 40 м 26,9 с
01° 11' 48''
S0-a
145°
Рыбы
22 ч 52 м 49,2 с
01° 12' 06''
Sa
75°
Кит
2 ч 17 м 4,8 с
01° 14' 41''
S0-a
105°
Дева
12 ч 53 м 20,9 с
01° 16' 12''
Scd
133°
Дева
14 ч 12 м 20,1 с
01° 16' 22''
S0-a
67°
Дева
12 ч 12 м 52,1 с
01° 17' 59''
S0
143°
Водолей
21 ч 56 м 24,5 с
01° 21' 46''
S
90°
Водолей
21 ч 56 м 23,5 с
01° 21' 52''
S0-a
118°
Кит
2 ч 43 м 40,3 с
01° 22' 34''
SBc
15°
Рыбы
23 ч 21 м 19,3 с
01° 24' 13''
S0
179°
Дева
13 ч 35 м 24,7 с
01° 24' 38''
SBb
40°
Рыбы
23 ч 22 м 53,4 с
01° 26' 34''
Sa
175°
Дева
15 ч 7 м 7,5 с
01° 32' 39''
SBb
140°
Орион
5 ч 3 м 37 с
01° 34' 24''
Sc
175°
Дева
12 ч 58 м 0,9 с
01° 34' 32''
Sab
80°
Секстант
9 ч 53 м 40,8 с
01° 34' 46''
SBc
115°
Дева
14 ч 43 м 56,5 с
01° 36' 13''
S0
57°
Дева
15 ч 0 м 27,2 с
01° 37' 24''
SBm
98°
Дева
15 ч 5 м 27,4 с
01° 38' 04''
S0
35°
Дева
15 ч 1 м 21,1 с
01° 38' 14''
Sab
32°
Дева
14 ч 44 м 24,5 с
01° 40' 48''
SBb
160°
Кит
1 ч 24 м 33,6 с
01° 43' 53''
SBbc
38°
Дева
12 ч 4 м 38 с
01° 47' 18''
S0
15°
Дева
15 ч 0 м 0,2 с
01° 53' 27''
SBb
170°
Кит
2 ч 38 м 27,4 с
01° 54' 29''
SBbc
40°
Дева
12 ч 2 м 42,7 с
01° 57' 08''
SB0
153°
Дева
14 ч 44 м 55,7 с
01° 57' 22''
SBb
170°

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.