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 2 м 42,2 с
01° 58' 37''
SBa
95°
Дева
12 ч 43 м 20,1 с
01° 58' 41''
SB0-a
48°
Дева
15 ч 6 м 34,8 с
02° 00' 18''
S0-a
145°
Кит
1 ч 26 м 42,4 с
02° 01' 20''
Sa
120°
Гидра
9 ч 25 м 47,4 с
02° 05' 24''
Sa и -1
174°
Дева
13 ч 26 м 19,6 с
02° 06' 01''
SBd
120°
Дева
13 ч 52 м 16 с
02° 06' 04''
Sb
Водолей
22 ч 10 м 51,7 с
02° 06' 23''
SBb
Дева
13 ч 52 м 16,3 с
02° 06' 30''
Sbc
55°
Гидра
9 ч 23 м 36,5 с
02° 08' 10''
SBbc
Рыбы
23 ч 36 м 14,1 с
02° 09' 17''
SBb/P
79°
Дева
12 ч 53 м 29 с
02° 10' 07''
Sa
147°
Змея
16 ч 12 м 58,5 с
02° 10' 40''
Sab
48°
Дева
14 ч 40 м 58,2 с
02° 11' 08''
SBcd
40°
Дева
12 ч 34 м 26,9 с
02° 11' 14''
SBbc
130°
Гидра
9 ч 29 м 45,7 с
02° 12' 27''
S0
170°
Кит
2 ч 38 м 44,3 с
02° 13' 52''
S0
20°
Рыбы
23 ч 1 м 42,7 с
02° 15' 49''
Sb/P
37°
Дева
14 ч 37 м 41,1 с
02° 17' 26''
Sc
143°
Дева
13 ч 26 м 38,8 с
02° 18' 49''
SBcd
Дева
12 ч 34 м 22,1 с
02° 19' 31''
Scd
161°
Змея
15 ч 46 м 16,4 с
02° 24' 56''
Sa
115°
Водолей
21 ч 31 м 24,3 с
02° 29' 28''
Sb
Дева
12 ч 26 м 58,4 с
02° 29' 39''
SBbc
Дева
13 ч 0 м 39 с
02° 30' 04''
SBc
Рыбы
23 ч 5 м 1,7 с
02° 32' 26''
Sb
162°
Рыбы
23 ч 5 м 13,5 с
02° 32' 58''
S0-a
105°
Дева
15 ч 7 м 47,6 с
02° 34' 07''
SB0-a
55°
Рыбы
23 ч 4 м 56,5 с
02° 34' 39''
Sa
Дельфин
20 ч 44 м 47,7 с
02° 34' 50''
Sc
171°
Дельфин
20 ч 44 м 17,9 с
02° 35' 43''
Sbc
30°
Дева
12 ч 34 м 8,8 с
02° 39' 12''
SBbc
67°
Дева
12 ч 7 м 37 с
02° 41' 28''
SBc
155°
Рыбы
0 ч 38 м 12,4 с
02° 43' 43''
SBa
75°
Лев
11 ч 21 м 32,9 с
02° 48' 37''
Sa
63°
Дева
13 ч 52 м 56,5 с
02° 48' 53''
SBb
90°
Малый Конь
21 ч 14 м 56 с
02° 50' 04''
SBc
115°
Телец
3 ч 44 м 40,7 с
02° 50' 08''
S0
160°
Рыбы
0 ч 29 м 12,4 с
02° 52' 22''
SA0
70°
Дева
12 ч 8 м 11,2 с
02° 52' 42''
SBb
135°
Дева
12 ч 55 м 15,4 с
02° 53' 48''
Sc
91°
Гидра
8 ч 57 м 20,6 с
02° 55' 17''
SBab
107°
Пегас
21 ч 54 м 33,5 с
02° 56' 32''
SBc
96°
Кит
2 ч 54 м 2,7 с
02° 57' 43''
Sb
20°
Дева
14 ч 54 м 32,7 с
02° 58' 01''
S
102°
Дева
13 ч 28 м 16,1 с
02° 59' 01''
Scd
162°
Дева
13 ч 35 м 48,3 с
02° 59' 56''
SBa
112°
Лев
11 ч 21 м 24,9 с
03° 00' 51''
SB0-a
99°
Пегас
21 ч 51 м 47,4 с
03° 01' 02''
SBab
80°
Дева
12 ч 35 м 36,5 с
03° 02' 08''
SB0-a
161°

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.