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
15 ч 9 м 33,5 с
03° 03' 12''
SB0
68°
Дева
12 ч 45 м 6,1 с
03° 03' 19''
SB0-a
Пегас
21 ч 51 м 58,3 с
03° 04' 20''
SB0-a
Дева
12 ч 40 м 22,9 с
03° 07' 04''
S0
60°
Рыбы
23 ч 4 м 40,7 с
03° 07' 06''
S
15°
Секстант
10 ч 12 м 41,1 с
03° 07' 47''
S0
47°
Дельфин
20 ч 44 м 3,3 с
03° 12' 34''
S0-a
68°
Пегас
22 ч 46 м 19,4 с
03° 12' 36''
S0
16°
Лев
11 ч 24 м 25,1 с
03° 13' 19''
SBm
15°
Дева
14 ч 29 м 39,1 с
03° 16' 00''
SB0-a
40°
Орион
4 ч 54 м 38,3 с
03° 16' 04''
SB0-a
37°
Рыбы
1 ч 19 м 10,1 с
03° 18' 05''
S0
Лев
11 ч 24 м 24,4 с
03° 19' 35''
SBm/P
42°
Секстант
10 ч 13 м 31,4 с
03° 22' 30''
Sdm
177°
Дева
12 ч 49 м 11,4 с
03° 23' 20''
Sc
45°
Гидра
9 ч 7 м 36,5 с
03° 23' 34''
S0
107°
Рыбы
1 ч 19 м 44,8 с
03° 24' 33''
Sb
155°
Дева
14 ч 38 м 18 с
03° 24' 36''
S
35°
Рыбы
1 ч 20 м 6,7 с
03° 24' 58''
S0
75°
Секстант
10 ч 13 м 45,5 с
03° 25' 33''
SB0-a
87°
Дева
14 ч 21 м 13,2 с
03° 26' 11''
Sbc
56°
Секстант
10 ч 14 м 14,7 с
03° 28' 01''
Sa
45°
Рыбы
23 ч 28 м 46,5 с
03° 30' 39''
SB0
90°
Змея
15 ч 20 м 18,1 с
03° 31' 08''
S0-a
Рыбы
23 ч 29 м 3,8 с
03° 32' 02''
SBab
153°
Дева
14 ч 53 м 57,4 с
03° 32' 42''
SBc
146°
Рыбы
23 ч 5 м 48,2 с
03° 32' 43''
SBa
110°
Рыбы
23 ч 30 м 54,4 с
03° 32' 50''
S0
75°
Дева
12 ч 28 м 58,9 с
03° 34' 16''
SB0-a
66°
Гидра
9 ч 40 м 36,5 с
03° 34' 38''
Sa
40°
Дева
14 ч 53 м 42,4 с
03° 34' 58''
SBcd
145°
Лев
11 ч 20 м 26,2 с
03° 35' 08''
Sa
72°
Кит
2 ч 46 м 25,2 с
03° 36' 28''
Sbc
15°
Рыбы
23 ч 58 м 58,8 с
03° 38' 03''
Sbc
13°
Пегас
22 ч 47 м 17,5 с
03° 38' 43''
S0-a
142°
Пегас
22 ч 44 м 34,2 с
03° 38' 47''
Sab
128°
Дева
12 ч 17 м 9,1 с
03° 41' 00''
SBm
Рыбы
23 ч 41 м 34 с
03° 43' 30''
Scd
96°
Рыбы
23 ч 41 м 29 с
03° 44' 26''
SBa
95°
Рыбы
1 ч 24 м 34,7 с
03° 47' 39''
Sa/P
130°
Рыбы
23 ч 46 м 37,8 с
03° 47' 59''
SBc/P
171°
Змея
16 ч 4 м 29,8 с
03° 48' 56''
Sab
54°
Змея
16 ч 4 м 30,7 с
03° 52' 05''
S0-a
146°
Змееносец
17 ч 8 м 44,6 с
03° 53' 40''
SBbc
130°
Дева
13 ч 37 м 23,2 с
03° 53' 53''
S
90°
Рыбы
23 ч 30 м 33,3 с
03° 54' 06''
SBc
170°
Рыбы
22 ч 56 м 12,3 с
03° 55' 37''
Sb
140°
Дева
14 ч 20 м 20 с
03° 55' 59''
SBab
33°
Дева
12 ч 31 м 39,3 с
03° 56' 23''
SBc
70°
Дева
13 ч 48 м 15,9 с
03° 57' 02''
SBc
150°

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.