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
Орион
5 ч 11 м 46 с
05° 12' 03''
SB0
120°
Рыбы
0 ч 5 м 6,7 с
05° 12' 11''
SBb
135°
Дева
13 ч 53 м 26,5 с
05° 12' 28''
SB0
97°
Рыбы
0 ч 5 м 27,7 с
05° 13' 19''
SB0
45°
Дева
13 ч 54 м 11,1 с
05° 13' 38''
SBbc
177°
Дева
12 ч 23 м 6 с
05° 15' 00''
S0-a
53°
Дева
13 ч 56 м 7,1 с
05° 15' 14''
S0-a
135°
Рыбы
1 ч 21 м 46,6 с
05° 15' 21''
Sb
15°
Дева
12 ч 19 м 47,1 с
05° 17' 03''
SB0-a
48°
Дева
12 ч 49 м 57,6 с
05° 18' 40''
SBcd
100°
Дева
13 ч 54 м 58,3 с
05° 20' 00''
SBbc
15°
Дева
12 ч 20 м 3,6 с
05° 20' 31''
SB0-a
141°
Дева
12 ч 19 м 56 с
05° 20' 37''
SBc
10°
Рыбы
1 ч 21 м 43,5 с
05° 20' 51''
S
Дева
14 ч 35 м 6,4 с
05° 21' 23''
Sc
54°
Дева
14 ч 35 м 6,4 с
05° 21' 24''
S
Дева
14 ч 35 м 8,7 с
05° 21' 33''
Sb
127°
Дева
14 ч 39 м 11,1 с
05° 21' 49''
SB0-a
90°
Дева
12 ч 37 м 48,3 с
05° 22' 05''
SBa/P
165°
Дева
12 ч 19 м 22,1 с
05° 22' 37''
S0
143°
Дева
12 ч 21 м 41,3 с
05° 23' 05''
Sa
42°
Дева
12 ч 20 м 21,6 с
05° 23' 11''
S0-a
88°
Дева
14 ч 33 м 52,2 с
05° 27' 31''
SBc
30°
Дева
12 ч 19 м 49,4 с
05° 27' 48''
S0
110°
Пегас
22 ч 34 м 6,7 с
05° 34' 12''
Sab и SAa
10°
Дева
12 ч 17 м 59,3 с
05° 35' 57''
S0-a
Рыбы
23 ч 17 м 20,9 с
05° 39' 41''
S0
105°
Змея
15 ч 36 м 18,4 с
05° 39' 57''
Sbc
114°
Секстант
9 ч 46 м 17,3 с
05° 42' 32''
Sc
85°
Дева
12 ч 14 м 38,6 с
05° 48' 22''
Sc
36°
Пегас
22 ч 34 м 34,9 с
05° 49' 03''
SBb
83°
Секстант
10 ч 51 м 14,4 с
05° 50' 24''
Sc
10°
Дева
12 ч 19 м 35,6 с
05° 50' 49''
SB0-a
123°
Рыбы
1 ч 37 м 17,5 с
05° 52' 38''
S0
170°
Рыбы
1 ч 48 м 57,2 с
05° 54' 22''
S0-a
172°
Змея
15 ч 55 м 57,5 с
05° 55' 54''
S0
171°
Змея
15 ч 37 м 36,2 с
05° 58' 25''
SBcd
145°
Дева
14 ч 31 м 0,9 с
05° 58' 42''
SBc
117°
Дельфин
20 ч 49 м 23,7 с
05° 59' 43''
Sb
60°
Змея
15 ч 57 м 15,4 с
05° 59' 56''
S
140°
Кит
2 ч 15 м 27,5 с
06° 00' 07''
SBc
20°
Дева
12 ч 39 м 12,4 с
06° 00' 44''
Sab
37°
Дева
12 ч 19 м 49,2 с
06° 00' 55''
S0-a
137°
Дева
14 ч 6 м 31,9 с
06° 01' 45''
Sb
63°
Дева
13 ч 17 м 16,3 с
06° 02' 14''
SBb
55°
Дева
12 ч 23 м 22,2 с
06° 02' 28''
SBab
171°
Секстант
10 ч 47 м 26,5 с
06° 02' 55''
S
167°
Дева
13 ч 58 м 24,7 с
06° 04' 14''
Sbc
22°
Дева
13 ч 57 м 29,5 с
06° 05' 49''
SBbc
54°
Дева
12 ч 19 м 22,2 с
06° 05' 54''
SBa
58°

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.