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
Часы
3 ч 6 м 31 с
-66° 46' 33''
Sab
Южный Треугольник
15 ч 36 м 26,1 с
-66° 51' 33''
SBbc
177°
Киль
10 ч 10 м 13,2 с
-67° 00' 18''
E
30°
Киль
10 ч 5 м 48,2 с
-67° 22' 39''
E
30°
Киль
10 ч 3 м 33 с
-67° 26' 56''
IBm
83°
Южная Гидра
4 ч 0 м 54,5 с
-67° 36' 43''
SBcd
92°
Южная Гидра
3 ч 59 м 36,8 с
-67° 38' 05''
Sa
125°
Индеец
23 ч 23 м 3,1 с
-67° 39' 13''
SB0-a
142°
Южная Гидра
4 ч 0 м 19,5 с
-67° 48' 26''
SBa
110°
Южная Гидра
1 ч 59 м 6,1 с
-67° 52' 13''
SB0-a
152°
Летучая Рыба
9 ч 3 м 35 с
-67° 57' 59''
Sb
165°
Индеец
23 ч 26 м 45,9 с
-68° 01' 39''
S0
75°
Летучая Рыба
9 ч 2 м 40 с
-68° 13' 36''
Sb
55°
Павлин
21 ч 15 м 22,9 с
-68° 17' 15''
Sc
85°
Павлин
19 ч 3 м 7,3 с
-68° 35' 16''
Sc
107°
Индеец
22 ч 12 м 36 с
-68° 39' 43''
E-S0
133°
Павлин
20 ч 44 м 33,7 с
-68° 44' 53''
SBc
130°
Летучая Рыба
7 ч 21 м 55,7 с
-68° 50' 45''
IBm/P
97°
Павлин
19 ч 7 м 33,6 с
-68° 54' 44''
E1
25°
Летучая Рыба
7 ч 21 м 19,5 с
-69° 00' 05''
Sb
123°
Летучая Рыба
7 ч 21 м 7,9 с
-69° 06' 55''
Sc
36°
Павлин
20 ч 52 м 5,6 с
-69° 12' 06''
SBd
5?,9 ? 0?,8
Летучая Рыба
7 ч 34 м 51,5 с
-69° 17' 04''
E
133°
Южный Треугольник
16 ч 41 м 41,8 с
-69° 22' 21''
Sa
36°
Летучая Рыба
7 ч 36 м 19 с
-69° 31' 30''
SBbc
27°
Золотая Рыба
5 ч 2 м 5,3 с
-69° 34' 06''
Sc
143°
Золотая Рыба
6 ч 3 м 52,4 с
-69° 34' 40''
Sa
99°
Золотая Рыба
6 ч 3 м 44,2 с
-69° 35' 17''
Sa
99°
Киль
9 ч 13 м 49,8 с
-69° 38' 39''
E
90°
Золотая Рыба
5 ч 23 м 34,6 с
-69° 45' 22''
SBm (
Райская Птица
17 ч 43 м 30,6 с
-69° 47' 04''
Sab
Тукан
1 ч 7 м 24,4 с
-69° 52' 34''
Sc
160°
Эридан
4 ч 59 м 20,64 с
-7° 51' 32,14''
SBab
78°
Индеец
21 ч 50 м 46,4 с
-70° 20' 02''
Sa
146°
Павлин
19 ч 43 м 54,4 с
-70° 37' 56''
Sa
40°
Павлин
20 ч 16 м 57 с
-70° 46' 04''
SBb/P
66°
Павлин
20 ч 18 м 35,9 с
-70° 51' 10''
E6
169°
Павлин
20 ч 18 м 19,1 с
-70° 51' 30''
E3
80°
Павлин
20 ч 19 м 29,6 с
-70° 51' 34''
SB0-a
35°
Летучая Рыба
7 ч 45 м 15,6 с
-71° 24' 39''
Sc
Райская Птица
15 ч 5 м 35,5 с
-72° 25' 58''
S0-a
130°
Райская Птица
16 ч 54 м 57,7 с
-72° 35' 12''
Sbc
10°
Тукан
0 ч 52 м 38 с
-72° 48' 01''
Карликовая неправильная галактика
Райская Птица
15 ч 11 м 54,1 с
-72° 51' 32''
Sbc
128°
Павлин
18 ч 44 м 38,6 с
-73° 15' 47''
E1
Летучая Рыба
7 ч 23 м 19,5 с
-73° 27' 15,60''
Павлин
20 ч 42 м 8,6 с
-73° 37' 08''
SB0
115°
Киль
9 ч 50 м 8 с
-73° 55' 17''
SBbc
70°
Летучая Рыба
6 ч 43 м 6,1 с
-74° 13' 35''
(S0-) + Ring
Южная Гидра
1 ч 39 м 13,4 с
-75° 00' 41''
SB0
113°

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.