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
Лев
11 ч 6 м 56,4 с
07° 10' 24''
Sc
55°
Рак
9 ч 9 м 44,1 с
07° 10' 27''
S
83°
Дева
12 ч 17 м 58,1 с
07° 11' 08''
Sc
83°
Дева
12 ч 17 м 9,7 с
07° 11' 27''
Sa
48°
Дева
12 ч 13 м 50,3 с
07° 12' 03''
S0
Рак
9 ч 10 м 41,8 с
07° 12' 26''
Sab
165°
Лев
10 ч 52 м 31 с
07° 13' 30''
Sc
Дева
12 ч 36 м 53,2 с
07° 14' 49''
S0
159°
Дева
12 ч 17 м 57,9 с
07° 16' 28''
SBab/P
48°
Дева
14 ч 30 м 39,2 с
07° 16' 29''
SBcd
80°
Дева
13 ч 32 м 56,1 с
07° 17' 17''
S
110°
Рыбы
23 ч 0 м 40,9 с
07° 18' 12''
Sa
174°
Змея
15 ч 31 м 47,6 с
07° 18' 29''
Sbc
111°
Дева
12 ч 41 м 32,8 с
07° 18' 53''
SB0
145°
Дева
13 ч 32 м 27,9 с
07° 19' 01''
S0
162°
Змея
15 ч 31 м 40,3 с
07° 20' 20''
S0
70°
Рыбы
23 ч 16 м 1,1 с
07° 20' 54''
S
Телец
4 ч 40 м 9,1 с
07° 20' 59''
SBab
51°
Рыбы
23 ч 17 м 17,1 с
07° 21' 57''
S
48°
Волопас
13 ч 36 м 26,3 с
07° 22' 11''
SBbc
13°
Дева
14 ч 18 м 38,7 с
07° 22' 37''
S0
120°
Рыбы
0 ч 4 м 9 с
07° 22' 45''
Sc
Рыбы
23 ч 17 м 52,8 с
07° 22' 46''
S
Геркулес
16 ч 18 м 47 с
07° 24' 40''
Sc
140°
Рыбы
23 ч 17 м 51,9 с
07° 25' 48''
S0
90°
Дева
12 ч 24 м 55 с
07° 26' 40''
Sa
83°
Змея
15 ч 31 м 18,2 с
07° 27' 27''
SBab
Дева
12 ч 16 м 33,9 с
07° 27' 44''
Sa
57°
Волопас
14 ч 17 м 42,4 с
07° 28' 34''
Scd
63°
Рыбы
0 ч 3 м 49 с
07° 28' 42''
Sbc
171°
Волопас
14 ч 14 м 20,9 с
07° 30' 56''
Sa
75°
Волопас
14 ч 17 м 53,2 с
07° 33' 31''
S
174°
Змея
15 ч 29 м 29,6 с
07° 34' 23''
S0
48°
Рыбы
23 ч 10 м 22,3 с
07° 34' 52''
S0
10°
Дева
12 ч 17 м 7,6 с
07° 37' 27''
SB0
174°
Телец
4 ч 31 м 10,2 с
07° 37' 51''
S/P
95°
Волопас
14 ч 18 м 4 с
07° 39' 15''
S
132°
Волопас
14 ч 13 м 38,7 с
07° 39' 36''
Sab
105°
Дева
12 ч 42 м 10,6 с
07° 40' 35''
SB0-a
176°
Волопас
14 ч 2 м 17,5 с
07° 41' 02''
SBbc
44°
Дева
12 ч 20 м 7,7 с
07° 41' 29''
SBc
Лев
10 ч 55 м 21 с
07° 41' 49''
S0
60°
Дева
12 ч 34 м 2,8 с
07° 41' 56''
SB0
113°
Волопас
14 ч 1 м 9,5 с
07° 42' 07''
Sc
Змея
15 ч 21 м 51,8 с
07° 42' 32''
S0
105°
Лев
9 ч 29 м 30,2 с
07° 43' 06''
Sa
27°
Дельфин
20 ч 48 м 27,6 с
07° 44' 25''
Sa
15°
Дева
12 ч 29 м 37,9 с
07° 49' 26''
Sa
Дева
12 ч 33 м 10,5 с
07° 50' 04''
Sab
36°
Дева
13 ч 16 м 58,4 с
07° 50' 41''
Sc

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.