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 33 м 11,7 с
07° 51' 08''
SB0
177°
Рыбы
23 ч 53 м 45,9 с
07° 51' 39''
S
13°
Рыбы
23 ч 53 м 26,6 с
07° 52' 34''
S0-a
10°
Дева
12 ч 26 м 46,7 с
07° 55' 08''
SBc
108°
Дева
12 ч 29 м 37,05 с
07° 55' 57,87''
S0
65°
Дева
13 ч 18 м 37,1 с
07° 56' 10''
S
144°
Рыбы
23 ч 53 м 53,9 с
07° 58' 14''
Sb
Кит
2 ч 8 м 56,3 с
07° 58' 18''
Sbc
85°
Змея
16 ч 7 м 13,1 с
07° 58' 46''
Sc
159°
Рыбы
1 ч 40 м 43,2 с
07° 59' 00''
S
55°
Малый Пёс
7 ч 58 м 27,3 с
07° 59' 04''
S
93°
Рак
8 ч 6 м 58,4 с
08° 00' 15''
Sab
131°
Дева
12 ч 29 м 23,5 с
08° 01' 34''
Sc
95°
Волопас
14 ч 2 м 13 с
08° 02' 12''
Sa
120°
Дева
12 ч 54 м 43,9 с
08° 03' 13''
S
70°
Рыбы
23 ч 19 м 36,5 с
08° 03' 49''
SB0-a
139°
Дева
12 ч 55 м 2,8 с
08° 03' 58''
(R?)SB(r)a pec
118°
Волопас
14 ч 9 м 43,9 с
08° 04' 10''
SBbc
65°
Дева
12 ч 30 м 59,7 с
08° 04' 41''
Sa
90°
Волопас
14 ч 32 м 25,6 с
08° 04' 45''
SBc
145°
Дельфин
20 ч 27 м 28,4 с
08° 05' 50''
S
40°
Рыбы
23 ч 53 м 32,1 с
08° 07' 06''
SBab
Дева
12 ч 29 м 21,2 с
08° 09' 25''
Sab
171°
Рыбы
23 ч 20 м 8,9 с
08° 09' 58''
S0
42°
Волопас
14 ч 17 м 37,7 с
08° 10' 43''
S M
Дева
12 ч 34 м 20,2 с
08° 11' 51''
SBc
Пегас
23 ч 21 м 26,7 с
08° 13' 03''
Sb
79°
Дева
12 ч 34 м 13,9 с
08° 16' 25''
S
15°
Волопас
14 ч 57 м 35,9 с
08° 17' 07''
S0-a
77°
Волопас
14 ч 16 м 19,8 с
08° 17' 35''
Sb
21°
Рыбы
0 ч 48 м 1,6 с
08° 17' 48''
Sc
105°
Волопас
14 ч 35 м 43 с
08° 18' 00''
Sb
Рак
9 ч 2 м 8,2 с
08° 18' 02''
Sc
70°
Пегас
23 ч 19 м 15,3 с
08° 21' 01''
Sbc
20°
Рыбы
0 ч 6 м 51,4 с
08° 21' 07''
S
171°
Рыбы
0 ч 6 м 53,9 с
08° 21' 07''
S
93°
Дева
12 ч 30 м 51,3 с
08° 21' 35''
SB0-a
176°
Пегас
23 ч 20 м 24,7 с
08° 22' 00''
S
177°
Рыбы
0 ч 6 м 37,9 с
08° 22' 08''
Sc
18°
Дева
12 ч 40 м 11,9 с
08° 23' 00''
SB0
114°
Рыбы
0 ч 7 м 8,8 с
08° 23' 05''
S
125°
Пегас
23 ч 20 м 29,9 с
08° 23' 47''
S0
165°
Пегас
23 ч 19 м 54,4 с
08° 23' 58''
Sb
152°
Рыбы
0 ч 6 м 46,7 с
08° 25' 38''
S
162°
Дева
12 ч 26 м 40,5 с
08° 26' 10''
S0-a
Лев
9 ч 32 м 6,2 с
08° 26' 32''
Sc
75°
Пегас
23 ч 0 м 40,6 с
08° 28' 03''
SBbc
67°
Дева
12 ч 48 м 23 с
08° 29' 18''
Sab
170°
Пегас
22 ч 57 м 9,8 с
08° 30' 22''
S0
Дева
12 ч 24 м 14,6 с
08° 32' 13''
Sc
40°

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.