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
Пегас
23 ч 19 м 44,1 с
08° 34' 37''
S0
Пегас
23 ч 17 м 55,5 с
08° 35' 04''
S0
160°
Волопас
14 ч 13 м 5,4 с
08° 37' 56''
S
165°
Волопас
14 ч 12 м 29,9 с
08° 38' 52''
S0
140°
Дева
12 ч 33 м 30,2 с
08° 39' 18''
SBcd
145°
Дева
12 ч 33 м 24,7 с
08° 41' 26''
S
47°
Дева
12 ч 29 м 28,1 с
08° 45' 01''
SB0-a
89°
Пегас
23 ч 27 м 56,7 с
08° 46' 43''
SBbc
150°
Пегас
23 ч 27 м 58,7 с
08° 46' 58''
S
40°
Пегас
22 ч 57 м 29,7 с
08° 47' 40''
S
60°
Малый Конь
21 ч 13 м 16,5 с
08° 51' 54''
S
150°
Дева
12 ч 26 м 30 с
08° 52' 18''
SBdm
30°
Пегас
23 ч 3 м 15,5 с
08° 52' 26''
SBa
125°
Дева
12 ч 26 м 47,2 с
08° 53' 04''
SBdm
Волопас
13 ч 37 м 32 с
08° 53' 10''
SBbc
122°
Пегас
23 ч 21 м 41,7 с
08° 53' 15''
SB0
95°
Пегас
23 ч 16 м 44,5 с
08° 54' 24''
S0/P
88°
Волопас
14 ч 8 м 30,8 с
08° 55' 53''
S0
88°
Дева
13 ч 20 м 59,4 с
08° 58' 39''
S
Дева
13 ч 20 м 59,5 с
08° 58' 44''
S
21°
Пегас
23 ч 14 м 3,1 с
08° 59' 32''
Sbc
75°
Дева
12 ч 30 м 40,6 с
09° 00' 56''
SB0-a
65°
Дева
12 ч 26 м 29,6 с
09° 01' 08''
Sbc
Дева
12 ч 26 м 28,3 с
09° 01' 11''
Sab/P
Геркулес
16 ч 46 м 22,6 с
09° 02' 18''
S0
Дева
12 ч 22 м 5,2 с
09° 02' 31''
Sb
24°
Рыбы
1 ч 22 м 55,6 с
09° 02' 58''
S0
66°
Дева
12 ч 33 м 39,7 с
09° 10' 27''
SBc
33°
Лев
11 ч 29 м 43,6 с
09° 12' 20''
S0
70°
Пегас
23 ч 18 м 47,1 с
09° 14' 01''
SBbc
96°
Дева
12 ч 28 м 40,5 с
09° 15' 32''
Sb
162°
Рыбы
1 ч 25 м 17,1 с
09° 15' 51''
Sab
28°
Лев
9 ч 54 м 49,5 с
09° 16' 19''
SBab
25°
Лев
11 ч 30 м 7,6 с
09° 16' 34''
SBab
122°
Рыбы
1 ч 24 м 17,7 с
09° 19' 51''
Sa
98°
Дева
12 ч 22 м 42,1 с
09° 19' 57''
Sc
113°
Волопас
14 ч 6 м 10,6 с
09° 21' 11''
S
49°
Волопас
14 ч 3 м 7,2 с
09° 21' 47''
S
51°
Малый Пёс
8 ч 2 м 15 с
09° 23' 43''
S
120°
Волопас
14 ч 2 м 55,7 с
09° 25' 16''
S0
110°
Дева
12 ч 27 м 11,4 с
09° 25' 17''
SBa
95°
Рыбы
1 ч 23 м 24,1 с
09° 26' 00''
SB0-a
85°
Пегас
23 ч 17 м 53,1 с
09° 26' 01''
S0
Дева
12 ч 28 м 16,1 с
09° 26' 12''
Sab
106°
Волопас
14 ч 2 м 11,4 с
09° 26' 24''
Sc
110°
Волопас
14 ч 3 м 23,1 с
09° 26' 52''
Sc
33°
Волопас
14 ч 3 м 27,1 с
09° 28' 02''
Sc
72°
Рыбы
1 ч 22 м 57,1 с
09° 28' 08''
S0
57°
Волопас
14 ч 1 м 46 с
09° 29' 26''
SBb
50°
Волопас
14 ч 3 м 47,3 с
09° 31' 25''
Sb

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.