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
9 ч 38 м 7,9 с
09° 31' 25''
Sbc
157°
Рыбы
1 ч 24 м 47,8 с
09° 32' 19''
S0-a
Рыбы
1 ч 24 м 8 с
09° 33' 07''
SB0-a
44°
Дева
12 ч 37 м 30,6 с
09° 33' 20''
S0
35°
Волопас
14 ч 3 м 41,1 с
09° 34' 26''
S0-a
126°
Дева
12 ч 26 м 50,4 с
09° 35' 04''
SB0
49°
Кит
2 ч 33 м 22,7 с
09° 36' 07''
S0-a
Пегас
23 ч 23 м 54,2 с
09° 40' 06''
S0
85°
Пегас
23 ч 17 м 59,1 с
09° 40' 49''
SBab
123°
Рыбы
1 ч 24 м 52,8 с
09° 42' 14''
S0
Дева
12 ч 53 м 50,7 с
09° 42' 33''
SBbc
70°
Дева
13 ч 24 м 0,7 с
09° 42' 37''
Sb
170°
Лев
10 ч 56 м 15,4 с
09° 45' 15''
SBab
55°
Дева
12 ч 28 м 3,9 с
09° 48' 14''
SB0
87°
Геркулес
16 ч 12 м 56,8 с
09° 52' 04''
S0
131°
Дельфин
20 ч 32 м 58,8 с
09° 52' 26''
SBab
Волопас
14 ч 32 м 44 с
09° 53' 32''
SBc
50°
Дельфин
20 ч 49 м 58,9 с
09° 53' 59''
S0-a
143°
Дельфин
20 ч 32 м 38,1 с
09° 55' 01''
S0
Дельфин
20 ч 32 м 50,1 с
09° 55' 39''
SBab
106°
Пегас
23 ч 44 м 21,1 с
09° 56' 02''
SB0-a
80°
Рыбы
1 ч 24 м 45,9 с
09° 59' 42''
Sbc
33°
Дева
12 ч 25 м 22,1 с
10° 01' 00''
Sab
153°
Дева
11 ч 58 м 27,5 с
10° 01' 18''
Sb
153°
Лев
9 ч 34 м 2,7 с
10° 06' 33''
SBab
12°
Лев
10 ч 52 м 4 с
10° 08' 52''
Sc
50°
Лев
9 ч 33 м 46,5 с
10° 09' 10''
S0
140°
Дева
12 ч 41 м 13,2 с
10° 09' 20''
SB0
120°
Дева
12 ч 39 м 56 с
10° 10' 35''
SB0-a
135°
Пегас
23 ч 19 м 41,6 с
10° 11' 04''
SBc
45°
Рыбы
0 ч 30 м 58,1 с
10° 12' 31''
S0
Пегас
22 ч 7 м 2,2 с
10° 14' 05''
Sb
33°
Пегас
21 ч 47 м 16,4 с
10° 14' 29''
Sc
114°
Волопас
14 ч 20 м 11 с
10° 15' 48''
S
Дева
11 ч 42 м 23,8 с
10° 15' 53''
SBa
160°
Дева
11 ч 42 м 11,1 с
10° 16' 41''
S0
178°
Лев
9 ч 34 м 47,6 с
10° 17' 02''
SBbc
159°
Змея
15 ч 44 м 33,8 с
10° 17' 35''
Scd
115°
Пегас
23 ч 18 м 13,9 с
10° 17' 52''
Sb
30°
Дева
12 ч 8 м 9,5 с
10° 22' 44''
S0-a
114°
Лев
9 ч 57 м 56,7 с
10° 25' 58''
S
165°
Дева
12 ч 25 м 50,5 с
10° 27' 32''
SBbc
95°
Дельфин
20 ч 55 м 48,9 с
10° 30' 30''
S
Волопас
14 ч 33 м 9,3 с
10° 30' 39''
S
155°
Пегас
22 ч 37 м 29,2 с
10° 31' 54''
Sab
88°
Лев
10 ч 52 м 25,9 с
10° 32' 51''
S
Дева
12 ч 5 м 14 с
10° 36' 49''
S0
33°
Пегас
23 ч 14 м 41,7 с
10° 38' 36''
S
117°
Телец
3 ч 54 м 30,3 с
10° 42' 25''
SBa
Лев
11 ч 9 м 55,9 с
10° 43' 15''
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.