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
Гидра
8 ч 56 м 7,9 с
-03° 21' 38''
Sb
25°
Дева
12 ч 23 м 53,9 с
-03° 26' 33''
Sbc
38°
Водолей
21 ч 44 м 52,6 с
-03° 37' 11''
Sbc
12°
Гидра
8 ч 58 м 46,1 с
-03° 42' 35''
Sbc
64°
Дева
11 ч 53 м 40,1 с
-03° 59' 50''
Sm
78°
Кит
1 ч 51 м 19,2 с
-04° 03' 20''
SBbc/P
140°
Водолей
22 ч 23 м 59 с
-04° 04' 23''
Sa
95°
Гидра
8 ч 35 м 38,9 с
-04° 05' 16''
S0-a
117°
Водолей
22 ч 22 м 36,5 с
-04° 07' 15''
SBbc
33°
Гидра
8 ч 40 м 44,4 с
-04° 07' 20''
SBbc
90°
Водолей
22 ч 39 м 36,1 с
-04° 09' 32''
Sab
15°
Эридан
4 ч 33 м 13,1 с
-04° 10' 19''
S0-a
142°
Кит
1 ч 2 м 9,1 с
-04° 14' 43''
SBb
165°
Эридан
5 ч 1 м 38,7 с
-04° 15' 32''
Sdm
63°
Эридан
5 ч 1 м 35,4 с
-04° 15' 48''
Sm
25°
Водолей
23 ч 18 м 22 с
-04° 24' 59''
S0-a
57°
Водолей
22 ч 41 м 26,9 с
-04° 26' 39''
S0
177°
Водолей
23 ч 39 м 14,7 с
-04° 32' 20''
S0
123°
Эридан
4 ч 31 м 38,8 с
-04° 35' 19''
Sc
174°
Орёл
20 ч 36 м 23,5 с
-04° 37' 08''
Sb
115°
Водолей
23 ч 18 м 1,3 с
-04° 39' 01''
S0-a
105°
Эридан
3 ч 39 м 47,1 с
-04° 40' 11''
SB0-a
105°
Эридан
3 ч 41 м 57,2 с
-04° 42' 19''
SBb
Кит
2 ч 45 м 10,1 с
-04° 42' 39''
SBc
174°
Водолей
23 ч 17 м 22,7 с
-04° 43' 40''
S0-a
165°
Эридан
3 ч 43 м 14 с
-04° 43' 49''
SBb
11°
Эридан
3 ч 42 м 16,2 с
-04° 43' 54''
SBb
15°
Эридан
4 ч 56 м 59,5 с
-04° 45' 26''
Sb
155°
Эридан
4 ч 46 м 30 с
-04° 47' 19''
Sbc
50°
Гидра
8 ч 23 м 26,2 с
-04° 54' 55''
Sb
95°
Эридан
3 ч 33 м 23,5 с
-04° 59' 54''
S0
78°
Дева
13 ч 7 м 50,3 с
-05° 01' 03''
S0
46°
Эридан
3 ч 37 м 6 с
-05° 02' 34''
Sc
95°
Дева
14 ч 11 м 29,4 с
-05° 02' 38''
S0
120°
Кит
0 ч 58 м 1,4 с
-05° 04' 14''
Sb
20°
Кит
0 ч 57 м 39,2 с
-05° 05' 09''
SBcd
95°
Эридан
3 ч 33 м 39,7 с
-05° 05' 20''
SB0-a
Кит
0 ч 57 м 55,2 с
-05° 07' 51''
SBc
Дева
12 ч 40 м 36,8 с
-05° 07' 57''
SBbc
99°
Кит
0 ч 31 м 45,6 с
-05° 09' 14''
SBdm
57°
Эридан
4 ч 28 м 18,4 с
-05° 10' 45''
Sbc
95°
Кит
0 ч 50 м 9,4 с
-05° 11' 38''
SBbc
75°
Дева
12 ч 49 м 24,9 с
-05° 11' 43''
SBbc
125°
Эридан
3 ч 12 м 48,4 с
-05° 13' 29''
S0
90°
Дева
13 ч 9 м 17,3 с
-05° 16' 21''
S0
55°
Орион
5 ч 28 м 1,9 с
-05° 18' 37''
SBbc
140°
Эридан
4 ч 43 м 43,9 с
-05° 19' 08''
Sbc
147°
Дева
12 ч 39 м 39,3 с
-05° 20' 38''
(R)SB(rs)b
114°
Кит
2 ч 1 м 21,6 с
-05° 22' 14''
S0
Кит
1 ч 56 м 57,9 с
-05° 24' 08''
SBa
25°

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.