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
Змееносец
17 ч 27 м 11,4 с
11° 32' 35''
Sb
42°
Пегас
22 ч 49 м 35,5 с
11° 33' 25''
SB0
174°
Пегас
22 ч 50 м 16 с
11° 34' 00''
S
144°
Дева
12 ч 43 м 32,5 с
11° 34' 58''
SBc
125°
Дева
12 ч 31 м 32,6 с
11° 37' 30''
SB0-a
65°
Дева
13 ч 29 м 29,3 с
11° 37' 30''
S0-a
95°
Дева
13 ч 9 м 5,7 с
11° 38' 03''
Sa
10°
Пегас
22 ч 50 м 17,6 с
11° 38' 14''
S0
48°
Пегас
22 ч 50 м 2 с
11° 41' 53''
S0
150°
Дева
12 ч 24 м 55,4 с
11° 42' 15''
SB0-a
95°
Дева
13 ч 29 м 30,8 с
11° 44' 47''
S
45°
Змея
15 ч 34 м 58,5 с
11° 45' 01''
Sc
Дева
12 ч 28 м 43,3 с
11° 45' 18''
S0
32°
Овен
3 ч 0 м 47 с
11° 46' 20''
Sb
18°
Геркулес
16 ч 23 м 38,7 с
11° 47' 12''
Sab
127°
Дева
13 ч 29 м 24,2 с
11° 47' 48''
S
135°
Дева
12 ч 22 м 38,3 с
11° 48' 04''
Sab
143°
Волопас
14 ч 55 м 55,3 с
11° 51' 42''
S0
Волопас
14 ч 4 м 58,8 с
11° 52' 18''
S0
175°
Волопас
14 ч 30 м 36 с
11° 52' 38''
Sa
Пегас
22 ч 42 м 12,5 с
11° 52' 38''
S
Дева
12 ч 41 м 12,2 с
11° 53' 08''
SBb
Лев
9 ч 40 м 41,6 с
11° 53' 19''
Sbc
10°
Пегас
23 ч 22 м 30,8 с
11° 53' 37''
Sa
133°
Пегас
22 ч 40 м 36,2 с
11° 54' 22''
SBc
12°
Дева
12 ч 40 м 57,5 с
11° 54' 43''
SBa
33°
Волопас
14 ч 30 м 25,5 с
11° 55' 41''
S0
Змея
15 ч 53 м 23,2 с
11° 57' 35''
SBcd
65°
Лев
11 ч 55 м 28,7 с
11° 58' 07''
SBbc
10°
Пегас
23 ч 22 м 50,4 с
11° 59' 19''
S
45°
Лев
11 ч 10 м 45,1 с
12° 00' 59''
S/P
55°
Змея
15 ч 35 м 23,1 с
12° 02' 52''
SBb
90°
Пегас
23 ч 8 м 57,4 с
12° 02' 53''
Sc
Змея
15 ч 53 м 24,1 с
12° 03' 30''
S
175°
Дева
12 ч 51 м 55,2 с
12° 04' 59''
Sb
120°
Лев
11 ч 38 м 13 с
12° 06' 45''
S0
165°
Волопас
14 ч 44 м 20,7 с
12° 07' 55''
Sb
Овен
2 ч 26 м 37,28 с
12° 09' 18,73''
SBc
Дева
13 ч 30 м 3,9 с
12° 10' 31''
S
30°
Пегас
21 ч 26 м 32,3 с
12° 11' 04''
S
165°
Змея
15 ч 38 м 30 с
12° 11' 11''
SBc
88°
Дева
12 ч 24 м 1,5 с
12° 12' 17''
SBab/P
80°
Дева
12 ч 35 м 30,6 с
12° 13' 15''
SB0
178°
Малый Пёс
7 ч 13 м 12,1 с
12° 15' 59''
S0-a
110°
Дева
12 ч 43 м 1,5 с
12° 17' 08''
S0
85°
Дева
12 ч 27 м 27,4 с
12° 17' 26''
S0
177°
Дева
12 ч 27 м 53,5 с
12° 17' 36''
SBa
Дева
12 ч 27 м 41,3 с
12° 18' 57''
S0
115°
Пегас
23 ч 4 м 56,7 с
12° 19' 20''
SBc
25°
Пегас
23 ч 27 м 31,4 с
12° 23' 06''
Sb
36°

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.