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
Рак
9 ч 13 м 35,5 с
12° 26' 26''
Sa R
77°
Волопас
14 ч 48 м 42,6 с
12° 27' 26''
S
140°
Пегас
23 ч 27 м 19,3 с
12° 28' 04''
S0
138°
Дева
13 ч 0 м 10,5 с
12° 29' 00''
SB0-a
165°
Волопас
14 ч 48 м 58,7 с
12° 29' 26''
S
Дельфин
20 ч 43 м 53,7 с
12° 30' 44''
SBb
Пегас
21 ч 49 м 1 с
12° 30' 50''
SBa
177°
Лев
10 ч 48 м 28 с
12° 31' 59''
Sc
112°
Дева
13 ч 16 м 52,2 с
12° 32' 55''
Sbc
Дева
13 ч 12 м 39,8 с
12° 35' 59''
SBbc
85°
Дева
12 ч 26 м 32,1 с
12° 36' 37''
SBab
60°
Рак
8 ч 45 м 59,5 с
12° 37' 11''
Sc
60°
Волопас
15 ч 4 м 40,6 с
12° 38' 02''
SBbc
25°
Лев
10 ч 37 м 10,1 с
12° 39' 09''
SBm
141°
Пегас
22 ч 3 м 30,2 с
12° 39' 41''
S
81°
Дева
12 ч 25 м 46,9 с
12° 39' 43''
Sb
92°
Лев
10 ч 12 м 50,5 с
12° 40' 00''
Sc
170°
Пегас
23 ч 12 м 48,6 с
12° 40' 47''
Sc
15°
Лев
9 ч 49 м 50,6 с
12° 41' 43''
Sb
70°
Овен
1 ч 52 м 59,5 с
12° 42' 30''
SBa
57°
Дева
13 ч 28 м 40,2 с
12° 42' 41''
Sc
Змея
15 ч 23 м 25 с
12° 42' 57''
S
90°
Дева
12 ч 27 м 13,3 с
12° 44' 05''
SB0-a
27°
Дева
12 ч 22 м 3,6 с
12° 44' 27''
Sa
32°
Лев
9 ч 50 м 27,3 с
12° 45' 56''
Sc
125°
Дева
12 ч 22 м 4,2 с
12° 47' 15''
SB0
140°
Лев
9 ч 50 м 6,5 с
12° 48' 49''
SBc
105°
Лев
11 ч 14 м 37 с
12° 49' 06''
S0-a
92°
Волопас
15 ч 6 м 56,3 с
12° 50' 51''
S
125°
Волопас
15 ч 6 м 53,3 с
12° 51' 29''
Sc
43°
Волопас
14 ч 18 м 28 с
12° 53' 00''
Sb
100°
Рыбы
1 ч 24 м 3,9 с
12° 55' 02''
SBc
110°
Пегас
23 ч 11 м 49,2 с
12° 56' 28''
S
160°
Дева
12 ч 41 м 59,3 с
12° 56' 36''
S0
40°
Пегас
0 ч 2 м 19,1 с
12° 58' 18''
S0
80°
Змея
15 ч 30 м 0,8 с
12° 59' 20''
SBb
36°
Дева
12 ч 27 м 45,6 с
13° 00' 31''
S0-a
27°
Овен
2 ч 53 м 41,1 с
13° 00' 53''
Sb
148°
Дева
12 ч 15 м 16,7 с
13° 01' 22''
Sbc
Лев
9 ч 59 м 55,9 с
13° 02' 39''
Sa
69°
Дева
12 ч 34 м 15,8 с
13° 04' 33''
SB0-a
155°
Дева
12 ч 27 м 40,5 с
13° 04' 47''
SB0
13°
Дева
12 ч 38 м 17,8 с
13° 06' 38''
SBa
Пегас
0 ч 1 м 20 с
13° 06' 41''
S0-a
85°
Дева
12 ч 26 м 7,8 с
13° 06' 47''
Sb
90°
Дева
12 ч 43 м 56,5 с
13° 07' 35''
SBcd
128°
Волопас
14 ч 5 м 0,1 с
13° 07' 57''
S0
10°
Дева
12 ч 15 м 54 с
13° 08' 52''
SBb
19°
Дева
12 ч 29 м 2,9 с
13° 11' 04''
SB0-a
Пегас
23 ч 15 м 55,9 с
13° 11' 48''
SBa
155°

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.