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
Волопас
14 ч 21 м 40,5 с
13° 13' 56''
S
80°
Дева
12 ч 12 м 11,8 с
13° 14' 46''
SBa
160°
Пегас
22 ч 55 м 24,3 с
13° 14' 56''
S0
174°
Дева
12 ч 42 м 52,3 с
13° 15' 26''
SBbc
123°
Змееносец
18 ч 18 м 33,4 с
13° 15' 55''
SB0-a
165°
Пегас
23 ч 15 м 46,1 с
13° 17' 49''
S
36°
Дева
13 ч 29 м 41,9 с
13° 18' 16''
S0
54°
Волопас
14 ч 12 м 31,6 с
13° 18' 17''
SBa
130°
Волосы Вероники
12 ч 16 м 22,6 с
13° 18' 25''
Scd
56°
Волосы Вероники
12 ч 1 м 23,8 с
13° 24' 02''
SBb
Лев
10 ч 50 м 53,3 с
13° 24' 46''
SB0
155°
Дева
13 ч 30 м 2,2 с
13° 24' 58''
Sb
58°
Волосы Вероники
12 ч 32 м 10,5 с
13° 25' 13''
SBa
110°
Волосы Вероники
12 ч 13 м 47,2 с
13° 25' 29''
SBc
85°
Пегас
23 ч 14 м 13,1 с
13° 25' 36''
SBbc
56°
Пегас
23 ч 16 м 44,7 с
13° 29' 00''
SBa
30°
Волосы Вероники
12 ч 44 м 29,5 с
13° 29' 56''
(RL)SAB(l,bl)0
173°
Пегас
21 ч 13 м 45,7 с
13° 34' 30''
Sb
140°
Волосы Вероники
12 ч 30 м 18,3 с
13° 34' 41''
SB0
24°
Пегас
23 ч 14 м 12,8 с
13° 34' 56''
Scd
Лев
11 ч 20 м 16,7 с
13° 35' 24''
Sb
104°
Лев
10 ч 4 м 22,4 с
13° 37' 19''
Sbc
140°
Пегас
21 ч 14 м 4,2 с
13° 37' 35''
SBa
135°
Пегас
23 ч 11 м 0,7 с
13° 37' 53''
S
111°
Волосы Вероники
12 ч 30 м 2 с
13° 38' 13''
SB0
Рыбы
1 ч 43 м 1,8 с
13° 38' 37''
SBa/PRG
170°
Дева
13 ч 35 м 32,1 с
13° 40' 31''
SBc
Волопас
14 ч 22 м 33,3 с
13° 43' 01''
Sc
75°
Пегас
23 ч 12 м 26,3 с
13° 43' 37''
S
133°
Волосы Вероники
12 ч 41 м 25,4 с
13° 43' 47''
Sbc
126°
Дева
13 ч 34 м 57,7 с
13° 44' 37''
S
45°
Лев
10 ч 42 м 7,6 с
13° 44' 48''
Sc
100°
Лев
10 ч 46 м 34,9 с
13° 45' 01''
SBc
57°
Волосы Вероники
12 ч 47 м 45,7 с
13° 45' 44''
Sbc
160°
Волосы Вероники
12 ч 51 м 29,1 с
13° 46' 57''
S
155°
Дева
13 ч 34 м 56,2 с
13° 49' 57''
Sb
104°
Змея
16 ч 7 м 22,9 с
13° 53' 18''
S0
Дева
13 ч 32 м 13,9 с
13° 53' 29''
Sb
140°
Лев
11 ч 0 м 18,4 с
13° 54' 03''
SB0-a
70°
Волосы Вероники
12 ч 15 м 39,2 с
13° 54' 07''
Sc
75°
Волопас
14 ч 22 м 10,8 с
13° 55' 03''
S0-a
162°
Дева
13 ч 35 м 3,6 с
13° 55' 17''
S
24°
Змея
16 ч 7 м 35,2 с
13° 56' 39''
S
135°
Лев
10 ч 51 м 17,8 с
13° 56' 44''
SB0-a
115°
Дева
13 ч 23 м 0,4 с
13° 57' 04''
SBc
97°
Пегас
23 ч 24 м 25,6 с
13° 58' 02''
S
25°
Волопас
14 ч 30 м 51 с
13° 58' 09''
Sc
165°
Волосы Вероники
12 ч 29 м 0 с
13° 58' 43''
S0-a
110°
Пегас
23 ч 13 м 34,7 с
13° 59' 12''
S
Пегас
23 ч 17 м 36,6 с
14° 00' 05''
S
45°

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.