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
Овен
1 ч 59 м 34,7 с
14° 00' 30''
S0
165°
Лев
10 ч 51 м 19,8 с
14° 01' 24''
SBbc
137°
Волопас
14 ч 30 м 32,5 с
14° 01' 24''
Sbc
172°
Пегас
23 ч 13 м 40,2 с
14° 01' 27''
S
10°
Волосы Вероники
12 ч 29 м 53,3 с
14° 04' 07''
S0
80°
Лев
10 ч 47 м 22,2 с
14° 04' 12''
SBm
90°
Дева
13 ч 24 м 52,5 с
14° 04' 37''
S
117°
Дева
13 ч 24 м 28,9 с
14° 05' 33''
SB0-a
54°
Змееносец
18 ч 11 м 7,3 с
14° 05' 34''
SBm
30°
Волосы Вероники
12 ч 1 м 10,38 с
14° 06' 16,25''
SBb
145°
Геркулес
16 ч 19 м 10,6 с
14° 08' 01''
S0
147°
Лев
10 ч 36 м 38,5 с
14° 10' 16''
SB0
173°
Дева
12 ч 59 м 27 с
14° 10' 17''
S0-a
87°
Пегас
21 ч 26 м 13,7 с
14° 10' 59''
Sb
Геркулес
16 ч 13 м 12,6 с
14° 11' 10''
Sb
42°
Пегас
23 ч 25 м 55,5 с
14° 12' 35''
S0-a
110°
Волосы Вероники
12 ч 36 м 56,4 с
14° 13' 03''
Sc
55°
Змея
15 ч 42 м 53,1 с
14° 13' 56''
SBcd
144°
Геркулес
16 ч 11 м 17,3 с
14° 15' 31''
S
Волопас
14 ч 15 м 39,2 с
14° 16' 56''
S0
23°
Рак
8 ч 42 м 39,8 с
14° 17' 06''
Sa
148°
Волосы Вероники
12 ч 42 м 40,8 с
14° 17' 46''
SBc
156°
Пегас
22 ч 58 м 10,1 с
14° 18' 31''
Scd
Волосы Вероники
12 ч 36 м 59,35 с
14° 19' 49,32''
спиральная галактика
Рыбы
0 ч 43 м 32,38 с
14° 20' 33,39''
SABc
54°
Овен
2 ч 8 м 24,9 с
14° 20' 59''
Sb
72°
Волосы Вероники
12 ч 42 м 37,1 с
14° 21' 25''
SBd
33°
Волосы Вероники
13 ч 3 м 21,2 с
14° 22' 41''
SBb
75°
Волопас
14 ч 4 м 45,7 с
14° 22' 55''
S0
110°
Лев
9 ч 58 м 56,3 с
14° 25' 10''
Sc
135°
Овен
2 ч 17 м 59,7 с
14° 32' 38''
SBbc
140°
Овен
2 ч 17 м 10,6 с
14° 32' 51''
SBc
Волосы Вероники
12 ч 33 м 7,5 с
14° 34' 29''
SBab
Волосы Вероники
12 ч 21 м 42,2 с
14° 35' 54''
Sc
178°
Змея
15 ч 54 м 13,6 с
14° 36' 08''
SBab
168°
Волосы Вероники
12 ч 21 м 32,9 с
14° 36' 24''
Sc
140°
Волопас
14 ч 23 м 49,3 с
14° 38' 19''
Sc
Волосы Вероники
12 ч 13 м 26,2 с
14° 46' 20''
Scd
75°
Рыбы
1 ч 19 м 59,6 с
14° 47' 09''
S0
85°
Лев
11 ч 15 м 6,1 с
14° 47' 13''
SBc
138°
Геркулес
18 ч 27 м 37 с
14° 49' 07''
S0
42°
Лев
11 ч 0 м 2,4 с
14° 50' 28''
SBb
105°
Рыбы
1 ч 19 м 33 с
14° 52' 19''
S
165°
Лев
10 ч 43 м 38,7 с
14° 52' 20''
SBc
90°
Геркулес
18 ч 11 м 51,2 с
14° 58' 54''
SBbc
160°
Змея
15 ч 33 м 43,1 с
15° 00' 27''
SBc
Волосы Вероники
12 ч 26 м 56,4 с
15° 02' 52''
SBa
133°
Волопас
14 ч 14 м 50,2 с
15° 08' 48''
Sb
50°
Волосы Вероники
12 ч 49 м 38,7 с
15° 09' 53''
S0-a
27°
Волосы Вероники
12 ч 33 м 48 с
15° 10' 06''
SBm
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.