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
Пегас
22 ч 24 м 31,6 с
16° 35' 19''
SBa
39°
Лев
11 ч 22 м 54,7 с
16° 35' 23''
Sc
30°
Змея
15 ч 36 м 31,6 с
16° 36' 28''
Sc
110°
Геркулес
17 ч 19 м 54,6 с
16° 39' 38''
SBb
100°
Лев
9 ч 53 м 7,1 с
16° 40' 39''
SBc
95°
Пегас
23 ч 4 м 53,5 с
16° 40' 44''
SB/P
147°
Волосы Вероники
12 ч 32 м 3,2 с
16° 41' 17''
SBc
40°
Волосы Вероники
12 ч 23 м 57,8 с
16° 41' 36''
S0
28°
Геркулес
16 ч 10 м 10,9 с
16° 42' 00''
Sc
130°
Волосы Вероники
12 ч 23 м 35,2 с
16° 43' 22''
SB0-a
102°
Пегас
22 ч 5 м 45,6 с
16° 46' 04''
S0
93°
Лев
10 ч 53 м 24 с
16° 46' 19''
SBdm/P
Пегас
22 ч 28 м 29,4 с
16° 47' 01''
S0
54°
Пегас
22 ч 5 м 40,9 с
16° 47' 07''
S0
147°
Лев
11 ч 52 м 1,9 с
16° 48' 36''
S
83°
Волосы Вероники
13 ч 29 м 26,9 с
16° 49' 33''
S0
25°
Лев
9 ч 56 м 19,2 с
16° 49' 53''
Sb
78°
Рак
9 ч 2 м 15,8 с
16° 50' 18''
SBdm
80°
Лев
11 ч 52 м 12,5 с
16° 51' 06''
Sb
66°
Волосы Вероники
12 ч 31 м 39,5 с
16° 51' 10''
SBc
133°
Лев
11 ч 26 м 29,7 с
16° 51' 50''
SBbc
170°
Волосы Вероники
13 ч 26 м 40,8 с
16° 52' 26''
S
Лев
11 ч 28 м 9,4 с
16° 55' 12''
SB/P
15°
Змея
15 ч 38 м 54,1 с
17° 01' 34''
S0-a
Лев
11 ч 27 м 11,1 с
17° 01' 51''
Sbc
130°
Лев
10 ч 13 м 1,1 с
17° 02' 04''
Sb
124°
Волосы Вероники
13 ч 29 м 19 с
17° 03' 06''
SBbc
103°
Волосы Вероники
12 ч 28 м 29,3 с
17° 05' 03''
Sab
175°
Змея
15 ч 40 м 33,4 с
17° 07' 43''
SB0
155°
Пегас
22 ч 28 м 26,5 с
17° 08' 52''
Sbc
161°
Лев
11 ч 27 м 44,1 с
17° 13' 24''
SBbc
15°
Пегас
23 ч 20 м 30,2 с
17° 13' 36''
Sa
60°
Лев
11 ч 14 м 27,5 с
17° 15' 34''
Sc
120°
Лев
10 ч 47 м 4 с
17° 16' 26''
Sc
148°
Лев
10 ч 54 м 30,9 с
17° 17' 04''
SBb
62°
Рак
8 ч 27 м 26,6 с
17° 17' 04''
Sb
65°
Пегас
23 ч 28 м 54,8 с
17° 18' 34''
S0
42°
Лев
10 ч 54 м 29,4 с
17° 20' 37''
SBc
116°
Лев
11 ч 15 м 48,3 с
17° 24' 58''
Sb
48°
Пегас
22 ч 28 м 32,7 с
17° 28' 15''
Sb
Геркулес
17 ч 50 м 40,1 с
17° 32' 18''
S
77°
Волосы Вероники
12 ч 23 м 37,5 с
17° 32' 30''
SB0
90°
Волопас
14 ч 10 м 3,8 с
17° 33' 06''
Sc
65°
Рыбы
1 ч 18 м 8,2 с
17° 33' 45''
Sbc
33°
Лев
10 ч 53 м 0,1 с
17° 34' 26''
Scd
145°
Рак
9 ч 16 м 1,7 с
17° 35' 22''
SB
Геркулес
18 ч 7 м 49 с
17° 36' 17''
SBc
110°
Волопас
14 ч 10 м 6,9 с
17° 36' 56''
Sbc
90°
Лев
10 ч 54 м 48,6 с
17° 37' 17''
S
Лев
11 ч 40 м 16,8 с
17° 43' 39''
S0
120°

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.