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 0 м 41,2 с
17° 44' 14''
SBb
93°
Геркулес
16 ч 4 м 26,5 с
17° 44' 31''
S0
Геркулес
16 ч 4 м 26,7 с
17° 45' 00''
SBc
42°
Геркулес
16 ч 5 м 22,3 с
17° 45' 16''
SBc
35°
Геркулес
16 ч 5 м 23,5 с
17° 45' 26''
SBc
132°
Геркулес
16 ч 14 м 16,6 с
17° 45' 29''
Sab
30°
Геркулес
16 ч 5 м 8 с
17° 45' 29''
SBc
82°
Геркулес
16 ч 5 м 10,3 с
17° 45' 30''
S0
160°
Лев
11 ч 40 м 18,7 с
17° 45' 55''
Sc
85°
Геркулес
16 ч 5 м 38,1 с
17° 46' 03''
SB0
65°
Геркулес
16 ч 5 м 1,5 с
17° 46' 33''
SB0
55°
Волосы Вероники
13 ч 27 м 46,9 с
17° 46' 44''
SBab
126°
Дельфин
21 ч 0 м 42,3 с
17° 48' 17''
Sbc
120°
Лев
11 ч 23 м 45,1 с
17° 49' 01''
SBm
60°
Рак
8 ч 7 м 55,7 с
17° 49' 06''
SBcd
170°
Геркулес
16 ч 4 м 59,6 с
17° 52' 13''
S0
Змея
15 ч 46 м 53,2 с
17° 52' 23''
SBbc
87°
Змея
15 ч 46 м 58,9 с
17° 53' 02''
Sc
33°
Геркулес
16 ч 1 м 51,3 с
17° 57' 27''
S0
37°
Геркулес
16 ч 5 м 31,1 с
17° 57' 46''
SB0-a
56°
Лев
11 ч 2 м 47,3 с
17° 59' 23''
Sc
27°
Овен
2 ч 39 м 50,5 с
18° 01' 26''
Sbc
Змея
15 ч 26 м 2,8 с
18° 04' 25''
S0
105°
Лев
11 ч 15 м 26,8 с
18° 06' 37''
S0
99°
Волосы Вероники
13 ч 30 м 38,4 с
18° 08' 04''
SBb
159°
Лев
11 ч 3 м 25,5 с
18° 08' 05''
SBb
110°
Лев
10 ч 36 м 59,9 с
18° 08' 13''
Sbc/P
165°
Геркулес
17 ч 45 м 14,2 с
18° 08' 20''
Sab
97°
Геркулес
16 ч 5 м 32,7 с
18° 09' 34''
SB0
40°
Пегас
23 ч 9 м 3,5 с
18° 10' 39''
SBc
48°
Волосы Вероники
12 ч 34 м 34,6 с
18° 12' 10''
SBa
95°
Волосы Вероники
12 ч 25 м 55,6 с
18° 12' 51''
SBb
141°
Рак
9 ч 5 м 32,4 с
18° 15' 43''
Sbc
141°
Геркулес
17 ч 55 м 59,7 с
18° 20' 20''
Sab
50°
Лев
11 ч 20 м 3,6 с
18° 21' 24''
S0-a
157°
Геркулес
17 ч 56 м 3,7 с
18° 22' 25''
S0-a
54°
Волосы Вероники
12 ч 21 м 12,9 с
18° 22' 58''
SB0-a
72°
Рак
9 ч 7 м 30,7 с
18° 26' 06''
S
165°
Волосы Вероники
12 ч 4 м 11 с
18° 26' 36''
SBa
150°
Рак
9 ч 4 м 39,1 с
18° 27' 51''
SBb/P
120°
Лев
10 ч 51 м 41,7 с
18° 28' 52''
S
114°
Пегас
23 ч 16 м 50,3 с
18° 29' 00''
S0-a
162°
Овен
2 ч 25 м 50,8 с
18° 29' 45''
SBc
158°
Волопас
14 ч 47 м 42,2 с
18° 30' 06''
Sa
96°
Геркулес
18 ч 5 м 49,4 с
18° 32' 16''
Sbc
53°
Телец
4 ч 0 м 4,7 с
18° 34' 00''
Sc
Пегас
0 ч 14 м 40 с
18° 34' 54''
Sc
127°
Геркулес
18 ч 5 м 59,2 с
18° 35' 14''
SB0
60°
Пегас
21 ч 22 м 7,5 с
18° 39' 56''
SBbc
57°
Пегас
23 ч 18 м 30,3 с
18° 41' 18''
S0

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.