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
23 ч 51 м 24,6 с
20° 06' 44''
SBa
68°
Пегас
23 ч 51 м 4,1 с
20° 09' 02''
Sb
170°
Геркулес
16 ч 31 м 21,3 с
20° 11' 06''
Sd
111°
Рак
9 ч 16 м 49,9 с
20° 11' 54''
S0
60°
Волосы Вероники
12 ч 4 м 32,6 с
20° 12' 16''
Sab
75°
Пегас
22 ч 53 м 48 с
20° 12' 39''
SB0
162°
Пегас
23 ч 12 м 51,8 с
20° 14' 56''
S0
110°
Пегас
22 ч 54 м 53,6 с
20° 15' 43''
S
100°
Пегас
22 ч 54 м 51,7 с
20° 15' 44''
Sab
128°
Геркулес
17 ч 14 м 24,1 с
20° 18' 49''
SBbc
63°
Волосы Вероники
12 ч 4 м 29,7 с
20° 19' 01''
S0
111°
Пегас
22 ч 35 м 56,2 с
20° 19' 20''
Sc
60°
Овен
2 ч 27 м 54,6 с
20° 19' 59''
Sa
42°
Рак
8 ч 25 м 12,1 с
20° 20' 03''
SBab
Лев
11 ч 14 м 2,4 с
20° 23' 11''
S
150°
Волопас
14 ч 12 м 39,9 с
20° 23' 18''
S0
100°
Лев
11 ч 46 м 12,1 с
20° 23' 29''
S0-a
10°
Волопас
14 ч 13 м 8,8 с
20° 24' 56''
S0
115°
Овен
2 ч 26 м 46,7 с
20° 29' 50''
S0
53°
Волопас
14 ч 38 м 55 с
20° 30' 24''
S0
150°
Рак
8 ч 19 м 12,7 с
20° 30' 41''
Sab
160°
Геркулес
16 ч 5 м 12,6 с
20° 32' 31''
Sc/P
171°
Близнецы
7 ч 9 м 12 с
20° 36' 12''
Sc/P
Близнецы
7 ч 9 м 18,1 с
20° 38' 13''
Sc
126°
Волосы Вероники
12 ч 15 м 14,2 с
20° 39' 32''
SBdm
36°
Лев
11 ч 46 м 47,1 с
20° 40' 33''
Sb
159°
Лев
11 ч 22 м 35,4 с
20° 42' 17''
Sb
54°
Лев
11 ч 28 м 59,8 с
20° 44' 22''
S0-a
130°
Змея
15 ч 59 м 11,8 с
20° 44' 52''
Sc
Лев
11 ч 28 м 58,5 с
20° 45' 00''
Sb
90°
Пегас
23 ч 59 м 25,6 с
20° 45' 00''
Sc
51°
Пегас
0 ч 3 м 58,5 с
20° 45' 02''
Sbc
45°
Лев
11 ч 53 м 20,3 с
20° 45' 06''
SBb
90°
Змея
15 ч 59 м 11,2 с
20° 45' 20''
Sa
75°
Змея
15 ч 59 м 13 с
20° 45' 37''
S
Змея
15 ч 59 м 10,9 с
20° 45' 45''
S0-a
42°
Змея
15 ч 59 м 12,5 с
20° 45' 50''
S0
84°
Геркулес
17 ч 49 м 30,3 с
20° 45' 51''
Sc
157°
Лев
11 ч 28 м 50,4 с
20° 47' 42''
SBb
93°
Геркулес
17 ч 49 м 10,9 с
20° 48' 17''
S0
155°
Геркулес
17 ч 47 м 58,5 с
20° 50' 15''
S/P
Геркулес
16 ч 3 м 24,1 с
20° 53' 27''
SBc
Рак
8 ч 17 м 35,1 с
20° 54' 12''
S
72°
Геркулес
16 ч 3 м 1,1 с
20° 57' 21''
SBb
Овен
2 ч 33 м 59,9 с
20° 58' 38''
Sbc
162°
Рак
8 ч 19 м 51,9 с
20° 59' 05''
S0-a
93°
Геркулес
18 ч 14 м 3,7 с
21° 03' 49''
S
95°
Рак
8 ч 20 м 35,7 с
21° 04' 05''
S0
80°
Змея
15 ч 53 м 8,2 с
21° 04' 33''
S0
168°
Пегас
22 ч 46 м 32 с
21° 05' 03''
S0-a
60°

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.