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
Геркулес
18 ч 13 м 38,4 с
21° 05' 27''
S
105°
Змея
15 ч 52 м 55,9 с
21° 06' 04''
SBb
63°
Лев
10 ч 16 м 34,1 с
21° 07' 23''
Sbc
135°
Рак
8 ч 20 м 23,5 с
21° 07' 54''
S0-a
Рак
8 ч 14 м 14,1 с
21° 21' 22''
SBab
170°
Пегас
23 ч 31 м 5,4 с
21° 24' 43''
S0
95°
Рыбы
1 ч 34 м 50,3 с
21° 25' 05''
SBc
114°
Геркулес
18 ч 12 м 31,8 с
21° 25' 14''
S
Геркулес
18 ч 11 м 47,9 с
21° 25' 44''
S
Рак
8 ч 19 м 10,9 с
21° 26' 10''
SB0
55°
Рыбы
1 ч 30 м 46,4 с
21° 26' 25''
SBc
66°
Рак
9 ч 8 м 17,4 с
21° 26' 35''
S0
15°
Змея
15 ч 39 м 58 с
21° 28' 14''
Sbc
171°
Рак
8 ч 27 м 41,9 с
21° 28' 46''
SBc
45°
Геркулес
16 ч 5 м 52,2 с
21° 29' 04''
SBc
105°
Лев
9 ч 32 м 9,7 с
21° 29' 57''
SBbc
17°
Геркулес
16 ч 34 м 25,4 с
21° 32' 29''
SBa
60°
Лев
10 ч 22 м 20,2 с
21° 34' 08''
SBc
167°
Пегас
23 ч 55 м 21,7 с
21° 35' 19''
S
Лев
11 ч 36 м 29,1 с
21° 35' 49''
Sab
Пегас
22 ч 36 м 27,9 с
21° 37' 19''
SBb
12°
Пегас
0 ч 9 м 2,4 с
21° 37' 30''
Sa
30°
Лев
10 ч 34 м 47,3 с
21° 38' 52''
SBcd
20°
Лев
10 ч 17 м 38,4 с
21° 41' 19''
(R)SB(r)a
130°
Лев
9 ч 34 м 57,5 с
21° 42' 16''
Sb
20°
Овен
1 ч 50 м 41,7 с
21° 45' 37''
Sbc
95°
Андромеда
0 ч 26 м 14,6 с
21° 48' 28''
SBa
77°
Лев
10 ч 18 м 5,6 с
21° 49' 58''
Sa
125°
Лев
10 ч 17 м 47,7 с
21° 52' 26''
SBc/P
57°
Лев
10 ч 36 м 55,8 с
21° 52' 54''
SB0-a
52°
Волопас
14 ч 45 м 5 с
21° 55' 00''
S
150°
Лев
11 ч 37 м 53,8 с
21° 58' 53''
Sab
117°
Лев
11 ч 37 м 55 с
21° 59' 08''
Sb
18°
Овен
1 ч 49 м 24,8 с
21° 59' 49''
SBb
78°
Овен
1 ч 50 м 58,4 с
21° 59' 49''
S0
160°
Лев
11 ч 37 м 43,6 с
22° 00' 35''
SBab
126°
Лев
9 ч 46 м 49,9 с
22° 00' 50''
S0
Пегас
0 ч 12 м 47,95 с
22° 01' 23,96''
Sc
123°
Рак
8 ч 19 м 48,2 с
22° 01' 53''
SBbc
167°
Лев
10 ч 45 м 9,5 с
22° 04' 43''
Sc
Пегас
21 ч 48 м 13 с
22° 09' 35''
SBc
36°
Геркулес
18 ч 17 м 41 с
22° 14' 16''
Sab
59°
Геркулес
18 ч 39 м 44 с
22° 18' 59''
S
45°
Овен
1 ч 51 м 17,5 с
22° 21' 27''
SBbc
105°
Андромеда
0 ч 21 м 10,9 с
22° 21' 28''
S0
Андромеда
0 ч 21 м 13 с
22° 23' 0''
S0/a
Рак
8 ч 0 м 36,8 с
22° 24' 00''
Sbc
Андромеда
0 ч 21 м 51,6 с
22° 24' 02''
SBc
132°
Лев
10 ч 1 м 9,9 с
22° 24' 06''
Sbc
135°
Лев
10 ч 1 м 8,3 с
22° 24' 22''
S0
69°

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.