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
Эридан
4 ч 48 м 17 с
-05° 25' 38''
S0
50°
Водолей
22 ч 46 м 7,57 с
-05° 26' 35,00''
S
Дева
14 ч 6 м 35 с
-05° 27' 11''
SBc
105°
Дева
14 ч 6 м 54,9 с
-05° 27' 36''
Sab
38°
Эридан
4 ч 44 м 6,3 с
-05° 27' 54''
S0-a/P
85°
Водолей
22 ч 55 м 41,6 с
-05° 29' 42''
SBb
115°
Кит
2 ч 21 м 36,5 с
-05° 31' 16''
Sc
126°
Эридан
3 ч 30 м 13,2 с
-05° 32' 35''
Sb
85°
Дева
13 ч 4 м 13 с
-05° 33' 05''
SBab
15°
Водолей
22 ч 51 м 38,2 с
-05° 33' 26''
SBc/P
88°
Водолей
20 ч 52 м 35,4 с
-05° 42' 40''
Sb
125°
Водолей
20 ч 52 м 29,6 с
-05° 44' 45''
SBb
162°
Водолей
20 ч 52 м 25,9 с
-05° 46' 17''
Sbc
Эридан
4 ч 30 м 51,5 с
-05° 47' 52''
SBbc
60°
Дева
12 ч 40 м 12,3 с
-05° 48' 02''
SBc
34°
Эридан
4 ч 51 м 50,1 с
-05° 48' 11''
Sb
142°
Кит
1 ч 59 м 42,6 с
-05° 57' 51''
SBb
160°
Водолей
23 ч 8 м 6 с
-05° 57' 59''
Sbc
172°
Дева
14 ч 3 м 26 с
-06° 01' 51''
SBc
66°
Дева
13 ч 52 м 5,8 с
-06° 03' 29''
Sc
Дева
14 ч 3 м 24,9 с
-06° 04' 08''
Sc
172°
Дева
14 ч 8 м 8,4 с
-06° 05' 32''
Sd
135°
Дева
13 ч 0 м 20,1 с
-06° 06' 14''
SB0-a
69°
Эридан
3 ч 20 м 9,6 с
-06° 15' 43''
Sb
45°
Кит
0 ч 16 м 24 с
-06° 19' 02''
S0
24°
Эридан
4 ч 48 м 37 с
-06° 19' 13''
SBc
20°
Кит
0 ч 16 м 24,4 с
-06° 19' 20''
S0
63°
Кит
1 ч 3 м 21,8 с
-06° 20' 21''
SB0-a
33°
Эридан
3 ч 42 м 40,1 с
-06° 22' 54''
SB
22°
Дева
12 ч 51 м 1 с
-06° 23' 33''
SBc/P
95°
Секстант
10 ч 4 м 1,9 с
-06° 28' 29''
Sb
162°
Водолей
23 ч 38 м 48,6 с
-06° 31' 04''
Sc
15°
Водолей
21 ч 44 м 33,2 с
-06° 31' 23''
Sb
137°
Эридан
4 ч 48 м 32,8 с
-06° 34' 10''
SB0-a
143°
Водолей
22 ч 53 м 56,4 с
-06° 34' 44''
S
75°
Дева
12 ч 53 м 45,9 с
-06° 37' 22''
Scd
75°
Кит
2 ч 18 м 45,3 с
-06° 38' 22''
Sc
135°
Кит
2 ч 38 м 32,5 с
-06° 40' 39''
SBa
12°
Гидра
9 ч 25 м 13,8 с
-06° 43' 00''
S0
95°
Дева
13 ч 8 м 48,7 с
-06° 46' 39''
SBbc
159°
Кит
2 ч 1 м 6,4 с
-06° 48' 56''
S0-a
111°
Дева
12 ч 56 м 36 с
-06° 49' 05''
S0
35°
Секстант
9 ч 51 м 54,9 с
-06° 49' 22''
SBbc
153°
Кит
0 ч 17 м 30,3 с
-06° 49' 29''
SB(s)bc
Орёл
19 ч 44 м 24,2 с
-06° 50' 04''
SBcd
135°
Дева
13 ч 0 м 33,8 с
-06° 51' 11''
S/P
138°
Кит
1 ч 1 м 22 с
-06° 53' 03''
Sa
138°
Кит
1 ч 31 м 36,8 с
-06° 53' 35''
Sa
Водолей
23 ч 17 м 12 с
-06° 54' 42''
S0
34°
Кит
2 ч 41 м 2,2 с
-06° 56' 08''
SABd
49°

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.