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
Андромеда
0 ч 22 м 3,4 с
22° 24' 32''
Sb
48°
Пегас
23 ч 28 м 27,8 с
22° 25' 16''
SBc
Лев
11 ч 40 м 44 с
22° 25' 47''
SBc/P
Лев
11 ч 40 м 44,7 с
22° 26' 48''
Sc
57°
Андромеда
0 ч 22 м 13,8 с
22° 28' 26''
S0
150°
Андромеда
0 ч 21 м 25,5 с
22° 30' 44''
S0
146°
Андромеда
0 ч 21 м 28,59 с
22° 33' 22,96''
S0
Рак
8 ч 32 м 11,2 с
22° 33' 39''
Sa
105°
Овен
1 ч 51 м 14,2 с
22° 34' 58''
S0
40°
Лев
10 ч 13 м 31,5 с
22° 44' 14''
SBbc
33°
Волосы Вероники
12 ч 28 м 44 с
22° 49' 16''
SBcd
16°
Лев
10 ч 27 м 45,3 с
22° 50' 51''
S0
135°
Геркулес
18 ч 33 м 55,7 с
22° 53' 17''
S0-a
Геркулес
18 ч 28 м 57,3 с
22° 54' 12''
S
102°
Геркулес
18 ч 34 м 36,7 с
22° 54' 33''
S0-a
145°
Волосы Вероники
13 ч 11 м 36,7 с
22° 54' 53''
SBc
10°
Лев
10 ч 52 м 35,3 с
22° 56' 06''
SBc
122°
Геркулес
16 ч 58 м 8,7 с
22° 59' 07''
SBc
35°
Пегас
23 ч 7 м 32,5 с
22° 59' 52''
Scd
170°
Геркулес
17 ч 0 м 50,2 с
23° 00' 40''
S0
130°
Лев
9 ч 27 м 18,4 с
23° 01' 12''
S0-a
70°
Геркулес
17 ч 0 м 45 с
23° 02' 40''
S0
123°
Лев
11 ч 57 м 59,02 с
23° 07' 29,58''
SB0 и S0Ba
151°
Лев
9 ч 37 м 29,7 с
23° 09' 40''
Sc
144°
Волопас
14 ч 28 м 59,5 с
23° 11' 27''
Scd
Геркулес
17 ч 12 м 46 с
23° 13' 25''
SBc
36°
Геркулес
17 ч 12 м 38,7 с
23° 16' 14''
Sa
175°
Геркулес
16 ч 52 м 26,3 с
23° 19' 58''
Sa
154°
Волопас
15 ч 2 м 42 с
23° 20' 00''
Sc
45°
Близнецы
7 ч 17 м 40,9 с
23° 21' 23''
Sc
122°
Геркулес
17 ч 11 м 59,7 с
23° 22' 46''
SBc
150°
Рак
8 ч 3 м 7,6 с
23° 23' 30''
SBb
113°
Овен
2 ч 34 м 43 с
23° 24' 49''
S0-a
120°
Лев
11 ч 18 м 32,4 с
23° 28' 08''
SBb
175°
Рак
8 ч 17 м 53,4 с
23° 28' 20''
S0-a
147°
Геркулес
18 ч 22 м 21,7 с
23° 28' 39''
S0
87°
Змея
15 ч 34 м 57,1 с
23° 30' 11''
S
Пегас
23 ч 28 м 6,1 с
23° 31' 53''
SBbc
35°
Геркулес
16 ч 50 м 15,6 с
23° 34' 49''
S0
33°
Пегас
23 ч 27 м 41,2 с
23° 35' 21''
Sc/P
57°
Лев
9 ч 37 м 15,1 с
23° 35' 25''
SBb
155°
Овен
1 ч 59 м 54,6 с
23° 38' 39''
SBb
Геркулес
17 ч 41 м 47,8 с
23° 40' 18''
SBb
45°
Пегас
23 ч 14 м 29,4 с
23° 41' 05''
S0
165°
Близнецы
7 ч 57 м 13,7 с
23° 46' 03''
S0-a
18°
Геркулес
16 ч 40 м 27,3 с
23° 46' 31''
S0
Пегас
22 ч 37 м 47 с
23° 47' 11''
SBbc
93°
Пегас
22 ч 37 м 24,6 с
23° 47' 53''
S0
155°
Пегас
0 ч 8 м 54,5 с
23° 49' 04''
Sb/P
155°
Андромеда
0 ч 36 м 51,7 с
23° 59' 29''
Sb
88°

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.