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
Змея
15 ч 31 м 43,47 с
24° 04' 19,30''
Sa
Малый Лев
10 ч 39 м 57,8 с
24° 05' 30''
Sb
85°
Геркулес
16 ч 27 м 4 с
24° 05' 34''
S
60°
Волосы Вероники
13 ч 12 м 6,5 с
24° 05' 42''
SBbc
50°
Волосы Вероники
12 ч 11 м 52,5 с
24° 07' 26''
Sbc
174°
Андромеда
0 ч 56 м 6 с
24° 07' 38''
S/P
175°
Пегас
23 ч 20 м 5,6 с
24° 13' 15''
Sc
Рак
8 ч 22 м 45 с
24° 17' 49''
Sc
145°
Андромеда
0 ч 52 м 30,2 с
24° 21' 03''
SB
95°
Геркулес
17 ч 51 м 46,8 с
24° 28' 59''
Sb
Пегас
23 ч 16 м 24,9 с
24° 29' 50''
S
120°
Волопас
14 ч 24 м 23 с
24° 36' 52''
SBab
108°
Змея
15 ч 45 м 16,7 с
24° 37' 52''
S
126°
Волопас
14 ч 12 м 29 с
24° 38' 08''
S0
141°
Лев
10 ч 2 м 16,7 с
24° 42' 41''
S0-a
90°
Волопас
14 ч 19 м 12,5 с
24° 47' 56''
SBb
67°
Лев
11 ч 41 м 39,31 с
24° 48' 1,90''
Sab
72°
Волосы Вероники
13 ч 7 м 42,8 с
24° 48' 40''
SB
100°
Геркулес
17 ч 59 м 34,3 с
24° 53' 15''
SB0
40°
Овен
1 ч 58 м 48,1 с
24° 53' 32''
SBbc
Рак
8 ч 38 м 10,9 с
24° 53' 43''
Sb
45°
Геркулес
18 ч 15 м 42,9 с
24° 54' 47''
S0
69°
Лев
11 ч 50 м 5,9 с
24° 55' 13''
SBbc
110°
Малый Лев
10 ч 43 м 30,9 с
24° 55' 22''
SBbc
18°
Лев
11 ч 49 м 22,1 с
24° 56' 19''
SBbc
Пегас
23 ч 34 м 1,5 с
24° 56' 43''
S0
170°
Рак
9 ч 4 м 54 с
25° 00' 15''
Sd
105°
Рак
8 ч 35 м 29,1 с
25° 01' 40''
S
42°
Волосы Вероники
11 ч 58 м 43 с
25° 02' 33''
Sab
20°
Геркулес
18 ч 16 м 34,2 с
25° 02' 37''
SB
Пегас
23 ч 26 м 39,7 с
25° 04' 49''
Sc
90°
Лев
11 ч 58 м 25,43 с
25° 05' 51,55''
S0
39°
Лев
11 ч 58 м 10 с
25° 07' 20''
S
92°
Волопас
14 ч 17 м 59,4 с
25° 08' 12''
S0-a
110°
Близнецы
7 ч 58 м 20,3 с
25° 08' 57''
SBb
115°
Рак
8 ч 11 м 16,1 с
25° 10' 47''
SBc/P
49°
Лев
11 ч 57 м 20,9 с
25° 11' 43''
Sb
58°
Рак
8 ч 11 м 13,6 с
25° 12' 26''
Sc/P
12°
Геркулес
18 ч 5 м 10 с
25° 13' 58''
S0-a
133°
Лев
11 ч 57 м 26,67 с
25° 13' 59,00''
Sb
135°
Лев
11 ч 57 м 37,6 с
25° 14' 25''
Sd
141°
Лев
11 ч 57 м 48,5 с
25° 16' 15''
SBb/P
141°
Пегас
23 ч 15 м 11,1 с
25° 16' 55''
SB0
15°
Волопас
14 ч 14 м 51,4 с
25° 19' 06''
Sc
93°
Малый Лев
10 ч 39 м 39,1 с
25° 19' 21''
SB/P
174°
Геркулес
17 ч 44 м 5,3 с
25° 21' 03''
SBa
23°
Волопас
14 ч 31 м 6 с
25° 21' 18''
Sb
43°
Геркулес
18 ч 38 м 33,9 с
25° 22' 28''
SBb
143°
Рак
9 ч 5 м 48 с
25° 26' 15''
Sc
81°
Волопас
14 ч 34 м 12,6 с
25° 28' 06''
Sbc
135°

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.