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
Волосы Вероники
12 ч 49 м 34,1 с
25° 28' 11''
Sbc
160°
Волопас
14 ч 10 м 57 с
25° 29' 47''
SBc
150°
Волосы Вероники
12 ч 50 м 26,5 с
25° 30' 00''
SBab/P
35°
Пегас
23 ч 38 м 4,9 с
25° 43' 11''
S
151°
Лисичка
20 ч 28 м 28,9 с
25° 43' 26''
S0-a
141°
Рак
8 ч 38 м 24,1 с
25° 45' 17''
Sb/P
60°
Волосы Вероники
12 ч 51 м 45,4 с
25° 46' 26''
SBcd
30°
Пегас
0 ч 10 м 25,9 с
25° 49' 56''
Sab
100°
Волопас
14 ч 28 м 16,1 с
25° 50' 57''
S0
Волосы Вероники
12 ч 35 м 34,5 с
25° 50' 58''
SBcd
48°
Рак
8 ч 27 м 17,1 с
25° 52' 43''
S0
27°
Близнецы
7 ч 32 м 13,9 с
25° 54' 22''
S
105°
Пегас
0 ч 9 м 53,3 с
25° 55' 26''
SBa
Рак
9 ч 2 м 38,5 с
25° 56' 05''
SBb/P
94°
Волопас
15 ч 1 м 53,5 с
25° 57' 51''
S
135°
Волосы Вероники
12 ч 36 м 20,5 с
25° 59' 16''
Sb
136°
Волосы Вероники
12 ч 41 м 31,6 с
26° 02' 35''
SB0-a
175°
Волосы Вероники
12 ч 41 м 37,5 с
26° 04' 22''
Scd
125°
Пегас
23 ч 43 м 54,3 с
26° 04' 31''
SBc
170°
Волосы Вероники
12 ч 41 м 29 с
26° 05' 18''
S
Лев
10 ч 29 м 16,5 с
26° 05' 56''
SBc
55°
Пегас
22 ч 57 м 54,4 с
26° 08' 20''
SBa
120°
Пегас
22 ч 57 м 56,1 с
26° 08' 59''
S/P
95°
Пегас
22 ч 57 м 51,7 с
26° 09' 44''
S
45°
Геркулес
16 ч 48 м 2,8 с
26° 12' 46''
Sb
130°
Волопас
14 ч 23 м 10,2 с
26° 15' 59''
S
144°
Рак
9 ч 19 м 2,3 с
26° 16' 13''
S0
160°
Волопас
14 ч 18 м 29,6 с
26° 17' 14''
Sa
88°
Рак
8 ч 12 м 46,5 с
26° 21' 41''
SBc
125°
Волосы Вероники
12 ч 58 м 12,7 с
26° 23' 47''
S0
175°
Лира
18 ч 37 м 26,2 с
26° 25' 03''
S
27°
Волосы Вероники
12 ч 10 м 18,2 с
26° 25' 52''
SBab
66°
Геркулес
17 ч 27 м 31,9 с
26° 28' 29''
Sc
90°
Геркулес
17 ч 27 м 20,6 с
26° 30' 18''
S
165°
Овен
2 ч 23 м 32,1 с
26° 30' 43''
S0
30°
Северная Корона
16 ч 14 м 46,6 с
26° 33' 34''
Sb
135°
Лев
11 ч 8 м 57 с
26° 35' 48''
Sb
170°
Лев
11 ч 17 м 50,6 с
26° 37' 31''
Sab
50°
Лисичка
21 ч 30 м 1,9 с
26° 43' 06''
SBb
50°
Лев
9 ч 24 м 55 с
26° 46' 31''
Sb
114°
Лира
18 ч 50 м 34 с
26° 50' 19''
S0-a
40°
Близнецы
7 ч 47 м 20,4 с
26° 55' 50''
Sab
137°
Лев
11 ч 11 м 23,7 с
26° 57' 44''
S0-a
33°
Северная Корона
15 ч 55 м 54,9 с
26° 58' 02''
SBc
26°
Волосы Вероники
13 ч 22 м 55,7 с
26° 58' 53''
SBc
40°
Волосы Вероники
12 ч 56 м 28 с
26° 59' 13''
SBa
160°
Волосы Вероники
12 ч 4 м 51,9 с
26° 59' 32''
SBm
122°
Волопас
13 ч 41 м 45 с
27° 00' 16,94''
SA(sr)c
Лев
11 ч 49 м 9,3 с
27° 01' 18''
S0-a
Пегас
23 ч 42 м 46,3 с
27° 03' 09''
S0-a
147°

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.