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
Малый Лев
10 ч 51 м 16,1 с
27° 58' 30''
SB0
25°
Геркулес
16 ч 56 м 30,4 с
27° 58' 41''
S0-a
88°
Волосы Вероники
12 ч 59 м 32,9 с
27° 59' 00''
S0
105°
Волосы Вероники
13 ч 3 м 16,3 с
28° 01' 48''
S0-a
104°
Волосы Вероники
13 ч 3 м 1,1 с
28° 01' 55''
S0
78°
Малый Лев
11 ч 4 м 2,7 с
28° 02' 15''
SBc
132°
Волосы Вероники
12 ч 59 м 2,3 с
28° 06' 55''
SBb
36°
Волосы Вероники
13 ч 0 м 48,8 с
28° 09' 25''
SBb
42°
Северная Корона
16 ч 15 м 36,9 с
28° 09' 32''
Sc
70°
Волосы Вероники
12 ч 15 м 37,3 с
28° 10' 10''
S0-a
Волосы Вероники
12 ч 6 м 38,7 с
28° 10' 25''
SB0
35°
Волосы Вероники
12 ч 18 м 8,4 с
28° 10' 31''
SB0
100°
Волосы Вероники
13 ч 3 м 50 с
28° 11' 07''
S0-a
89°
Треугольник
2 ч 0 м 35,1 с
28° 13' 33''
Sab
176°
Волосы Вероники
12 ч 58 м 5,7 с
28° 14' 33''
SBc
158°
Пегас
23 ч 53 м 12,5 с
28° 17' 02''
S0
48°
Гончие Псы
13 ч 22 м 56,4 с
28° 18' 56''
SBc
154°
Пегас
23 ч 14 м 34,5 с
28° 19' 40''
Sbc
140°
Большая Медведица
11 ч 31 м 53,6 с
28° 21' 31''
Sa
68°
Гончие Псы
13 ч 39 м 55,6 с
28° 23' 59''
Sc
26°
Рак
8 ч 35 м 17,2 с
28° 28' 24''
SBb
60°
Волосы Вероники
13 ч 19 м 8,3 с
28° 30' 23''
SBb
103°
Малый Лев
10 ч 27 м 18,2 с
28° 30' 28''
S0
177°
Волосы Вероники
12 ч 13 м 22,2 с
28° 30' 37''
Sbc
165°
Большая Медведица
11 ч 7 м 18,3 с
28° 31' 40''
SBa
159°
Волосы Вероники
12 ч 25 м 0,4 с
28° 33' 31''
SBab/P
Овен
2 ч 42 м 48,4 с
28° 34' 28''
Sa
160°
Малый Лев
10 ч 48 м 12,1 с
28° 36' 07''
SBa
12°
Волосы Вероники
12 ч 28 м 15,5 с
28° 37' 17''
SBab
94°
Малый Лев
10 ч 27 м 1,1 с
28° 38' 21''
SBb
150°
Северная Корона
15 ч 47 м 45,9 с
28° 38' 30''
Sc
Северная Корона
15 ч 34 м 49,1 с
28° 39' 19''
Sc
Большая Медведица
11 ч 11 м 13,2 с
28° 41' 48''
SB0-a
Рак
8 ч 37 м 32,6 с
28° 42' 18''
SBbc
35°
Большая Медведица
11 ч 11 м 13 с
28° 42' 43''
S0-a
Волопас
14 ч 42 м 33,4 с
28° 43' 36''
SBbc
40°
Лира
19 ч 0 м 50,5 с
28° 46' 16''
Sb
30°
Пегас
23 ч 52 м 24,4 с
28° 46' 21''
SBc
20°
Волосы Вероники
12 ч 51 м 8,9 с
28° 47' 18''
Sc
34°
Волопас
14 ч 29 м 16,6 с
28° 49' 18''
SBab
158°
Треугольник
2 ч 1 м 17,1 с
28° 50' 17''
SBd
Лев
9 ч 58 м 40,1 с
28° 52' 41''
S0
53°
Малый Лев
11 ч 3 м 43,7 с
28° 53' 05''
SBm
163°
Волосы Вероники
13 ч 9 м 47,5 с
28° 54' 24''
SBbc
Волосы Вероники
12 ч 54 м 40,7 с
28° 56' 17''
SBc
50°
Волопас
14 ч 54 м 22,6 с
28° 56' 24''
Sab
135°
Лебедь
21 ч 42 м 40,4 с
28° 56' 48''
Sbc
105°
Малый Лев
11 ч 0 м 24 с
28° 58' 32''
SBc
80°
Андромеда
0 ч 10 м 32,76 с
28° 59' 46,43''
S
117°
Пегас
22 ч 27 м 50,5 с
29° 05' 48''
S0-a
98°

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.