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 31 м 22,7 с
29° 08' 12''
Sab
130°
Волосы Вероники
12 ч 12 м 26,9 с
29° 08' 57''
S0-a
50°
Гончие Псы
13 ч 56 м 55,9 с
29° 09' 51''
SBab
Волосы Вероники
12 ч 12 м 12,9 с
29° 10' 02''
Sdm
Волосы Вероники
12 ч 12 м 31 с
29° 10' 07''
Sbc
130°
Волосы Вероники
12 ч 9 м 9,9 с
29° 10' 37''
Sb
150°
Волосы Вероники
12 ч 12 м 18,7 с
29° 10' 46''
S0
153°
Волопас
14 ч 30 м 43,6 с
29° 10' 50''
SBb
163°
Пегас
23 ч 40 м 33,6 с
29° 11' 17''
SBa
Волосы Вероники
12 ч 22 м 26,4 с
29° 12' 29''
SB0
161°
Пегас
22 ч 58 м 9,9 с
29° 13' 44''
SB0
150°
Треугольник
2 ч 8 м 34,5 с
29° 14' 05''
SBc
10°
Лев
9 ч 52 м 8,1 с
29° 14' 12''
SB0
95°
Волосы Вероники
12 ч 8 м 47,1 с
29° 18' 17''
SB0-a
73°
Овен
2 ч 34 м 13,3 с
29° 18' 37''
Sd
152°
Волосы Вероники
13 ч 1 м 25,3 с
29° 18' 47''
S
15°
Волосы Вероники
12 ч 20 м 42,1 с
29° 20' 44''
S0-a
150°
Северная Корона
16 ч 12 м 35,1 с
29° 21' 56''
Sa
165°
Пегас
22 ч 19 м 30 с
29° 23' 16''
Sc
71°
Геркулес
17 ч 24 м 27,3 с
29° 23' 28''
S0
Пегас
22 ч 19 м 27,3 с
29° 23' 49''
SBc
116°
Геркулес
17 ч 15 м 44,4 с
29° 24' 15''
SBb
160°
Пегас
23 ч 47 м 4,8 с
29° 29' 02''
SBbc
50°
Малый Лев
10 ч 29 м 19,9 с
29° 29' 32''
Sbc
46°
Большая Медведица
11 ч 28 м 0,5 с
29° 30' 40''
SBbc
Рак
8 ч 33 м 22,9 с
29° 32' 19''
SBc
Лев
9 ч 30 м 16,9 с
29° 32' 25''
SB0-a
79°
Волосы Вероники
13 ч 11 м 1,7 с
29° 34' 40''
SBab
172°
Волосы Вероники
12 ч 17 м 36,9 с
29° 36' 27''
SB0-a
165°
Волосы Вероники
12 ч 19 м 50,8 с
29° 36' 49''
SBab
102°
Волосы Вероники
13 ч 11 м 1,5 с
29° 38' 12''
S0
170°
Волосы Вероники
13 ч 15 м 35 с
29° 40' 33''
S0-a
160°
Волосы Вероники
12 ч 32 м 42,9 с
29° 42' 44''
Sbc
51°
Рак
9 ч 14 м 59,7 с
29° 43' 49''
SB0-a
20°
Гончие Псы
13 ч 44 м 52,5 с
29° 46' 15''
S0
100°
Пегас
22 ч 55 м 32 с
29° 48' 20''
Sc
45°
Волопас
14 ч 52 м 30,3 с
29° 48' 29''
Sa
Волосы Вероники
12 ч 18 м 26,4 с
29° 48' 47''
SBa
54°
Геркулес
17 ч 0 м 47 с
29° 49' 13''
SBbc
36°
Гончие Псы
13 ч 42 м 23,6 с
29° 49' 31''
S0
Рак
9 ч 8 м 47,4 с
29° 51' 55''
Sab
132°
Волосы Вероники
12 ч 22 м 31,8 с
29° 53' 45''
SBa
69°
Лебедь
21 ч 3 м 33,6 с
29° 53' 49''
S0-a
157°
Волосы Вероники
12 ч 9 м 17,8 с
29° 55' 40''
SBc
90°
Геркулес
16 ч 59 м 21,6 с
29° 56' 27''
SBb
123°
Геркулес
16 ч 59 м 20,4 с
29° 56' 47''
Sc
23°
Гончие Псы
13 ч 42 м 38,4 с
29° 57' 15''
Sbc
138°
Андромеда
0 ч 46 м 0,7 с
29° 57' 35''
S
149°
Рак
9 ч 13 м 32,8 с
29° 59' 59''
Sb
77°
Андромеда
0 ч 18 м 49,5 с
30° 03' 41''
Sb
131°

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.