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
Гончие Псы
13 ч 41 м 42,4 с
30° 07' 31''
SBa
168°
Овен
2 ч 39 м 14,7 с
30° 09' 05''
S0-a
24°
Пегас
23 ч 3 м 57,1 с
30° 09' 36''
SB0
45°
Пегас
22 ч 42 м 23,9 с
30° 10' 19''
Sb
120°
Волопас
14 ч 56 м 35,7 с
30° 14' 00''
SBd
135°
Волосы Вероники
13 ч 19 м 39,4 с
30° 15' 20''
SBc
120°
Волосы Вероники
12 ч 33 м 51,1 с
30° 16' 39''
SBc
53°
Рыбы
0 ч 57 м 32,8 с
30° 16' 49''
S0
120°
Большая Медведица
11 ч 48 м 3,2 с
30° 21' 35''
Sbc
70°
Волосы Вероники
12 ч 10 м 33,6 с
30° 24' 07''
S0
147°
Волопас
14 ч 28 м 57,1 с
30° 24' 23''
S
135°
Волопас
14 ч 28 м 46,5 с
30° 24' 45''
Sc
98°
Большая Медведица
11 ч 58 м 56,8 с
30° 24' 49''
SBcd
15°
Волопас
14 ч 38 м 50,2 с
30° 26' 33''
SBa
105°
Треугольник
1 ч 33 м 50,9 с
30° 39' 36,63''
SA(s)cd
Рыбы
1 ч 0 м 36,5 с
30° 40' 09''
Sab
109°
Пегас
22 ч 42 м 2,3 с
30° 42' 34''
Sbc
76°
Лира
18 ч 34 м 30 с
30° 43' 15''
Sc
Треугольник
2 ч 9 м 25,1 с
30° 44' 22''
S
60°
Треугольник
2 ч 9 м 24,8 с
30° 44' 37''
S
140°
Северная Корона
15 ч 35 м 16,2 с
30° 51' 51''
Sb
97°
Рак
8 ч 51 м 32,9 с
30° 51' 54''
SB0
Треугольник
1 ч 59 м 35,8 с
30° 54' 35''
Sc
73°
Андромеда
0 ч 13 м 0,77 с
30° 54' 54,86''
SB0
15°
Волосы Вероники
13 ч 16 м 12,4 с
30° 56' 58''
Sc
Пегас
22 ч 31 м 33 с
30° 57' 24''
Sbc
125°
Гончие Псы
13 ч 23 м 57 с
30° 59' 15''
Sa
81°
Гончие Псы
13 ч 39 м 23,1 с
30° 59' 33''
S
50°
Волосы Вероники
13 ч 16 м 27,7 с
31° 01' 55''
S0
177°
Рыбы
1 ч 16 м 15 с
31° 02' 00''
SBab
43°
Рыбы
1 ч 15 м 49,6 с
31° 04' 50''
Scd
157°
Волосы Вероники
13 ч 17 м 30,6 с
31° 05' 32''
SBcd
85°
Лев
9 ч 44 м 56,57 с
31° 05' 52,30''
S
77°
Гончие Псы
13 ч 29 м 48,2 с
31° 07' 48''
Sb
48°
Малый Лев
10 ч 4 м 5,2 с
31° 11' 09''
S0
Волопас
14 ч 30 м 10,3 с
31° 12' 55''
Sb
125°
Волосы Вероники
12 ч 26 м 27,1 с
31° 13' 25''
Sc
155°
Северная Корона
15 ч 22 м 2 с
31° 13' 57''
Sa
12°
Пегас
23 ч 52 м 10 с
31° 16' 37''
SBbc
Пегас
23 ч 59 м 31,5 с
31° 17' 46''
Sc
Треугольник
2 ч 28 м 14,5 с
31° 18' 40''
Sbc
72°
Треугольник
2 ч 0 м 19,4 с
31° 18' 47''
S0
150°
Пегас
22 ч 7 м 52,1 с
31° 21' 34''
Sb
83°
Пегас
0 ч 1 м 26,7 с
31° 26' 01''
SB0
45°
Пегас
0 ч 1 м 30,1 с
31° 26' 31''
Sb/P
20°
Геркулес
17 ч 51 м 52,8 с
31° 27' 43''
Sbc
24°
Гончие Псы
13 ч 18 м 25,8 с
31° 28' 06''
Sb
60°
Пегас
0 ч 4 м 24,5 с
31° 28' 21''
SBb
109°
Волосы Вероники
12 ч 24 м 11,4 с
31° 31' 17''
SBc
108°
Треугольник
2 ч 29 м 27,4 с
31° 38' 29''
S0

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.