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
Волопас
14 ч 32 м 38,5 с
31° 40' 13''
Sb
50°
Рыбы
0 ч 55 м 21,53 с
31° 40' 38,21''
Sc
164°
Северная Корона
15 ч 39 м 2,3 с
31° 45' 35''
Sc
110°
Гончие Псы
13 ч 12 м 44,8 с
31° 48' 31''
Sb
57°
Лев
9 ч 42 м 54,1 с
31° 50' 49''
SBbc
97°
Треугольник
2 ч 1 м 6,6 с
31° 52' 55''
Sc
35°
Большая Медведица
12 ч 4 м 3,8 с
31° 53' 43''
SBc
100°
Большая Медведица
11 ч 39 м 42,5 с
31° 54' 31''
SBa/P
77°
Треугольник
2 ч 26 м 7,7 с
31° 54' 44''
Sab
55°
Лев
9 ч 43 м 11,9 с
31° 55' 43''
Sa
45°
Большая Медведица
11 ч 39 м 44,7 с
31° 55' 50''
SBab/P
178°
Андромеда
0 ч 48 м 47,1 с
31° 57' 27''
Sa/Sb
Северная Корона
16 ч 15 м 44,5 с
31° 57' 50''
Sbc
80°
Большая Медведица
11 ч 56 м 44,2 с
32° 01' 17''
S0-a
110°
Гончие Псы
13 ч 27 м 16,8 с
32° 01' 51''
SBa
111°
Гончие Псы
13 ч 28 м 15 с
32° 01' 56''
Sb
67°
Лира
18 ч 34 м 11,2 с
32° 03' 53''
SBab
20°
Гончие Псы
13 ч 28 м 33,1 с
32° 04' 09''
Sb
92°
Треугольник
2 ч 2 м 26 с
32° 04' 20''
Sd
Гончие Псы
12 ч 33 м 6,8 с
32° 05' 32''
Sab/P
155°
Рыбы
1 ч 12 м 9,6 с
32° 07' 23''
S0
174°
Пегас
22 ч 53 м 21 с
32° 07' 47''
Sc
152°
Гончие Псы
12 ч 43 м 58,1 с
32° 10' 11''
SB(s)m pec
33°
Лев
9 ч 49 м 41,1 с
32° 13' 18''
S0
69°
Андромеда
0 ч 49 м 47,8 с
32° 16' 39''
SBab
99°
Большая Медведица
11 ч 57 м 36,8 с
32° 16' 39''
Sc/P
10°
Лира
18 ч 46 м 4,3 с
32° 16' 46''
SBc
115°
Большая Медведица
11 ч 57 м 44 с
32° 17' 35''
SBm
33°
Лев
9 ч 39 м 16,8 с
32° 18' 38''
SBc/P
135°
Пегас
22 ч 23 м 57,5 с
32° 22' 03''
S0
117°
Лев
9 ч 58 м 21,5 с
32° 22' 12''
SBab
105°
Пегас
23 ч 7 м 25,1 с
32° 22' 32''
Sbc
60°
Пегас
22 ч 23 м 47,5 с
32° 24' 11''
Sc
93°
Рыбы
1 ч 7 м 24,96 с
32° 24' 45,21''
S0
30°
Пегас
22 ч 24 м 17,3 с
32° 26' 49''
Sa
37°
Рыбы
1 ч 29 м 56,1 с
32° 30' 03''
S
Треугольник
2 ч 34 м 20,1 с
32° 30' 20''
Sb
48°
Гончие Псы
14 ч 2 м 36,1 с
32° 30' 37''
Sd
Рыбы
1 ч 7 м 15,7 с
32° 31' 13''
S0
Гончие Псы
12 ч 42 м 7,6 с
32° 32' 30''
SBcd
86°
Андромеда
0 ч 7 м 19,3 с
32° 36' 33''
Sb
38°
Малый Лев
10 ч 51 м 20,7 с
32° 45' 58''
S0
178°
Рыбы
1 ч 19 м 48,4 с
32° 46' 02''
S0-a
171°
Геркулес
16 ч 28 м 20,6 с
32° 48' 37''
Sc
159°
Близнецы
7 ч 35 м 2,2 с
32° 49' 21''
SBb
31°
Лев
9 ч 37 м 31 с
32° 50' 30''
SBb
120°
Треугольник
2 ч 34 м 48,1 с
32° 50' 33''
S0
166°
Геркулес
16 ч 28 м 27,8 с
32° 50' 49''
SB0
54°
Геркулес
16 ч 28 м 22,3 с
32° 50' 59''
S0
30°
Малый Лев
10 ч 51 м 46,2 с
32° 54' 01''
SBb
112°

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.