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
Треугольник
1 ч 35 м 52,2 с
33° 40' 55''
S0
Андромеда
1 ч 14 м 4,6 с
33° 42' 19''
SB0
20°
Гончие Псы
13 ч 50 м 35,9 с
33° 42' 19''
SB0
165°
Рысь
9 ч 19 м 41,41 с
33° 44' 17,43''
SB0-a
112°
Гончие Псы
13 ч 50 м 40,5 с
33° 45' 42''
S
56°
Пегас
22 ч 36 м 32,2 с
33° 47' 46''
S0
45°
Андромеда
1 ч 24 м 26,9 с
33° 47' 56''
Sc
75°
Близнецы
7 ч 27 м 26,2 с
33° 48' 43''
S0
127°
Близнецы
7 ч 28 м 53,5 с
33° 49' 08''
S
65°
Гончие Псы
14 ч 1 м 41,4 с
33° 49' 36''
SB
164°
Близнецы
7 ч 29 м 4,8 с
33° 51' 39''
SBc
83°
Рысь
9 ч 19 м 19,04 с
33° 52' 51,02''
Sb
Андромеда
1 ч 23 м 59,8 с
33° 54' 26''
Sab
116°
Пегас
22 ч 37 м 28,1 с
33° 55' 24''
S
50°
Пегас
22 ч 36 м 3,5 с
33° 56' 54''
Scd
132°
Рысь
8 ч 10 м 15,2 с
33° 57' 22''
SBc
10°
Лира
18 ч 50 м 44,2 с
33° 57' 37''
S0
100°
Пегас
22 ч 35 м 58,3 с
33° 58' 00''
SBbc
99°
Пегас
22 ч 36 м 3,5 с
33° 58' 35''
SBbc
52°
Пегас
22 ч 36 м 20,3 с
33° 59' 08''
SB0-a
172°
Волопас
14 ч 40 м 26,1 с
33° 59' 20''
Sd
135°
Пегас
22 ч 43 м 18,5 с
33° 59' 55''
SBcd
91°
Малый Лев
9 ч 39 м 8 с
34° 00' 22''
Sc
165°
Андромеда
1 ч 25 м 20,7 с
34° 01' 31''
Sbc/P
108°
Лира
18 ч 33 м 1,5 с
34° 03' 39''
SBc
138°
Пегас
22 ч 38 м 37,8 с
34° 04' 18''
SBbc
160°
Пегас
23 ч 6 м 4,8 с
34° 06' 29''
S0
146°
Треугольник
1 ч 56 м 38,2 с
34° 10' 39''
Sb
138°
Лира
18 ч 28 м 8,1 с
34° 18' 09''
Sc
153°
Пегас
22 ч 44 м 12,2 с
34° 21' 06''
Sc
26°
Пегас
22 ч 37 м 26,6 с
34° 22' 26''
SBab
177°
Треугольник
2 ч 48 м 16,1 с
34° 25' 12''
Sab
100°
Пегас
22 ч 37 м 5,1 с
34° 25' 13''
Sbc
171°
Рысь
9 ч 16 м 46,6 с
34° 25' 56''
SBm
63°
Пегас
22 ч 37 м 19,5 с
34° 26' 54''
S0-a
151°
Пегас
22 ч 37 м 21,9 с
34° 28' 56''
S
139°
Малый Лев
9 ч 24 м 18,6 с
34° 30' 48''
SB0-a
85°
Треугольник
2 ч 38 м 55,7 с
34° 37' 19''
SBb
146°
Андромеда
1 ч 26 м 30,9 с
34° 40' 34''
Sb
146°
Гончие Псы
13 ч 35 м 13,4 с
34° 40' 38''
Sab
80°
Гончие Псы
14 ч 3 м 11,9 с
34° 41' 04''
Sc
Андромеда
1 ч 26 м 21,6 с
34° 42' 12''
SBb
68°
Малый Лев
10 ч 48 м 24,7 с
34° 42' 41''
SB/P
60°
Рысь
8 ч 44 м 8,1 с
34° 43' 03''
SBbc
90°
Андромеда
1 ч 26 м 18,8 с
34° 45' 15''
SB0-a
34°
Гончие Псы
14 ч 3 м 0,6 с
34° 45' 24''
Sa
50°
Персей
2 ч 42 м 35,6 с
34° 45' 51''
SBa
113°
Гончие Псы
13 ч 59 м 31,2 с
34° 46' 24''
Sbc
88°
Пегас
22 ч 35 м 31,6 с
34° 48' 14''
S0
Гончие Псы
13 ч 30 м 42,7 с
34° 49' 52''
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.