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
Дева
12 ч 42 м 25,3 с
-06° 58' 15''
Sab
45°
Водолей
21 ч 26 м 42,2 с
-06° 59' 41''
SBab
25°
Водолей
21 ч 26 м 57,8 с
-07° 01' 16''
SBc
Дева
12 ч 42 м 25,4 с
-07° 02' 41''
SBbc
39°
Кит
0 ч 51 м 4,5 с
-07° 03' 55''
SBcd/P
126°
Кит
0 ч 15 м 7,6 с
-07° 06' 24''
Sa
93°
Кит
2 ч 35 м 32,6 с
-07° 09' 18''
SBc
60°
Кит
0 ч 14 м 30,5 с
-07° 10' 04''
SBbc
81°
Дева
13 ч 49 м 11,2 с
-07° 13' 24''
S0
30°
Эридан
3 ч 17 м 53,4 с
-07° 17' 51''
SBb/P
34°
Кит
1 ч 33 м 5,4 с
-07° 18' 44''
SBd
18°
Кит
0 ч 55 м 2,2 с
-07° 20' 01''
Sc
90°
Кит
1 ч 35 м 5,7 с
-07° 20' 25''
Sb
155°
Весы
15 ч 21 м 32,5 с
-07° 22' 39''
Sb
75°
Водолей
22 ч 56 м 41,4 с
-07° 22' 47''
Sc
144°
Эридан
3 ч 20 м 40,7 с
-07° 23' 39''
S0
28°
Дева
14 ч 17 м 40,3 с
-07° 25' 01''
SBab
139°
Дева
12 ч 32 м 17,4 с
-07° 33' 48''
SBc
153°
Эридан
2 ч 45 м 59,8 с
-07° 34' 40''
Sc
30°
Кит
0 ч 59 м 49,9 с
-07° 34' 41''
SBcd
141°
Кит
1 ч 1 м 33,7 с
-07° 35' 18''
SBdm
10°
Кит
2 ч 9 м 50,7 с
-07° 45' 45''
S0
150°
Дева
13 ч 9 м 40,6 с
-07° 49' 59''
SBb
95°
Эридан
2 ч 49 м 9,4 с
-07° 50' 17''
Sm
18°
Дева
13 ч 54 м 0 с
-07° 55' 50''
SBa
59°
Дева
13 ч 4 м 55,8 с
-07° 56' 47''
SBd
145°
Эридан
5 ч 7 м 44,9 с
-08° 01' 08''
Sa
90°
Дева
13 ч 5 м 48,9 с
-08° 01' 12''
SB0
Секстант
9 ч 48 м 53,8 с
-08° 03' 04''
Sc
46°
Дева
12 ч 31 м 4,3 с
-08° 03' 13''
SBc
75°
Водолей
22 ч 6 м 21,8 с
-08° 05' 22''
S0
39°
Кит
2 ч 39 м 29 с
-08° 07' 57''
Sc
150°
Кит
2 ч 40 м 32,8 с
-08° 08' 50''
S0-a
88°
Дева
13 ч 5 м 5,8 с
-08° 09' 38''
SBd
20°
Дева
12 ч 27 м 28,1 с
-08° 10' 05''
SBc
79°
Дева
12 ч 27 м 38,5 с
-08° 16' 45''
SBab
Кит
0 ч 34 м 46,4 с
-08° 23' 46''
SABbc
36°
Дева
13 ч 36 м 39,9 с
-08° 24' 06''
Sab
55°
Кит
2 ч 40 м 23,9 с
-08° 26' 03''
SBc
18°
Водолей
23 ч 19 м 4,8 с
-08° 29' 11''
Sb
145°
Дева
13 ч 36 м 8,2 с
-08° 29' 52''
S0-a
110°
Эридан
4 ч 33 м 59,8 с
-08° 34' 45''
SBc/P
142°
Весы
15 ч 40 м 15,6 с
-08° 36' 03''
S0-a
140°
Секстант
9 ч 41 м 54,5 с
-08° 36' 12''
Sc
145°
Дева
12 ч 54 м 3,1 с
-08° 39' 12''
Sb
30°
Дева
12 ч 46 м 3,3 с
-08° 39' 19''
SBa/P
119°
Чаша
11 ч 23 м 32,2 с
-08° 39' 31''
SBbc
110°
Дева
12 ч 49 м 2,2 с
-08° 39' 50''
SBb
45°
Кит
2 ч 4 м 18,9 с
-08° 44' 06''
S0
179°
Дева
12 ч 53 м 58,5 с
-08° 46' 31''
Sa
15°

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.