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 23 м 48,3 с
34° 50' 34''
S
99°
Волопас
14 ч 24 м 7,3 с
34° 51' 33''
Sab
130°
Гончие Псы
12 ч 59 м 1,8 с
34° 51' 43''
SBm
15°
Волопас
14 ч 24 м 6,4 с
34° 51' 55''
S
Северная Корона
16 ч 17 м 9,2 с
34° 52' 46''
SBa
138°
Пегас
23 ч 12 м 25,5 с
34° 52' 52''
Sbc
132°
Волопас
14 ч 24 м 5,9 с
34° 53' 33''
SB0-a
18°
Северная Корона
16 ч 17 м 40,5 с
35° 00' 15''
S0
Гончие Псы
14 ч 3 м 31,3 с
35° 01' 29''
S0
27°
Геркулес
16 ч 30 м 38,8 с
35° 03' 20''
SBb
10°
Гончие Псы
12 ч 41 м 44,4 с
35° 03' 46''
SBb/P
Северная Корона
16 ч 17 м 43,9 с
35° 05' 15''
Sab
105°
Волопас
14 ч 19 м 21,4 с
35° 05' 32''
Sc
96°
Северная Корона
16 ч 14 м 26,2 с
35° 06' 33''
S0-a
156°
Северная Корона
16 ч 17 м 25,5 с
35° 08' 09''
SBab
124°
Волопас
14 ч 19 м 17,6 с
35° 08' 18''
S0-a
61°
Северная Корона
16 ч 18 м 54,5 с
35° 09' 14''
Sb
17°
Близнецы
7 ч 8 м 21,2 с
35° 10' 12''
Sa
35°
Северная Корона
16 ч 18 м 23,5 с
35° 10' 28''
Sbc
100°
Гончие Псы
13 ч 5 м 1 с
35° 10' 40''
S0
Волопас
14 ч 20 м 26,4 с
35° 11' 21''
Sc
165°
Волопас
14 ч 21 м 38,3 с
35° 12' 18''
S0
Персей
3 ч 1 м 42,3 с
35° 12' 21''
S0
70°
Волопас
14 ч 21 м 24,9 с
35° 16' 14''
SBa
Треугольник
1 ч 50 м 44,1 с
35° 17' 05''
SBb
145°
Волопас
14 ч 30 м 25,4 с
35° 19' 17''
Sab
50°
Персей
3 ч 11 м 7,8 с
35° 19' 31''
SB0-a
63°
Гончие Псы
12 ч 48 м 45,7 с
35° 19' 58''
Sbс
40°
Геркулес
16 ч 33 м 17,8 с
35° 20' 32''
Sa
Волопас
14 ч 16 м 7,4 с
35° 20' 38''
Sab
30°
Треугольник
1 ч 38 м 18,6 с
35° 21' 53''
Sa
167°
Рысь
9 ч 5 м 59,5 с
35° 22' 38''
SBa
123°
Малый Лев
9 ч 59 м 41,2 с
35° 23' 36''
Sc
166°
Волопас
14 ч 29 м 33,8 с
35° 27' 43''
SBb
81°
Треугольник
2 ч 32 м 24 с
35° 29' 42''
Sd
65°
Пегас
22 ч 38 м 13,2 с
35° 29' 55''
SBa
Треугольник
1 ч 36 м 48,9 с
35° 30' 45''
SB0
24°
Большая Медведица
11 ч 29 м 38,5 с
35° 30' 54''
SBab
Пегас
22 ч 38 м 44,9 с
35° 32' 26''
Sa
39°
Треугольник
1 ч 47 м 16 с
35° 33' 47''
Sab
36°
Геркулес
17 ч 46 м 7,5 с
35° 34' 10''
Sab
Геркулес
17 ч 46 м 17,1 с
35° 34' 20''
SBbc
145°
Большая Медведица
11 ч 29 м 17,3 с
35° 34' 32''
SBbc
145°
Гончие Псы
13 ч 35 м 55,1 с
35° 35' 18''
SBc
60°
Персей
3 ч 53 м 2,44 с
35° 35' 22,10''
Sc
Гончие Псы
13 ч 42 м 21,9 с
35° 37' 27''
SBb
153°
Гончие Псы
13 ч 42 м 8,3 с
35° 39' 14''
S0
10°
Андромеда
1 ч 33 м 31,1 с
35° 40' 06''
SB0-a
Северная Корона
16 ч 16 м 30,6 с
35° 42' 27''
SBa
45°
Волопас
14 ч 12 м 51,3 с
35° 42' 40''
S0-a
125°

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.