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
Рысь
9 ч 1 м 1,8 с
35° 45' 45''
SBc
Андромеда
22 ч 58 м 32,5 с
35° 48' 11''
SBa
84°
Малый Лев
9 ч 41 м 16,62 с
35° 52' 56,17''
Sb
162°
Треугольник
2 ч 15 м 51,15 с
35° 54' 48,89''
Sb
38°
Волопас
14 ч 10 м 47,7 с
35° 54' 49''
S0-a
150°
Андромеда
1 ч 57 м 42,4 с
35° 54' 57''
SBbc
125°
Гончие Псы
13 ч 26 м 9,1 с
35° 56' 04''
SBbc
155°
Геркулес
16 ч 37 м 59,8 с
35° 59' 45''
SB0-a
37°
Гончие Псы
13 ч 26 м 28,6 с
36° 00' 38''
Sc
56°
Андромеда
1 ч 52 м 16,8 с
36° 02' 12''
S0
Андромеда
1 ч 52 м 54 с
36° 03' 12''
Sc
45°
Геркулес
17 ч 19 м 6,4 с
36° 03' 41''
S
81°
Андромеда
1 ч 52 м 37,7 с
36° 07' 37''
S
90°
Волопас
14 ч 19 м 35,3 с
36° 08' 27''
Sb
170°
Андромеда
1 ч 52 м 41,6 с
36° 08' 40''
S0-a
114°
Малый Лев
9 ч 43 м 46,1 с
36° 10' 47''
SBb
135°
Ящерица
22 ч 24 м 9,1 с
36° 12' 01''
S0
Андромеда
1 ч 53 м 29,6 с
36° 13' 17''
S0-a
112°
Андромеда
1 ч 52 м 50,6 с
36° 13' 23''
S0
135°
Волопас
14 ч 15 м 34 с
36° 13' 37''
SABbc
115°
Гончие Псы
13 ч 59 м 43,5 с
36° 14' 17''
Sa
81°
Малый Лев
9 ч 43 м 19,1 с
36° 14' 54''
S0
64°
Рысь
8 ч 12 м 57,8 с
36° 15' 13''
SBb
45°
Гончие Псы
13 ч 11 м 31,4 с
36° 16' 54''
Sa
102°
Лира
18 ч 40 м 39,9 с
36° 17' 22''
S0-a
75°
Волопас
14 ч 32 м 39,7 с
36° 18' 09''
SBb
137°
Ящерица
22 ч 21 м 45,2 с
36° 20' 59''
S0-a
60°
Волопас
14 ч 30 м 1,4 с
36° 21' 37''
SB0-a
145°
Гончие Псы
12 ч 57 м 47,7 с
36° 22' 12''
SBbc
62°
Северная Корона
16 ч 21 м 27,8 с
36° 22' 38''
S0
Гончие Псы
13 ч 24 м 51,4 с
36° 22' 44''
S0
80°
Ящерица
22 ч 22 м 13,5 с
36° 23' 13''
Sb
57°
Гончие Псы
13 ч 25 м 1,2 с
36° 23' 59''
S0
Волопас
14 ч 14 м 27,2 с
36° 24' 16''
Sbc
160°
Большая Медведица
11 ч 36 м 33,2 с
36° 24' 37''
SBc/P
133°
Гончие Псы
13 ч 25 м 1,4 с
36° 26' 15''
SBd
97°
Андромеда
1 ч 46 м 22,6 с
36° 27' 36''
Sb
30°
Волопас
14 ч 24 м 20,6 с
36° 27' 41''
SBbc
157°
Геркулес
16 ч 54 м 47,4 с
36° 30' 06''
SBc
85°
Волопас
14 ч 36 м 2,5 с
36° 30' 13''
Sa
Волопас
14 ч 35 м 50 с
36° 32' 37''
S0
105°
Большая Медведица
11 ч 41 м 18,5 с
36° 32' 48''
Sb
87°
Волопас
14 ч 37 м 22 с
36° 34' 04''
SBa
150°
Волопас
14 ч 17 м 2,4 с
36° 34' 16''
SB0-a
62°
Волопас
14 ч 17 м 4,8 с
36° 34' 29''
Sbc
58°
Гончие Псы
13 ч 13 м 28 с
36° 35' 36''
Sc
170°
Малый Лев
10 ч 52 м 31 с
36° 37' 08''
SBm
38°
Гончие Псы
13 ч 10 м 38,2 с
36° 38' 03''
SBm
173°
Геркулес
17 ч 43 м 56,2 с
36° 48' 02''
Sb
163°
Андромеда
1 ч 53 м 8,4 с
36° 49' 11''
S0
85°

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.