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
Геркулес
16 ч 43 м 3,7 с
36° 49' 55''
Sc
15°
Гончие Псы
13 ч 40 м 9 с
36° 51' 41''
SBcd
66°
Большая Медведица
11 ч 52 м 55,3 с
36° 59' 13''
SB0
10°
Гончие Псы
13 ч 10 м 56,1 с
37° 03' 31''
SBbc
65°
Северная Корона
16 ч 19 м 21,6 с
37° 04' 08''
Sbc
125°
Ящерица
22 ч 51 м 2,8 с
37° 05' 18''
S0
123°
Северная Корона
16 ч 19 м 18,2 с
37° 05' 43''
Sc
Гончие Псы
12 ч 44 м 26,3 с
37° 07' 16''
SBbc
55°
Волопас
14 ч 22 м 28,6 с
37° 07' 22''
S0
100°
Треугольник
2 ч 30 м 48,8 с
37° 08' 09''
Sb
148°
Андромеда
1 ч 27 м 40,6 с
37° 10' 59''
SBbc
140°
Северная Корона
16 ч 23 м 21 с
37° 15' 30''
Sb
165°
Гончие Псы
12 ч 59 м 9 с
37° 18' 34''
Sab
90°
Малый Лев
10 ч 36 м 16 с
37° 19' 29''
Sc
122°
Персей
2 ч 43 м 29,9 с
37° 20' 29''
Sc
Северная Корона
16 ч 2 м 40,4 с
37° 21' 34''
Sc
Гончие Псы
13 ч 58 м 37,9 с
37° 25' 31''
Sb
Андромеда
0 ч 8 м 42,3 с
37° 26' 53''
Sa
111°
Гончие Псы
13 ч 58 м 33,7 с
37° 27' 13''
SBb/P
Малый Лев
10 ч 37 м 37,9 с
37° 27' 23''
SBa
158°
Андромеда
2 ч 12 м 19,7 с
37° 28' 39''
Sb
149°
Андромеда
2 ч 11 м 17,4 с
37° 29' 51''
SBab
135°
Андромеда
2 ч 11 м 1,2 с
37° 39' 58''
Sbc
20°
Малый Лев
9 ч 36 м 52,45 с
37° 41' 41,19''
SA
103°
Андромеда
1 ч 44 м 35,5 с
37° 41' 47''
Sc
20°
Геркулес
17 ч 25 м 8,9 с
37° 45' 37''
S
156°
Северная Корона
16 ч 19 м 48,1 с
37° 46' 27''
Sd/P
18°
Рысь
7 ч 58 м 28,1 с
37° 47' 12''
S0
145°
Гончие Псы
13 ч 56 м 50,9 с
37° 47' 50''
SBa
90°
Северная Корона
16 ч 20 м 9,4 с
37° 47' 55''
S0
156°
Северная Корона
16 ч 19 м 42 с
37° 48' 24''
Sc
87°
Гончие Псы
12 ч 17 м 29,9 с
37° 48' 28''
Sc
48°
Гончие Псы
13 ч 52 м 32,1 с
37° 49' 01''
SBd
164°
Гончие Псы
13 ч 47 м 55,7 с
37° 49' 34''
SBb
30°
Гончие Псы
13 ч 53 м 13,1 с
37° 52' 59''
SBb
76°
Гончие Псы
13 ч 53 м 28 с
37° 54' 54''
SBb
100°
Северная Корона
16 ч 22 м 59,6 с
37° 56' 57''
S0-a
Северная Корона
16 ч 21 м 43,2 с
37° 59' 47''
S0
Большая Медведица
11 ч 52 м 2,2 с
38° 01' 11''
S
90°
Андромеда
2 ч 3 м 27,9 с
38° 07' 03''
SBa
65°
Гончие Псы
13 ч 59 м 50,9 с
38° 10' 55''
SBb
145°
Гончие Псы
13 ч 50 м 53,2 с
38° 14' 25''
S
110°
Гончие Псы
13 ч 47 м 45,4 с
38° 15' 34''
Sbc
110°
Андромеда
2 ч 3 м 44,9 с
38° 15' 34''
Sc
150°
Гончие Псы
13 ч 50 м 54 с
38° 16' 29''
Sc
91°
Гончие Псы
13 ч 47 м 45,2 с
38° 18' 16''
Sc/P
92°
Гончие Псы
13 ч 36 м 15,1 с
38° 20' 36''
Sbc
126°
Персей
3 ч 8 м 15,4 с
38° 22' 56''
Sb
123°
Гончие Псы
13 ч 54 м 35,3 с
38° 26' 58''
S
63°
Волопас
14 ч 37 м 14,6 с
38° 27' 16''
SBb
70°

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.