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
Гончие Псы
13 ч 21 м 24,4 с
38° 32' 18''
SBcd
128°
Волопас
14 ч 40 м 38,9 с
38° 38' 17''
Sbc
40°
Персей
3 ч 9 м 17,3 с
38° 38' 57''
Sd
54°
Ящерица
22 ч 11 м 48,6 с
38° 41' 56''
SBa
156°
Ящерица
22 ч 11 м 31,3 с
38° 43' 15''
S0
Волопас
14 ч 45 м 14,2 с
38° 43' 45''
Sb
120°
Волопас
14 ч 45 м 19,6 с
38° 43' 58''
SBb
33°
Гончие Псы
13 ч 21 м 56,6 с
38° 44' 07''
SBc
130°
Большая Медведица
11 ч 24 м 43,6 с
38° 45' 47''
S0
18°
Андромеда
2 ч 8 м 44,4 с
38° 46' 38''
SBbc
113°
Волопас
14 ч 45 м 24,5 с
38° 46' 49''
SB
15°
Гончие Псы
13 ч 40 м 40 с
38° 47' 40''
SBb
56°
Волопас
14 ч 45 м 18,8 с
38° 48' 23''
S
153°
Малый Лев
10 ч 13 м 55,2 с
38° 50' 34''
S
140°
Волопас
14 ч 10 м 31,5 с
38° 53' 38''
SBb
75°
Гончие Псы
14 ч 0 м 20,1 с
38° 54' 55''
SBbc
120°
Северная Корона
16 ч 22 м 0,4 с
38° 54' 57''
S0
40°
Северная Корона
16 ч 7 м 41,6 с
38° 55' 53''
S0
Северная Корона
16 ч 21 м 52,3 с
38° 56' 12''
SBc
Геркулес
16 ч 36 м 32,6 с
39° 01' 42''
Sb
45°
Рысь
7 ч 46 м 53 с
39° 01' 57''
S0
27°
Андромеда
2 ч 10 м 9,5 с
39° 11' 28''
Sa/P
141°
Рысь
7 ч 40 м 39,3 с
39° 14' 00''
SBb
81°
Волопас
14 ч 12 м 38,1 с
39° 18' 36''
Sab
108°
Персей
3 ч 12 м 33,1 с
39° 19' 09''
Sb
27°
Андромеда
2 ч 21 м 28,7 с
39° 22' 32,65''
Sb:
Гончие Псы
12 ч 24 м 36,4 с
39° 22' 58''
Sa
127°
Гончие Псы
12 ч 10 м 32,3 с
39° 24' 24''
SBa
146°
Гончие Псы
12 ч 10 м 49,4 с
39° 28' 23''
SBb
48°
Волопас
14 ч 16 м 23,7 с
39° 30' 08''
SBa
144°
Геркулес
16 ч 28 м 39,1 с
39° 31' 08''
S0
60°
Геркулес
16 ч 28 м 31 с
39° 31' 16''
S0
120°
Волопас
15 ч 5 м 53,2 с
39° 31' 22''
SBb
150°
Рысь
8 ч 54 м 46,3 с
39° 32' 21''
Sa
165°
Геркулес
16 ч 28 м 53,1 с
39° 33' 39''
S
Гончие Псы
13 ч 50 м 50,5 с
39° 34' 31''
Sab
137°
Гончие Псы
13 ч 53 м 2 с
39° 34' 51''
Sc
158°
Волопас
14 ч 16 м 31,7 с
39° 35' 18''
S
12°
Гончие Псы
13 ч 19 м 3,1 с
39° 35' 22''
SBc
130°
Волопас
14 ч 16 м 32,1 с
39° 35' 31''
S
135°
Геркулес
18 ч 12 м 21,9 с
39° 38' 00''
Sbc
50°
Геркулес
16 ч 56 м 3,4 с
39° 38' 46''
S
123°
Большая Медведица
10 ч 25 м 43,4 с
39° 38' 50''
(R)SAB0
Гончие Псы
13 ч 52 м 23 с
39° 41' 17''
S
20°
Гончие Псы
12 ч 10 м 53,3 с
39° 44' 55''
S
Гончие Псы
12 ч 10 м 54,3 с
39° 45' 26''
Sd
75°
Геркулес
16 ч 53 м 52,21 с
39° 45' 37,60''
S0
Рысь
8 ч 0 м 23,8 с
39° 49' 51''
SB0
Рысь
8 ч 0 м 33,2 с
39° 50' 26''
Sd
15°
Лира
18 ч 29 м 38,7 с
39° 51' 54''
Sa
63°

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.