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
12 ч 10 м 1,7 с
39° 52' 58''
SBcd
100°
Волопас
14 ч 27 м 2,4 с
39° 57' 27''
Sbc
78°
Гончие Псы
13 ч 49 м 44,3 с
39° 59' 07''
Sb
43°
Гончие Псы
13 ч 48 м 55,8 с
39° 59' 11''
S0-a
110°
Лира
18 ч 33 м 33,7 с
40° 02' 57''
Sc
140°
Лира
18 ч 37 м 26,2 с
40° 03' 28''
Sbc
130°
Рысь
9 ч 14 м 5 с
40° 06' 49''
SBa
74°
Рысь
9 ч 21 м 48 с
40° 09' 07''
Sa
13°
Ящерица
22 ч 47 м 32,9 с
40° 14' 21''
SBa
81°
Геркулес
17 ч 12 м 55,6 с
40° 16' 02''
Sbc
103°
Гончие Псы
13 ч 54 м 0,4 с
40° 16' 40''
S0-a
138°
Гончие Псы
13 ч 53 м 26,7 с
40° 16' 59''
S0
145°
Волопас
14 ч 22 м 53,2 с
40° 18' 36''
S
Ящерица
22 ч 25 м 53,9 с
40° 18' 56''
SBb
15°
Гончие Псы
13 ч 53 м 26,73 с
40° 18' 9,91''
S0 и E2
72°
Гончие Псы
13 ч 53 м 45,5 с
40° 20' 20''
S0
35°
Гончие Псы
13 ч 53 м 21,5 с
40° 21' 50''
SBbc
40°
Лира
18 ч 42 м 42,8 с
40° 22' 02''
SBb
12°
Волопас
14 ч 23 м 1,6 с
40° 22' 40''
S0
Гончие Псы
13 ч 19 м 37,8 с
40° 23' 11''
Sa
143°
Волопас
14 ч 22 м 56,5 с
40° 25' 01''
Sc
Волопас
15 ч 31 м 30,6 с
40° 25' 50''
Sb
37°
Волопас
14 ч 38 м 16,2 с
40° 27' 28''
Sd
177°
Гончие Псы
13 ч 55 м 40 с
40° 27' 44''
SBbc
Геркулес
16 ч 25 м 44,4 с
40° 28' 32''
S0
145°
Андромеда
1 ч 21 м 20,3 с
40° 29' 19''
SBc
150°
Ящерица
22 ч 16 м 52,5 с
40° 30' 19''
S0
133°
Ящерица
22 ч 18 м 17,7 с
40° 33' 47''
Sd
157°
Геркулес
16 ч 31 м 34,4 с
40° 33' 56''
Sb
128°
Волопас
14 ч 51 м 38,9 с
40° 35' 58''
Sb
35°
Геркулес
16 ч 29 м 57,4 с
40° 37' 49''
S0
92°
Геркулес
15 ч 52 м 52,9 с
40° 38' 48''
SBb
174°
Лира
19 ч 1 м 41,6 с
40° 44' 45''
Sm
24°
Лира
19 ч 1 м 41,9 с
40° 45' 33''
S
Геркулес
17 ч 17 м 6,6 с
40° 50' 42''
SBcd
10°
Андромеда
23 ч 22 м 6,6 с
40° 50' 42''
SBc
167°
Большая Медведица
11 ч 3 м 53,2 с
40° 50' 57''
S0p+Sp
Геркулес
16 ч 23 м 6,3 с
40° 51' 30''
S
Андромеда
2 ч 35 м 24,8 с
40° 52' 10''
Sa
132°
Персей
2 ч 39 м 16,6 с
40° 52' 22''
Sc
97°
Персей
3 ч 9 м 42,3 с
40° 53' 35''
S0-a
22°
Андромеда
2 ч 35 м 18,5 с
40° 55' 37''
S0
110°
Геркулес
16 ч 25 м 5,8 с
40° 55' 44''
Sb
30°
Геркулес
16 ч 25 м 2,4 с
40° 56' 47''
Sc
Гончие Псы
14 ч 0 м 54,5 с
40° 59' 17''
SB
75°
Ящерица
22 ч 10 м 9,2 с
41° 01' 02''
SBc
144°
Ящерица
22 ч 2 м 57,9 с
41° 03' 34''
Sa
112°
Волопас
15 ч 44 м 21,5 с
41° 05' 09''
Sab
175°
Волопас
15 ч 44 м 27,6 с
41° 07' 15''
SBb
140°
Гончие Псы
12 ч 41 м 33 с
41° 09' 04''
SBm
25°

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.