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
17 ч 8 м 32,7 с
42° 20' 21''
Sc
115°
Персей
3 ч 4 м 32,3 с
42° 20' 25''
S0-a
153°
Андромеда
2 ч 22 м 32,91 с
42° 20' 53,95''
Sb и SA(s)b
22°
Персей
3 ч 4 м 37,2 с
42° 21' 46''
S
Волопас
14 ч 55 м 15,4 с
42° 30' 26''
S
Гончие Псы
12 ч 9 м 36,2 с
42° 32' 04''
SB0
144°
Волопас
14 ч 54 м 16,4 с
42° 33' 31''
S0
Персей
3 ч 1 м 59,8 с
42° 35' 08''
SBab
145°
Волопас
15 ч 6 м 33,7 с
42° 38' 31''
S0+S0
30°
Волопас
15 ч 30 м 36,6 с
42° 43' 03''
SBbc
Геркулес
16 ч 50 м 5,2 с
42° 44' 23''
SBb
118°
Волопас
15 ч 29 м 44 с
42° 46' 43''
S0
Волопас
14 ч 40 м 9,3 с
42° 46' 45''
Sbc
116°
Персей
3 ч 5 м 30,9 с
42° 50' 08''
SBbc
122°
Волопас
15 ч 29 м 44,9 с
42° 55' 09''
SBab
99°
Волопас
15 ч 28 м 12,6 с
42° 55' 47''
S
Волопас
15 ч 28 м 16,6 с
42° 56' 41''
S
27°
Большая Медведица
10 ч 20 м 50 с
42° 58' 18''
Sa (
166°
Большая Медведица
10 ч 21 м 0,5 с
42° 59' 7,20''
Sb (
97°
Большая Медведица
10 ч 20 м 31,6 с
43° 01' 17''
SBa
20°
Персей
2 ч 56 м 36,3 с
43° 02' 50''
SB0
Гончие Псы
12 ч 7 м 2,9 с
43° 04' 00''
S0-a
150°
Гончие Псы
13 ч 20 м 30 с
43° 05' 04''
S
143°
Гончие Псы
13 ч 23 м 10,4 с
43° 05' 10''
Sc
174°
Гончие Псы
12 ч 7 м 46,1 с
43° 07' 35''
S0
18°
Лира
19 ч 20 м 57,3 с
43° 07' 56''
SBb
25°
Гончие Псы
13 ч 52 м 9,8 с
43° 14' 35''
Sc
109°
Гончие Псы
13 ч 25 м 13,9 с
43° 16' 02''
Sb
90°
Лира
18 ч 14 м 41,3 с
43° 16' 07''
Sb
69°
Большая Медведица
11 ч 26 м 8,1 с
43° 35' 11''
Sb
178°
Геркулес
17 ч 15 м 2,7 с
43° 39' 37''
Sa
45°
Гончие Псы
12 ч 9 м 29,7 с
43° 41' 08''
S0-a
150°
Гончие Псы
12 ч 13 м 16,8 с
43° 41' 53''
Sc
166°
Большая Медведица
10 ч 51 м 42,4 с
43° 42' 46''
S0-a
10°
Геркулес
17 ч 13 м 17,9 с
43° 46' 56''
Sab
172°
Андромеда
0 ч 57 м 40,5 с
43° 47' 31''
SBbc
105°
Андромеда
0 ч 57 м 39 с
43° 48' 05''
S0
111°
Геркулес
17 ч 16 м 16,5 с
43° 49' 15''
SBa
170°
Гончие Псы
13 ч 46 м 18,6 с
43° 51' 06''
S0-a
177°
Гончие Псы
13 ч 46 м 23,4 с
43° 52' 21''
SBc
148°
Большая Медведица
11 ч 58 м 31,3 с
43° 56' 50''
Sb
66°
Гончие Псы
12 ч 9 м 8,8 с
44° 00' 13''
SBbc
87°
Большая Медведица
9 ч 49 м 17,2 с
44° 01' 32''
S0
81°
Гончие Псы
13 ч 12 м 11,7 с
44° 02' 14''
Sc
28°
Большая Медведица
9 ч 48 м 43,6 с
44° 04' 54''
SBc
53°
Большая Медведица
11 ч 52 м 49,2 с
44° 07' 17''
Sc
Большая Медведица
9 ч 50 м 11,2 с
44° 17' 43''
Sc
161°
Большая Медведица
9 ч 50 м 33,2 с
44° 18' 53''
S
70°
Большая Медведица
9 ч 50 м 34,5 с
44° 19' 25''
S
129°
Большая Медведица
9 ч 50 м 39,4 с
44° 19' 51''
S
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.