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
Кассиопея
0 ч 52 м 4,34 с
47° 33' 1,65''
SAB(rs)b
12°
Дракон
18 ч 49 м 0,9 с
47° 39' 27''
SBbc/P
90°
Большая Медведица
11 ч 41 м 16,5 с
47° 41' 28''
SBc/P
160°
Большая Медведица
11 ч 53 м 41,4 с
47° 51' 36''
Sbc
120°
Волопас
15 ч 1 м 51 с
47° 52' 33''
Sb
170°
Большая Медведица
11 ч 37 м 50,5 с
47° 52' 54''
SBm/P
113°
Гончие Псы
12 ч 16 м 11,8 с
47° 52' 59''
S0-a
141°
Большая Медведица
11 ч 37 м 44,1 с
47° 53' 36''
SBb
152°
Гончие Псы
13 ч 34 м 2,9 с
47° 54' 52''
SBcd
167°
Геркулес
17 ч 44 м 33,7 с
48° 06' 52''
Sab
128°
Большая Медведица
13 ч 38 м 17,4 с
48° 16' 39''
Sab/P
30°
Большая Медведица
11 ч 14 м 11 с
48° 19' 06''
SBb
125°
Геркулес
17 ч 10 м 20,7 с
48° 19' 54''
Sab
156°
Геркулес
16 ч 26 м 8,3 с
48° 22' 03''
Sc
145°
Большая Медведица
11 ч 49 м 40,2 с
48° 25' 32''
SBcd
Большая Медведица
14 ч 0 м 47,9 с
48° 26' 35''
Scd
127°
Волопас
14 ч 37 м 1,6 с
48° 32' 43''
SBbc
38°
Волопас
14 ч 26 м 12 с
48° 33' 52''
Sb
90°
Волопас
14 ч 36 м 11,3 с
48° 35' 07''
SBd
Волопас
15 ч 27 м 1,5 с
48° 36' 50''
S0
33°
Волопас
15 ч 26 м 48,2 с
48° 36' 54''
S
Большая Медведица
12 ч 2 м 50,6 с
48° 38' 12''
Sb
105°
Волопас
14 ч 34 м 52,4 с
48° 39' 45''
SB0-a
170°
Волопас
14 ч 34 м 45,1 с
48° 40' 13''
SBb
127°
Большая Медведица
11 ч 48 м 56,3 с
48° 40' 29''
SB0-a
126°
Большая Медведица
11 ч 51 м 47,6 с
48° 40' 59''
SA
Большая Медведица
11 ч 48 м 38,2 с
48° 42' 41''
SBc
165°
Волопас
14 ч 35 м 29,6 с
48° 44' 30''
SB0-a
85°
Гончие Псы
12 ч 23 м 59,1 с
48° 46' 48''
Sbc
77°
Волопас
15 ч 2 м 25,3 с
48° 52' 41''
Sa
160°
Рысь
8 ч 14 м 40 с
49° 03' 43''
SBc
165°
Большая Медведица
8 ч 54 м 53,8 с
49° 09' 37''
Sc
27°
Большая Медведица
14 ч 2 м 50,4 с
49° 10' 21''
SBa
115°
Большая Медведица
9 ч 24 м 2,9 с
49° 12' 14''
SBb
50°
Большая Медведица
9 ч 24 м 16,2 с
49° 14' 57''
Sbc
134°
Большая Медведица
9 ч 24 м 37,7 с
49° 21' 26''
Sc
138°
Волопас
14 ч 56 м 19 с
49° 23' 55''
Sc
64°
Волопас
14 ч 32 м 46,4 с
49° 27' 25''
Sbc
47°
Большая Медведица
12 ч 6 м 8,3 с
49° 34' 58''
Sbc
167°
Волопас
14 ч 29 м 48,7 с
49° 37' 21''
SBc
90°
Волопас
14 ч 57 м 6,6 с
49° 40' 07''
SBb
Волопас
14 ч 56 м 23,9 с
49° 41' 44''
S0-a
110°
Волопас
14 ч 55 м 53,6 с
49° 43' 33''
S
Волопас
14 ч 58 м 58,3 с
49° 49' 19''
S0
170°
Геркулес
16 ч 25 м 30,6 с
49° 50' 25''
SBa
Геркулес
16 ч 59 м 26,5 с
49° 55' 19''
S
Волопас
14 ч 31 м 30,6 с
49° 57' 31''
SBc
136°
Волопас
15 ч 0 м 45,3 с
49° 58' 59''
Sb
90°
Волопас
15 ч 0 м 45,9 с
49° 59' 36''
Sc
50°
Рыбы
23 ч 19 м 25,1 с
5° 54' 22,34''
Sdm и Sb:

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.