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
Рысь
8 ч 19 м 19,6 с
50° 00' 25''
SBm
57°
Рысь
7 ч 9 м 33,8 с
50° 10' 55''
S0
60°
Большая Медведица
8 ч 43 м 37,8 с
50° 12' 22''
Sa
140°
Дракон
19 ч 6 м 57 с
50° 20' 54''
S
25°
Волопас
14 ч 12 м 22,7 с
50° 20' 55''
Sb
66°
Большая Медведица
12 ч 5 м 22,4 с
50° 21' 12''
SBc
78°
Большая Медведица
9 ч 10 м 39,7 с
50° 22' 45''
SBab
137°
Гончие Псы
12 ч 41 м 5,7 с
50° 23' 39''
Sb
179°
Большая Медведица
9 ч 10 м 11,8 с
50° 24' 07''
S
170°
Гончие Псы
13 ч 2 м 37,5 с
50° 26' 21''
Sc
Большая Медведица
12 ч 11 м 4,4 с
50° 29' 05''
SBb
66°
Волопас
14 ч 22 м 18,4 с
50° 30' 10''
Sa
166°
Большая Медведица
12 ч 5 м 34,6 с
50° 32' 26''
SBbc
43°
Рысь
7 ч 2 м 33 с
50° 35' 27''
S0-a
116°
Большая Медведица
14 ч 6 м 21,5 с
50° 43' 30''
Sc
Рысь
8 ч 1 м 53 с
50° 44' 12''
SBcd
48°
Рысь
7 ч 5 м 58,9 с
50° 45' 24''
SBa
135°
Гончие Псы
12 ч 34 м 49,1 с
50° 48' 20''
S
28°
Волопас
14 ч 38 м 33,2 с
50° 48' 55''
Sb
140°
Лебедь
19 ч 8 м 16,6 с
50° 55' 59''
SBbc
62°
Большая Медведица
11 ч 59 м 25 с
50° 57' 43''
S0
178°
Большая Медведица
9 ч 22 м 2,3 с
50° 58' 35''
Sb
147°
Дракон
17 ч 48 м 38,3 с
51° 09' 24''
Sc
37°
Гончие Псы
12 ч 48 м 23,2 с
51° 09' 48''
Sm
25°
Большая Медведица
13 ч 36 м 7,1 с
51° 14' 11''
S0
120°
Большая Медведица
8 ч 53 м 32,5 с
51° 18' 47''
SB0-a
36°
Дракон
17 ч 48 м 8 с
51° 23' 58''
S
111°
Гончие Псы
13 ч 33 м 20 с
51° 29' 27''
S
Волопас
14 ч 37 м 30,8 с
51° 33' 44''
Sab
35°
Волопас
14 ч 26 м 35,4 с
51° 35' 05''
Sc
Гончие Псы
13 ч 34 м 43,6 с
51° 36' 34''
Sc
Гончие Псы
13 ч 34 м 42,6 с
51° 36' 50''
Sd
160°
Волопас
14 ч 53 м 16,8 с
52° 02' 41''
S
39°
Волопас
14 ч 53 м 28,3 с
52° 04' 36''
SBc
Волопас
15 ч 8 м 33,5 с
52° 17' 46''
S
Большая Медведица
11 ч 53 м 48,4 с
52° 19' 30''
SBbc
13°
Дракон
16 ч 11 м 40,7 с
52° 27' 28''
Sab
39°
Волопас
15 ч 9 м 13,1 с
52° 31' 41''
Sb
145°
Дракон
17 ч 18 м 52,8 с
52° 36' 57''
S
110°
Большая Медведица
12 ч 6 м 23,3 с
52° 42' 39''
SBb
38°
Дракон
17 ч 28 м 51,7 с
52° 43' 26''
Sbc
Большая Медведица
11 ч 32 м 34,7 с
53° 04' 02''
SBa/P
15°
Рысь
7 ч 45 м 13,3 с
53° 04' 32''
SBa
Большая Медведица
13 ч 29 м 16,2 с
53° 04' 54''
S
145°
Большая Медведица
11 ч 33 м 49,2 с
53° 07' 35''
SBa/P
165°
Большая Медведица
11 ч 21 м 2,7 с
53° 10' 11''
Sc
114°
Волопас
14 ч 43 м 49,1 с
53° 24' 02''
Sc
55°
Большая Медведица
10 ч 38 м 45,6 с
53° 30' 12''
SBbc/P
156°
Лебедь
19 ч 24 м 3,1 с
53° 37' 27''
S0
141°
Большая Медведица
14 ч 5 м 1,4 с
53° 39' 46''
SA(s)cd pec

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.