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
Кит
2 ч 40 м 16,1 с
-08° 46' 35''
Sc
Водолей
21 ч 19 м 51,3 с
-08° 46' 57''
Sa
162°
Эридан
4 ч 8 м 7,5 с
-08° 49' 46''
SBbc
55°
Эридан
4 ч 8 м 8,2 с
-08° 50' 05''
Sc
126°
Эридан
3 ч 11 м 19,3 с
-08° 54' 11''
SBc
130°
Эридан
3 ч 11 м 14,6 с
-08° 55' 20''
SBb
145°
Чаша
11 ч 38 м 30,3 с
-08° 58' 35''
SBb
56°
Весы
14 ч 42 м 6,9 с
-09° 00' 35''
Sb
166°
Дева
12 ч 8 м 53,2 с
-09° 02' 12''
SBab
93°
Орёл
20 ч 5 м 56,4 с
-09° 02' 26''
S0
130°
Кит
1 ч 56 м 22,6 с
-09° 03' 45''
SBb
45°
Кит
2 ч 4 м 30 с
-09° 06' 21''
S
42°
Дева
12 ч 49 м 18,9 с
-09° 06' 30''
Sb
156°
Эридан
5 ч 5 м 18 с
-09° 08' 52''
SB0-a
108°
Кит
1 ч 0 м 45,8 с
-09° 11' 10''
SBbc
55°
Дева
12 ч 53 м 4,5 с
-09° 11' 59''
S0
Дева
12 ч 53 м 5,7 с
-09° 12' 14''
S0-a
100°
Водолей
22 ч 52 м 39,3 с
-09° 16' 03''
S0-a
150°
Кит
2 ч 31 м 41,3 с
-09° 18' 01''
Sb
125°
Кит
2 ч 11 м 41 с
-09° 18' 19''
Sm
69°
Чаша
11 ч 45 м 11,6 с
-09° 18' 52''
Sa
56°
Кит
2 ч 35 м 27,3 с
-09° 21' 18''
SBc
114°
Водолей
23 ч 27 м 14,8 с
-09° 23' 11''
Sm
Кит
1 ч 39 м 24,9 с
-09° 24' 04''
Sa
145°
Дева
12 ч 50 м 33,1 с
-09° 27' 03''
S0
60°
Эридан
4 ч 39 м 58,5 с
-09° 27' 21''
Sa
40°
Кит
1 ч 57 м 30,4 с
-09° 27' 46''
Sb
175°
Дева
12 ч 50 м 34,5 с
-09° 27' 46''
SBa
12°
Дева
12 ч 53 м 32,2 с
-09° 32' 28''
S0-a
90°
Кит
1 ч 58 м 50,8 с
-09° 35' 14''
Sb
165°
Эридан
3 ч 7 м 9,6 с
-09° 35' 34''
Sa
65°
Секстант
9 ч 43 м 11,9 с
-09° 36' 45''
SBc
164°
Чаша
11 ч 34 м 28,7 с
-09° 39' 34''
S0-a
63°
Единорог
7 ч 24 м 56,7 с
-09° 39' 38''
Sc
170°
Эридан
3 ч 3 м 28,4 с
-09° 40' 14''
Sa
115°
Эридан
3 ч 46 м 12,8 с
-09° 40' 59''
S0-a
165°
Кит
1 ч 51 м 3,8 с
-09° 42' 12''
SBc
40°
Дева
14 ч 4 м 43,2 с
-09° 42' 46''
Sb
145°
Чаша
11 ч 49 м 4,9 с
-09° 43' 44''
SBbc
106°
Чаша
11 ч 25 м 2,3 с
-09° 47' 41''
Sc
12°
Эридан
3 ч 34 м 59 с
-09° 50' 20''
Scd
Эридан
3 ч 34 м 49,5 с
-09° 50' 32''
Sbc
69°
Чаша
11 ч 34 м 13,9 с
-09° 50' 43''
SB0-a
85°
Чаша
11 ч 36 м 30,2 с
-09° 50' 50''
SBc
Кит
2 ч 3 м 32,4 с
-09° 55' 46''
S
60°
Кит
2 ч 3 м 31,2 с
-09° 55' 58''
Sc
60°
Секстант
10 ч 47 м 0,7 с
-09° 56' 31''
S0
153°
Эридан
2 ч 52 м 18,6 с
-1° 17' 46,39''
Sb
135°
Эридан
2 ч 54 м 33,5 с
-10° 01' 41''
Sm
169°
Дева
12 ч 47 м 15,5 с
-10° 03' 50''
SBc
83°

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.