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
Большая Медведица
8 ч 59 м 5,5 с
53° 46' 14''
SBc
23°
Волопас
14 ч 58 м 39,9 с
53° 53' 09''
S0
87°
Волопас
14 ч 58 м 59,8 с
53° 55' 24''
S
148°
Дракон
17 ч 48 м 21,7 с
54° 08' 59''
Sc
129°
Большая Медведица
12 ч 36 м 0,2 с
54° 13' 14''
Sbc
80°
Большая Медведица
11 ч 36 м 47,8 с
54° 17' 39''
SBbc
177°
Большая Медведица
10 ч 54 м 38,8 с
54° 18' 19''
S0-a
65°
Большая Медведица
13 ч 54 м 29,1 с
54° 19' 51''
SBab
10°
Лебедь
19 ч 27 м 35,9 с
54° 22' 21''
Sc
44°
Большая Медведица
12 ч 47 м 32 с
54° 22' 28''
SBbc
80°
Большая Медведица
14 ч 5 м 33 с
54° 27' 39''
Sm
95°
Большая Медведица
12 ч 25 м 11,9 с
54° 30' 22''
Sa/P
90°
Волопас
15 ч 9 м 31,4 с
54° 30' 23''
SBab
50°
Большая Медведица
12 ч 46 м 39,7 с
54° 32' 04''
Sa
Рысь
7 ч 48 м 39,2 с
54° 36' 42''
Sb
124°
Большая Медведица
12 ч 45 м 31,7 с
54° 44' 14''
SBb
97°
Волопас
15 ч 7 м 51,9 с
54° 45' 10''
SBc
53°
Большая Медведица
11 ч 35 м 1,7 с
54° 51' 01''
SBc
170°
Большая Медведица
12 ч 42 м 52,1 с
54° 51' 24''
S0
12°
Большая Медведица
12 ч 44 м 46,7 с
54° 52' 34''
Sb
177°
Большая Медведица
11 ч 35 м 31,2 с
54° 55' 52''
S0
150°
Большая Медведица
14 ч 7 м 11,4 с
55° 00' 05''
S0
170°
Большая Медведица
11 ч 44 м 14,8 с
55° 02' 06''
SBm
40°
Большая Медведица
11 ч 33 м 23,47 с
55° 04' 20,10''
SAc
Большая Медведица
11 ч 51 м 6,8 с
55° 04' 46''
S0-a
20°
Дракон
16 ч 21 м 42,3 с
55° 05' 11''
SBbc
177°
Большая Медведица
14 ч 7 м 24,9 с
55° 06' 11''
Sm
80°
Большая Медведица
11 ч 56 м 28 с
55° 07' 30''
SBb
48°
Большая Медведица
11 ч 50 м 51,2 с
55° 08' 37''
Sb
45°
Большая Медведица
12 ч 42 м 42,6 с
55° 08' 43''
SBb/P
53°
Большая Медведица
12 ч 42 м 52,8 с
55° 08' 44''
Sc
135°
Большая Медведица
11 ч 36 м 58 с
55° 09' 44''
SBc/P
123°
Большая Медведица
14 ч 0 м 41,8 с
55° 09' 53''
S0-a
152°
Большая Медведица
11 ч 55 м 45,3 с
55° 19' 12''
SBbc
120°
Большая Медведица
11 ч 50 м 38,4 с
55° 21' 14''
Sd
Дракон
16 ч 50 м 14 с
55° 23' 05''
SBc/P
Большая Медведица
11 ч 56 м 7,3 с
55° 23' 27''
Sab
Дракон
15 ч 16 м 43,1 с
55° 24' 34''
Sb
154°
Большая Медведица
11 ч 57 м 55,9 с
55° 27' 14''
S0
140°
Дракон
15 ч 6 м 33,7 с
55° 28' 45''
S0
25°
Большая Медведица
13 ч 27 м 11,9 с
55° 29' 13''
SBb
27°
Дракон
15 ч 15 м 23,3 с
55° 31' 04''
SBb
135°
Дракон
16 ч 29 м 33,9 с
55° 31' 04''
Sa
146°
Дракон
16 ч 49 м 53 с
55° 32' 34''
SBb
43°
Дракон
18 ч 39 м 12 с
55° 38' 30''
SBbc
48°
Большая Медведица
11 ч 44 м 28,9 с
55° 39' 08''
Sbc
135°
Большая Медведица
13 ч 6 м 4,4 с
55° 39' 24''
Sb
Большая Медведица
13 ч 41 м 39,9 с
55° 40' 14''
Sb/P
57°
Большая Медведица
13 ч 41 м 43,7 с
55° 40' 24''
SBa/P
29°
Большая Медведица
10 ч 1 м 57,7 с
55° 40' 53''
SBc
165°

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.