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
Дракон
17 ч 44 м 56,5 с
55° 42' 16''
S
171°
Большая Медведица
11 ч 16 м 13,9 с
55° 42' 17''
SB0
10°
Дракон
19 ч 5 м 6,1 с
55° 43' 03''
SB0-a
84°
Большая Медведица
14 ч 5 м 12,2 с
55° 44' 32''
Sa
166°
Дракон
15 ч 6 м 29,4 с
55° 45' 49''
S0-a
128°
Дракон
17 ч 45 м 47,1 с
55° 46' 37''
S
78°
Дракон
15 ч 12 м 7,2 с
55° 47' 07''
SBd
20°
Большая Медведица
14 ч 2 м 11,6 с
55° 48' 52''
SBb
34°
Дракон
14 ч 52 м 9,4 с
55° 54' 00''
S
Большая Медведица
10 ч 45 м 22,2 с
55° 57' 35''
Sb
60°
Большая Медведица
11 ч 47 м 34,9 с
55° 57' 58''
SBc
120°
Дракон
16 ч 20 м 59,4 с
55° 58' 13''
Sc
95°
Большая Медведица
11 ч 47 м 48,1 с
56° 01' 07''
S0
126°
Большая Медведица
10 ч 32 м 19,9 с
56° 05' 02''
SBm
177°
Большая Медведица
11 ч 49 м 15,3 с
56° 05' 05''
Sab
107°
Лебедь
19 ч 43 м 40,5 с
56° 06' 32''
Sab
60°
Большая Медведица
12 ч 12 м 14,7 с
56° 10' 35''
S
Большая Медведица
11 ч 40 м 54 с
56° 12' 06''
SBc
120°
Большая Медведица
11 ч 3 м 10,9 с
56° 13' 20''
S0-a
Дракон
17 ч 59 м 13,8 с
56° 13' 55''
Sc
123°
Большая Медведица
11 ч 39 м 21,9 с
56° 16' 14''
Sc
90°
Дракон
15 ч 15 м 53,8 с
56° 19' 49''
Sc
155°
Дракон
15 ч 35 м 36,9 с
56° 27' 43''
Sa
136°
Большая Медведица
12 ч 32 м 7,9 с
56° 28' 16''
Sbc
Большая Медведица
11 ч 5 м 36,9 с
56° 31' 31''
Sb
120°
Большая Медведица
11 ч 5 м 37,1 с
56° 32' 04''
Sb
165°
Дракон
15 ч 33 м 27,8 с
56° 33' 36''
Sc
55°
Большая Медведица
14 ч 26 м 33,3 с
56° 34' 59''
S0
Дракон
15 ч 34 м 2 с
56° 41' 08''
Sb
53°
Дракон
15 ч 33 м 53,4 с
56° 41' 28''
S
160°
Большая Медведица
14 ч 19 м 47,7 с
56° 43' 44''
SBcd
30°
Дракон
17 ч 43 м 46,6 с
56° 48' 15''
Sc
135°
Дракон
17 ч 27 м 55,2 с
56° 52' 08''
S
105°
Большая Медведица
11 ч 27 м 31,7 с
56° 52' 40''
SBc
128°
Большая Медведица
10 ч 21 м 47,6 с
56° 55' 51''
SBc
Большая Медведица
10 ч 54 м 35,8 с
56° 59' 24''
SBm
105°
Дракон
15 ч 9 м 46,8 с
57° 00' 02''
Sbc
Большая Медведица
10 ч 23 м 44,7 с
57° 01' 36''
Sb
97°
Большая Медведица
10 ч 23 м 8,7 с
57° 02' 20''
S0-a
39°
Дракон
16 ч 58 м 42,9 с
57° 05' 57''
S0
60°
Большая Медведица
13 ч 37 м 17,9 с
57° 06' 35''
S
24°
Большая Медведица
10 ч 56 м 1,4 с
57° 07' 02''
SB0
Большая Медведица
11 ч 29 м 11,6 с
57° 07' 59''
SBc
75°
Большая Медведица
10 ч 26 м 42,9 с
57° 13' 34''
SA0
132°
Дракон
17 ч 47 м 5,5 с
57° 18' 05''
Sbc
75°
Дракон
17 ч 15 м 23,9 с
57° 21' 02''
S0
33°
Дракон
17 ч 15 м 22,6 с
57° 24' 41''
S0
15°
Большая Медведица
10 ч 19 м 38,2 с
57° 25' 07''
S
78°
Большая Медведица
10 ч 19 м 42,9 с
57° 25' 23''
SBab и 3
168°
Дракон
16 ч 10 м 42,4 с
57° 27' 58''
Sbc
138°

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.