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
9 ч 56 м 14,85 с
59° 18' 25,54''
Sb и SBc
84°
Большая Медведица
14 ч 0 м 45,6 с
59° 19' 44''
SBb
Дракон
15 ч 39 м 37,1 с
59° 19' 55''
SBb
13°
Дракон
18 ч 40 м 5 с
59° 20' 00''
S
Дракон
15 ч 37 м 53,4 с
59° 23' 29''
Sc
140°
Дракон
15 ч 36 м 47,8 с
59° 23' 54''
S0
119°
Большая Медведица
11 ч 49 м 3,8 с
59° 25' 59''
SBa
116°
Дракон
14 ч 30 м 22,7 с
59° 28' 13''
SBc
168°
Дракон
17 ч 51 м 17,8 с
59° 28' 16''
SBb
113°
Большая Медведица
13 ч 55 м 15,8 с
59° 30' 25''
SBab
70°
Дракон
17 ч 30 м 8,5 с
59° 31' 55''
S
Дракон
15 ч 36 м 7,2 с
59° 34' 00''
SBab
Кассиопея
2 ч 41 м 55,1 с
59° 36' 15''
SAB(rs)bc
Большая Медведица
12 ч 14 м 18,1 с
59° 36' 56''
SBc
117°
Дракон
17 ч 31 м 50,4 с
59° 36' 56''
S0-a
Дракон
16 ч 31 м 40,7 с
59° 37' 36''
SBc
20°
Дракон
17 ч 30 м 21,3 с
59° 38' 24''
SBb
42°
Дракон
18 ч 37 м 22 с
59° 38' 35''
Scd
60°
Кассиопея
2 ч 36 м 35,4 с
59° 39' 19''
S0
Большая Медведица
13 ч 56 м 6,4 с
59° 44' 30''
SB0-a
Большая Медведица
13 ч 55 м 34,4 с
59° 44' 36''
SB0-a
60°
Дракон
15 ч 41 м 32,4 с
59° 45' 18''
Sc
Дракон
15 ч 11 м 40,9 с
59° 48' 31''
SBm
13°
Большая Медведица
13 ч 58 м 16,5 с
59° 48' 52''
S
167°
Большая Медведица
13 ч 51 м 25,9 с
59° 51' 50''
S0
152°
Дракон
18 ч 33 м 33,4 с
59° 53' 16''
S
90°
Дракон
18 ч 33 м 37,5 с
59° 53' 23''
S
105°
Дракон
19 ч 47 м 57,2 с
59° 53' 35''
S0
Дракон
19 ч 47 м 7,5 с
59° 54' 26''
Sb
31°
Рыбы
1 ч 50 м 30,85 с
6° 08' 42,76''
Sa
106°
Дракон
17 ч 27 м 16,9 с
60° 00' 50''
Sc
25°
Большая Медведица
9 ч 11 м 37,4 с
60° 02' 11''
S0
95°
Рысь
6 ч 40 м 7 с
60° 04' 50''
Sc
135°
Дракон
17 ч 28 м 28,1 с
60° 05' 40''
Sbc
Большая Медведица
11 ч 44 м 5 с
60° 07' 13''
Sab
60°
Большая Медведица
8 ч 49 м 12 с
60° 13' 15''
SBab
63°
Большая Медведица
11 ч 47 м 22,8 с
60° 18' 02''
Sb
Дракон
17 ч 3 м 15,3 с
60° 20' 16''
S
77°
Рысь
6 ч 46 м 31,5 с
60° 20' 25''
SBd
43°
Большая Медведица
14 ч 9 м 33,9 с
60° 24' 36''
S
87°
Дракон
19 ч 16 м 10,5 с
60° 25' 03''
SBb
102°
Дракон
17 ч 41 м 13,2 с
60° 26' 59''
Sc
177°
Большая Медведица
9 ч 7 м 33,2 с
60° 28' 46''
Sc
87°
Большая Медведица
11 ч 56 м 10,6 с
60° 31' 22''
SBbc
27°
Дракон
17 ч 18 м 40,9 с
60° 36' 29''
Sb
54°
Дракон
18 ч 43 м 12,6 с
60° 39' 11''
SBa
25°
Большая Медведица
11 ч 53 м 13,4 с
60° 40' 31''
SB0
160°
Большая Медведица
13 ч 54 м 9,1 с
60° 40' 43''
SB0
Большая Медведица
11 ч 15 м 13,3 с
60° 42' 02''
SBcd
48°
Дракон
17 ч 7 м 36,9 с
60° 43' 45''
SBab/P
166°

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.