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 7 м 40,4 с
60° 45' 02''
SB0-a
145°
Дракон
17 ч 54 м 39,2 с
60° 49' 02''
SBc
30°
Рысь
6 ч 50 м 8,4 с
60° 50' 45''
SBa
50°
Дракон
17 ч 45 м 47,6 с
60° 53' 51''
Sc
Большая Медведица
13 ч 47 м 0 с
60° 58' 22''
S0
60°
Дракон
17 ч 7 м 57,3 с
60° 59' 25''
Sb
69°
Дракон
17 ч 3 м 3,5 с
61° 02' 38''
Sbc
105°
Дракон
18 ч 10 м 5,6 с
61° 08' 01''
S
90°
Дракон
19 ч 21 м 31 с
61° 08' 42''
Sbc
179°
Большая Медведица
10 ч 54 м 48,2 с
61° 17' 20''
Sb
35°
Дракон
18 ч 12 м 29,2 с
61° 17' 55''
Scd
42°
Дракон
18 ч 14 м 2,9 с
61° 19' 10''
Scd
80°
Дракон
18 ч 12 м 33,6 с
61° 19' 56''
S
Дракон
18 ч 12 м 14,9 с
61° 20' 00''
Sb
Дракон
17 ч 59 м 39 с
61° 21' 32''
S0-a
98°
Большая Медведица
10 ч 59 м 8,8 с
61° 31' 49''
Sa
14°
Дракон
17 ч 50 м 0,6 с
61° 31' 55''
Sab
39°
Дракон
17 ч 50 м 22,5 с
61° 33' 34''
SBcd
Большая Медведица
12 ч 39 м 59,3 с
61° 36' 30''
SBc/P
125°
Большая Медведица
11 ч 37 м 23,8 с
61° 45' 33''
Sa
167°
Большая Медведица
11 ч 33 м 40,7 с
61° 53' 20''
SBc
145°
Дракон
16 ч 17 м 19,6 с
61° 56' 21''
S0-a
Дракон
16 ч 43 м 23,2 с
61° 59' 01''
S/P
68°
Большая Медведица
13 ч 34 м 41,5 с
61° 59' 35''
S
67°
Дракон
17 ч 3 м 36,4 с
62° 01' 34''
S0
90°
Большая Медведица
13 ч 15 м 32,8 с
62° 07' 37''
Sc
Большая Медведица
12 ч 2 м 11,9 с
62° 08' 13''
Sbc
72°
Дракон
16 ч 47 м 15,9 с
62° 08' 51''
Sc/P
17°
Дракон
17 ч 22 м 44 с
62° 09' 57''
SBc
137°
Дракон
17 ч 22 м 43,5 с
62° 10' 24''
Sd
31°
Дракон
16 ч 48 м 3,9 с
62° 12' 02''
SBa
140°
Большая Медведица
9 ч 9 м 57,6 с
62° 14' 49''
SBb/P
90°
Дракон
15 ч 51 м 25,4 с
62° 18' 31''
Sc
28°
Дракон
19 ч 37 м 23,5 с
62° 23' 02''
Sbc
87°
Большая Медведица
13 ч 30 м 3,1 с
62° 30' 45''
Sb
166°
Дракон
17 ч 56 м 34,8 с
62° 37' 01''
Sc
88°
Дракон
17 ч 55 м 16,6 с
62° 40' 10''
S
135°
Большая Медведица
13 ч 32 м 10,2 с
62° 46' 05''
SBb/P
100°
Дракон
17 ч 8 м 59,3 с
62° 53' 53''
S0
51°
Дракон
15 ч 6 м 20,6 с
62° 58' 50''
S
60°
Большая Медведица
10 ч 46 м 36,3 с
63° 13' 24''
SBc
170°
Дракон
12 ч 34 м 34,1 с
63° 31' 29''
SBc
Дракон
16 ч 51 м 50,3 с
63° 42' 53''
Sc
Дракон
19 ч 5 м 37 с
63° 56' 03''
S0-a
119°
Дракон
12 ч 32 м 47,6 с
63° 56' 22''
S0-a
167°
Большая Медведица
9 ч 20 м 20,4 с
64° 06' 10''
SBd
140°
Большая Медведица
9 ч 21 м 11,5 с
64° 15' 07''
Sb
179°
Большая Медведица
9 ч 21 м 46 с
64° 15' 31''
SBc/P
62°
Жираф
7 ч 16 м 4 с
64° 42' 41''
Sb
Большая Медведица
10 ч 33 м 17,6 с
64° 44' 59''
SB0
105°

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.