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
15 ч 28 м 0,7 с
64° 45' 47''
Sbc
147°
Дракон
12 ч 27 м 20,2 с
64° 48' 08''
SB0-a
Цефей
20 ч 35 м 7 с
64° 48' 12''
S
Дракон
15 ч 53 м 7,8 с
64° 55' 06''
S
117°
Дракон
17 ч 57 м 16,3 с
64° 56' 16''
SBb
117°
Дракон
16 ч 14 м 24,9 с
64° 59' 00''
S
45°
Большая Медведица
10 ч 32 м 34,5 с
65° 02' 28''
SBbc
20°
Дракон
16 ч 20 м 57 с
65° 23' 24''
SBc/P
95°
Жираф
7 ч 36 м 50,6 с
65° 36' 06''
SBc
127°
Дракон
12 ч 22 м 46,7 с
65° 50' 39''
SBa
130°
Дракон
12 ч 15 м 15,8 с
65° 59' 10''
SBb
105°
Дракон
16 ч 39 м 31,8 с
66° 02' 23''
Sbc
145°
Цефей
20 ч 37 м 14 с
66° 06' 21''
SBbc
170°
Дракон
20 ч 0 м 42,3 с
66° 13' 41''
S0
90°
Дракон
12 ч 32 м 1,6 с
66° 19' 59''
S0
15°
Дракон
11 ч 27 м 41,3 с
66° 35' 27''
S0-a
95°
Дракон
18 ч 0 м 7 с
66° 36' 55''
SBbc
105°
Дракон
18 ч 22 м 2,6 с
66° 37' 03''
Sc
179°
Дракон
18 ч 22 м 4,9 с
66° 37' 21''
Sab
Дракон
20 ч 19 м 38,3 с
66° 43' 44''
SBb
115°
Дракон
18 ч 33 м 9,6 с
66° 57' 36''
Sbc
142°
Дракон
18 ч 33 м 35,7 с
67° 06' 36''
Sbc
95°
Дракон
18 ч 33 м 31,4 с
67° 08' 50''
Sc
103°
Дракон
12 ч 7 м 11,6 с
67° 14' 08''
SBd/P
125°
Дракон
12 ч 5 м 49,7 с
67° 15' 09''
SBbc
Дракон
17 ч 44 м 17,8 с
67° 35' 27''
Scd
Дракон
17 ч 44 м 12,6 с
67° 35' 34''
Sc
173°
Дракон
17 ч 44 м 29,7 с
67° 36' 39''
S0
110°
Дракон
17 ч 44 м 14,7 с
67° 37' 09''
Sc
173°
Дракон
17 ч 44 м 3 с
67° 37' 49''
S
10°
Дракон
13 ч 41 м 5,7 с
67° 40' 23''
S0
Большая Медведица
9 ч 47 м 14,7 с
67° 55' 03''
Sc/P
143°
Дракон
18 ч 30 м 39,7 с
67° 59' 12''
SBab/P
105°
Жираф
3 ч 46 м 48,5 с
68° 05' 46''
SAB(rs)cd
Дракон
17 ч 36 м 5,6 с
68° 09' 21''
Sa
131°
Дракон
18 ч 12 м 59,9 с
68° 21' 15''
Sbc
145°
Дракон
18 ч 12 м 55,6 с
68° 21' 47''
Sb/P
145°
Большая Медведица
10 ч 28 м 23,48 с
68° 24' 43,70''
SAB(s)m
Малая Медведица
15 ч 24 м 45,8 с
68° 43' 47''
Sbc
35°
Большая Медведица
10 ч 3 м 20,3 с
68° 44' 06''
Sd
45°
Дракон
12 ч 8 м 32,2 с
68° 46' 05''
S0
67°
Дракон
12 ч 8 м 14,3 с
68° 47' 09''
S0
80°
Большая Медведица
9 ч 55 м 33,17 с
69° 03' 55,06''
Sb
157°
Дракон
18 ч 8 м 55,7 с
69° 04' 07''
S/P
40°
Большая Медведица
9 ч 19 м 18,4 с
69° 12' 13''
SB0-a
111°
Жираф
5 ч 42 м 3,9 с
69° 22' 43''
SBbc
85°
Большая Медведица
11 ч 24 м 10,9 с
69° 24' 46''
S
21°
Дракон
12 ч 16 м 43,3 с
69° 27' 49''
SBdm
162°
Малая Медведица
14 ч 27 м 42,3 с
69° 41' 41''
SBb
45°
Малая Медведица
16 ч 7 м 52,9 с
69° 54' 19''
S
114°

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.