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
Кит
2 ч 37 м 16,51 с
7° 20' 8,72''
S
177°
Дракон
17 ч 49 м 27,5 с
70° 08' 37''
Sc
123°
Большая Медведица
8 ч 49 м 58,3 с
70° 17' 58''
SBb
55°
Малая Медведица
13 ч 46 м 11,1 с
70° 20' 23''
S
90°
Дракон
16 ч 46 м 22,3 с
70° 21' 22''
SBcd
150°
Малая Медведица
13 ч 22 м 53,9 с
70° 30' 53''
Sc/P
150°
Дракон
18 ч 34 м 49,9 с
70° 31' 27''
SBcd
171°
Дракон
11 ч 35 м 57,1 с
70° 32' 08''
Sc
131°
Дракон
16 ч 43 м 19,9 с
70° 37' 57''
SBa
Малая Медведица
13 ч 56 м 56,8 с
70° 45' 18''
S
126°
Дракон
16 ч 44 м 34,3 с
70° 46' 48''
SBc
15°
Дракон
12 ч 17 м 25,9 с
70° 48' 10''
SB0-a
168°
Дракон
17 ч 26 м 31 с
71° 05' 50''
Sc/P
15°
Дракон
12 ч 47 м 9 с
71° 10' 34''
Scd
34°
Малая Медведица
14 ч 19 м 26,7 с
71° 35' 17''
S/P
66°
Дракон
18 ч 24 м 19,7 с
71° 36' 08''
Sbc
30°
Дракон
12 ч 51 м 12,2 с
71° 38' 06''
Sb
158°
Малая Медведица
14 ч 57 м 45,7 с
71° 40' 53''
SBb
45°
Жираф
4 ч 32 м 47,5 с
71° 52' 46''
Scd
23°
Дракон
17 ч 36 м 48,8 с
72° 05' 18''
SBbc
100°
Большая Медведица
10 ч 2 м 10 с
72° 07' 32''
SBb/P
159°
Малая Медведица
15 ч 46 м 32,4 с
72° 10' 09''
Sb
110°
Большая Медведица
10 ч 1 м 55,1 с
72° 10' 12''
S0
21°
Большая Медведица
9 ч 55 м 40,3 с
72° 12' 15''
SBcd
130°
Большая Медведица
9 ч 50 м 21,4 с
72° 16' 43''
Sb
Дракон
17 ч 10 м 23,9 с
72° 18' 17''
S0-a
120°
Малая Медведица
16 ч 6 м 33,8 с
72° 29' 42''
S0
120°
Большая Медведица
11 ч 6 м 47,5 с
72° 34' 09''
SB0
30°
Кассиопея
3 ч 37 м 49,8 с
72° 34' 17''
SBb/P
80°
Малая Медведица
13 ч 48 м 59,8 с
72° 39' 16''
S
85°
Дракон
12 ч 50 м 6,5 с
72° 52' 28''
Sa/P
147°
Дракон
9 ч 47 м 49,8 с
72° 57' 52''
SBab
165°
Дракон
9 ч 47 м 15,3 с
72° 59' 12''
Sb
12°
Жираф
7 ч 51 м 54,5 с
73° 00' 55''
SBb
45°
Малая Медведица
14 ч 54 м 2,7 с
73° 07' 55''
SBbc
Дракон
18 ч 24 м 7,6 с
73° 10' 58''
SB0-a
Дракон
10 ч 16 м 53,2 с
73° 24' 01''
Sbc
155°
Дракон
19 ч 10 м 53,8 с
73° 24' 39''
SBbc
45°
Жираф
8 ч 24 м 50,2 с
73° 24' 45''
Sa
55°
Дракон
17 ч 54 м 17,1 с
73° 25' 27''
S
48°
Жираф
8 ч 50 м 21,8 с
73° 27' 46''
SB0
Жираф
4 ч 48 м 26,7 с
73° 28' 10''
SBbc
165°
Жираф
8 ч 12 м 56,8 с
73° 33' 49''
Sb
92°
Жираф
8 ч 15 м 0 с
73° 34' 44''
SB(r)bc
57°
Дракон
10 ч 53 м 54,3 с
73° 41' 24''
Sbc
73°
Жираф
8 ч 28 м 39,1 с
73° 44' 53''
Sc
Дракон
10 ч 34 м 22,3 с
73° 45' 50''
SBd
35°
Малая Медведица
14 ч 59 м 31,1 с
73° 53' 35''
SBb
45°
Жираф
8 ч 48 м 38,1 с
73° 56' 19''
SBbc
73°
Малая Медведица
13 ч 50 м 12 с
73° 57' 12''
S
84°

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.