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
Жираф
8 ч 21 м 40,3 с
73° 59' 18''
SBa
70°
Жираф
8 ч 24 м 33,7 с
74° 00' 43''
Sb/P
103°
Дракон
17 ч 39 м 56,6 с
74° 02' 02''
Sab
20°
Жираф
8 ч 4 м 8,4 с
74° 02' 53''
SBc
95°
Жираф
8 ч 48 м 4,6 с
74° 05' 57''
SBb/P
175°
Дракон
10 ч 21 м 48,6 с
74° 10' 38''
SB(s)bc
161°
Дракон
10 ч 15 м 32,1 с
74° 13' 14''
SBa/P
Дракон
12 ч 35 м 45,5 с
74° 14' 46''
S
170°
Дракон
10 ч 17 м 39,7 с
74° 20' 52''
S
41°
Дракон
17 ч 30 м 36,7 с
74° 22' 36''
S
145°
Жираф
6 ч 47 м 46,5 с
74° 28' 53''
S0
150°
Дракон
18 ч 19 м 45,6 с
74° 34' 06''
Sc
38°
Дракон
9 ч 43 м 46,5 с
74° 51' 38''
Sb
145°
Дракон
10 ч 59 м 31,3 с
75° 11' 30''
Sab
171°
Дракон
11 ч 1 м 51,3 с
75° 12' 04''
Sab
54°
Жираф
4 ч 23 м 26,9 с
75° 17' 40''
SBb
24°
Дракон
12 ч 21 м 43,9 с
75° 19' 21''
SBab
160°
Малая Медведица
15 ч 11 м 27,9 с
75° 23' 04''
Sbc
52°
Малая Медведица
17 ч 5 м 25,3 с
75° 24' 28''
Sbc
72°
Дракон
12 ч 24 м 27,7 с
75° 31' 46''
SB0
135°
Дракон
17 ч 29 м 36,9 с
75° 42' 17''
SBc
120°
Дракон
9 ч 56 м 11,9 с
75° 51' 59''
SBc
Дракон
9 ч 38 м 24,7 с
76° 19' 09''
SBc
105°
Жираф
9 ч 13 м 43 с
76° 28' 33''
Sbc
38°
Дракон
10 ч 44 м 39 с
76° 48' 35''
(R)SA(r)b:
140°
Малая Медведица
13 ч 45 м 36 с
76° 49' 42''
Sab
163°
Дракон
10 ч 14 м 27,3 с
77° 49' 13''
Sbc
155°
Жираф
7 ч 56 м 15,1 с
78° 00' 47''
Sc
Жираф
9 ч 8 м 5,9 с
78° 05' 09''
SBc
22°
Малая Медведица
16 ч 32 м 38,7 с
78° 11' 57''
SBbc
153°
Малая Медведица
13 ч 54 м 24,3 с
78° 13' 14''
SBcd
120°
Жираф
8 ч 55 м 37,7 с
78° 13' 25''
SB0-a
85°
Жираф
6 ч 18 м 38,3 с
78° 21' 21''
SBab/P
56°
Жираф
6 ч 23 м 54,6 с
78° 31' 48''
SBc
30°
Малая Медведица
14 ч 9 м 45,1 с
78° 36' 06''
S/P
66°
Малая Медведица
15 ч 54 м 47,4 с
78° 59' 08''
S0
171°
Малая Медведица
15 ч 55 м 25,5 с
78° 59' 48''
SBbc
155°
Жираф
9 ч 13 м 25 с
79° 11' 16''
S0
67°
Дракон
9 ч 43 м 31,2 с
79° 42' 05''
S
Дракон
10 ч 28 м 40,8 с
79° 48' 45''
Sbc
52°
Дракон
10 ч 28 м 16,4 с
79° 49' 26''
SBb
92°
Кит
2 ч 49 м 19,62 с
8° 05' 33,42''
S0
140°
Рыбы
0 ч 7 м 16,8 с
8° 18' 5,84''
S0
111°
Рыбы
0 ч 7 м 24,4 с
8° 22' 30''
S0
35°
Телец
4 ч 9 м 11,92 с
8° 38' 55,94''
Sc
Жираф
14 ч 20 м 40,7 с
80° 07' 25''
Sa
24°
Жираф
7 ч 27 м 3,6 с
80° 10' 40''
SBbc
178°
Дракон
10 ч 5 м 39,5 с
80° 17' 07''
SBdm
Малая Медведица
16 ч 32 м 40,3 с
82° 34' 38''
S
60°
Жираф
7 ч 14 м 17,5 с
84° 22' 56''
SBbc
63°

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.