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
Дева
12 ч 44 м 37,7 с
-10° 05' 04''
SBbc
Весы
15 ч 15 м 4,2 с
-10° 05' 09''
SBc
65°
Эридан
4 ч 26 м 20,5 с
-10° 05' 56''
SB
130°
Кит
2 ч 9 м 20,8 с
-10° 07' 58''
Sa/P
85°
Кит
2 ч 9 м 24,6 с
-10° 08' 07''
SBab/P
15°
Кит
2 ч 9 м 38,4 с
-10° 08' 45''
S0
85°
Кит
2 ч 9 м 42,9 с
-10° 11' 00''
S0
84°
Дева
13 ч 24 м 27,2 с
-10° 12' 37''
S0
40°
Дева
13 ч 18 м 28,4 с
-10° 14' 02''
Sa
Дева
12 ч 54 м 51,9 с
-10° 14' 52''
SBc
90°
Эридан
3 ч 17 м 45,4 с
-10° 17' 19''
S0
30°
Кит
2 ч 10 м 17,4 с
-10° 19' 14''
SBab
135°
Орёл
19 ч 42 м 40,5 с
-10° 19' 28''
SBbc
Дева
13 ч 4 м 14,3 с
-10° 20' 24''
Sbc
Эридан
2 ч 58 м 13 с
-10° 21' 01''
S0
165°
Водолей
22 ч 34 м 20,6 с
-10° 21' 22''
SBc
32°
Эридан
2 ч 58 м 7,6 с
-10° 21' 49''
Sc
124°
Секстант
9 ч 43 м 8,6 с
-10° 22' 59''
Sa
30°
Кит
1 ч 49 м 10,8 с
-10° 25' 38''
Sa
60°
Гидра
9 ч 23 м 36,5 с
-10° 25' 59''
Sm
120°
Эридан
3 ч 12 м 14,3 с
-10° 28' 52''
Sbc
69°
Кит
2 ч 28 м 45,4 с
-10° 30' 50''
SBc
12°
Дева
12 ч 54 м 23,6 с
-10° 32' 10''
SBcd
120°
Кит
2 ч 28 м 37,2 с
-10° 32' 20''
SBc
10°
Дева
12 ч 54 м 37 с
-10° 36' 46''
S0
104°
Орион
5 ч 14 м 6,1 с
-10° 37' 36''
Sc
122°
Козерог
21 ч 41 м 41,3 с
-10° 38' 06''
S0
130°
Дева
13 ч 24 м 14,9 с
-10° 39' 16''
S
115°
Кит
0 ч 3 м 32,1 с
-10° 44' 39''
S0
Кит
2 ч 33 м 3,4 с
-10° 45' 34''
Sa
26°
Кит
2 ч 29 м 10,2 с
-10° 50' 08''
S0-a
35°
Чаша
11 ч 48 м 1 с
-10° 57' 44''
SB0-a
95°
Эридан
4 ч 59 м 25,9 с
-10° 58' 50''
SBa/P
144°
Водолей
22 ч 46 м 3,6 с
-11° 00' 02''
SB0-a
Кит
2 ч 37 м 49,9 с
-11° 00' 38''
S
50°
Кит
2 ч 29 м 11,6 с
-11° 01' 30''
Sb
40°
Кит
2 ч 37 м 34,8 с
-11° 01' 31''
SB
Чаша
11 ч 29 м 25,5 с
-11° 04' 47''
SBbc
175°
Дева
12 ч 49 м 41,6 с
-11° 05' 37''
Sab
55°
Водолей
20 ч 45 м 3 с
-11° 06' 15''
Sa
90°
Водолей
20 ч 45 м 1,4 с
-11° 06' 29''
S
30°
Эридан
4 ч 59 м 17,4 с
-11° 07' 06''
S0
132°
Эридан
4 ч 3 м 55,1 с
-11° 10' 43''
Sa
50°
Весы
15 ч 9 м 16,2 с
-11° 19' 20''
SBc
155°
Козерог
20 ч 33 м 41,4 с
-11° 22' 08''
Sb
125°
Дева
12 ч 49 м 7,8 с
-11° 24' 42''
SBc
48°
Корма
8 ч 5 м 38 с
-11° 25' 39''
SBc/P
75°
Кит
0 ч 47 м 47,3 с
-11° 28' 06''
SBbc
15°
Весы
15 ч 10 м 55,6 с
-11° 28' 46''
S0
Козерог
21 ч 29 м 26 с
-11° 29' 19''
Sbc

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.