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
13 ч 4 м 1,2 с
-11° 29' 27''
Sd
135°
Весы
15 ч 16 м 13,2 с
-11° 29' 38''
Sbc
152°
Дева
13 ч 39 м 38 с
-11° 29' 39''
Sc
125°
Дева
13 ч 3 м 56,7 с
-11° 29' 51''
S0-a
54°
Заяц
5 ч 22 м 34,4 с
-11° 30' 01''
SBc/P
145°
Кит
1 ч 58 м 51,9 с
-11° 30' 55''
Sa
179°
Дева
12 ч 46 м 54,7 с
-11° 38' 11''
S/P
40°
Гидра
9 ч 27 м 12,5 с
-11° 38' 36''
SBc
Секстант
10 ч 38 м 50,5 с
-11° 38' 56''
Sc
36°
Дева
12 ч 28 м 52,7 с
-11° 39' 06''
Sc
Весы
14 ч 45 м 36,8 с
-11° 48' 35''
S0
73°
Водолей
22 ч 47 м 47,5 с
-11° 49' 00''
SBab
175°
Водолей
23 ч 24 м 6,9 с
-11° 51' 37''
Sc
135°
Заяц
5 ч 5 м 27,1 с
-11° 52' 16''
SBc
105°
Гидра
9 ч 21 м 27,5 с
-11° 54' 37''
S0-a
132°
Кит
0 ч 4 м 9,2 с
-11° 59' 02''
Sb
158°
Гидра
9 ч 25 м 53,7 с
-11° 59' 33''
S
Гидра
9 ч 25 м 54,7 с
-11° 59' 44''
S
135°
Ворон
12 ч 55 м 49,6 с
-12° 03' 17''
S0
20°
Гидра
10 ч 50 м 17,8 с
-12° 06' 29''
SBab
84°
Эридан
3 ч 28 м 54,4 с
-12° 09' 11''
Sb
55°
Водолей
23 ч 39 м 7 с
-12° 13' 27''
Sb
37°
Ворон
12 ч 19 м 42,2 с
-12° 13' 32''
Sb
125°
Козерог
20 ч 21 м 1,3 с
-12° 15' 18''
Sbc
35°
Дева
13 ч 24 м 0,3 с
-12° 16' 34''
S
19°
Водолей
23 ч 39 м 53,7 с
-12° 17' 34,01''
SBa/P
39°
Чаша
11 ч 23 м 59,9 с
-12° 17' 48''
Sbc
85°
Эридан
3 ч 4 м 39,9 с
-12° 20' 30''
S0-a
69°
Козерог
20 ч 21 м 8 с
-12° 21' 32''
Sa
140°
Чаша
10 ч 51 м 17,4 с
-12° 24' 07''
S0-a
54°
Гидра
10 ч 10 м 9,9 с
-12° 26' 04''
SBbc
18°
Гидра
9 ч 36 м 5,8 с
-12° 26' 12''
SBbc
25°
Гидра
10 ч 50 м 57,6 с
-12° 26' 52''
Sa/P
175°
Стрелец
19 ч 54 м 32,8 с
-12° 34' 03''
SBa
72°
Дева
13 ч 20 м 20,2 с
-12° 34' 20''
Sbc
Гидра
10 ч 10 м 3,9 с
-12° 34' 55''
SBb
105°
Ворон
12 ч 14 м 7,4 с
-12° 35' 10''
Sb
80°
Ворон
12 ч 55 м 10,4 с
-12° 36' 33''
SB(rs)a
153°
Стрелец
19 ч 54 м 40,3 с
-12° 41' 18''
SBm
140°
Дева
13 ч 19 м 37,9 с
-12° 41' 59''
SBbc/P
31°
Дева
13 ч 19 м 30,4 с
-12° 44' 26''
S0-a
40°
Водолей
23 ч 0 м 8,7 с
-12° 48' 28''
S0-a
36°
Водолей
23 ч 0 м 8,8 с
-12° 50' 03''
S0
Чаша
11 ч 43 м 18,6 с
-12° 52' 41''
S0-a/P
23°
Водолей
23 ч 0 м 47,7 с
-12° 55' 04''
S0-a
Водолей
23 ч 38 м 57 с
-12° 57' 40''
SBb
40°
Дева
12 ч 57 м 56,1 с
-13° 03' 37''
SBb
150°
Кит
1 ч 41 м 55,1 с
-13° 04' 57''
S0
78°
Весы
15 ч 21 м 33 с
-13° 05' 30''
SBab
164°
Весы
15 ч 21 м 13,7 с
-13° 06' 03''
SBc/P
146°

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.