В 1845 году английским астрологом лордом Россом был найден целый класс туманностей спирального типа. Их природу установили исключительно в начале двадцатого века. Учеными было подтверждено, что данные туманности являются большими звездными системами, схожими на нашу Галактику, но они удалены от нее на многие миллионы световых лет.Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

Общая информация

Спиральные галактики (фото, приведенные в этой статье, показывают особенности их структуры) своим внешним обликом напоминают пару сложенных совместно тарелок либо двояковыпуклую линзу. В их можно найти как мощный звездный диск, так и гало. Центральную часть, которая зрительно припоминает вздутие, принято именовать балджем. А черную полосу (непрозрачную прослойку межзвездной среды), идущую повдоль диска, именуют межзвездной пылью.

Спиральные галактики принято обозначать литерой S. Не считая того, их принято разделять по степени структуры. Для этого к основному символу добавляют литеры a, b либо c. Так, Sa соответствует галактике с практически неразвитой спиральной структурой, но с огромным ядром. 3-ий класс — Sc — относится к обратным объектам, со слабеньким ядром и массивными спиральными ветвями. У неких звездных систем в центральной части может находиться перемычка, которую принято именовать баром. В таком случае к обозначению добавляется знак В. Наша Галактика относится к промежному типу, без перемычки.Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

Каким образом сформировались спиральные дисковые структуры?

Плоские дискообразные формы разъясняют вращением звездных скоплений. Существует догадка, что в процессе образования галактики центробежная сила препятствует сжатию так именуемого протогалактического облака в перпендикулярном направлении к оси вращения. Также необходимо знать, что нрав движения газов и звезд снутри туманностей неодинаков: диффузные скопления крутятся резвее, чем старенькые звезды. К примеру, если соответствующая скорость вращения газа составляет 150-500 км/с, то звезда гало будет всегда двигаться медлительнее. А балджи, состоящие из таких объектов, будут иметь скорость втрое ниже, чем диски.

Звездный газ

Млрд звездных систем, двигающихся по своим орбитам снутри галактик, можно рассматривать в качестве совокупы частиц, которые образуют собственного рода звездный газ. И что самое увлекательное, его характеристики очень близки к обыкновенному газу. К нему можно использовать такие понятия, как «концентрация частиц», «плотность», «давление», «температура». Аналогом последнего параметра тут является усредненная энергия «беспорядочного» движения звезд. Во крутящихся дисках, образуемых звездным газом, могут распространяться волны спирального типа плотности разрежения-сжатия, близкие к звуковым. Они способны обегать галактику с неизменной угловой скоростью в течение нескольких сотен миллионов лет. Конкретно они отвечают за образование спиральных веток. Тогда, когда происходит сжатие газа, начинается процесс формирования прохладных туч, что приводит к активному звездообразованию.Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

Это любопытно

В гало и в эллиптических системах газ является динамическим, другими словами жарким. Соответственно движение звезд в галактике такового типа имеет хаотический нрав. В итоге среднее различие меж их скоростями у пространственно близких объектов составляет несколько сотен км за секунду (дисперсия скоростей). Для звездных газов дисперсия скорости обычно составляет 10-50 км/с, соответственно их «градус» является приметно прохладным. Считается, что причина этого различия кроется в тех дальних временах (более 10 млрд годов назад), когда галактики Вселенной только начинали формироваться. Первыми из их образовались сферические составляющие.

Спиральными волнами именуют волны плотности, которые бегут по вращающемуся диску. В итоге все звезды галактики такового типа то вроде бы вытесняются вовнутрь их веток, то выходят оттуда. Единственное место, где скорость спиральных рукавов и звезд совпадает, – это так именуемая коротационная окружность. Меж иным, конкретно в таком месте находится Солнце. Для нашей планетки данное событие очень благоприятно: Земля существует в относительно тихом месте галактики, в итоге в течение многих млрд лет она не испытывает особенного воздействия катаклизмов галактического масштаба.

Особенности спиральных галактик

В отличие от эллиптических образований, любая спиральная галактика (примеры можно поглядеть на фото, представленных в статье) имеет собственный уникальный спектр. Если 1-ый тип ассоциируется со спокойствием, стационарностью, стабильностью, то 2-ой тип – это динамика, вихри, вращения. Может быть, вот поэтому астрологи молвят, что космос (Вселенная) «исступленный». Строение галактики спирального типа содержит в себе центральное ядро, из которого выходят прекрасные рукава (ветки). Они за пределами собственного звездного скопления равномерно теряют очертания. Таковой внешний облик не может не ассоциироваться с массивным, быстрым движением. Спиральные галактики характеризуются разнообразием форм, также рисунков их веток.Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

Каким образом систематизируют галактики

Невзирая на такое обилие, ученые смогли систематизировать все известные спиральные галактики. В качестве основного параметра решили использовать степень развития рукавов и размер их ядра, а уровень сжатости за ненадобностью отошел на 2-ой план.

Sa

Эдвин П. Хаббл отвел к классу Sa те спиральные галактики, которые владеют слаборазвитыми ветвями. Такие скопления всегда имеют ядра огромного размера. Часто центр галактики данного класса составляет половину размера всего скопления. Эти объекты характеризуются меньшей выразительностью. Их можно даже сопоставить с эллиптическими звездными скоплениями. В большинстве случаев спиральные галактики Вселенной имеют два рукава. Размещены они на обратных краях ядра. Раскручиваются ветки симметричным, схожим образом. По мере удаления от центра яркость веток понижается, а на определенном расстоянии они и совсем престают быть видимыми, теряются в периферийных областях скопления. Но встречаются объекты, у каких не два, а большее количество рукавов. Правда, такое строение галактики достаточно редчайшее. Еще пореже можно повстречать несимметричные туманности, когда одна ветвь развита посильнее, чем другая.

Sb и Sc

Подкласс Sb по систематизации Эдвина П. Хаббла имеет приметно более развитые рукава, но у их нет богатых разветвлений. Ядра приметно меньше, чем у первого вида. К третьему подклассу (Sc) спиральных звездных скоплений относятся объекты с очень развитыми ветвями, а вот центр у их относительно малый.Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

Может быть ли перерождение?

Ученые установили, что структура спирали является результатом неуравновешенного движения звезд, возникающего вследствие сильного сжатия. Не считая того, стоит отметить, что в рукавах концентрируются, обычно, жаркие гиганты и там же накапливаются главные массы диффузной материи – межзвездной пыли и межзвездного газа. Это явление можно разглядеть и с другой стороны. Не вызывает никакого сомнения, что очень сжатое звездное скопление в процессе собственной эволюции уже не сумеет утратить свою степень сжатости. Означает, и обратный переход тоже неосуществим. В итоге делаем вывод, что эллиптические галактики не сумеют перевоплотиться в спиральную, и напротив, ведь так устроен космос (Вселенная). Другими словами, звездные скопления этих 2-ух типов представляют собой не две разные стадии одного эволюционного развития, а совсем разные системы. Каждый таковой тип является примером обратных эволюционных путей, обусловленных различным коэффициентом сжатия. А эта черта, в свою очередь, находится в зависимости от разности вращения галактик. К примеру, если в процессе собственного формирования звездная система получает достаточное количество вращения, то она сумеет принять сжатую форму, и у нее разовьются спиральные рукава. Если степень вращения будет недостаточной, то галактика окажется наименее сжатой, и ветки у нее не образуются – это будет традиционная эллиптическая форма.Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

В чем еще заключаются различия

Меж эллиптическими и спиральными звездными системами есть и другие отличия. Так, 1-ый тип галактики, имеющий малый уровень сжатия, характеризуется малым количеством (либо полным отсутствием) диффузной материи. В то же время спиральные скопления, имеющие высочайший уровень сжатия, содержат внутри себя и газовые, и пылевые частички. Данное различие ученые разъясняют последующим образом. Пылинки и частички газа при собственном движении временами сталкиваются. Этот процесс является неупругим. После столкновения частички теряют часть собственной энергии, и как следствие, равномерно оседают в тех местах звездной системы, где имеется меньшая возможная энергия.

Очень сжатые системы

Если описанный чуть повыше процесс происходит в очень сжатой звездной системе, то диффузная материя должна осесть на основную плоскость галактики, ведь конкретно тут уровень возможной энергии является минимальным. Сюда же и собираются газовые и пылевые частички. Дальше диффузная материя начинает свое движение в основной плоскости звездного скопления. Передвигаются частички фактически параллельно по радиальным орбитам. В итоге столкновения тут достаточно редки. Если же они и происходят, то энерго утраты при всем этом малозначительны. Из этого следует, что материя дальше к центру галактики не перемещается, где возможная энергия имеет еще наименьший уровень.

Слабо сжатые системы

Сейчас разглядим, как ведет себя эллипсоидная галактика. Звездная система такового типа отличается совсем другим развитием данного процесса. Тут основная плоскость совсем не является ярко выраженной областью с малым уровнем возможной энергии. Сильное понижение этого параметра происходит исключительно в центральном направлении звездного скопления. А это означает, что межзвездные пыль и газ будут притягиваться в центр галактики. Как следствие, плотность диффузной материи тут будет очень высока, еще больше, чем при плоском рассеивании в спиральной системе. Собравшиеся в центре скопления частички пыли и газа под действием силы притяжения начнут сжиматься, тем сформируется малая по размерам зона плотного вещества. Ученые подразумевают, что из данной материи в предстоящем начинают формироваться новые звезды. Принципиальным тут является другое – маленькое по своим размерам скопление газа и пыли, находящееся в ядре слабо сжатой галактики, не позволяет себя найти в процессе наблюдения.Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

Промежные стадии

Мы разглядели два главных типа звездных скоплений – со слабеньким и с сильным уровнем сжатия. Но есть и промежные стадии, когда сжатие системы находится меж этими параметрами. У таких галактик эта черта является недостаточно сильной для того, чтоб диффузная материя собралась повдоль всей основной плоскости скопления. И в то же время она недостаточно слабенькая и для того, чтоб частички газа и пыли сконцентрировались в районе ядра. В таких галактиках диффузная материя собирается в маленькую плоскость, которая собирается вокруг ядра звездного скопления.

Галактики с перемычками

Известен очередной подтип спиральных галактик – это звездное скопление с перемычкой. Его особенность состоит в последующем. Если у обыкновенной спиральной системы рукава выходят конкретно из дискообразного ядра, то у данного типа центр размещается посреди прямой перемычки. А ветки такового скопления начинаются из концов данного отрезка. Еще их принято именовать галактиками пересеченных спиралей. Меж иным, физическая природа данной перемычки до сего времени остается неведомой.

Не считая того, ученым удалось найти очередной вид звездных скоплений. Они характеризуются ядром, как и у спиральных галактик, но рукавов у их нет. Наличие ядра гласит о сильном сжатии, но все другие характеристики напоминают эллипсоидные системы. Такие скопления получили заглавие чечевицеобразных. Ученые подразумевают, что эти туманности образуются в итоге утраты спиральной галактикой собственной диффузной материи.