Спиральные галактики фото: Фото дня: спиральная галактика с вереницами |

Содержание

Hubble показал фото двух спиральных галактик Тройня Уайлда

31 октября, 2022 понедельник

19:26

Космический телескоп Hubble сфотографировал часть галактического триплета Arp 248, иначе называемого «Тройня Уайлда»

Такое фото распространила пресс-служба обсерватории.

Тройняшки расположены в созвездии Девы, а это около 200 миллионов световых лет от Земли.

Две крупные спиральные галактики будто бы соединены световым мостом. Это удлиненный поток звезд и межзвездной пыли, так называемый приливной хвост, образовавшийся взаимным гравитационным тяготением двух галактик переднего плана. Также на изображении видно, что они окружают меньшую спиральную галактику.

Напомним, в начале октября космический телескоп Hubble зафиксировал шаровое скопление Terzan 1, расположенное на расстоянии около 22 тыс. световых лет от Земли.

Следите за событиями в Украине и мире вместе с Еспресо! Подписывайтесь на Telegram-канал: https://t. me/espresotb

Новости

Спиральные галактики. Космос, Вселенная. Галактики Вселенной

В 1845 году английским астрономом лордом Россом был обнаружен целый класс туманностей спирального типа. Их природу установили только в начале двадцатого века. Учеными было доказано, что данные туманности являются огромными звездными системами, похожими на нашу Галактику, однако они удалены от нее на многие миллионы световых лет.

Общая информация

Спиральные галактики (фото, приведенные в этой статье, демонстрируют особенности их структуры) своим внешним видом напоминают пару сложенных вместе тарелок или двояковыпуклую линзу. В них можно обнаружить как массивный звездный диск, так и гало. Центральную часть, которая визуально напоминает вздутие, принято называть балджем. А темную полосу (непрозрачную прослойку межзвездной среды), идущую вдоль диска, называют межзвездной пылью.

Спиральные галактики принято обозначать литерой S. Кроме того, их принято делить по степени структуры. Для этого к основному символу добавляют литеры a, b или c. Так, Sa соответствует галактике с малоразвитой спиральной структурой, однако с большим ядром. Третий класс — Sc — относится к противоположным объектам, со слабым ядром и мощными спиральными ветвями. У некоторых звездных систем в центральной части может находиться перемычка, которую принято называть баром. В таком случае к обозначению добавляется символ В. Наша Галактика относится к промежуточному типу, без перемычки.

Каким образом сформировались спиральные дисковые структуры?

Плоские дискообразные формы объясняют вращением звездных скоплений. Существует гипотеза, что в процессе образования галактики центробежная сила препятствует сжатию так называемого протогалактического облака в перпендикулярном направлении к оси вращения. Также следует знать, что характер движения газов и звезд внутри туманностей неодинаков: диффузные скопления вращаются быстрее, чем старые звезды. Например, если характерная скорость вращения газа составляет 150-500 км/с, то звезда гало будет всегда двигаться медленнее. А балджи, состоящие из таких объектов, будут иметь скорость в три раза ниже, чем диски.

Звездный газ

Миллиарды звездных систем, двигающихся по своим орбитам внутри галактик, можно рассматривать в качестве совокупности частиц, которые образуют своего рода звездный газ. И что самое интересное, его свойства очень близки к обычному газу. К нему можно применять такие понятия, как «концентрация частиц», «плотность», «давление», «температура». Аналогом последнего параметра здесь является усредненная энергия «хаотичного» движения звезд. Во вращающихся дисках, образуемых звездным газом, могут распространяться волны спирального типа плотности разрежения-сжатия, близкие к звуковым. Они способны обегать галактику с постоянной угловой скоростью в течение нескольких сотен миллионов лет. Именно они отвечают за образование спиральных ветвей. В тот момент, когда происходит сжатие газа, начинается процесс формирования холодных облаков, что приводит к активному звездообразованию.

Это интересно

В гало и в эллиптических системах газ является динамическим, то есть горячим. Соответственно движение звезд в галактике такого типа имеет хаотический характер. В результате среднее различие между их скоростями у пространственно близких объектов составляет несколько сотен километров в секунду (дисперсия скоростей). Для звездных газов дисперсия скорости обычно составляет 10-50 км/с, соответственно их «градус» является заметно холодным. Считается, что причина этого различия кроется в тех далеких временах (более десяти миллиардов лет назад), когда галактики Вселенной только начинали формироваться. Первыми из них образовались сферические компоненты.

Спиральными волнами называют волны плотности, которые бегут по вращающемуся диску. В результате все звезды галактики такого типа то как бы вытесняются внутрь их ветвей, то выходят оттуда. Единственное место, где скорость спиральных рукавов и звезд совпадает, – это так называемая коротационная окружность. Между прочим, именно в таком месте находится Солнце. Для нашей планеты данное обстоятельство весьма благоприятно: Земля существует в относительно тихом месте галактики, в результате в течение многих миллиардов лет она не испытывает особого влияния катаклизмов галактического масштаба.

Особенности спиральных галактик

В отличие от эллиптических образований, каждая спиральная галактика (примеры можно посмотреть на фото, представленных в статье) имеет свой неповторимый колорит. Если первый тип ассоциируется со спокойствием, стационарностью, стабильностью, то второй тип – это динамика, вихри, вращения. Может быть, именно поэтому астрономы говорят, что космос (Вселенная) «неистовый». Строение галактики спирального типа включает в себя центральное ядро, из которого выходят красивые рукава (ветви). Они за пределами своего звездного скопления постепенно теряют очертания. Такой внешний вид не может не ассоциироваться с мощным, стремительным движением. Спиральные галактики характеризуются многообразием форм, а также рисунков их ветвей.

Каким образом классифицируют галактики

Несмотря на такое многообразие, ученые смогли классифицировать все известные спиральные галактики. В качестве основного параметра решили использовать степень развития рукавов и размер их ядра, а уровень сжатости за ненадобностью отошел на второй план.

Sa

Эдвин П. Хаббл отвел к классу Sa те спиральные галактики, которые обладают слаборазвитыми ветвями. Такие скопления всегда имеют ядра большого размера. Зачастую центр галактики данного класса составляет половину размера всего скопления. Эти объекты характеризуются наименьшей выразительностью. Их можно даже сравнить с эллиптическими звездными скоплениями. Чаще всего спиральные галактики Вселенной имеют два рукава. Расположены они на противоположных краях ядра. Раскручиваются ветви симметричным, сходным образом. По мере удаления от центра яркость ветвей снижается, а на определенном расстоянии они и вовсе престают быть видимыми, теряются в периферийных областях скопления. Однако встречаются объекты, у которых не два, а большее количество рукавов. Правда, такое строение галактики довольно редкое. Еще реже можно встретить несимметричные туманности, когда одна ветвь развита сильнее, чем другая.

Sb и Sc

Подкласс Sb по классификации Эдвина П. Хаббла имеет заметно более развитые рукава, однако у них нет богатых разветвлений. Ядра заметно меньше, чем у первого вида. К третьему подклассу (Sc) спиральных звездных скоплений относятся объекты с сильно развитыми ветвями, а вот центр у них относительно малый.

Возможно ли перерождение

Ученые установили, что структура спирали является результатом неустойчивого движения звезд, возникающего вследствие сильного сжатия. Кроме того, необходимо отметить, что в рукавах сосредотачиваются, как правило, горячие гиганты и там же скапливаются главные массы диффузной материи – межзвездной пыли и межзвездного газа. Это явление можно рассмотреть и с другой стороны. Не вызывает никакого сомнения, что весьма сжатое звездное скопление в процессе своей эволюции уже не сможет потерять свою степень сжатости. Значит, и противоположный переход тоже невозможен. В результате делаем вывод, что эллиптические галактики не смогут превратиться в спиральную, и наоборот, ведь так устроен космос (Вселенная). Другими словами, звездные скопления этих двух типов представляют собой не две различные стадии единого эволюционного развития, а совершенно различные системы. Каждый такой тип является примером противоположных эволюционных путей, обусловленных разным коэффициентом сжатия. А эта характеристика, в свою очередь, зависит от разности вращения галактик. Например, если в ходе своего формирования звездная система получает достаточное количество вращения, то она сможет принять сжатую форму, и у нее разовьются спиральные рукава. Если степень вращения будет недостаточной, то галактика окажется менее сжатой, и ветви у нее не образуются – это будет классическая эллиптическая форма.

В чем еще заключаются различия

Между эллиптическими и спиральными звездными системами существуют и другие отличия. Так, первый тип галактики, имеющий низкий уровень сжатия, характеризуется малым количеством (или полным отсутствием) диффузной материи. В то же время спиральные скопления, имеющие высокий уровень сжатия, содержат в себе и газовые, и пылевые частицы. Данное различие ученые объясняют следующим образом. Пылинки и частицы газа при своем движении периодически сталкиваются. Этот процесс является неупругим. После столкновения частицы теряют часть своей энергии, и как следствие, постепенно оседают в тех местах звездной системы, где имеется наименьшая потенциальная энергия.

Сильно сжатые системы

Если описанный выше процесс происходит в сильно сжатой звездной системе, то диффузная материя должна осесть на основную плоскость галактики, ведь именно здесь уровень потенциальной энергии является наименьшим. Сюда же и собираются газовые и пылевые частицы. Далее диффузная материя начинает свое движение в основной плоскости звездного скопления. Перемещаются частицы практически параллельно по круговым орбитам. В результате столкновения здесь довольно редки. Если же они и происходят, то энергетические потери при этом незначительны. Из этого следует, что материя далее к центру галактики не перемещается, где потенциальная энергия имеет еще меньший уровень.

Слабо сжатые системы

Теперь рассмотрим, как ведет себя эллипсоидная галактика. Звездная система такого типа отличается совершенно иным развитием данного процесса. Здесь главная плоскость вовсе не является ярко выраженной областью с малым уровнем потенциальной энергии. Сильное снижение этого параметра происходит только в центральном направлении звездного скопления. А это значит, что межзвездные пыль и газ будут притягиваться в центр галактики. Как следствие, плотность диффузной материи здесь будет очень высока, гораздо больше, чем при плоском рассеивании в спиральной системе. Собравшиеся в центре скопления частицы пыли и газа под действием силы притяжения начнут сжиматься, тем самым сформируется малая по размерам зона плотного вещества. Ученые предполагают, что из данной материи в дальнейшем начинают формироваться новые звезды. Важным здесь является иное – малое по своим размерам облако газа и пыли, находящееся в ядре слабо сжатой галактики, не позволяет себя обнаружить в процессе наблюдения.

Промежуточные стадии

Мы рассмотрели два основных типа звездных скоплений – со слабым и с сильным уровнем сжатия. Однако существуют и промежуточные стадии, когда сжатие системы находится между этими параметрами. У таких галактик эта характеристика является недостаточно сильной для того, чтобы диффузная материя собралась вдоль всей основной плоскости скопления. И в то же время она недостаточно слабая и для того, чтобы частицы газа и пыли сконцентрировались в районе ядра. В таких галактиках диффузная материя собирается в небольшую плоскость, которая собирается вокруг ядра звездного скопления.

Галактики с перемычками

Известен еще один подтип спиральных галактик – это звездное скопление с перемычкой. Его особенность состоит в следующем. Если у обычной спиральной системы рукава выходят непосредственно из дискообразного ядра, то у данного типа центр располагается в середине прямой перемычки. А ветви такого скопления начинаются из концов данного отрезка. Еще их принято называть галактиками пересеченных спиралей. Между прочим, физическая природа данной перемычки до сих пор остается неизвестной.

Кроме того, ученым удалось обнаружить еще один вид звездных скоплений. Они характеризуются ядром, как и у спиральных галактик, однако рукавов у них нет. Наличие ядра говорит о сильном сжатии, но все остальные параметры напоминают эллипсоидные системы. Такие скопления получили название чечевицеобразных. Ученые предполагают, что эти туманности образуются в результате потери спиральной галактикой своей диффузной материи.

Эти удивительные новые изображения спиральных галактик JWST настолько прекрасны, что мы можем плакать: ScienceAlert

Новое изображение Уэбба NGC 628. (Джуди Шмидт/Flickr, CC BY 2. 0)

Не прошло и двух недель с момента публикации первого изображения, а космический телескоп Джеймса Уэбба постоянно сбивает нас с ног.

Официально опубликовано всего несколько изображений, но это не помешало гражданским ученым копаться в необработанных данных, чтобы увидеть, что они могут найти.

Одна из них — Джуди Шмидт, которая годами преобразовывала необработанные космические данные в захватывающие дух изображения. Благодаря ее кропотливой работе у нас теперь есть совершенно потрясающие изображения двух захватывающих спиральных галактик.

Первая — NGC 628, также известная как Фантомная Галактика. Другая — NGC 7496. Обе находятся относительно близко к Млечному Пути, и обе являются предметом текущих наблюдений в рамках исследования «Физика с высоким угловым разрешением в ближайших галактиках» (PHANGS), чтобы лучше наметить связи между молодыми звездами и галактиками. облака холодного молекулярного газа, которые их порождают.

Новое изображение NGC 628, сделанное Уэббом. (Джуди Шмидт/Flickr, CC BY 2.0)

Участие в PHANGS было одним из первых заданий Уэбба, и уже изображения показывают, что недавно запущенный космический телескоп стоит того, чтобы его рекламировать.

NGC 628 — одна из самых впечатляющих галактик на нашем небе. Это то, что известно как спиральная галактика «великого замысла»: галактика с выступающими, хорошо сформированными и относительно незатененными рукавами. И, находясь всего в 32 миллионах световых лет от нас, он достаточно близок, чтобы предоставить множество деталей для изучения.

Снимок галактики NGC 628, сделанный Хабблом в 2007 г. (НАСА/ЕКА/Hubble Heritage (STScI/AURA) – ESA/Hubble Collaboration) и восходящие звезды. Астрономы также наблюдали как минимум три сверхновых в NGC 628 с начала тысячелетия.

NGC 7496, расположенная всего в 24 миллионах световых лет от нас, известна как спиральная галактика с перемычкой, спиральные рукава которой отходят от отчетливой перемычки, пересекающей центр галактики. Считается, что это результат неравномерной плотности галактического диска; более плотная область притягивает к себе звезды, создавая полосы.

Новый снимок NGC 7496, сделанный Уэббом. (Джуди Шмидт/Flickr, CC BY 2.0)

Считается, что эти перемычки являются областями активного звездообразования, поскольку газ направляется внутрь к их центрам. Таким образом, красивая спираль с перемычкой, такая как NGC 7496, которая хорошо видна, является отличной лабораторией для изучения того, как рождаются звезды.

Вы заметите, что изображения Уэбба сильно отличаются от изображений Хаббла — и это хорошо. Два телескопа работают в разных световых режимах. Хаббл — это в первую очередь оптический и ультрафиолетовый инструмент, в то время как Уэбб видит в инфракрасном диапазоне, который может улавливать свет, затененный пылью и газом, в оптических длинах волн. Это означает, что наблюдения дополняют друг друга; Хаббл улавливает газ, и Уэбб видит внутри него новорожденные звезды.

Как объяснил астроном Дэвид Тилкер из Университета Джона Хопкинса: «Мы собираемся ясно увидеть звездные скопления в сердце этих плотных молекулярных облаков, о существовании которых раньше у нас были только косвенные свидетельства. Уэбб дает нам возможность заглянуть внутрь этих ‘ звездные фабрики», чтобы увидеть только что собранные звездные скопления и измерить их свойства до того, как они эволюционируют».

Снимок NGC 7496, сделанный Хабблом ранее в этом году. (ESA/Hubble & NASA/J. Lee/the PHANGS-HST Team/Judy Schmidt)

Как видно из сравнения изображений, Уэбб все еще улавливает светящийся газ, но показывает гораздо больше деталей. На изображениях Хаббла галактические ядра представляют собой просто яркое безликое свечение; Уэбб прорезает и показывает гораздо больше подробностей о том, что происходит в пространстве вокруг сверхмассивных черных дыр, вокруг которых вращаются галактики.

Мы стоим на пороге новой смелой эры космической науки. Кажется, Уэбб уже идентифицировал галактику на рекордно далеком расстоянии, самую раннюю из когда-либо обнаруженных. Бумаги приходят толстые и быстро на arXiv. Теперь эти новые изображения являются одними из самых подробных инфракрасных изображений спиральных галактик, которые мы когда-либо видели.

Ученые еще не провели анализ; мы будем ждать в горячем ожидании того, что покажут данные Уэбба. Между тем, мы довольны тем, что наслаждаемся экстремальной красотой.

Новые изображения доступны на странице Шмидта на Flickr, где вы можете скачать их в высоком разрешении.

Телескоп Джеймса Уэбба показывает «кости» далекой галактики на потрясающем новом изображении

Спиральная галактика IC 5332
(Изображение предоставлено ESA/NASA/CSA/J. Lee)

Новая фотография, сделанная космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), выявила скрытую газообразную «костную» структуру далекой галактики — и это абсолютно впечатляюще.

Космический узел газа, пыли и звезд принадлежит спиральной галактике IC 5332, расположенной в созвездии Скульптора на расстоянии более 29 миллионов световых лет от Земли. Поскольку он расположен почти идеально лицом к Земле , его спиральные рукава видны невероятно четко.

Это не первый раз, когда IC 5332 фотографируют. Галактика шириной 66 000 световых лет — примерно две трети размера нашего Млечного Пути — также была получена в прошлом космическим телескопом Хаббла. Но Хаббл не может видеть в инфракрасная область электромагнитного спектра , тогда как космический телескоп Джеймса Уэбба может. В результате обновленное изображение содержит так много скрытых ранее деталей, что выглядит почти совсем по-другому.

Связанный: Может ли космический телескоп Джеймса Уэбба действительно видеть прошлое?

Изображение IC 5332, полученное Хабблом, показывает структуру некоторых спиральных рукавов, скрытых облаками пыли. (Изображение предоставлено: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee и группы PHANGS-JWST и PHANGS-HST)

«Изображение Хаббла показывает темные области, которые, кажется, разделяют спиральные рукава, в то время как изображение Уэбба показывает больше непрерывного переплетения структур, которые повторяют форму спиральных рукавов», — заявили представители Европейского космического агентства (ЕКА), сделавшие снимок новое изображение, — говорится в сообщении.

ЕКА объяснило, что это различие связано с пылью галактики, которая с гораздо большей вероятностью рассеивает ультрафиолетовый и видимый свет (который видит Хаббл), чем инфракрасные частоты, доступные для JWST. На двух изображениях также видны разные звезды, потому что некоторые звезды сияют ярче на разных частотах, чем другие.

СВЯЗАННЫЕ ИСТОРИИ

Чтобы сделать это изображение, JWST использовал свой Mid-Infrared Instrument — специализированную камеру, которую для устранения эффектов инфракрасных помех от других источников тепла необходимо переохладить до минус 446,8 градусов по Фаренгейту (минус 266 градусов). Цельсия). Расположение JWST в холодных просторах космоса, вдали от Земли, также важно для того, чтобы помочь ему обнаружить слабый инфракрасный свет, поскольку тепло нашей планеты заглушило бы сигнал далекой галактики.

Космическая обсерватория стоимостью 10 миллиардов долларов, примерно в 100 раз более мощная, чем космический телескоп Хаббла, была запущена в гравитационно стабильное место на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, известное как точка Лагранжа, в декабре 2021 года. самый совершенный из когда-либо построенных космических телескопов, способный заглянуть в атмосферу далеких экзопланет и прочесть самую раннюю главу истории Вселенной в ее слабейших проблесках света, которые были растянуты до инфракрасных частот за миллиарды лет путешествия по всему миру. расширяющаяся ткань пространства-времени.

Шесть месяцев кропотливой настройки и калибровки привели к тому, что инструменты телескопа и его позолоченное зеркало шириной 21 фут (6,5 метра) были готовы к работе. После обнародования своих первых изображений в июле телескоп поразил постоянным потоком умопомрачительных снимков нашей ближней и дальней Вселенной. Чтобы назвать лишь некоторые из них, телескоп сделал потрясающие изображения галактик-колесо; кольца Эйнштейна; меч Ориона; призрачный ореол Нептуна; и самое глубокое изображение Вселенной, когда-либо созданное.

В случае с IC 5332 ученые ЕКА надеются, что, сравнивая изображения далекой галактики, сделанные Хабблом и JWST, они смогут узнать больше о составе и структуре галактики, а также о том, как они могут трансформироваться в более общие закономерности, наблюдаемые во всех спиральные галактики.