Астрономы до сих пор пытаются понять, как формируются спиральные рукава ...

Дата публикации: 23-07-2026 13:00:00

Астрономы до сих пор пытаются понять, как формируются спиральные рукава галактик.
Галактика Водоворот (M51) — классическая большая спиральная галактика. Это был первый объект, идентифицированный как спиральный, ещё в 1845 году. В то время она и другие галактики считались спиральными туманностями, поскольку астрономы не знали о существовании других галактик. Эдвин Хаббл окончательно доказал существование других галактик в начале 1920-х годов.
Сейчас нам известно о нескольких сотнях тысяч спиральных галактик, хотя точное число неизвестно.
Спиральные галактики — это один из тех объектов природы, которые сразу узнаваемы. Они выглядят простыми, как будто их должно быть легко объяснить. Но это не так.
📌 Записка от автора:
Друзья, если вам нравится этот материал, вы можете поддержать меня и паблик. Этот проект полностью бесплатный, но сейчас из-за отсутствия дохода от группы я собираю средства на оплату аренды жилья. Буду очень признателен за любой посильный вклад, это поможет мне решить бытовой вопрос и спокойно развивать сообщество дальше.
Как можно протянуть руку помощи:
Стать постоянным доном или сделать одноразовый донат в VK Donut.
Через приложение «Поддержать», в меню сообщества (копка с белым сердечком, а также в виджете расположенном над лентой, или по этой прямой ссылке: https://vk.com/app5727453_-68997566 ).
Через карту МИР Юmoney 2204 1202 0069 3840
Или через DonationAlerts/DALink: https://dalink.to/i_explorer
Огромное человеческое спасибо всем кто откликнулся и за то, что вы с нами! Подробности в закрепленном посте.
А теперь давайте вернемся к спиральным галактикам.
Создается впечатление, что звезды и газ в спиральных рукавах вращаются вокруг галактического центра, но это объяснение не работает. Внутренние области диска галактики вращаются быстрее, чем внешние спиральные рукава, поэтому за несколько оборотов в течение нескольких сотен миллионов лет спиральные рукава должны скручиваться все сильнее и сильнее, пока спираль не исчезнет.
Поскольку этого не происходит, должно быть другое объяснение. Это привело к теории волн плотности. В этой теории спиральные рукава представляют собой волнообразный узор, подобный пробке. Пробка сохраняется, но составляющая её масса постоянно меняется. Теория волн плотности объясняет некоторые явления, наблюдаемые в спиральных галактиках, но не все. Она не может объяснить, почему рукава существуют так долго. Они должны затухать под действием физических сил.
Таким образом, астрономы пытаются понять спиральные галактики и их рукава. Наряду с вопросами их формирования и поддержания, исследователи задаются связанным вопросом: почему у одних спиральных галактик два рукава, а у других больше? Ответ на этот вопрос может помочь ответить на более масштабный вопрос.
Новое исследование, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal, посвящено вопросу спиральных рукавов галактик. Оно называется «Количество спиральных рукавов галактик в зависимости от концентрации и массы: первый взгляд с помощью телескопа Euclid», и, как следует из названия, в значительной степени основано на новых наблюдениях с помощью космического телескопа Euclid ESA. Авторами исследования являются астрономы из кафедры физики и астрономии Университета штата Восточный Теннесси.
«Спиральные галактики — одни из самых узнаваемых объектов во Вселенной, однако мы так и не смогли до конца понять, почему у них разное количество спиральных рукавов», — заявляют астрономы. «Изучая тысячи галактик, мы начинаем выявлять закономерности, которые показывают, как эти системы формировались и развивались на протяжении миллиардов лет».
Два года назад ESA запустило космический телескоп «Эвклид» для изучения расширения Вселенной. Он измеряет красное смещение галактик до z=2, что составляет примерно 10 миллиардов лет назад.
Идея заключается в том, что измерение их красного смещения и формы поможет определить связь между темной энергией и скоростью расширения Вселенной.
Но те же самые наблюдения позволили «Эвклиду» также различить спиральные рукава галактик, находящихся на расстоянии миллиардов световых лет. Астрономы смогли увидеть, как выглядели спиральные галактики миллиарды лет назад.
«Спиральные галактики можно разделить на классы в зависимости от количества рукавов и их структуры», — пишут исследователи. «Грандиозные спиральные галактики имеют два длинных непрерывных рукава, многорукавные галактики — три или более относительно длинных рукава, а хлопьевидные галактики — множество коротких фрагментов рукавов».
В данной работе исследователи изучили и сравнили двулучевые и трехлучевые спирали.
«Используя каталогизированную информацию из первого выпуска быстрых данных Euclid, мы сравниваем двух- и трехлучевые спиральные галактики, классифицированные программным обеспечением Euclid Zoobot», — пишут авторы. Данные Euclid также содержат информацию о звездных массах, концентрациях и темпах звездообразования (SFR).
Исследователи идентифицировали в данных более 380 000 галактик и, отфильтровав некоторые, у которых количество рукавов неразличимо, пришли к некоторым выводам.
«Примерно 60–70% спиральных галактик Евклида имеют два рукава, а около 15–20% — три. Однорукие галактики встречаются редко и имеют меньшую массу по сравнению с двурукими спиральными галактиками», — пишут авторы. «Только около 1% спиральных галактик в нашей выборке классифицируются как однорукие», — добавляют они. Остальные, около 20%, исключены, поскольку количество их рукавов неясно.
Они также обнаружили, что спиральные галактики с большими центральными балджами, включая Млечный Путь, обычно имеют два доминирующих спиральных рукава. «Галактики с большими балджами, как правило, имеют убывающие кривые вращения, что, в свою очередь, приводит к большой скорости сдвига, которая благоприятствует двухрукавной морфологии», — объясняют авторы.
Однако галактики с менее массивными центрами обычно имеют множество рукавов. Интересно, что эти результаты согласуются с компьютерным моделированием. «Эти результаты соответствуют теоретическим моделям и моделированию, которые показывают, что двухрукавные галактики более распространены, когда балдж выражен», — пишут авторы.
Результаты также показывают, что двуплечие спирали имеют более низкие средние темпы звездообразования, что обусловлено их меньшей общей массой, в то время как трехплечие спирали имеют более высокие темпы звездообразования.
Это исследование расширяет наше понимание спиральных галактик и дает некоторое представление о том, как они формируются. Но есть и оговорки.
«Немногие галактики действительно имеют полностью два или полностью три (или полностью четыре) рукава, но вместо этого существует континуум морфологических форм, причем ветви и отростки являются обычным явлением», — пишут авторы, добавляя, что «...структура спиральных рукавов сложнее, чем три простые категории: грандиозный дизайн, многорукавные и хлопьевидные».
Другие исследователи разработали более подробную систему идентификации галактик, включающую 12 категорий. «Дополнительная информация, которую предоставляют эти 12 категорий, может быть полезна при изучении вопросов происхождения и эволюции спиральных узоров в галактиках», — объясняют исследователи. Но реализовать это в таком масштабном исследовании, как исследование Евклида, было бы очень сложно.
Форма спиральных рукавов галактики определяется концентрацией материи, включая темную материю. По мнению исследователей, подсчет спиральных рукавов в галактиках может помочь оценить количество темной материи в их центрах.
«Оказывается, количество спиральных рукавов — это не просто интересная особенность, а отражение того, что происходит глубоко внутри самой галактики», — сказал Смит. «Это захватывающе, потому что дает нам еще один инструмент для понимания тех частей Вселенной, которые мы не можем наблюдать напрямую, например, темной материи».
Одного этого исследования недостаточно, чтобы ответить на вопрос о том, как формируются и поддерживаются спиральные рукава в течение длительных периодов времени. Но оно содержит некоторые подсказки. В диапазоне масс и красных смещений, рассмотренных в этой работе, преобладают двурукавные (подобные «великолепному замыслу») спиральные галактики.
Это подтверждает идею о том, что массивные и установившиеся диски с большей вероятностью сохраняют стабильную двурукавную структуру. Трехрукавные галактики, которых гораздо меньше, больше соответствуют идее о том, что спиральные рукава являются транзитными или повторяющимися.
Возможно, существуют два подтипа двуруких спиралей. По мнению авторов, некоторые из них являются временными, а другие – долгоживущими.
«Использование более детальной морфологической классификации спиральных структур в галактиках может привести к лучшему пониманию различных процессов, участвующих в создании и поддержании спиральных структур в галактиках», — пишут исследователи. «Более глубокое изучение тонких вариаций в спиральных структурах и физических свойствах галактик, отобранных различными методами, может привести к полезным выводам».
____________________________
📰 Источник информации: The Astrophysical Journal
📸 Фото 1: Галактика Водоворот (M51) — это классическая спиральная галактика с грандиозным дизайном. Она стала первым объектом, признанным спиральным, хотя в то время астрономы считали её туманностью. Астрономы долгое время размышляли о спиральных галактиках, пытаясь понять, как сохраняются их спиральные рукава. Новые исследования дали, по крайней мере, частичный ответ. Источник изображения: NASA/ESA/ Hubble.
📸 Фото 2: Вселенная — это море галактик, разделённых огромными расстояниями, как показывает этот увеличенный фрагмент «Космического сундука сокровищ» обсерватории Веры Рубин. Исследователи хотят понять, как формируются спиральные галактики и как поддерживаются их рукава, но определить, какие из них являются спиральными и сколько рукавов у них есть, непросто. Источник изображения: Обсерватория Веры Рубин.
📸 Фото 3: На этом изображении показана небольшая часть южной части глубокого поля галактик Евклида. Кадр заполнен галактиками различных форм и цветов, причем многие из них слишком сложны для четкого различения, а количество рукавов трудно подсчитать. Источник изображения: ESA/Euclid/Euclid.
#космос #астрономия #наука #галактика #интересно [club68997566|ЯEXPLORER | Космос]

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	Галактика M51, также известная как Водоворот, обладает невероятно красивыми узорами. ...	5	7	29-06-2026
2	#ТвойКосмос # Млечный Путь оказался больше, чем мы думали — ...	0	5.78	26-07-2026
3	Загадочная красота галактики M101 🔭 Здравствуйте, друзья! Сегодня я хочу ...	5	7	04-07-2026
4	Друзья, всем самого доброго дня 🕊☁🌿🌸 Сейчас увидела очень интересую ...	6	7	21-07-2026
5	Возможно, когда-то вся наша Галактика перевернулась на бок	0	7.83	23-07-2026
6	«Джеймс Уэбб» открыл очередную спиральную галактику с баром, но есть ...	2	7	05-07-2026
7	🌌 Вспышки сверхновых и пушистые рукава: что скрывает галактика NGC ...	5	7	29-06-2026
8	🌌 Космическое одиночество и миллиарды возможностей: есть ли кто-то в ...	0	7	27-06-2026
9	🌌 Наша соседка, галактика М 33 Треугольника. Вглядитесь в это ...	5	7	28-06-2026
10	Представьте себе бескрайний космический океан, где материя собрана в гигантские ...	5	7	28-06-2026

Классификация: Наука. Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 10. Тональность: 0. Информативность: 6.11. Источник: vk.com.