Спиральные галактики не имеют такой четкой геометрической формы, как эллиптические. Их отличительная черта — спиральные ветви, или изогнутые широкие и яркие рукава, которые начинаются где-то вблизи ядра и, постепенно сужаясь, удаляются от центра к краю.
Обычно у спиральных галактик бывает две ветви, исходящие из противоположных сторон ядра. Есть и такие, у которых имеется три и больше ветвей. Они возникают в результате разветвления первоначальных более мощных ветвей.
Обыкновенные спиральные галактики (такие, как М51) мы будем обозначать символом SA.
Буква Sуказывает на спиральную структуру галактики (от латинского spira — извив змеи), буква А говорит о том, что эта галактика обыкновенная, у которой спиральные ветви начинаются непосредственно из ядра. Другой тип спиральных галактик обозначается символом SB. У этого типа галактик наблюдается как бы перекладина, соединенная с ядром, причем спиральные ветви начинаются от концов этой перекладины. Отсюда возникло обозначение таких галактик: в символе SBбуква «В» происходит от английского слова barred — пересеченный.
Пространственная форма SA-галактик больше всего приближается к сильно сжатому двухосному эллипсоиду. Если бы для SA-галактик был принят индекс определения степени сжатия, как для эллиптических галактик, то SA-галактикам пришлось бы дать индекс А9 и даже А9,5, так как их малая ось составляет не 30% длины большой оси, как у галактик типа Е7, а только 10 и даже меньше процентов.
На рис. 1 изображена фотография SA-галактики, видимой «с ребра». Ее толщина составляет около 1/10 длины. Кроме того, при взгляде на фотографию видно, что сравнение SA-галактик с эллипсоидами очень условно. В самом деле, в ее центре мы видим сверху и снизу две симметричные выпуклости, которые явно говорят о том, что у галактики имеется ядро. Оно не так сильно сжато, как вся галактика.
Темная полоса в SA-галактиках выражена гораздо отчетливее, чем в любой из эллиптических галактик, что означает значительно большую неустойчивость по сравнению с наиболее быстро вращающимися эллиптическими галактиками.
Спиральные галактики типа SA, так же как и эллиптические, не все одинаковы по своему виду.
У некоторых, как например у М51, спиральные ветви сплошные и резко очерчены. У других— спиральные ветви не сплошные, состоят из ярких утолщений и темных участков, а на концах распадаются на отдельные сгустки.
Астрономы считают, что галактики со сплошными ветвями— сравнительно молодые, а с разорванными ветвями — более старые. В зависимости от состояния ветвей, галактики классифицируют на самые молодые (SAa), постарше, с разорванными рукавами (SAb), и старые (SAc), то есть такие, у которых от спиралей уже почти ничего не осталось. Их ветви можно с трудом проследить в нагромождении отдельных сгустков вблизи центра галактики (рис. 2). Наиболее старые галактики обозначаются символом SAd.
Интересно, что параллельно с распадом ветвей SA-галактики постепенно стираются также очертания ее ядра. Только в самом центре сохраняется уплотнение значительно меньшего размера, чем первоначальное ядро. Изменение ядра можно проследить по ряду фотографий SA-галактик, видимых «с ребра».
На рис. 2 представлены негативные фотографии четырех галактик различного возраста, видимых «с ребра». Самая молодая галактика находится вверху рисунка, самая старая — внизу. Отчетливо видно, что с увеличением возраста галактик толщина ядра заметно уменьшается, и на нижнем снимке она едва заметна. Но это не означает, что ядро полностью исчезает: оно уменьшилось в размерах и уплотнилось. Можно полагать, что у галактик ядро существует значительно дольше, чем спиральные ветви и внешние краевые части, из которых звезды постепенно, одна за другой, улетают и теряются в окружающем космическом пространстве. В результате от галактики остается только её ядро, которое по своему внешнему виду очень походит на эллиптическую галактику, но имеет значительно меньшие размеры.
За последние годы удалось выяснить, что среди эллиптических галактик имеются «нормальные» галактики, размеры которых сравнимы с размерами галактик других типов, и совсем маленькие, названные «карликовыми». Возможно, что последние — ядра разрушившихся спиральных галактик.
Таким образом, SA-галактики прежде всего различаются по возрасту. Казалось бы, можно сделать предположение, что SA-галактики, старея, переходят из одного типа в другой и в конце концов перестают быть спиральными. Отсюда один шаг до предположения, что эллиптические Е-галактики — это состарившиеся SA-галактики. Но такое предположение требует значительных доказательств. Пока же мы распределяем галактики по «возрасту», исходя только из привычных представлений о том, что возраст всегда связан с утратой четкости и правильности форм. Доказать же, подтвердить эту рабочую гипотезу — одна из основных задач науки — динамики звездных систем.
Теперь мы перейдем к описанию тех спиральных галактик, которые мы условились обозначать символом SB.
На рис. 3 изображена типичная молодая SB-галактика NGC7741, наблюдаемая нами «плашмя», так что хорошо видны все детали ее строения. Основная особенность SB-галактики бросается сразу же в глаза. Вместо ядра с круглыми очертаниями (как у SA-галактик) у SB-галактик имеется продолговатое основное тело (перемычка), из концов которого начинаются две — и всегда только две — спиральные ветви. Центральное ядро у SB- галактик бывает не всегда. На рис. 4 изображена еще одна SB-галактика NGC4725. В этой галактике, в отличие от предыдущей, хорошо заметно центральное ядро, но зато перемычка выглядит значительно менее яркой. Это указывает на то, что основная масса вещества перемычки либо сконцентрировалась в ядре, либо, наоборот, пошла на образование ветвей.
Обратим теперь внимание на ветви. У галактики NGC4725 они значительно тоньше, чем у галактики NGC7741, и почти совсем не раскручиваются. Концы ветвей сильно смыкаются, и ветви образуют почти замкнутое кольцо.
Некоторые галактики имеют не одно, а два или три кольца, и даже больше. Так, у SB-галактики NGC4398 три кольца (рис. 5). Одно, небольшое, окружает центральное ядро. Перемычка галактики значительно длиннее диаметра этого кольца и, в свою очередь, окружена кольцом, которое касается его оконечностей. В районе левой оконечности перемычки видно, что концы двух ветвей, образующих кольцо, не плотно примыкают один к другому. Внутренность этого кольца, видимо, заполнена сплошь светящимся веществом (на этой фотографии изображен негатив с целью сохранения тонких деталей изображения). Примерно на удвоенном расстоянии от центра можно заметить еще третье кольцо, которое тоже не сплошное, а состоит из двух ветвей. Овальная форма колец, очевидно, объясняется тем, что галактика повернута к нам не совсем «плашмя», а несколько вполуоборот.
