На первом фото вы видите галактику М51. Она является ярким представителем типа спиральных галактик, которые на английском называются grand design. Это галактики с достаточно четко выраженной спиральной структурой и хорошо выделяющимися, как правило, двумя спиральными рукавами. Но откуда берется красивая и упорядоченная структура таких галактик?
Исследуя эту тему, можно заметить, что во вселенной спиральная форма не такая уж и редкость. Например, тот же шестиугольник Сатурна, который образовался вполне себе естественным образом. Однако же со спиральными галактиками далеко не все очевидно.
Виды галактик
Несмотря на то, что в наблюдаемой вселенной существуют сотни миллиардов галактик, на самом базовом уровне по форме их можно разделить всего на несколько типов: эллиптические линзовидные, спиральные, спиральные с перемычкой, кольцевые и галактики неправильной формы. Каждая форма имеет обусловленные причины формирования.
Эллиптические галактики по одной из основных версий могут формироваться при слиянии спиральных галактик. Прогнозируется, что такая судьба ждет наш Млечный путь и Андромеду — они сольются и останется одна эллиптическая галактика.
Читайте также: Самые близкие снимки Солнца: кадры впечатляют
Линзовидные же галактики, вероятно, изначально были спиральными, но в них осталось очень мало межзвездного газа для дальнейшего звездообразования. А галактики неправильной формы могут быть результатом взаимодействия галактик.
Особенности спиральных галактик
Нередко галактики со спиральной структурой имеют менее выраженную форму, а их спиральные рукава могут быть не цельными, и состоять из отдельных фрагментов. Также может отличаться и количество этих рукавов. Например, у нашей галактике скорее всего четыре основных спиральных рукавах. Еще одним отличием является то, как сильно эти рукава закручены.
Так как формируются галактики? Ответ достаточно прост — из-за неоднородностей участков, газ с большей плотностью собирается вместе. Согласно одной из доминирующих версий, галактика образуется по принципу снизу вверх, то есть небольшие облака газа постепенно сливаются, образуя более крупную структуру. В итоге эта структура и становится галактикой.
Естественно, галактика вращается, поэтому постепенно молодая формирующаяся галактика принимает форму диска. Это обусловлено простыми законами физики. Мы можем наблюдать этот эффект в повседневной жизни. Например, когда вода образует цикличную спиральную воронку во время слива в ванной. Газы также формируют в движении спиральные структуры — достаточно посмотреть на циклоны.
Читайте также: Какого цвета закат на других планетах?
Как формируются спиральные рукава
Мы уже поняли, что галактика формируется из газов и образованных звезд. Почему же тогда рукава обладают стабильной формой? Говоря о том, насколько эти рукава стабильные, стоит понимать, такие спиральные линии не являются цельными материальными структурами. Эти рукава не идентично движению скорости движения галактики.
На самом деле галактика вращается дифференциально, то есть разные участки галактики вращаются с разной угловой скоростью. Это простая истина. Однако из такого объяснения вытекает проблема.
При дифференциальном вращении, звезды на более удалённых от центра орбитах постепенно отстают и получается спиральная структура. Однако согласно таким правилам, эффект закручивания спирали со временем будет усиливаться. И спиральная структура будет продолжать «закручиваются» все сильнее и сильнее. Всего за 500 миллионов лет, что в масштабах вселенной их достаточно быстро, спиральная структура станет неузнаваемо и будет скорее походить на однородный диск.
Возраст галактик исчисляется миллиардами лет и тем не менее, мы видим множество красивых спиральных галактик, которые не закрутились. Как же так получается? Ответ на этот вопрос мы рассмотрим во второй части этой статьи.
Подписывайтесь на наш канал и делитесь своим мнением в комментариях.