На изображении, полученном широкоугольной камерой 3 космического телескопа Хаббл, представлена NGC 3887 - спиральная галактика с перемычкой, расположенная на расстоянии более 60 миллионов световых лет от нас в южном созвездии Чаша.
NGC 3887 была открыта 31 декабря 1785 года астрономом Уильямом Гершелем.
Хотя галактика не полностью развёрнута к нам лицевой стороной, её ориентация позволяет видеть спиральные рукава и центральную выпуклость (балдж) NGC 3887, поэтому она является идеальным объектом для изучения галактических рукавов и звёзд в их пределах.
Для астрономов долгое время было проблемой само существование спиральных рукавов. Поскольку они исходят из вращающегося ядра, то со временем должны становиться всё более плотно закрученными, в результате чего они в конечном итоге исчезли бы через короткий (в космологическом масштабе) промежуток времени.
Только в 1960-х годах астрономы пришли к решению этой проблемы; вместо того чтобы вести себя как жёсткие структуры, спиральные рукава на самом деле являются областями повышенной плотности в галактическом диске, и их динамика подобна динамике дорожной пробки.
Плотность автомобилей, движущихся в пробке, увеличивается к её центру, где их движение замедляется. Спиральные рукава функционируют аналогичным образом: когда газ и пыль проходят сквозь волны плотности, они сжимаются и замедляются, прежде чем снова выйти из волн, то есть происходит их задержка.
Примечание
Теория волн плотности была предложена Ц. Линем и Фрэнком Шу в середине 1960-х годов и объясняла структуру рукавов спиральных галактик.
Теория Линя-Шу вводит идею долгоживущей квазистатической спиральной структуры (гипотеза QSSS). В этой гипотезе спиральный паттерн вращается с определённой угловой частотой (скорость паттерна), тогда как звёзды в галактическом диске вращаются с различной скоростью в зависимости от их расстояния до центра галактики.
Наличие спиральных волн плотности в галактиках оказывает влияние на звездообразование, поскольку газ, вращающийся вокруг галактики, может сжиматься и периодически образовывать ударные волны.
Теоретически, формирование глобальной спиральной структуры рассматривается как нестабильность звёздного диска, вызванная самогравитацией, в отличие от приливных взаимодействий.
Математическая формулировка этой теории была также перенесена на другие системы астрофизических дисков, такие как кольца Сатурна.
Источник: https:// www.nasa.gov/ image-feature/ goddard/2020/hubble-spies-galactic-traffic-jam