Что такое галактика

Космос Вселенная Что такое галактика

Содержание страницы:

  • Галактические объединения и состав галактик
  • Структура
  • Виды галактик
  • Столкновения
  • Как они произошли
  • Как изучают галактики

Галактика — гигантское космические скопление звезд, газа и пыли, удерживаемые силами гравитации. Все объекты, входящие в состав галактики обращаются вокруг общего центра масс. Чаще всего это гигантское ядро, которое находится в центре, состоящее из черной дыры.

С появлением телескопа «Хаббл» астрономы начали наблюдения за далекими галактиками. Наблюдаемая часть Вселенной содержит их не менее 100 млрд. штук! Они распределены хаотично – есть районы сосредоточения плотных групп галактик, есть совсем пустынные области. Массы галактик колеблются от 107 до 1012 масс нашего Солнца. Диаметры их составляют от 16 тыс. до 800 тыс. световых лет.

Галактические объединения и состав галактик

Галактики состоят всего из трех компонент:

  1. Тёмная материя, составляет основную часть массы
  2. Межзвездный газ и пыль, которого 10 – 30%
  3. Звёзды, черные дыры, нейтронные звезды, планеты, астероиды и прочая мелочь общей массой около 1%

Около 95% галактик собраны в группы. Минимальные группы насчитывают всего несколько десятков объектов, а большие — десятки тысяч. Сотни галактик объединяются в скопления, а тысячи – в сверхскопления.

Структура

  • Ядро. Обычно подразумеваются активные ядра в самом центре. В ядрах галактик живут огромные чёрные дыры.
  • Диск. В этом тонком слое сконцентрировано наибольшее количество галактических объектов (звезд, газа, пыли).
  • Балдж.  Это яркая внутренняя часть в центре. Буквально означает «вздутие».
  • Гало. Это название внешнего сфероидального компонента. Между ним и балджем нет чёткой границы.
  • Спиральный рукав. Представляет собой плотную структуру, в состав которой входят молодые звёзды и межзвёздный газ.
  • Бар. Перемычка в виде плотного вытянутого образования. Состоит из межзвёздного газа и звёзд.

Виды галактик

  1. Эллиптические.  У них нет дисковой составляющей, или же она малоконтрастна.
  2. Спиральные. Имеют спиральные ветви, реже выраженные в кольца.
  3. Линзообразные. Отличаются от спиральных только отсутствием чёткого спирального рукава. Процент межзвёздного газа в них мал, поэтому темп образования новых звезд в них низок.
  4. Неправильные. Имеют клочковатую, изорванную структуру. Содержат в себе до 50% межзвездного газа.

Столкновения

Столкновения галактик не редкий случай во Вселенной. С большой долей вероятности, и наш Млечный Путь испытал подобное около 2 млрд. лет назад.  Поскольку расстояния между объектами очень велики, то при соприкосновении лишь некоторые из звёзд реально сталкиваются. Галактики имеют различные скорости, поэтому и процесс столкновения происходит всегда по-разному. Зачастую это переходит в слияние галактик, или они пролетают сквозь друг-друга.

Как они произошли

Есть две разных версии происхождения галактик:

  1. Образование из малых объектов.  Вначале образовались области неоднородной материи массой около 1 млн. солнечных. Постепенно они сливались и создавали более крупные образования, набирая массу сотен миллиардов звёзд. После этого происходило объединение галактик в группы и скопления.
  2. Образование из крупных объектов. После Большого взрыва в пространстве происходило сильное расширение, «растягивающее» крупные образования. Из них получались «листы» плотной материи,  из которых рождались шаровые скопления.

Как изучают галактики

Великий Кант уже в 1755 году предвидел, что галактика может состоять из огромного количества звёзд и вращаться. У. Гершель в 1780 году подтвердил эту гипотезу. Он произвёл систематический подсчёт видимых светил, и на основе наблюдений ему удалось составить трёхмерную структуру Млечного Пути.

А в 1936 году  галактики были классифицированы Э.  Хабблом. Этой классификацией пользуются и ныне. Ему также удалось определить расстояние до Туманности Андромеды, правда, с большой погрешностью. Но главное, что было им установлено что Вселенная не ограничена Млечным Путём.

Используя эффект Доплера (точнее, его следствие — красное смещение) в спектрах галактик установлено, что все наблюдаемые галактики – за исключением ближайших – удаляются от нас.

И чем больше удалённость наблюдаемого объекта, тем выше его скорость. Из этого может следовать только одно: в очень далёком будущем остальные галактики и звёзды просто исчезнут из виду, так как свет от них уже не будет до нас долетать. А наша галактика сольется с Туманностью Андромеды.

  • ТЕГИ
  • Галактики

Космос и Вселенная

Мы Вконтакте
Сейчас смотрят

Что такое галактики как называется наша галактика*?

Галактика — это название группы звезд, космической пыли и газов. По оценкам десятков астрономов, во Вселенной существуют миллиарды галактик, которые образованы созвездиями (скоплениями звезд), состоящими из миллиардов звезд.

Галактики представляют собой спиралевидные скопления звезд, метеороидов, планет и различных других космических тел, похожих на Млечный Путь, галактику, в которой находится Солнечная система, в которой мы находимся.

Галактики — это космические системы, состоящие из звезд, планет, туманностей и других звезд. Галактики представляют собой совокупность планет, звезд и туманностей, сгруппированных вместе за счет гравитационного притяжения, вращающихся вокруг общего центра масс. … Каждая из этих галактик может содержать миллиарды звезд.

По форме галактики можно разделить на 3 класса: эллиптические галактики (класс E), спиральные галактики (класс S), неправильные галактики (класс I).

Галактики представляют собой скопления миллиардов звезд, планет, газов и пыли, которые вращаются вокруг общего центра за счет притяжения. Каждая из этих звезд может образовывать планетную систему. Земля, ближайшей звездой которой является Солнце, является частью Солнечной системы.

Сегодня мы знаем, что Галактика — это совокупность около 100 миллиардов звезд и большого количества межзвездного вещества, которые составляют ту часть Вселенной, в которой находится Солнечная система.

Планета Земля расположена в Солнечной системе, которая вместе с более чем 100 миллиардами звезд образует нашу галактику Млечный Путь.

В наблюдаемой Вселенной насчитывается, вероятно, около 2 триллионов галактик, содержащих больше звезд, чем песчинок на планете Земля.

Галактики сильно отличаются друг от друга, но подавляющее большинство из них имеют более или менее правильную форму, если смотреть в проекции на небо; Хаббл выделил три основных типа: эллиптические, спиральные и неправильные. Спирали подразделяются на два типа: обычные спирали и спирали с перемычкой.

Они обозначаются буквой E, за которой следует целое число от 0 до 7, указывающее степень эксцентриситета эллипса. Эллиптические галактики с самым низким эксцентриситетом (E0) имеют приблизительно круглую форму, а галактики с самым высоким эксцентриситетом (E7) имеют форму рисовых зерен.

Как показано на изображении ниже, Млечный Путь имеет спиральную анатомию, состоящую из трех основных компонентов: диска, на котором расположено Солнце, и двух сфероидальных компонентов, называемых гало и выпуклостью (центральная область), в которых мы можем найти, среди прочего, объекты, шаровые скопления, множество миллионов…

Существует три типа галактик: эллиптические, спиральные и неправильные. Наша Галактика – это Млечный Путь, который имеет спиралевидную форму и находится в конгломерате под названием Местная Группа, где находится и Андромеда. Предполагаемое расстояние между ними составляет 2,3 миллиарда световых лет.

галактик | Управление научной миссии

Наша галактика Млечный Путь типична: в ней сотни миллиардов звезд, достаточно газа и пыли, чтобы образовались еще миллиарды звезд, и по меньшей мере в десять раз больше темной материи, чем во всех звездах и газе вместе взятых. . И все это держится на гравитации.

Как и более двух третей известных галактик, Млечный Путь имеет спиральную форму. В центре спирали генерируется много энергии, а иногда и яркие вспышки . Основываясь на огромной гравитации, которая потребовалась бы для объяснения движения звезд и выбрасываемой энергии, астрономы пришли к выводу, что центр Млечного Пути представляет собой сверхмассивную черную дыру.

Другие галактики имеют эллиптическую форму, а некоторые имеют необычную форму, похожую на зубочистку или кольцо. Сверхглубокое поле Хаббла (HUDF) демонстрирует это разнообразие. Хаббл наблюдал крошечный участок неба (одна десятая диаметра Луны) в течение одного миллиона секунд (11,6 дня) и обнаружил около 10 000 галактик всех размеров, форм и цветов. С земли мы очень мало видим в этом месте, которое находится в созвездии Форнакс.

Галактики сверхглубокого поля Хаббла:
Авторы и права: НАСА, ЕКА, С. Беквит (STScI) и группа 9 HUDF0011

 
Формирование

После Большого взрыва Вселенная состояла из излучения и субатомных частиц. То, что произошло дальше, является предметом споров — маленькие частицы медленно объединялись и постепенно образовывали звезды, звездные скопления и, в конечном итоге, галактики? Или Вселенная сначала была организована как огромные сгустки материи, которые позже разделились на галактики?

Столкновения

Форма галактик зависит от их соседей, и часто галактики сталкиваются. Млечный Путь сам находится на пути столкновения с нашим ближайшим соседом, галактикой Андромеды. Несмотря на то, что это тот же возраст, что и Млечный Путь, наблюдения Хаббла показывают, что звезды в гало Андромеды намного моложе, чем в Млечном Пути. Из этого и других свидетельств астрономы делают вывод, что Андромеда уже столкнулась как минимум с одной, а может быть, и с несколькими другими галактиками.

Последние открытия
Дата Открытие
6 декабря 2022 г. Пикабу! Крошечная скрытая галактика позволяет заглянуть в прошлое
21 ноября 2022 г. Хаббл охотится за необычной галактикой (AM 0417-391)
17 ноября 2022 г. Уэбб приоткрывает завесу над ранними галактиками Вселенной
7 ноября 2022 г. Исследование галактики, сделанной на заказ (NGC 7038)
31 октября 2022 г. Хаббл осматривает пару космических странностей (Arp 248)
27 октября 2022 г. Космическая паутина (Abell 611)
25 октября 2022 г. Уэбб исследует пару сливающихся галактик
20 октября 2022 г.
Уэбб обнаруживает плотный космический узел в ранней Вселенной
18 октября 2022 г. IXPE помогает раскрыть секреты знаменитой взорвавшейся звезды Кассиопеи A
13 октября 2022 г. Чандра находит столкновение скопления галактик по «прихоти» (Abell 98)
28 сентября 2022 г. Хаббл обнаружил защитный экран, защищающий пару карликовых галактик
5 сентября 2022 г. Галактическое перекрытие (SDSS J115331 и LEDA 2073461)
29 августа 2022 г. Хаббл смотрит в M74
22 августа 2022 г. Чудо галактической морфологии (NGC 1156)
25 июля 2022 г. Следуйте за ЛЕДА
12 июля 2022 г. Уэбб сделал самое глубокое изображение Вселенной
16 июня 2022 г. Новые изображения с использованием данных старых телескопов раскрывают скрытые особенности
7 июня 2022 г. Колоссальные столкновения связаны с наукой о Солнечной системе: Abell 2146
19 апреля 2022 г. Празднование 32-летия Хаббла с эклектичной группой галактик
5 апреля 2022 г. SOFIA полностью отображает первые магнитные поля галактической кости
4 апреля 2022 г. Хаббл шпионит за змеевидной спиральной галактикой (NGC 5921)
14 марта 2022 г. Глаз Галактики (NGC 1097)
9 марта 2022  Наклоненная галактика переворачивает исследования вверх ногами
22 февраля 2022 г. Хаббл смотрит на «космический треугольник», порожденный столкновением галактик
7 февраля 2022 г. Космический розыгрыш (Arp 282)
24 января 2022 г. Удар! (NGC 7764A)
12 января 2022 г. Пузырь шириной 1000 световых лет, окружающий Землю, является источником всех близлежащих молодых звезд

Что такое галактика? Все, что вам нужно знать

Вы когда-нибудь задумывались, что такое галактика или сколько галактик во Вселенной? Вот первый снимок Deep Field телескопа Уэбба, выпущенный в июле 2022 года. Это изображение скопления галактик SMACS 0723 в ближнем инфракрасном диапазоне содержит тысячи галактик. Изображение высокого разрешения от Webb в сочетании с естественным эффектом, известным как гравитационное линзирование, сделало возможным это детальное изображение. Изображение предоставлено NASA/ESA/CSA/STScI. Подробнее об этом изображении.

Что такое галактика?

Галактика — это огромный остров из газа, пыли и звезд в океане космоса. Как правило, галактики находятся на расстоянии миллионов световых лет друг от друга. Галактики являются строительными блоками нашей Вселенной. Их распределение не случайно, как можно было бы предположить. Вместо этого галактики тянутся невообразимо длинными нитями по всей вселенной, образуя космическую паутину звездных городов.

Галактика может содержать сотни миллиардов звезд и иметь размеры в несколько тысяч световых лет. Наша собственная галактика Млечный Путь имеет диаметр около 100 000 световых лет. Это примерно 587,900 триллионов миль, или почти миллион триллионов километров.

Три типа галактик: спиральные, эллиптические и неправильные.

Размеры галактик сильно различаются: от очень маленьких до невероятно огромных. Маленькие карликовые галактики содержат около 100 миллионов звезд, а гигантские галактики содержат более триллиона звезд.

Кроме того, во Вселенной примерно двести миллиардов галактик.

В 2016 году, используя изображения Хаббла за 20 лет, было подсчитано, что в наблюдаемой Вселенной насчитывается в общей сложности два триллиона или более галактик.

В 2021 году данные космического зонда НАСА «Новые горизонты» были использованы для пересмотра более ранней оценки примерно до 200 миллиардов галактик. pic.twitter.com/J11gK0Zu4F

— свами (@C8257877) 24 февраля 2023 г.

Последний шанс получить календарь фаз Луны! Осталось всего несколько.

Открытие других галактик

Знаменитый астроном Эдвин П. Хаббл впервые классифицировал галактики на основе их внешнего вида в конце 1920-х и 30-х годов. На самом деле, классификация галактик Хаббла до сих пор широко используется. Хотя со времен Хаббла, как и любая эффективная система классификации, она развивалась в свете текущих наблюдений. Хаббл использовал несколько основных типов галактик, каждый из которых содержал подтипы.

Спиральные галактики загадочнее, чем мы думали! @KarenLMasters, @vrooje и сотни тысяч добровольцев @GalaxyZoo показали, что метод категоризации «камертон Хаббла» неверен ??https://t.co/EUu9BhBUef pic.twitter.com/QFZgrXHjtU

— Королевское астрономическое общество (@RoyalAstroSoc) 11 июня 2019 г.

До изучения галактик Хабблом мы считали, что наша галактика единственная во Вселенной. Астрономы думали, что пятна света, которые они видели в свои телескопы, на самом деле были туманностями в нашей собственной галактике. Однако Хаббл обнаружил, что эти туманности были галактиками. Кроме того, именно Хаббл продемонстрировал, измерив их скорости, что они находятся на огромном расстоянии от нас.

Эти галактики находятся в миллионах световых лет за пределами Млечного Пути, на таких огромных расстояниях, что они кажутся крошечными во все телескопы, кроме самых больших. Более того, он продемонстрировал, что, куда бы он ни посмотрел, галактики удаляются от нас во всех направлениях, и чем дальше они находятся, тем быстрее они удаляются. Таким образом, Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется.

Спиральные галактики

Наиболее распространенным типом галактик являются спиральные галактики. Млечный Путь — спиральная галактика. Спиральные галактики имеют величественные широкие рукава длиной в тысячи световых лет, состоящие из миллионов и миллионов звезд. Их спиральные рукава выделяются яркими звездами, светящимся газом и пылью. Спиральные галактики активны со звездообразованием.

Также спиральные галактики имеют яркий центр, состоящий из плотного скопления звезд, настолько плотно упакованных, что на расстоянии центр галактики выглядит сплошным шаром. Этот звездный шар известен как галактическая выпуклость.

Также существует два типа спиральных галактик. Существуют регулярные спирали и спирали с перемычками. Если на спирали есть стержни, они отходят от центральной выпуклости. Затем спиральные рукава начинаются в конце стержня.

3 самых распространенных типа галактик. В верхнем ряду показаны схематические иллюстрации, а в нижнем ряду показаны фактические изображения галактик, которые соответствуют каждой из 3 категорий. Изображение предоставлено А. Фейлдом/STScI/Hubblesite.

Эллиптические и неправильные галактики

Эллиптические галактики — самые большие галактики во Вселенной. На самом деле гигантские эллиптические галактики могут иметь диаметр около 300 000 световых лет. В то время как карликовые эллиптические галактики — самые распространенные эллиптические — имеют в поперечнике всего несколько тысяч световых лет. Существует несколько форм эллиптических галактик, от круглых до футбольных.

В целом, 1/3 всех галактик являются эллиптическими галактиками. Эллиптические галактики содержат очень мало газа и пыли — по сравнению со спиральными или неправильными галактиками — и они больше не активно формируют звезды. Звезды в эллиптических галактиках — более старые звезды и содержат очень мало тяжелых элементов.

Галактики неправильной формы имеют самые разные формы, но они не похожи на спиральные или эллиптические галактики.

Неправильные галактики могут иметь очень мало пыли или много. Кроме того, они могут показывать активные области звездообразования или практически не иметь звездообразования. В ранней Вселенной их было предостаточно.

Наша Галактика Млечный Путь

Млечный Путь, по сути, относится к одному из подтипов спиральных галактик Хаббла: это спираль с перемычкой, что означает, что у нее есть полоса звезд, выступающих с каждой стороны от ее центра. Когда спиральные рукава описывают свои изящные и огромные дуги, концы стержней служат якорями. Это недавнее открытие, и неизвестно, как образуются полосы в галактике. Наша Солнечная система расположена примерно на 2/3 пути от галактического центра к периферии галактики, встроенная в один из этих спиральных рукавов.

Еще одно недавнее открытие состоит в том, что диск Млечного Пути искривлен, как долгоиграющая виниловая пластинка, слишком долго оставленная на солнце. Точно почему неизвестно, но это может быть результатом гравитационного столкновения с другой галактикой в ​​начале истории Млечного Пути.

Также оказывается, что все галактики вращаются. Например, Млечный Путь совершает один оборот за 226 миллионов лет. С момента своего создания Земля 20 раз обогнула галактику.

Галактики собираются в скопления

Галактики группируются в скопления. Наша собственная галактика является частью так называемой Местной группы, в которую входит примерно 55 галактик.

В конце концов, сами скопления галактик группируются в сверхскоплений . Наша Местная группа является частью сверхскопления Девы.

«Клей», который связывает звезды в галактики, галактики в скопления, скопления в сверхскопления и сверхскопления в волокна, — это, конечно же, гравитация. На самом деле гравитация — это строитель Вселенной, который лепит все структуры, которые мы видим в космосе.

Вселенная бесконечна. Однако наше существование в нашем нынешнем скоплении галактик конечно. Время также является фактором… Скопления наших галактик фактически расширяются в пустоту пространства с течением времени. pic.twitter.com/EAOcisPdZn

— Густаво Суарес (@gsuarez333) 26 февраля 2023 г.

Галактики разлетаются

Хотя большинство галактик разлетаются друг от друга, астрономически близкие друг к другу галактики будут гравитационно связаны друг с другом. Захваченные неумолимым гравитационным танцем, в конце концов они сливаются, проходя друг сквозь друга на протяжении миллионов лет, в итоге образуя единую аморфную эллиптическую галактику. Гравитационные ударные волны сжимают огромные облака межзвездного газа и пыли во время таких слияний, порождая новые поколения звезд.

Млечный Путь попал в такое гравитационное объятие с M31, также известной как галактика Андромеды, которая находится на расстоянии 2 1/2 миллиона световых лет. Обе галактики движутся навстречу друг другу из-за гравитационного притяжения: они сольются примерно через 6 миллиардов лет. Однако обе галактики окружены огромными ореолами газа, которые могут простираться на миллионы световых лет, и было обнаружено, что ореолы Млечного Пути и M31 уже начали соприкасаться.

Слияния галактик и галактики-компаньоны

Галактические слияния — обычное дело. Вселенная полна примеров галактик на разных стадиях слияния, их структуры разрушены и искажены гравитацией, образуя причудливые и красивые формы.

Галактикам могут потребоваться миллиарды лет, чтобы полностью слиться в единую галактику. Когда астрономы смотрят в космос, они могут видеть только проблески этого длительного процесса слияния. Эти две сталкивающиеся галактики, расположенные на расстоянии 300 миллионов световых лет в созвездии Волос Вероники, получили прозвище Мыши из-за длинных хвостов звезд и газа, исходящего от каждой галактики. Пара, также известная как NGC 4676, в конечном итоге сольется в единую гигантскую галактику. Изображение предоставлено NASA/ESA/Wikimedia Commons (общественное достояние).

Затем, в нижней части галактической шкалы размеров, находятся так называемые карликовые галактики, состоящие из нескольких сотен или нескольких миллиардов звезд. Их происхождение не ясно. Как правило, они не имеют четко выраженной структуры. Астрономы считают, что они родились так же, как и более крупные галактики, такие как Млечный Путь, но по какой-то причине перестали расти. Попав в ловушку гравитации большой галактики, они вращаются вокруг ее периферии. Вокруг Млечного Пути вращается около 20 известных нам карликовых галактик, хотя некоторые модели предсказывают, что их должно быть гораздо больше.

Наши ближайшие соседи: Магеллановы Облака

Две самые известные карликовые галактики для нас, землян, — это, конечно же, Малое и Большое Магеллановы Облака, видимые невооруженным глазом на небе Южного полушария Земли.

В конце концов, эти и другие карликовые галактики разорвутся на части под колоссальным притяжением Млечного Пути. Это оставит после себя едва заметный поток звезд по небу, медленно рассеивающийся на протяжении эонов.

Большое Магелланово Облако пересекает границу Дорадо и Менсы. Малое Магелланово Облако находится внизу слева. Изображение предоставлено Юрием Белецким/LCO/ESO.

Сверхмассивные черные дыры скрываются в галактических центрах

В центре большинства галактик скрывается сверхмассивная черная дыра массой в миллионы или даже миллиарды солнечных. Например, TON 618 имеет массу в 66 миллиардов раз больше массы нашего Солнца.

Происхождение и эволюция сверхмассивных черных дыр остается загадкой. Несколько лет назад астрономы открыли удивительный факт: в спиральных галактиках масса сверхмассивной черной дыры имеет прямую линейную зависимость от массы галактической выпуклости. Чем больше масса черной дыры, тем больше звезд в выпуклости. Никто точно не знает, какое значение могут иметь эти отношения. Однако его существование, кажется, указывает на то, что рост звездного населения галактики и ее сверхмассивной черной дыры неразрывно связаны.

Это открытие было сделано в то время, когда астрономы начинают осознавать, что сверхмассивная черная дыра может управлять судьбой своей родительской галактики: обильное количество электромагнитного излучения, испускаемого водоворотом вещества, вращающегося вокруг центральной черной дыры, известное как аккреция диска, может оттолкнуть и рассеять облака межзвездного водорода, из которых формируются новые звезды.