Какие существуют галактики: Какие бывают галактики? — Naked Science

Какие бывают галактики? Что такое галактики и какие они бывают

Связанная силами гравитационного взаимодействия. Количество звезд и размеры галактик могут быть различными. Как правило, галактики содержат от нескольких миллионов до нескольких триллионов (1 000 000 000 000) звезд. Кроме обычных звезд и межзвездной среды галактики также содержат различные туманности. Размеры галактик от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет. А расстояние между галактиками достигает миллионов световых лет.

Около 90 % массы галактик приходится на долю темной материи и энергии. Природа этих невидимых компонентов пока не изучена. Существуют свидетельства того, что в центре многих галактик находятся сверхмассивные . Пространство между галактиками практически не содержит вещества и имеет среднюю плотностью меньше одного атома на кубический метр. Предположительно, в видимой части вселенной находится около 100 млрд. галактик.

По классификации, предложенной астрономом Эдвином Хабблом, в 1925 году существуют несколько видов галактик:

• эллиптические(E),
• линзообразные(S0),
• обычные спиральные(S),
• пересеченные спиральные(SB),
• неправильные (Ir).

Эллиптические галактики — класс галактик с четко выраженной сферической структурой и уменьшающейся к краям яркостью. Они сравнительно медленно вращаются, заметное вращение наблюдается только у галактик со значительным сжатием. В таких галактиках нет пылевой материи, которая в тех галактиках, в которых она имеется, видна как тёмные полосы на непрерывном фоне звёзд галактики. Поэтому внешне эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой — большим или меньшим сжатием.

Доля эллиптических галактик в общем числе галактик в наблюдаемой части вселенной — около 25 %.

Спиральные галактики названы так, потому что имеют внутри диска яркие рукава звёздного происхождения, которые почти логарифмически простираются из балджа (почти сферического утолщения в центре галактики). Спиральные галактики имеют центральное сгущение и несколько спиральных ветвей, или рукавов, которые имеют голубоватый цвет, так как в них присутствует много молодых гигантских звезд.

Эти звезды возбуждают свечение диффузных газовых туманностей, разбросанных вместе с пылевыми облаками вдоль спиральных ветвей. Диск спиральной галактики обычно окружён большим сфероидальным гало (светящееся кольцо вокруг объекта; оптический феномен), состоящим из старых звёзд второго поколения. Все спиральные галактики вращаются со значительными скоростями, поэтому звезды, пыль и газы сосредоточены у них в узком диске. Обилие газовых и пылевых облаков и присутствие ярких голубых гигантов говорит об активных процессах звездообразования, происходящих в спиральных рукавах этих галактик.

Многие спиральные галактики имеют в центре перемычку (бар), от концов которой отходят спиральные рукава. Наша Галактика также относится к спиральным галактикам с перемычкой.

Линзообразные галактики — это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими. У них есть балдж, гало и диск, но нет спиральных рукавов. Их примерно 20% среди всех звездных систем. В этих галактиках яркое основное тело — линза, окружено слабым ореолом. Иногда линза имеет вокруг себя кольцо.

Неправильные галактики — это галактики, которые не обнаруживают ни спиральной, ни эллиптической структуры. Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. В процентном отношении составляют одну четверть от всех галактик. Большинство неправильных галактик в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но были деформированы гравитационными силами.

Эволюция галактик

Образование галактик рассматривают как естественный этап эволюции , происходящий под действием гравитационных сил. Как предполагают ученые, около 14 млрд. лет назад произошел большой взрыв, после которого Вселенная везде была одинаковой. Затем частицы пыли и газа начали группироваться, объединяться, сталкиваться и таким образом появлялись сгустки, которые позднее превращались в галактики. Многообразие форм галактик связано с разнообразием начальных условий образования галактик. Скопление газообразного водорода в пределах таких сгустков стало первыми звездами.

С момента зарождении галактика начинает сжиматься. Сжатие галактики длится около 3 млрд лет. За это время происходит превращение газового облака в звездную систему. Звезды образуются путем гравитационного сжатия облаков газа. Когда в центре сжатого облака достигаются плотности и температуры, достаточные для эффективного протекания термоядерных реакций, рождается звезда. В недрах массивных звезд происходит термоядерный синтез химических элементов тяжелее гелия. Эти элементы попадают в первичную водородно-гелиевую среду при взрывах звезд или при спокойном истечении вещества со звездами. Элементы тяжелее железа образуются при грандиозных взрывах сверхновых звезд. Таким образом,

звезды первого поколения обогащают первичный газ химическими элементами, тяжелее гелия. Эти звезды наиболее старые и состоят из водорода, гелия и очень малой примеси тяжелых элементов. В звездах второго поколения примесь тяжелых элементов более заметная, так как они образуются из уже обогащенного тяжелыми элементами первичного газа.

Процесс рождения звезд идет при продолжающемся сжатии галактики, поэтому формирование звезд происходит все ближе к центру системы, и чем ближе к центру, тем больше должно быть в звездах тяжелых элементов. Этот вывод хорошо согласуется с данными о содержании химических элементов в звездах гало нашей Галактики и эллиптических галактик. Во вращающейся галактике звезды будущего гало образуются на более ранней стадии сжатия, когда вращение еще не повлияло на общую форму галактики. Свидетельствами этой эпохи в нашей Галактике являются шаровые звездные скопления.

Когда прекращается сжатие протогалактики, кинетическая энергия образовавшихся звезд диска равна энергии коллективного гравитационного взаимодействия. В это время, создаются условия для образования спиральной структуры, а рождение звезд происходит уже в спиральных ветвях, в которых газ достаточно плотный. Это звезды третьего поколения . К ним относится наше .

Запасы межзвездного газа постепенно истощаются, рождение звезд становится менее интенсивным. Через несколько миллиардов лет, когда будут исчерпаны все запасы газа, спиральная галактика превратится в линзообразную, состоящую из слабых красных звезд. Эллиптические галактики уже находятся на этой стадии: весь газ в них израсходован 10-15 млрд. лет назад.

Возраст галактик равен примерно возрасту Вселенной. Одним из секретов астрономии остаётся вопрос о том, что из себя представляют ядра галактик. Очень важным открытием явилось то, что некоторые ядра галактик активны. Это открытие было неожиданным. Раньше считалось, что ядро галактики — это не больше чем скопление сотен миллионов звёзд. Оказалось, что и оптическое и радиоизлучение некоторых галактических ядер может меняться за несколько месяцев. Это означает, что в течение короткого времени из ядер освобождается огромное количество энергии, в сотни раз превышающее то, которое освобождается при вспышке сверхновой. Такие ядра получили название «активных», а процессы, происходящие в них, «активность».

В 1963 году были обнаружены объекты нового типа, находящиеся за приделами нашей галактики.

Эти объекты имеют звездообразный вид. Со временем выяснили, что их светимость во много десятков раз превосходит светимость галактик! Самое удивительное то, что их яркость меняется. Мощность их излучения в тысячи раз превосходит мощность излучения активных ядер. Эти объекты назвали . Сейчас считается, что ядра некоторых галактик представляют собой квазары.

Те, кто любит смотреть на ночное звездное небо, наверняка замечали широкую полосу, плотно усыпанную самыми разными (яркими, чуть заметными, голубыми, белыми и т.д.) звездами. Это скопление и есть галактика.

Что такое галактики? Одна из самых величайших тайн Вселенной заключается в том, что бесчисленное множество звезд не разбросано хаотично в космическом пространстве, а сгруппировано в галактики. Практически так же, как люди заселяют города, оставляя пространство между населенными пунктами пустым.

Наша планета входит в галактику Некоторые названия галактик нам хорошо известны: Большое и Малое Магеллановы облака, Туманность Андромеды. Их мы можем рассмотреть невооружённым глазом, другие же очень сильно отдалены от Земли.Довольно долгое время не удавалось рассмотреть в них отдельные звезды, это получилось сделать лишь в 20 веке.

«Что такое галактики?» — этот вопрос интересовал ученых уже давно. Но настоящий прорыв в этой области произошел в конце двадцатого столетия, когда был создан и запущен в космос телескоп «Хаббл».

Настолько огромны, что это невозможно даже вообразить. Сто тысяч земных лет понадобится световому лучу, чтобы добраться с одного ее края до другого. В ее центре расположено ядро, от которого ответвляется несколько спиралевидных линий, заполненных звездами. «Густота» эта лишь кажущаяся, на самом деле расположены они довольно редко.

Известны разные виды галактик. Они различаются по форме, массе, размеру, а также по содержащимся в них веществам. Все они содержат газ и звездную пыль. Бывают спиральные, эллиптические, неправильные, сфероподобные и другие формы галактик.

Что такое галактики? Каков их возраст? Как они устроены? Какие процессы в них происходят? Возраст их примерно равен Для ученых до сих пор остается загадкой, что представляет из себя ядро галактики. Было обнаружено, что некоторые ядра довольно активны. Это было неожиданностью, ведь до этого открытия считалось, что ядро является плотным скоплением сотен миллионов звезд. Излучение (и оптическое, и радио) может меняться у некоторых галактических ядер за несколько месяцев. Это значит, что они освобождают колоссальное количество энергии (гораздо больше, чем при вспышке сверхновой) за короткое время.

В 1963 году были выявлены совершенно новые объекты, имеющие звездообразный вид Их назвали квазарами. Светимость их, как выяснилось позднее, намного превосходит светимость галактик. Удивительно, что яркость квазаров может меняться.

Образование галактик — это естественный процесс протекающий под действием Многообразие видов и форм галактик объясняется разнообразием условий, в которых они зарождались. Сжатие галактики может продолжаться 3 млрд. лет. В это время происходит трансформация газа в Именно путем сжатия газового облака и образуются звезды (при достижении определенной плотности и температуры, достаточной для термоядерных процессов).

Постепенно запасы межзвёздного газа истощаются, и образование звезд становится менее интенсивным. Когда все ресурсы будут исчерпаны, преобразуется в линзовидную, состоящую полностью из красных звезд. Эту стадию проходят эллиптические галактики, чьи газовые ресурсы были израсходованы еще 15-20 млрд. лет назад.

У многих людей представление о том, что такое галактики, формируется из многочисленных фантастических фильмов, герои которых обожают путешествовать по космическим просторам, посещать неизвестные планеты и галактики. На самом деле, такого в обозримом будущем не намечается. Если даже двигаться со скоростью света (что пока тоже невозможно), то до Туманности Андромеды (ближайшей к нам галактики) мы доберемся лишь через 2,5 миллиона лет. Хотя (по расчетам астрономов) она к нам приближается и через 4-5 млрд лет столкнется с нашим Млечным Путем, что приведет к образованию новой эллиптической галактики.

Что такое Вселенная?

Вселенная — это пространство, включающее в себя абсолютно все: Солнце, планеты, нашу Галактику, миллиарды других галактик Ученых полагают, что начало Вселенной положил взрыв колоссальной силы, получивший название Большого нарыва, который произошел 15 млрд. лет назад. Тогда-то и родилась материя, энергия, пространство и время. Вселенная на раннем этапе развития имела вид невероятно горячего и плотного шара, который стал стремительно расширяться и положил начало всему. Во Вселенной все постоянно меняется, рождаются и умирают звезды, а сама Вселенная продолжает расширяться во внешнее пространство.

Глядя в прошлое

Галактику, которая находится от нас на расстоянии 5 млрд. световых лет, астрономы такой, какой она была 5. Следовательно, изучение чрезвычайно удаленных объектов дает нам возможность увидеть Вселенную намного моложе, чем она есть сейчас. Наиболее удаленные объекты, которые когда-либо удавалось наблюдать, — это новорожденные галактики или галактики, все еще находящиеся в стадии формирования. Информацию, поступающую к нам с еще более далеких расстояний и соответствующую еще более древним временам, астрономы могут только в виде слабых радиоволн, которые приходят изо всех уголков космоса. Это дают о себе знать остывшие остатки огненного шара, который взорвался во время Большого взрыва.

Что такое Галактика?

Галактика — огромное скопление звезд, удерживаемых силой тяготения. Солнце — лишь одна из 200 млрд. звезд галактики Млечный Путь, в которую входит Земля.

Вероятно, галактик во Вселенной более миллиарда. По структуре они делятся на 3 основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные.

Ядро

Центральную часть галактики называют ядром. Здесь звезды расположены плотнее друг к другу, чем на окраинах. Современные считают, что в центре крупных, гик находятся большие черные дыры. Вероятно, черная дыра есть и в центре нашей галактики.

Световые годы

Галактики удалены друг от друга на огромные расстояния. Туманность Андромеды — ближайшая к Млечному Пути крупная галактика — находится примерно в 2 млн. световых лет от Земли. Это самый далекий объект, который можно разглядеть невооруженным глазом.

Скопления галактик

Галактики образуют во Вселенной скопления, которые входят в сверхскопления.

Туманность Андромеды крупнейшие члены небольшого скопления примерно 30 галактик, называемого Местным скоплением галактик. Оно, в свою очередь, составляет небольшую часть Местного сверхскопления.

Галактики с активными ядрами

Галактики могут излучать самое разное количество энергии. Так называемые галактики с активными ядрами излучают намного больше энергии, чем способны дать составляющие их звезды. Полагают, что источником дополнительной энергии служит материя, попадающая в черную дыру, которая находится в центре такой галактики.

Эллиптические гиганты

Эллиптические галактики сферической или овальной формы содержат мало газа и пыли. Они бывают разных размеров — от гигантских до карликовых. Эллиптические гиганты могут включать до 10 трлн. звезд; это крупнейшие из всех известных галактик.

Млечный путь

Млечный Путь — большая спиральная галактика диаметром около 100 тыс. световых лет (световой год равен 9,46 трлн км). Ее возраст — около 14 млрд лет, а один оборот она совершает за 225 млн лет. Как и все спиральные галактики, она содержит газ и пыль, из которых образуются новые звезды. Плотное ядро — старейшая часть галактики, где уже не осталось газа для формирования новых звезд.

Здравствуйте дорогие читатели! Давайте погрузимся в интересный мир, под названием Галактика. В этой статье мы выясним, что такое Галактика, каких она бывает типов, размеров, сколько там звезд и немного еще…

– в широком смысле слова, это космическое пространство и звезды. Но эти звезды не разбросаны беспорядочно в космосе, а объединены в огромные «звездные острова», или галактики.

Непосредственно о Галактике.

Солнце и все звезды, которые мы видим ночью, принадлежат к нашей галактике, известной под названием Млечный путь или просто Галактика.

Галактики – гигантские (до сотен млрд. звезд) звездные системы; к ним относится, в частности, наша Галактика.

Делят Галактики на: спиральные (S), эллиптические (E) и неправильные (Ir). Ближайшие к нам галактики – туманность Андромеды (S) и Магеллановы Облака (Ir). Галактики распределены неравномерно, образуя скопления.

(от греч. galaktikos – молочный) – звездная система (спиральная галактика), к которой принадлежит наше Солнце.

Приблизительно 100 млрд. звезд (общей массой 10 11 от массы Солнца) магнитное поле, космические лучи, излучения (фотоны), межзвездное вещество (пыль и газ, масса которых составляет всего несколько процентов от массы всех звезд) вмещает галактика.

Большинство звезд занимают объем линзообразной формы с поперечником около 30 тыс. парсеков. Меньшая часть звезд заполняет почти сферический объем радиусом около 15 тыс. парсеков. (так называемая сферическая подсистема Галактики), концентрируясь к центру Галактики, который от нас находится в направлении созвездия Стрельца.

Изгибающаяся на ночном небе белая серебристая полоса это и есть Млечный путь. Вполне обосновано такое название.

Если в телескоп или бинокль посмотреть на эту полосу, то вы увидите, что она состоит из огромного количества звезд, которые очень плотно расположены друг к другу (сливаются в видимую картину Млечного Пути). Галактику, вы видите на самом деле, в поперечном сечении или в разрезе.

Сама Галактика имеет форму диска с выпуклостью посредине. Эта выпуклость называется ядром. На карте звездного неба оно находится в самой плотной части Млечного пути, в направлении созвездия Стрельца.

Из-за плотных скоплений звездной пыли внутрь ядра заглянуть невозможно. Группы звезд в самом диске располагаются вдоль изогнутых ветвей, спиралями исходящих от ядра. Одной из самых многочисленных спиральных галактик во Вселенной является наша Галактика.

Она вращается в космическом пространстве, как и остальные галактики. Со стороны она напоминает вращающееся огненная колесо, которое можно увидеть во время фейерверка.

Некоторые из спиральных ветвей Галактики, астрономам удалось обнаружить путем изучения расположения звезд и направления их движения. Скопление водорода в этих ветвях они отслеживают при помощи радиотелескопов.

Ближайшие ветви к называются: ветвь Персея, ветвь Стрельца и ветвь Ориона. Ветвь Карины расположена ближе к ядру.

Есть основания полагать о том, что существует еще одна ветвь – Кентавра. По созвездиям, в которых можно наблюдать эти ветви, они и были названы.

Размер Галактики.

Если говорить о размерах галактик, то следует отметить, что несколько крупнее среднего наша Галактика. Около 100 000 мил. звезд находятся в ней. Ее размер в ширину достигает около 100 000 световых лет.

Примерно 15 000 световых лет составляет диаметр центральной выпуклости. И всего лишь 3000 световых лет составляет толщина диска.

Примерно в 30 000 световых лет от центра, в диске Галактики на спирали Ориона, расположено Солнце. 225 миллионов лет требуется, для того, чтобы обогнуть Галактику один раз. Этот период имеет название – космический год.

Галактики образуют скопления, подобно тому, как звезды образуют Галактики. В скопление под названием Локальная Группа, входит наша Галактика. Наши ближайшие галактические соседи входят сюда же.

Это Малое и Большое Магелланово Облако, небольшие, неправильной формы галактики. В Локальную Группу входит и знаменитая Туманность Андромеды. Это чуть больше нашей, спиралевидная галактика (как я уже писала выше).

Заметно отличаются друг от друга, происходящие в ядре и в диске Галактики процессы. Расположенные в диске звезды, сравнительно молоды. Здесь много бело-голубых и ярко-голубых звезд.

Некоторые, слившись воедино, образуют открытые скопления. Например, Семь Сестер или Плеяды в созвездии Тельца.

В диске между звездами находятся облака газа и пыли, они называются туманностями. Звезды рождаются именно из этих туманностей. Считается, что на долю туманностей приходится почти одна десятая массы всей Галактики.

Материю также содержат облака пыли и газа. Эта материя, разлетевшаяся в пространстве при разрыве умирающих звезд и рождении супернов. Из металлов состоит часть этой материи. Поэтому, частицы металлов содержат рождающиеся в этих облаках звезды.

Таким образом, типичная звезда, расположенная в диске, — это молодая и горячая звезда, содержащая значительное количество различных металлов. Такие звезды в астрономии называются «звездами плоской составляющей».

В ядре.

Плотно населяющие ядро Галактики звезды, в основном, принадлежат к разряду старых красных звезд. При космическом взрыве, во время которого возникла и Галактика, образовалось большинство из этих звезд.

Этот взрыв был, приблизительно, 12 000 миллионов лет назад. Значительно моложе звезды дисковой составляющей: например, Солнцу 5 000 миллионов лет.

«Звездами сферической составляющей» называются старые красные звезды ядра. Их состав отличается от «звезд плоской составляющей». В них мало металлов, поскольку они образовались из туманностей гелия и водорода, до того, как туда попали тяжелые элементы.

И на некотором расстоянии от сферической выпуклости также находятся старые красные звезды, там они образуют своеобразное сферическое «кольцо» вокруг всей Галактики.

Любопытные образования, состоящие из сотен тысяч таких звезд, по форме напоминающие перчатку, разбросаны тут и там. Эти образования называются «шаровыми скоплениями».

В Южном полушарии, невооруженным взглядом, можно увидеть два самых ярких шаровых скопления – это Омега Центавра и 47 Тукан. 200 шаровых скоплений, в общей сложности нам известно.

Как ни странно, шаровые скопления и другие звезды в кольце не вращаются вместе с остальной частью Галактики. Они движутся вокруг галактического центра по своим орбитам. Считается, что до сих под они движутся по тем траекториям, которые прочертили в момент своего рождения одновременно с Галактикой.

Проникнуть далеко вглубь ядра Галактики, астрономы имеют возможность при помощи радиотелескопов. Они открыли, что в ядре находятся кольца вращающегося и расширяющегося газа, часть которого достигает очень высоких температур (10 000 °С).

Кольцо газовых облаков проходит вблизи галактического центра с огромной скоростью. На месте его можно удержать только при условии, что гигантский объект расположен в центре, а его масса, примерно в 5 миллионов раз, превышает солнечную массу.

Очень мощные радиосигналы исходят из самого сердца Галактики. Их источник известен под названием «Стрелец А». Этот участок излучает и рентгеновские лучи.

Астрономы полагают, что такую энергию способна вырабатывать только черная дыра. Это вполне соответствует теории об удерживающем газовые облака на месте, гигантском объекте. Считается, что черные дыры находятся в центре большинства галактик.

В конце галактического путешествия хотелось бы отметить еще раз, что Галактики составляют Вселенную, и если Вы думаете, что Галактика — это бесконечно большое пространство, тогда представьте себе Вселенную. Ну что, представили? Если да, то читайте о Вселенной и смотрите видео сравнения звезд в следующей 🙂

Галактикой называют крупные формирования звезд, газа, пыли, которые удерживаются вместе силой гравитации. Эти крупнейшие соединения во Вселенной могут различаться формой и размерами. Большая часть космических объектов входит в состав определенной галактики. Это звезды, планеты, спутники, туманности, черные дыры и астероиды. Некоторые из галактик обладают большим количеством невидимой темной энергии. Из-за того, что галактики разделяет пустое космическое пространство, их образно называют оазисами в космической пустыне..

	Эллиптическая галактика	Спиральная галактика	Неправильная галактика
Сфероидальный компонент	Галактика целиком	Есть	Очень слаб
Звёздный диск	Нет или слабо выражен	Основной компонент	Основной компонент
Газопылевой диск	Нет	Есть	Есть
Спиральные ветви	Нет или только вблизи ядра	Есть	Нет
Активные ядра	Встречаются	Встречаются	Нет
	20%	55%	5%

Наша галактика

Ближайшая к нам звезда Солнце относится к миллиарду звезд в галактике Млечный путь. Посмотрев на ночное звездное небо, тяжело не заметить широкую полосу, усыпанную звездами. Скопление этих звезд древние греки назвали Галактикой.

Если бы у нас была возможность посмотреть на эту звездную систему со стороны, мы бы заметили сплюснутый шар, в котором насчитывается свыше 150 млрд. звезд. Наша галактика имеет такие размеры, которые тяжело представить в своем воображении. Луч света путешествует с одной ее стороны на другую сотню тысяч земных лет! Центр нашей Галактики занимает ядро, от которого отходят огромные спиральные ветви, заполненные звездами. Расстояние от Солнца до ядра Галактики составляет 30 тысяч световых лет. Солнечная система расположена на окраине Млечного пути.

Звезды в Галактике несмотря на огромное скопление космических тел встречаются редко. Например, расстояние между ближайшими звездами в десятки миллионов раз превышает их диаметры. Нельзя сказать, что звезды разбросаны во Вселенной хаотично. Их местоположение зависит от сил гравитации, которые удерживают небесное тело в определенной плоскости. Звездные системы со своими гравитационными полями и называют галактиками. Кроме звезд, в состав галактики входит газ и межзвездная пыль.

Состав галактик.

Вселенную составляет также множество других галактик. Наиболее приближенные к нам отдалены на расстояние 150 тыс. световых лет. Их можно увидеть на небе южного полушария в виде маленьких туманных пятнышек. Их впервые описал участник Магеллановой экспедиции вокруг мира Пигафетт. В науку они вошли под названием Большого и Малого Магеллановых Облаков.

Ближе всего к нам расположена галактика под названием Туманность Андромеды. Она имеет очень большие размеры, поэтому видна с Земли в обычный бинокль, а в ясную погоду – даже невооруженным глазом.

Само строение галактики напоминает гигантскую выпуклую в пространстве спираль. На одном из спиральных рукавов за ¾ расстояния от центра находится Солнечная система. Все в галактике кружится вокруг центрального ядра и подчиняется силе его гравитации. В 1962 году астрономом Эдвином Хабблом была проведена классификация галактик в зависимости от их формы. Все галактики ученый разделил на эллиптические, спиральные, неправильные и галактики с перемычкой.

В части Вселенной, доступной для астрономических исследований, расположены миллиарды галактик. В совокупности их астрономы называют Метагалактикой.

Галактики Вселенной

Галактики представлены крупными группировками звезд, газа, пыли, удерживаемых вместе гравитацией. Они могут существенно отличаться по форме и размерам. Большинство космических объектов относятся к какой-либо галактике. Это черные дыры, астероиды, звезды со спутниками и планетами, туманности, нейтронные спутники.

Большинство галактик Вселенной включают огромное количество невидимой темной энергии. Так как пространство между различными галактиками считается пустотным, то их нередко называют оазисами в пустоте космоса. Например, звезда по имени Солнце – одни из миллиардов звезд в галактике «Млечный Путь», находящейся в нашей Вселенной. В ¾ расстояния от центра данной спирали находится Солнечная система. В этой галактике все беспрерывно движется вокруг центрального ядра, которое подчиняется его гравитации. Однако и ядро тоже движется вместе с галактикой. При этом все галактики двигаются на сверхскоростях.
Астроном Эдвин Хаббл в 1962 году провел логическую классификацию галактик Вселенной с учетом их формы. Сейчас галактики разделяются на 4 основные группы: эллиптические, спиральные, галактики с баром (перемычкой) и неправильные.
Какая самая большая галактика в нашей Вселенной?
Наиболее крупной галактикой во Вселенной является линзовидная галактика сверхгиганских размеров, находящаяся в скоплении Abell 2029.

Спиральные галактики

Они представляют собой галактики, которые по своей форме напоминают плоский спиралевидный диск с ярким центром (ядром). Млечный Путь – типичная спиральная галактика. Спиральные галактики принято называть с буквы S, они разделяются на 4 подгруппы: Sa, Sо, Sc и Sb. Галактики, относящиеся к группе Sо, отличаются светлыми ядрами, которые не имеют спиральных рукавов. Что касается галактик Sа, то они отличаются плотными спиральными рукавами, плотно обмотанными вокруг центрального ядра. Рукава галактик Sc и Sb редко окружают ядро.

Спиральные галактики каталога Мессье

Галактики с перемычкой

Галактики с баром (перемычкой) похожи на спиральные галактики, но все же имеют одно отличие. В таких галактиках спирали начинаются не от ядра, а от перемычек. Около 1/3 всех галактик входят в эту категорию. Их принято обозначать буквами SB. В свою очередь, они разделяются на 3 подгруппы Sbc, SBb, SBa. Разница между этими тремя группами определяется формой и длиной перемычек, откуда, собственно, и начинаются рукава спиралей.

Спиральные галактики с перемычкой каталога Мессье

Эллиптические галактики

Форма галактик может варьироваться от идеально круглой до вытянутого овала. Их отличительной чертой является отсутствие центрального яркого ядра. Они обозначаются буквой Е и разделяются на 6 подгрупп (по форме). Такие формы обознаются от Е0 до Е7. Первые имеют почти круглую форму, тогда как Е7 характеризуются чрезвычайно вытянутой формой.

Эллиптические галактики каталога Мессье

Неправильные галактики

Они не имеют какой-либо выраженной структуры или формы. Неправильные галактики принято разделять на 2 класса: IO и Im. Наиболее распространенным является Im класс галактик (он имеет только незначительный намек на структуру). В некоторых случаях прослеживаются спиральные остатки. IO относится к классу галактик, хаотических по форме. Малые и Большие Магеллановы Облака – яркий пример Im класса.

Неправильные галактики каталога Мессье

Таблица характеристик основных видов галактик

	Эллиптическая галактика	Спиральная галактика	Неправильная галактика
Сфероидальный компонент	Галактика целиком	Есть	Очень слаб
Звёздный диск	Нет или слабо выражен	Основной компонент	Основной компонент
Газопылевой диск	Нет	Есть	Есть
Спиральные ветви	Нет или только вблизи ядра	Есть	Нет
Активные ядра	Встречаются	Встречаются	нет
Процент от общего числа галактик	20%	55%	5%

Большой портрет галактик

Не так давно астрономы начали работать над совместным проектом для выявления расположения галактик во всей Вселенной. Их задача – получить более детальную картину общей структуры и формы Вселенной в больших масштабах. К сожалению, масштабы Вселенной сложно оценить для понимания многими людьми. Взять хотя бы нашу галактику, состоящую более чем из ста миллиардов звезд. Во Вселенной существуют еще миллиарды галактик. Обнаружены дальние галактики, но мы видим их свет таким, который был практически 9 млрд лет назад (нас разделяет такое большое расстояние).

Астрономам стало известно, что большинство галактик относятся к определенной группе (ее стали называть «кластер»). Млечный путь – часть кластера, который, в свою очередь, состоит из сорока известных галактик. Как правило, большинство таких кластеров представлены частью еще большей группировки, которую называют сверхскоплениями.

Наш кластер – часть сверхскопления, которое принято называть скоплением Девы. Такой массивный кластер состоит больше чем из 2 тыс. галактик. В то время, когда астрономы создали карту расположения данных галактик, сверхскопления начали принимать конкретную форму. Большие сверхскопления собрались вокруг того, что представляется как бы гигантскими пузырями или пустотами. Что это за структура, никто еще не знает. Мы не понимаем, что может находиться внутри этих пустот. По предположению, они могут быть заполнены определенным типом неизвестной ученым темной материи или же иметь внутри пустое пространство. Перед тем как мы узнаем природу таких пустот, пройдет много времени.

Галактические вычисления

Эдвин Хаббл является основоположником галактических исследований. Он первый, кому удалось определить, как можно вычислить точное расстояние до галактики. В своих исследованиях он опирался на метод пульсирующих звезд, которые более известны как цефеиды. Ученый смог заметить связь между периодом, который нужен для завершения одной пульсации яркости, и той энергией, которую выделяет звезда. Результаты его исследований стали серьезным прорывом в области галактических исследований. Помимо этого, он обнаружил, что есть корреляция между красным спектром, излучаемым галактикой, и расстоянием до нее (постоянная Хаббла).

В наше время астрономы могут измерять расстояние и скорости галактики посредством измерения количества красного смещения в спектре. Известно, что все галактики Вселенной движутся друг от друга. Чем дальше галактика находится от Земли, тем больше ее скорость движения.

Чтобы визуализировать данную теорию, достаточно представить себя за рулем авто, который двигается на скорости 50 км в час. Перед Вами едет авто быстрее на 50 км в час, что говорит о том, что скорость его передвижения составляет 100 км в час. Перед ним есть еще одно авто, которое движется быстрее еще на 50 км в час. Несмотря на то что скорость всех 3 машин будет разной на 50 км в час, первый автомобиль на самом деле движется от Вас на 100 км в час быстрее. Поскольку красный спектр говорит о скорости движения галактики от нас, получается следующее: чем больше красное смещение, тем, соответственно, галактика быстрее движется и тем большее ее расстояние от нас.

Сейчас мы располагаем новыми инструментами, помогающими ученым в поисках новых галактик. Благодаря космическому телескопу Хаббла ученым удалось увидеть то, о чем раньше оставалось только мечтать. Высокая мощность этого телескопа обеспечивает хорошую видимость даже мелких деталей в ближних галактиках и позволяет изучать более дальние, которые никому еще не были известны. В настоящее время новые инструменты наблюдения космоса находятся в стадии разработки, а в скором будущем они помогут получить более глубокое понимание структуры Вселенной.

Типы галактик

• Спиральные галактики. По форме напоминают плоский спиралевидный диск с ярко выраженным центром, так называемым ядром. Наша галактика Млечный путь относится к этой категории. В данном разделе портала сайт Вы встретите много различных статей с описанием космических объектов нашей Галактики.
• Галактики с перемычкой. Напоминают спиральные, только от них они отличаются одним существенным отличием. Спирали отходят не от ядра, а от так называемых перемычек. К этой категории можно отнести треть всех галактик Вселенной.
• Эллиптические галактики обладают различными формами: от досконально круглой до овально вытянутой. Сравнительно со спиральными, у них отсутствует центральное ярко выраженное ядро.
• Неправильные галактики не обладают характерной формой или структурой. Их нельзя отнести к какому-либо из перечисленных выше типов. Неправильных галактик насчитывается куда меньшее количество на просторах Вселенной.

Астрономы в последнее время запустили совместный проект по выявлению расположения всех галактик во Вселенной. Ученые надеются получить более наглядную картину ее структуры в большом масштабе. Размер Вселенной тяжело оценить человеческому мышлению и пониманию. Одна только наша галактика – это соединение сотней миллиардов звезд. А таких галактик насчитываются миллиарды. Мы можем видеть свет от обнаруженных дальних галактик, но не подразумевать даже того, что смотрим в прошлое, ведь световой луч доходит до нас за десятки миллиардов лет, настолько великое расстояние нас разделяет.

Астрономы также привязывают большинство галактик к определенным группам, которые называют кластерами. Наш Млечный путь относится к кластеру, который состоит из 40 разведанных галактик. Такие кластеры объединяют в большие группировки, называющиеся сверхскоплениями. Кластер с нашей галактикой входит в сверхскопление Девы. В составе этого гигантского кластера находится более 2 тысяч галактик. После того как ученые начали рисовать карту размещения данных галактик, сверхскопления получили определенные формы. Большинство галактических сверхскоплений окружали гигантские пустоты. Никто не знает, что может быть внутри этих пустот: космическое пространство наподобие межпланетного или же новая форма материи. Понадобится много времени, чтобы раскрыть эту загадку.

Взаимодействие галактик

Не менее интересным для взора ученых представляется вопрос о взаимодействии галактик как компонентов космических систем. Не секрет, что космические объекты находятся в постоянном движении. Галактики не исключение из этого правила. Некоторые из видов галактик могли бы стать причиной столкновения или слияния двух космических систем. Если вникнуть, какими представляются данные космические объекты, более понятными становятся масштабные изменения как результат их взаимодействия. Во время столкновения двух космических систем выплескивается гигантское количество энергии. Встреча двух галактик на просторах Вселенной – даже более вероятное событие, чем столкновение двух звезд. Не всегда столкновение галактик заканчивается взрывом. Небольшая космическая система может свободно пройти мимо своего более крупного аналога, изменив только незначительно его структуру.

Таким образом, происходит образование формирований, схожих внешним видом на вытянутые коридоры. В их составе выделяются звезды и газовые зоны, часто формируются новые светила. Бывают случаи, что галактики не ударяются, а только слегка соприкасаются друг с другом. Однако даже такое взаимодействие запускает цепочку необратимых процессов, которые приводят к огромным изменениям в структуре обеих галактик.

Какое будущее ожидает нашу галактику?

Как предполагают ученые, не исключено, что в далеком будущем Млечный путь сумеет поглотить крохотную по космическим размерам систему-спутник, которая расположена от нас на расстоянии 50 световых лет. Исследования показывают, что этот спутник имеет продолжительный жизненный потенциал, но при столкновении с гигантским соседом, вероятнее всего, закончит отдельное существование. Также астрономы предрекают столкновение Млечного пути и Туманности Андромеды. Галактики движутся друг другу навстречу со скоростью света. До вероятного столкновения ждать примерно три миллиарда земных лет. Однако будет ли оно на самом деле сейчас – тяжело рассуждать из-за нехватки данных о движении обеих космических систем.

Описание галактик на Kvant . Space

Портал сайт перенесет Вас в мир интересного и увлекательного космоса. Вы узнаете природу построения Вселенной, ознакомитесь со структурой известных больших галактик, их составляющими. Читая статьи о нашей галактике, нам становятся более понятными некоторые из явлений, которые можно наблюдать в ночном небе.

Все галактики от Земли находятся на огромном расстоянии. Невооруженным глазом можно увидеть только три галактики: Большое и малое Магеллановы облака и Туманность Андромеды. Все галактики сосчитать нереально. Ученые предполагают, что их количество составляет около 100 миллиардов. Пространственное расположение галактик неравномерно – одна область может содержать огромное их количество, во второй вовсе не будет ни одной даже маленькой галактики. Отделить изображение галактик от отдельных звезд астрономам не удавалось до начала 90-х годов. В это время насчитывалось около 30 галактик с отдельными звездами. Всех их причисляли к Местной группе. В 1990 году состоялось величественное событие в развитии астрономии как науки – на орбиту Земли был запущен телескоп Хаббла. Именно эта техника, а также новые наземные 10-метровые телескопы дали возможность увидеть значительно большее число разрешенных галактик.

На сегодняшний день «астрономические умы» мира ломают голову о роли темной материи в построении галактик, которая проявляет себя лишь в гравитационном взаимодействии. Например, в некоторых больших галактиках она составляет около 90% общей массы, в то время как карликовые галактики могут вовсе ее не содержать.

Эволюция галактик

Ученые считают, что возникновение галактик – это естественный этап эволюции Вселенной, который проходил под воздействием сил гравитации. Приблизительно 14 млрд. лет тому назад началось формирование протоскоплений в первичном веществе. Далее, под воздействием различных динамических процессов состоялось выделение галактических групп. Изобилие форм галактик объясняется разнообразием начальных условий в их формировании.

На сжатие галактики уходит около 3 млрд. лет. За данный период времени газовое облако превращается в звездную систему. Образование звезд происходит под воздействием гравитационного сжатия газовых облаков. После достижения в центре облака определенной температуры и плотности, достаточной для начала термоядерных реакций, образуется новая звезда. Массивные звезды образованы из термоядерных химических элементов, по массе превосходящих гелий. Данные элементы создают первичную гелиево-водородную среду. Во время грандиозных взрывов сверхновых звезд образуются элементы, тяжелее железа. Из этого следует, что галактика состоит из двух поколений звезд. Первое поколение – это наиболее старые звезды, состоящие из гелия, водорода и очень небольшого количества тяжелых элементов. Звезды второго поколения обладают более заметной примесью тяжелых элементов, поскольку они формируются из первичного газа, обогащенного тяжелыми элементами.

В современной астрономии галактикам как космическим структурам отводится отдельное место. В деталях изучаются виды галактик, особенности их взаимодействия, сходства и отличия, делается прогноз их будущего. Эта область содержит еще много непонятного, того, что требует дополнительного изучения. Современная наука решила много вопросов относительно видов построения галактик, но осталось также много белых пятен, связанных с образованием этих космических систем. Современные темпы модернизации исследовательской техники, разработка новых методологий исследования космических тел дают надежды на значительный прорыв в будущем. Так или иначе, галактики всегда будут в центре научных исследований. И основано это не только на человеческом любопытстве. Получив данные о закономерностях развития космических систем, мы сможем спрогнозировать будущее нашей галактики под названием Млечный путь.

Самые интересные новости, научные, авторские статьи об изучении галактик Вам предоставит портал сайт. Здесь Вы сможете найти захватывающие видео, качественные снимки со спутников и телескопов, которые не оставляют равнодушными. Погружайтесь в мир неизведанного космоса вместе с нами!

Наблюдаемые галактики. Названия галактик

Классификация по Хабблу

Существуют три основных типа галактик: эллиптические, спиральные, и нерегулярные (неправильные). Два, из этих трех типов, делятся и подразделяются на системы, а общая классификация теперь известна как камертон Хаббла. Когда Хаббл впервые создал эту схему, он считал, что это эволюционная последовательность, а также их классификация.

Однако, на сегодняшний день, ученые придерживаются следующей морфологической классификации, подробно отраженной в таблице

Современная классификация галактик по данным инфракрасных телескопов Гершель и Спитцер.

На этой диаграмме 61 близкий объект снятый космическими телескопами Гершель и Спитцер. Они расположены примерно в 10-100 миллионах световых лет от Земли и были сфотографированы в рамках исследовательских программ.

На изображениях галактик вместо звезд, видна межзвездная пыль, которая нагревается горячими молодыми звездами, видимые только инфракрасными телескопами, такими как Гершель и Спитцер.

Каждое отдельное изображение трехцветное и показывает теплую пыль (синий цвет), обнаруженную Спитцером на длине волны 24 мкм, и более прохладную пыль снятую Гершелем в диапазоне 100 мкм (зеленый) и 250 мкм (красный).

Эллиптические — имеют форму сфероида или удлиненной сферы. На небе, где мы можем видеть только два из трех измерений, эти звездные острова овальные и имеют форму дисков. Их поверхностная яркость уменьшается, по направлению от центра. Чем больше число в классификации эллиптических галактик, тем большую форму эллипса они имеют. Так, например по классификации E0 — идеально круглая, а E7 в форме овала. Эллиптическая шкала варьирует от E0 до E7.

Спиральные

Спиральные состоят из трех основных компонентов: балдж, диск и гало. Балдж (выпуклость) находится в центре галактики. Она содержит, в основном, старые звезды. Диск состоит из пыли, газа и молодых звезд. Диск образует ряд структур. Наше Солнце, например, находится в руке Ориона. Гало — свободные, сферические структуры, расположенные вокруг балджа. Гало содержит старые звездные скопления, известные как шаровые скопления.

Типа S0

S0 это промежуточный тип между E7 и спиральными Sa. Они отличаются от эллиптических, поскольку имеют выпуклость и тонкий диск, но отличаются от Sa, потому что они не имеют спиральную структуру. S0 галактики, также известны как линзовидные.

Неправильные

Окружающее нас космическое пространство – это не просто одинокие звезды, планеты, астероиды и кометы, сверкающие на ночном небосклоне. Космос представляет собой огромную систему, где все находится в тесном взаимодействии друг с другом. Планеты группируются вокруг звезд, которые в свою очередь собираются в скопление или в туманность. Эти образования могут быть представлены одиночными светилами, а могут и насчитывать сотни, тысячи звезд, формируя уже более масштабные вселенские образования – галактики. Наша звездная страна, галактика Млечный путь, является только малой частью бескрайней Вселенной, в которой помимо этого существуют и другие галактики.

Вселенная постоянно находится в движении. Любой объект в космосе входит в состав той или иной галактики. Следом за звездами перемещаются и галактики, каждая из которых имеет свои размеры, определенное место в плотном вселенском строю и свою траекторию движения.

Какова реальная структура Вселенной?

Долгое время научные представления человечества о космосе строились вокруг планет Солнечной системы, звезд и черных дыр, населяющих наш звездный дом – галактику Млечный путь. Любой другой галактический объект, обнаруживаемый в космосе с помощью телескопов, автоматически вносился в структуру нашего галактического пространства. Соответственно отсутствовали представления о том, что Млечный Путь — не единственное вселенское образование.

Ограниченные технические возможности не позволяли заглянуть дальше, за пределы Млечного Пути, где по устоявшемуся мнению начинается пустота. Только в 1920 году американский астрофизик Эдвин Хаббл сумел найти доказательства того, что Вселенная значительно больше и наряду с нашей галактикой в этом огромном и бескрайнем мире существуют другие, большие и маленькие галактики. Реальной границы Вселенной не существует. Одни объекты расположены к нам достаточно близко, всего несколько миллионов световых лет от Земли. Другие наоборот, расположены в дальнем углу Вселенной, пребывая вне зоны видимости.

Прошло почти сто лет и количество галактик сегодня уже оценивается в сотни тысяч. На этом фоне наш Млечный путь выглядит совсем не таким огромным, если не сказать, совсем крохотным. Сегодня уже обнаружены галактики, размеры которых трудно поддаются даже математическому анализу. К примеру, самая большая галактика во Вселенной IC 1101 имеет диаметр 6 миллионов световых лет и состоит из более 100 триллионов звезд. Этот галактический монстр находится на расстоянии более миллиарда световых лет от нашей планеты.

Структура такого огромного образования, каковым является Вселенная в глобальном масштабе, представлена пустотой и межзвездными образованиям — волокнами. Последние в свою очередь делятся на сверхскопления, межгалактические скопления и галактические группы. Самым малым звеном этого огромного механизма является галактика, представленная многочисленными звездными скоплениями — рукавами и газовыми туманностями. Предполагается, что Вселенная постоянно расширяется, заставляя тем самым двигаться галактики с огромной скоростью по направлению от центра Вселенной к периферии.

Если представить, что мы наблюдаем за космосом из нашей галактики Млечный Путь, которая якобы находится в центре мироздания, то крупномасштабная модель структуры Вселенной будет иметь следующий вид.

Темная материя — она же пустота, сверхскопления, скопления галактик и туманности — это все последствия Большого взрыва, который положил начало образованию Вселенной. В течение миллиарда лет происходит трансформация ее структуры, меняется форма галактик, так как одни звезды исчезают, поглощенные черными дырами, а другие наоборот, трансформируются в сверхновые, становясь новыми галактическими объектами. Миллиарды лет назад в расположение галактик было совсем другое, чем мы наблюдаем сейчас. Так или иначе, на фоне постоянных астрофизических процессов, происходящих в космосе, можно сделать определенные выводы о том, что наша Вселенная имеет не постоянную структуру. Все космические объекты находятся в постоянном движении, меняя свое положение, размеры и возраст.

На сегодняшний день благодаря телескопу Хаббл удалось обнаружить месторасположение наиболее близких к нам галактик, установить их размеры и определить местоположение относительного нашего мира. Стараниями астрономов, математиков и астрофизиков составлена карта Вселенной. Выявлены одиночные галактики, однако в большинстве своем, такие крупные вселенские объекты группируются по несколько десятков в группе. Средний размер галактик в такой группе составляет 1-3 млн. световых лет. Группа, к которой относится наш Млечный Путь, насчитывает 40 галактик. Помимо групп в межгалактическом пространстве имеется огромное количество карликовых галактик. Как правило, такие образования являются спутниками более крупных галактик, как наш Млечный путь, Треугольник или Андромеда.

До недавнего времени самой маленькой галактикой во Вселенной считалась карликовая галактика «Segue 2», находящаяся в 35 килопарсеках от нашей звезды. Однако в 2018 году японскими учеными-астрофизиками была выявлена еще меньшая по размеру галактика — Virgo I, которая является спутником Млечного Пути и находится на расстоянии 280 тыс. световых лет от Земли. Однако ученые считают, что это не предел. Высокая вероятность того, что существуют галактики куда более скромных размеров.

За группами галактик идут скопления, области космического пространства в которых существует до сотни галактик различных видов, форм и размеров. Скопления имеют колоссальные размеры. Как правило, диаметр такого вселенского образования составляет несколько мегапарсек.

Отличительной чертой структуры Вселенной является ее слабая изменчивость. Несмотря на громадные скорости, с которыми движутся галактики во Вселенной, все они остаются в составе одного скопления. Здесь действует принцип сохранения положение частиц в пространстве, на которые действует темная материя, образовавшаяся в результате большого взрыва. Предполагается, что находясь под воздействием этих пустот, заполненных темной материей, скопления и группы галактик продолжают миллиарды лет двигаться в одном направлении, соседствуя друг с другом.

Самые крупные образования во Вселенной — галактические сверхскопления, которые объединяют группы галактик. Самое известное сверхскопление — Великая Стена Клоуна, объект вселенского масштаба, растянувшийся в длину на 500 млн. световых лет. Толщина этого сверхскопления составляет 15 млн. световых лет.

В нынешних условиях космические аппараты и техника не позволяют нам рассмотреть Вселенную на всю ее глубину. Нам под силу обнаружить только сверхскопления, скопления и группы. Помимо этого наш космос имеет гигантские пустоты, пузыри темной материи.

Шаги на пути изучения Вселенной

Современная карта Вселенной позволяет нам не только определить свое местоположение в космосе. Сегодня, благодаря наличию мощных радиотелескопов и техническим возможностям телескопа Хаббл, человек сумел не только приблизительно подсчитать количество галактик во Вселенной, но и определить их типы и разновидности. Еще в 1845 году британский астроном Уильям Парсонс, с помощью телескопа исследуя облака газа, сумел выявить спиралевидную природу строения галактических объектов, акцентируя внимания на том, что в разных областях яркость звездных скоплений может быть большей или меньшей.

Сто лет назад Млечный Путь считался единственной известной галактикой, хотя математически было доказано наличие других межгалактических объектов. Свое название наш космический двор получил еще в глубокой древности. Древние астрономы глядя на мириады звезд на ночном небе, заметили характерную особенность их расположения. Основное скопление звезд было сосредоточено вдоль мнимой линии, напоминающей дорожку из разбрызганного молока. Галактика Млечный Путь, небесные светила другой хорошо знакомой галактики Андромеда являются самыми первыми вселенскими объектами, с которых началось изучение космического пространства.

Наш Млечный Путь имеет полный набор всех галактических объектов, который должна иметь нормальная галактика. Здесь присутствуют скопления и группы звезд, общее число которых примерно составляет 250-400 млрд. Имеются в нашей галактике облака газа, образующего рукава, присутствуют свои черные дыры и солнечные системы, подобные нашей.

Вместе с тем, Млечный Путь, как и Андромеда с Треугольником, являются только малой частью Вселенной, входящей в местную группу сверхскопления под названием Дева. Наша галактика имеет форму спирали, где основная масса звездных скоплений, облака газа и другие космические объекты двигаются вокруг центра. Диаметр внешней спирали составляет 100 тыс. световых лет. Млечный Путь — по космическим меркам не большая галактика, масса которой составляет 4,8х1011 Mʘ. В одном из рукавов Ориона Лебедя находится и наше Солнце . Расстояние от нашей звезды до центра Млечного Пути составляет 26 000 ± 1 400 св. лет.

Долгое время считалось, что одна из самых популярных среди астрономов туманность Андромеды является частью нашей галактики. Последующие исследования этой части космоса дали неопровержимые доказательства того, что Андромеда является самостоятельной галактикой, причем значительно крупнее, чем Млечный Путь. Полученные с помощью телескопов снимки показали, что Андромеда имеет собственное ядро. Здесь также присутствуют скопления звезд и имеются свои туманности, двигающиеся по спирали. Каждый раз астрономы пытались все глубже и глубже заглянуть внутрь Вселенной, исследуя обширные области космического пространства. Количество звезд в этом вселенском гиганте оценивается в 1 триллион.

Стараниями Эдвина Хаббла удалось установить примерное расстояние до Андромеды, которая никак не могла быть частью нашей галактики. Эта была первая галактика, которая подверглась такому пристальному изучению. Последующие годы дали новые открытия в области исследования межгалактического пространства. Более тщательно изучалась та часть галактики Млечный Путь, в которой находится наша Солнечная система. С середины XX века стало ясно, что помимо нашего Млечного Пути и хорошо известной Андромеды, в космосе имеется огромное количество других образований вселенского масштаба. Однако для порядка требовалось упорядочить космическое пространство. Если звезды, планеты и другие космические объекты поддавались классификации, то с галактиками дело обстояло сложнее. Сказывались огромные размеры исследуемых областей космического пространства, которые не только было трудно изучить визуально, но и оценить на уровне человеческой природы.

Типы галактик в соответствии с принятой классификацией

Хаббл первый решился на такой шаг, сделав в 1962 году попытку логическим путем классифицировать известные на тот момент галактики. Классификация осуществлялась на основании формы исследуемых объектов. В результате Хабблу удалось расставить все галактики по четырем группам:

• наиболее распространенным типом являются спиральные галактики;
• далее следуют эллиптические спиральные галактики;
• с перемычкой (бар) галактики;
• неправильные галактики.

Следует отметить, что наш Млечный Путь относится к типичным спиральным галактикам, однако есть одно «но». С недавнего времени выявлено наличие перемычки — бара, который присутствует в центральной части образования. Другими словами наша галактика берет свое начало не с галактического ядра, а вытекает из перемычки.

Традиционно спиральная галактика выглядит в форме диска спиралевидной плоской формы, в котором обязательно присутствует яркий центр – ядро галактики. Таких галактик больше всего во Вселенной и обозначаются они латинской буквой S. Помимо этого существуют разделение спиральных галактик на четыре подгруппы – So, Sa, Sb и Sc. Маленькие буквы обозначают наличие яркого ядра, отсутствие рукавов или наоборот, наличие плотных рукавов, охватывающих центральную часть галактики. В таких рукавах располагаются скопления звезд, группы звезд, в состав которых входит наша Солнечная система, прочие космические объекты.

Главной особенностью этого типа является медленное вращение вокруг центра. Млечный Путь совершает полный оборот вокруг своего центра за 250 млн. лет. Спирали, расположенные ближе к центру состоят в основном из скоплений старых звезд. Центр нашей галактики – это черная дыра, вокруг которой и происходит все основное движение. Протяженность пути по современным оценкам составляет по направлению к центру 1,5-25 тыс. световых лет. В процессе своего существования спиральные галактики могут сливаться с другими вселенскими образованиями меньших размеров. Свидетельством таких столкновений в более ранние периоды является наличие гало звезд и гало скоплений. Подобная теория лежит в основе теории образования спиральных галактик, которые стали результатом столкновения двух галактик, расположенных по соседству. Столкновение не могло пройти бесследно, придав общий вращательный импульс новому образованию. Рядом со спиральной галактикой находится карликовая галактика, одна, две или сразу несколько, являющиеся спутниками более крупного образования.

Близким по своей структуре и составу к спиральным галактикам являются эллиптические спиральные галактики. Это огромные, самые крупные вселенские объекты, включающие большое количество сверхскоплений, скоплений и групп звезд. В самых больших галактиках количество звезд превышает десятки триллионов. Основное отличие таких образований — сильно растянутая в пространстве форма. Спирали расположены в форме эллипса. Эллиптическая спиральная галактика М87 является одной из самых крупных во Вселенной.

С перемычкой галактики встречаются значительно реже. На них приходится примерно половины всех спиральных галактик. В отличие от спиральных образований, в таких галактиках начало берется из перемычки, называемой баром, вытекающей из двух самых ярких звезд, расположенных в центре. Ярким примером такого образования является наш Млечный Путь и галактика Большое Магелланово Облако. Ранее это образование относили к неправильным галактикам. Появление перемычки является на данный момент одной из основных областей исследования в современной астрофизике. По одной из версий, близко расположенная черная дыра высасывает и поглощает газ из соседних звезд.

Самые красивые галактики во Вселенной относятся к типу спиральных и неправильных галактик. Одной из самых красивых является галактика Водоворот, расположенная в небесном созвездии Гончие Псы. В данном случае отчетливо видны центр галактики и спирали, вращающиеся в одном направлении. Неправильные галактики представляют собой хаотически расположенные сверхскопления звезд, не имеющие четкой структуры. Ярким примером такого образования является галактика под номером NGC 4038, расположенная в созвездии Ворон. Здесь наряду с огромными газовыми облаками и туманностями можно увидеть полное отсутствие порядка в расположении космических объектов.

Выводы

Изучать Вселенную можно бесконечно. Каждый раз, с появлением новых технических средств, человек приоткрывает завесу космоса. Галактики являются самыми непостижимыми для человеческого разума объектами в космическом пространстве, как с психологической точки зрения, так и оглядываясь на науку.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Доктор педагогических наук Е. ЛЕВИТАН.

Схема классификации галактик, по Хабблу (1925 год).

Галактика NGC 4314 (созвездие Водолея).

Неправильные галактики: слева — Большое Магелланово Облако, справа — Малое Магелланово Облако.

Огромная эллиптическая галактика в созвездии Девы — радиоисточник Дева А. Это почти шаровая галактика. По всей вероятности, очень активная — виден выброс яркой струи вещества.

Галактика NGC 4650 А (созвездие Кентавра). Расстояние до нее 165 миллионов световых лет.

Газовая туманность (М27), которая находится в нашей Галактике, но очень далеко от нас — на расстоянии 1200 световых лет.

Перед вами не галактика, а туманность Тарантул 30 Золотой Рыбы — известная достопримечательность Большого Магелланова Облака.

«Давным-давно, в далекой-далекой галактике…» — этими словами обычно начинаются фильмы известного сериала «Звездные войны». А представляете ли вы, как велико количество таких «далеких-далеких» галактик? Например, галактик, которые мы видим как точку ярче 12 m , известно около 250. Галактик, блеск которых еще слабее — до 15 m , — около 50000. Число тех, которые могут быть сфотографированы лишь очень мощным, например 6-метровым, телескопом на пределе его возможностей, — многие миллиарды. С помощью космического телескопа их можно увидеть еще больше. Все вместе эти звездные острова и есть Вселенная — мир галактик.

Люди, живущие на Земле, поняли это далеко не сразу. Сначала им предстояло открыть собственную планету — Землю. Потом — Солнечную систему. Затем — собственный звездный остров — нашу Галактику. Мы называем ее — Млечный Путь.

Еще через какое-то время астрономы обнаружили, что у нашей Галактики есть соседи, что туманность Андромеды, Большое Магелланово Облако, Малое Магелланово Облако и многие другие туманные пятнышки — это уже не наша Галактика, а другие, самостоятельные звездные острова.

Так человек заглянул за пределы своей Галактики. Постепенно выяснилось, что мир галактик не только поразительно велик, но и разнообразен. Галактики резко различаются размерами, внешним видом и числом входящих в них звезд, светимостью.

Основоположником внегалактической астрономии, которая занимается этими вопросами, по праву считают американского астронома Эдвина Хаббла (1889-1953). Он доказал, что многие «туманности» на самом деле — другие галактики, состоящие из множества звезд. Изучил более тысячи галактик, определил расстояние до некоторых из них. Среди галактик выделил три основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные.

Теперь мы знаем, что спиральные галактики встречаются чаще других. Более половины галактик — спиральные. К их числу относятся и наш Млечный Путь, и галактика в Андромеде (М31), и галактика в Треугольнике (М33).

Спиральные галактики очень красивы. В центре — яркое ядро (большое тесное скопление звезд). Из ядра выходят спиральные, закручивающиеся вокруг него ветви. Они состоят из молодых звезд и облаков нейтрального газа, в основном — водорода. Все ветви — а их может быть одна, две или несколько — лежат в плоскости, совпадающей с плоскостью вращения галактики. Поэтому галактика имеет вид сплющенного диска.

Астрономы долгое время не могли понять, почему галактические спирали, или, как их еще называют, рукава, так долго не разрушаются. По этому вопросу было много разных гипотез. Сейчас большинство исследователей галактик склоняются к мнению, что галактические спирали представляют собой волны повышенной плотности вещества. Они подобны волнам на поверхности воды. А те, как известно, при своем движении не переносят вещество.

Чтобы появились волны на спокойной поверхности воды, достаточно бросить в воду хотя бы небольшой камень. Возникновение спиральных рукавов, вероятно, тоже связано с каким-то толчком. Это могли быть перемещения в самой массе звезд, населяющих данную галактику. Не исключена связь с так называемым дифференциальным вращением и «всплесками» при звездообразовании.

Астрофизики довольно уверенно говорили о том, что именно в рукавах спиральных галактик сосредоточена основная масса недавно родившихся звезд. Но тут стали появляться сведения о том, что рождение звезд, возможно, происходит и в центральных областях галактик (см. «Наука и жизнь» № 10, 1984 г.). Это прозвучало как сенсация. Одно из таких открытий сделано совсем недавно, когда с помощью космического телескопа имени Хаббла сфотографировали галактику NGC 4314 (фото внизу).

Галактики, именуемые эллиптическими , по внешнему виду существенно отличаются от спиральных. На фотографиях они выглядят как эллипсы с разной степенью сжатия. Среди них есть галактики, похожие на линзу, и почти шаровые звездные системы. Встречаются и гиганты, и карлики. Примерно четверть из наиболее ярких галактик относят к числу эллиптических. Для многих из них характерен красноватый цвет. Долгое время астрономы считали это одним из свидетельств того, что эллиптические галактики в основном состоят из старых (красных) звезд. Последние наблюдения космического телескопа Хаббла и инфракрасного телескопа «ISO» опровергают эту точку зрения (см. «Наука и жизнь» №№ и ).

Среди эллиптических галактик есть такие интересные объекты, как шаровая галактика NGС 5128 (созвездие Кентавра) или М87 (созвездие Девы). Они привлекают к себе внимание как мощнейшие источники радиоизлучения. Особая загадка этих и нескольких спиральных галактик — их ядра. Что сосредоточено в них: сверхмассивные звездные скопления или черные дыры? По мнению некоторых астрофизиков, спящая черная дыра (или несколько черных дыр), возможно, притаилась в центре нашей Галактики, окутанном облаками непрозрачной межзвездной материи, или, например, в Большом Магеллановом Облаке.

Единственными источниками информации о процессах, идущих в центральных областях нашей и других галактик, до последнего времени были наблюдения в радио- и рентгеновских диапазонах. Например, чрезвычайно интересные данные о структуре центра нашей Галактики получил с помощью российских орбитальных обсерваторий «Астрон» и «Гранат» коллектив ученых во главе с академиком Р. Сюняевым. Позднее, в 1997 году, с помощью инфракрасной камеры американского космического телескопа имени Хаббла астрофизики получили снимки ядра эллиптической галактики NGС 5128 (радиогалактика Кентавра А). Удалось обнаружить находящиеся от нас на расстоянии 10 миллионов световых лет отдельные детали (размером порядка 100 световых лет). Раскрылась впечатляющая картина буйства горячего газа, крутящегося вокруг какого-то центра, возможно, черной дыры. Однако не исключено, что чудовищная активность ядер галактик, подобных этой, связана с иными бурными событиями. Ведь в истории жизни галактик много необычного: они сталкиваются, а иногда даже «пожирают» друг друга.

Наконец обратимся к третьему (по классификации Хаббла) типу галактик — неправильным (или иррегулярным). Они отличаются хаотической, клочковатой структурой и не имеют какой-либо определенной формы.

Именно такими оказались две самые близкие к нам сравнительно небольшие галактики — Магеллановы Облака. Это спутники Млечного Пути. Они видны невооруженным глазом, правда, только на небе Южного полушария Земли.

Вы, наверное, знаете, что Южный полюс мира не отмечен на небе какой-либо заметной звездой (в отличие от Северного полюса мира, рядом с которым сейчас расположена a Малой Медведицы — Полярная звезда). Магеллановы Облака помогают определить направление на Южный полюс мира. Большое Облако, Малое Облако и Южный полюс лежат в вершинах равностороннего треугольника.

Две самые близкие к нам галактики получили свое название в честь Фернана Магеллана в XVI веке по предложению Антонио Пигафетты, который был летописцем знаменитого кругосветного путешествия. В своих записях он отмечал все необычное, что происходило или наблюдалось во время плавания Магеллана. Не оставил без внимания и эти туманные пятна на звездном небе.

Хотя неправильные галактики — самый немногочисленный класс галактик, исследование их очень важно и плодотворно. Особенно это относится именно к Магеллановым Облакам, которые привлекают особое внимание астрономов прежде всего потому, что они почти рядом с нами. До Большого Магелланова Облака менее 200 тысяч световых лет, до Малого Магелланова Облака еще ближе — около 170 тысяч световых лет.

Астрофизики постоянно обнаруживают в этих внегалактических мирах что-нибудь очень интересное: уникальные наблюдения вспышки сверхновой звезды в Большом Магеллановом Облаке 23 февраля 1987 года. Или, например, туманность Тарантул, в которой за последние годы сделано множество удивительных открытий.

Несколько десятков лет назад один из моих учителей, профессор Б. А. Воронцов-Вельяминов (1904-1994), прилагал огромные усилия к тому, чтобы привлечь внимание своих коллег к взаимодействующим галактикам. В те времена эта тема многим астрономам казалась экзотикой, не представляющей особого интереса. Но вот спустя годы стало ясно, что работы Бориса Александровича (и его последователей) — исследования взаимодействующих галактик — открыли новую, очень важную страницу в истории внегалактической астрономии. И сейчас уже никому не представляются экзотикой не только самые причудливые (и не всегда понятные) формы взаимодействия галактик, но даже и «каннибализм» в мире гигантских звездных систем.

«Каннибализм» — взаимное «поедание» галактик друг другом (их слияние при тесных сближениях) — запечатлен на фотоснимках. По одной из гипотез, «каннибалом» может стать наш Млечный Путь. Основанием для такого предположения стало открытие в начале 90-х годов карликовой галактики. В ней всего несколько миллионов звезд, а находится она на расстоянии 50 тысяч световых лет от Млечного Пути. Эта «малышка» не такая уж юная: она возникла несколько миллиардов лет назад. Чем закончится ее долгая жизнь, пока сказать трудно. Но не исключена возможность того, что она когда-нибудь сблизится с Млечным Путем, и он ее поглотит.

Подчеркнем еще раз, что мир галактик необыкновенно многообразен, удивителен и во многом непредсказуем. А любители астрономии смогут следить за новостями внегалактической астрономии, которая сейчас стремительно развивается. Так что ждите новую информацию, новые фотографии самых необыкновенных галактик.

Те, кто имеет немного представления о Вселенной, хорошо знает, что космос постоянно находится в движении. Вселенная с каждой секундой расширяется, становиться все больше и больше. Другое дело, что в масштабах человеческого восприятия мира, осознать размеры происходящего и представить структуру Вселенной достаточно трудно. Помимо нашей галактики, в которой расположено Солнце и находимся мы, существуют десятки, сотни других галактик. Точного количества далеких миров не знает никто. Сколько галактик во Вселенной, можно знать только приблизительно, создав математическую модель космоса.

Следовательно, учитывая размеры Вселенной, можно с легкостью допустить мысль, что в десятке, в сотне миллиардов световых лет от Земли, существуют миры, похожие на наш.

Пространство и миры, которые нас окружают

Наша галактика, получившая красивое название «Млечный путь», еще несколько веков назад, по мнению многих ученых, была центром мироздания. На деле оказалось, что это только часть Вселенной,и существуют другие галактики различных видов и размеров, большие и маленькие, одни дальше, другие ближе.

В космосе все объекты тесно взаимосвязаны, движутся в определенном порядке и занимают отведенное место. Известные нам планеты, хорошо знакомые звезды, черные дыры и сама наша Солнечная система располагаются в галактике Млечный путь. Название это не случайно. Еще древние астрономы, наблюдавшие ночное небо, сравнили окружающий нас космос с молочной дорожкой, где тысячи звезд похожи на капли молока. Галактика Млечный путь, небесные галактические объекты, находящиеся в нашем поле зрения, составляют ближайший космос. Что может находиться за пределами видимости телескопов, стало известно только в XX веке.

Последующие открытия, которые увеличили наш космос до размеров Метагалактики, натолкнули ученых на теорию о Большом взрыве. Грандиозный катаклизм произошел почти 15 млрд. лет назад и послужил толчком к началу процессов образования Вселенной. Одну стадию вещества сменяла другая. Из плотных облаков водорода и гелия стали формироваться первые зачатки Вселенной — протогалактики, состоящие из звезд. Все это происходило в далеком прошлом. Свет многих небесных светил, который мы можем наблюдать в сильнейшие телескопы, является лишь прощальным приветом. Миллионы звезд, если не миллиарды, усыпавшие наш небосклон, находятся в миллиарде световых лет от Земли, и давно прекратили свое существование.

Карта Вселенной: ближайшие и дальние соседи

Наша Солнечная система, прочие космические тела, наблюдаемые с Земли — это сравнительно молодые структурные образования и наши ближайшие соседи в огромной Вселенной. Долгое время ученые считали, что ближайшей к Млечному Пути являлась карликовая галактика Большое Магелланово облако, расположенная всего в 50 килопарсеках. Только совсем недавно стали известны реальные соседи нашей галактики. В созвездии Стрельца и в созвездии Большого Пса расположились маленькие карликовые галактики, масса которых в 200- 300 раз меньше массы Млечного пути, а расстояние до них составляет чуть более 30-40 тыс. световых лет.

Это одни из самых маленьких вселенских объектов. В таких галактиках количество звезд относительно небольшое (порядка нескольких миллиардов). Как правило, карликовые галактики постепенно сливаются или поглощаются более крупными образованиями. Скорость расширяющейся Вселенной, которая составляет 20-25 км/с, невольно приведет соседствующие галактики к столкновению. Когда это произойдет и чем обернется, мы можем только предполагать. Столкновение галактик происходит все это время, и в силу скоротечности нашего существования, наблюдать за происходящим не представляется возможным.

Андромеда, в два-три раза превышающая своими размерами нашу галактику, является одной из самых близких к нам галактик. Среди астрономов и астрофизиков она продолжает оставаться одной из самых популярных и располагается всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли. Как и наша галактика, Андромеда входит в Местную группу галактик. Размер этого гигантского космического стадиона — три миллиона световых лет в поперечнике, а количество присутствующих в ней галактик насчитывается порядка 500. Однако даже такой гигант, как Андромеда, выглядит коротышкой в сравнении с галактикой IC 1101.

Эта самая большая во Вселенной спиралевидная галактика располагается в сотне с лишним миллионов световых лет от нас и имеет диаметр более 6 миллионов световых лет. Несмотря на то, что в ее состав входит 100 триллионов звезд, галактика в основном состоит из темной материи.

Астрофизические параметры и типы галактик

Первые исследования космоса, проведенные в начале XX века, дали обильную почву для размышлений. Обнаруженные в объектив телескопа космические туманности, которых со временем насчитали более тысячи, представляли собой интереснейшие объекты во Вселенной. Длительное время эти светлые пятна на ночном небе считались скоплениями газа, входящими в структуру нашей галактики. Эдвин Хаббл в 1924 году сумел измерить расстояние до скопления звезд, туманностей и сделал сенсационное открытие: эти туманности — ни что иное, как далекие спиралевидные галактики, самостоятельно странствующие в масштабах Вселенной.

Американский астроном впервые предположил, что наша Вселенная – это множество галактик. Исследования космоса в последней четверти XX века, наблюдения, сделанные с помощью космических аппаратов и техники, включая знаменитый телескоп Хаббл, подтвердили эти предположения. Космос безграничен и наш Млечный путь — далеко не самая крупная галактика во Вселенной и к тому же не является ее центром.

Только с появлением мощных технических средств наблюдения, Вселенная стала обретать четкие очертания. Ученые столкнулись с тем фактом, что даже такие огромные образования, какими являются галактики, могут отличаться по своей структуре и строению, форме и размерам.

Усилиями Эдвина Хаббла мир получил систематизированную классификацию галактик, делящую их на три типа:

• спиральные;
• эллиптические;
• неправильные.

Эллиптические галактики и спиральные являются самыми распространенными типами. К ним относятся наша галактика Млечный Путь, а также соседняя с нами галактика Андромеда и многие другие галактики во Вселенной.

Эллиптические галактики имеют форму эллипса и вытянуты в одном из направлений. Эти объекты лишены рукавов и часто меняют свою форму. По своим размерам эти объекты также отличаются друг от друга. В отличие от спиральных галактик, эти космические монстры не имеют четко выраженного центра. Ядро в таких структурах отсутствует.

По классификации такие галактики обозначаются латинской буквой E. Все на сегодняшний день известные эллиптические галактики разделены на подгруппы E0-E7. Распределение по подгруппам осуществляется в зависимости от конфигурации: от галактик почти круглой формы (E0, E1 и E2)до сильно растянутых объектов с индексами E6 и E7. Среди эллиптических галактик встречаются карлики и настоящие гиганты, имеющие диаметры в миллионы световых лет.

К спиральным галактикам относятся два подтипа:

• галактики, представленные в виде пересеченной спирали;
• нормальные спирали.

Первый подтип выделяется следующими особенностями. По форме такие галактики напоминают правильную спираль, однако в центре такой спиральной галактики находится перемычка (бар), дающая начало рукавам. Такие перемычки в галактике обычно являются следствием физических центробежных процессов, делящих ядро галактики на две части. Существуют галактики с двумя ядрами, тандем которых и составляет центральный диск. Когда ядра встречаются, перемычка исчезает и галактика становится нормальной, с одним центром. Существует перемычка и в нашей галактике Млечный путь, в одном из рукавов которой находится наша Солнечная система. От Солнца к центру галактики путь по современным оценкам составляет 27 тыс. световых лет. Толщина рукава Ориона Лебедя, в котором пребывает наше Солнце и вместе с ним наша планета, составляет 700 тыс. световых лет.

В соответствии с классификацией спиральные галактики обозначаются латинскими буквами Sb. В зависимости от подгруппы, существуют и другие обозначения спиральных галактик: Dba, Sba и Sbc. Разница между подгруппами определяется длиной бара, его формой и конфигурацией рукавов.

Спиральные галактики могут иметь различные размеры, начиная от 20 000 световых лет и до 100 тыс. световых лет в диаметре. Наша галактика «Млечный Путь» пребывает в «золотой серединке», своими размерами тяготея к галактикам средней величины.

Самый редкий тип — неправильные галактики. Эти вселенские объекты представляют собой крупные скопления звезд и туманностей, не имеющие четкой формы и структуры. В соответствии с классификацией они получили индексы Im и IO. Как правило, у структур первого типа диска нет или он слабо выражен. Нередко у таких галактик можно рассмотреть подобие рукавов. Галактики с индексами IO представляют собой хаотическое скопление звезд, облаков газа и темной материи. Яркими представителям такой группы галактик являются Большое и Малое Магелланово Облако.

Все галактики: правильные и неправильные, эллиптические и спиральные, состоят из триллионов звезд. Пространство между звездами с их планетарными системами заполнено темной материей или облаками космического газа и частицами пыли. В промежутках этих пустот находятся черные дыры, большие и малые, которые нарушают идиллию космического спокойствия.

Исходя из имеющейся классификации и по результатам исследований, можно с некоторой долей уверенности ответить на вопрос, сколько галактик во Вселенной и какого они типа. Больше всего во Вселенной спиральных галактик. Их более 55 % от общего количества всех вселенских объектов. Эллиптических галактик в два раза меньше — всего 22% от общего числа. Неправильных галактик, аналогичных Большому и Малому Магеллановым Облакам, во Вселенной только 5%. Одни галактики соседствуют с нами и находятся в поле зрения мощнейших телескопов. Другие находятся в самом дальнем пространстве, где преобладает темная материя и в объективе видна больше чернота бескрайнего космоса.

Галактики при близком осмотре

Все галактики относятся к определенным группам, которые в современной науке принято называть кластерами. Млечный Путь входит в один из таких кластеров, в котором присутствуют еще до 40 более-менее известных галактик. Сам кластер же является частью сверхскопления, более крупной группы галактик. Земля, вместе с Солнцем и Млечным Путем входит в сверхскопление Девы. Таков наш фактический космический адрес. Вместе с нашей галактикой в скоплении Девы существуют более двух тысяч других галактик, эллиптических, спиральных и неправильных.

Карта Вселенной, на которую сегодня ориентируются астрономы, дает представление о том, как выглядит Вселенная, каковая ее форма и структура. Все скопления собираются вокруг пустот или пузырей темной материи. Допускается мысль, что темная материя и пузыри также заполнены какими-то объектами. Возможно это антивещество, которое в противоположность законами физики, образует аналогичные структуры в другой системе координат.

Современное и будущее состояние галактик

Ученые считают, что составить общий потрет Вселенной невозможно. Мы располагаем визуальными и математическими данными о космосе, который находится в пределах нашего понимания. Реальные масштабы Вселенной представить невозможно. То, что мы видим в телескоп, является светом звезд, который идет к нам уже миллиарды лет. Возможно, реальная картина на сегодняшний день уже совершенно иная. Самые красивые галактики во Вселенной в результате космических катаклизмов уже могли превратиться в пустые и безобразные облака космической пыли и темной материи.

Нельзя исключать, что в далеком будущем, наша галактика столкнется с более крупной соседкой по Вселенной или проглотит карликовую галактику, существующую по соседству. Каковы будут последствия таких вселенских изменений, остается только гадать. Несмотря на то, что сближение галактик происходит со световой скоростью, земляне вряд ли станут свидетелями вселенской катастрофы. Математики подсчитали, что до рокового столкновения осталось чуть более трех миллиардов земных лет. Будет ли в то время существовать жизнь на нашей планете — вопрос.

В существование звезд, скоплений и галактик также могут вмешаться и другие силы. Черные дыры, которые пока известны человеку, в состоянии поглотить звезду. Где гарантия, что подобные чудовища огромных размеров, прячущиеся в темной материи и в пустотах космоса, не смогут поглотить галактику целиком.

Галактика Сомбреро

Галактика Сомбреро, или по-другому спиральная галактика M104, известна своим широким кольцом поглощающей пыли и сходством со шляпой. Галактика представлена на сегодняшней уникальной картинке изображениями с трех крупных космических телескопов в разных диапазонах электромагнитного спектра. Голубое изображение, полученное обсерваторией Чандра в высокоэнергичных рентгеновских лучах, свидетельствует о присутствии разреженного горячего газа, проникающего всюду по галактике, вплоть до 60 тысяч световых лет от центра. На зеленом оптическом снимке космического телескопа им. Хаббла видно наиболее знакомое свечение звезд Сомбреро. Среди звездных населений галактики выделяется околоядерный балдж, который мы видим почти с ребра. Широкая полоса пыли, которая поглощает свет во всех остальных спектральных диапазонах, светится в инфракрасном свете на желтом изображении телескопа Спицера. Галактика Сомбреро удалена от нас на 28 миллионов световых лет и находится на южном краю протяженного скопления галактик в Деве.

Галактика «Черный Глаз»

Эта спиральная галактика в каталоге именуется как M64, но у нее есть более романтичные названия — «Черный Глаз» и «Спящая Красавица». Если посмотреть на этот снимок, то глаз на нем увидеть не сложно, но только он не черный.

Сейчас эта галактика переживает период очень бурного образования новых звезд. Как утверждают астрономы, явные признаки этого видны и на этом не очень подробном снимке: звезды и газ во внешней части галактики закручиваются в обратном направлении по отношению к материи, расположенной ближе к центру. Граница между этими областями выглядит более ярким эллипсом, там и рождаются многочисленные новые звезды.

________________________________________________________________________________________________________________________________________

2MASX J00482185-2507365 затмевающийся пары

Пары перекрывающихся спиральных галактик, в окрестностях NGC 253, скульптор Галактики. Обе галактики являются более отдаленными, чем NGC 253, с фоном галактику, 2MASX J00482185-2507365, лежа на красным смещением z = 0.06, а также план лежал между галактикой NGC 253 и справочная галактики (0.0008
Эта пара галактик освещает распределения галактической пыли вне видимого оружия спиральной галактикой. В сих неожиданные масштабы пыли за звездным пределы оружия, показывает новые направления внегалактических астрономические исследования. На пыльных оружием продлить 6 раз радиусов звездным оружие в галактике, а также показано, silhouetted в КТХ образов в отношении центральных и основных разделов фона Галактики.

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Галактика Водоворот

Это снимок галактики «Водоворот» (Whirlpool), которую можно назвать классической спиральной галактикой. Ее рукава, усеянные молодыми яркими звездами, просматриваются очень четко. «Водоворот» очень красивая галактика, поэтому астрономы (и особенно астрономы-любители) любят ее фотографировать. Этот снимок сделан как раз астрономами-любителями Гленом и Джоан Сордифф (Glen and Joan Saurdiff), которых пустили поработать на большой профессиональный телескоп в обсерватории Kitt Peak в Аризоне (есть такая программа поощрения астрономов-любителей).
Галактика «Водоворот» находится в созвездии Гончих Псов на расстоянии 31 млн световых лет от Земли. У нее есть два официальных названия в каталогах: M51 и NGC 5194. Справа от «Водоворота» видна небольшая галактика NGC 5195, ее соседка (по номерам в каталоге они тоже соседствуют). По данным астрономов, NGC 5195 скользит по краю «Водоворота» вот уже несколько сотен миллионов лет. Отметим еще, что в прошлом году в галактике «Водоворот» взорвалась сверхновая (точнее, в прошлом году до нас дошел свет этого взрыва), и астрономы успели зафиксировать этот процесс. Тогда к наблюдениям был привлечен и космический телескоп Hubble.

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Галактика спиральная

Галактика, основным наблюдаемым элементом которой является вращающийся диск с выделяющимися на нем спиральными ветвями. К числу таких галактик относится наша Галактика и ближайшие крупные галактики — Туманность Андромеды (М31) и Туманность Треугольника (М33)

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сверхнова 1987А

Совсем иначе эволюционируют массивные звезды. В центральных областях звезды при высоких температурах происходят реакции непосредственного слияния тяжелых ядер, после чего происходит эффектный взрыв сверхновой.

Реакции в горячих звездах. Вспышки сверхновых – один из самых мощных катастрофических природных процессов. Фантастическое выделение энергии – столько, сколько Солнце вырабатывает за миллиарды лет – сопровождает взрыв сверхновой. Сверхновая звезда может излучать больше, чем все звезды галактики вместе взятые. Сверхновыми называются звезды, взрывающиеся и достигающие в максимуме абсолютной звездной величины от –11m до –18m. Плотное ядро коллапсирует, увлекая за собой в свободное падение к центру наружные слои звезды. Когда ядро сильно уплотняется, его сжатие прекращается, и на верхние слои обрушивается встречная ударная волна, а также выплескивается энергия огромного числа нейтрино. В результате оболочка разлетается со скоростью 10 000 км/с, обнажая нейтронную звезду либо черную дыру. При вспышке сверхновой выделяется энергия 1046 Дж. По характеру спектра вблизи эпохи максимума различают два типа сверхновых. Сверхновые I типа вблизи максимума отличаются непрерывным спектром, в котором не видно никаких линий. Позднее появляются в спектре линии поглощения, сильно расширенные.

Это изображение показывает весь регион вокруг сверхновой. Наиболее яркой особенностью в изображении является кольцо с десятками ярких пятен.

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Галактика NGC 1512

Вообще-то галактика NGC 1512 относится к классу спиральных галактик с перемычкой. Ядро такой галактики имеет форму перемычки, от которой отходят спиральные рукава. Но на верхнем снимке центральной области перемычка практически не видна, так как ее светимость во много раз слабее, чем у звездного кольца. Общий вид галактики показан справа. Центральные кольца, где в галактиках образуются новые звезды, являются довольно распространенным явлением во Вселенной. Астрономы полагают, что гигантская перемычка, которая является ядром подобных галактик «засасывает» внутрь кольца межзвездный газ. Из него и образуются многочисленные звездные кластеры, которые столь эффектно выглядят на верхнем снимке.

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Галактика NGC 3370

Это спиральная галактика NGC 3370, которая находится на расстоянии 98 млн световых лет от Земли в созвездии Льва. Этот ее снимок был сделан недавно с помощью космического телескопа Hubble. Примечательна она не только ярко выраженными спиральными рукавами с ярко-голубыми областями, где образуются новые звезды. В ноябре 1994 г. в ней был замечен взрыв сверхновой (правда, следует учесть, что свет этого взрыва шел до Земли 98 млн лет, так что на самом деле там на месте, все давно «успокоилось»).

Взрыв этот был очень эффектным: он ненадолго осветил все остальные десятки миллиардов звезд этой галактики. В каталоге это взрыв получил наименование SN 1994ae. Он был одним из самых близких и хорошо наблюдаемых взрывов сверхновых с момента появления в арсенале астрономов современных цифровых детекторов.

Астрономы причислили этот взрыв к типу Ia. Именно этот тип взрывов сверхновых используется для определения истинного размера и скорости расширения вселенной.

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Галактика М81

Большая и красивая спиральная галактика M81 в северном созвездии Большая Медведица — это одна из ярчайших галактик, видимых на небе с планеты Земля. На этом замечательном и очень подробном изображении мы видим яркое ядро, величественные спиральные рукава и отчетливые следы космической пыли. Структура галактики по своим масштабам напоминает Млечный Путь. Большая полоса пыли проходит прямо через диск, ниже и правее галактического центра, свидетельствуя о беспорядочном прошлом галактики. На других снимках M81, также показывающих спиральную структуру галактики, такой детали не видно. Эта полоса пыли может быть следствием близкого взаимодействия галактики M81 с ее соседкой M82, галактикой меньших размеров. Тщательное исследование переменных звезд в M81 (NGC 3031) позволило очень точно определить расстояние до этой галактики — 11.8 миллионов световых лет.

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Объект Хога

Это одна галактика или две? Этот вопрос возник в 1950 г., когда астроном Арт Хоаг случайно обнаружил этот необычный внегалактический объект. Во внешней части находится кольцо, в котором преобладают яркие голубые звезды, а в центре находится шар из более красных звезд, которые, вероятно, значительно старше. Между ними — пробел, который выглядит почти полностью темным. Как образовался объект Хоага, остается неизвестным, хотя сейчас обнаружено несколько подобных объектов, которые считаются одной из форм кольцеобразных галактик. Гипотезы о происхождении включают столкновение галактик, произошедшее миллиарды лет назад, и возмущающее гравитационное взаимодействие с участием ядра с необычной формой. Эта фотография, полученная космическим телескопом Хаббла в июле 2001 г., показывает ранее не наблюдавшиеся детали объекта Хоага и может помочь лучше понять его структуру. Объект Хоага имеет диаметр около 100000 световых лет и находится на расстоянии около 600 миллионов световых лет в созвездии Змеи. По случайному совпадению, в промежутке между ядром и кольцом (в месте, соответствующем одному часу на циферблате) видна еще одна кольцеобразная галактика, которая находится гораздо дальше.

По материалам:
http://www.astronet.ru
http://space.com

Сколько галактик во Вселенной известно современному человеку?

Те, кто имеет немного представления о Вселенной, хорошо знает, что космос постоянно находится в движении. Вселенная с каждой секундой расширяется, становиться все больше и больше. Другое дело, что в масштабах человеческого восприятия мира, осознать размеры происходящего и представить структуру Вселенной достаточно трудно. Помимо нашей галактики, в которой расположено Солнце и находимся мы, существуют десятки, сотни других галактик. Точного количества далеких миров не знает никто. Сколько галактик во Вселенной, можно знать только приблизительно, создав математическую модель космоса.

Следовательно, учитывая размеры Вселенной, можно с легкостью допустить мысль, что в десятке, в сотне миллиардов световых лет от Земли, существуют миры, похожие на наш.

Пространство и миры, которые нас окружают

Наша галактика, получившая красивое название «Млечный путь», еще несколько веков назад, по мнению многих ученых, была центром мироздания. На деле оказалось, что это только часть Вселенной,и существуют другие галактики различных видов и размеров, большие и маленькие, одни дальше, другие ближе.

В космосе все объекты тесно взаимосвязаны, движутся в определенном порядке и занимают отведенное место. Известные нам планеты, хорошо знакомые звезды, черные дыры и сама наша Солнечная система располагаются в галактике Млечный путь. Название это не случайно. Еще древние астрономы, наблюдавшие ночное небо, сравнили окружающий нас космос с молочной дорожкой, где тысячи звезд похожи на капли молока. Галактика Млечный путь, небесные галактические объекты, находящиеся в нашем поле зрения, составляют ближайший космос. Что может находиться за пределами видимости телескопов, стало известно только в XX веке.

Последующие открытия, которые увеличили наш космос до размеров Метагалактики, натолкнули ученых на теорию о Большом взрыве. Грандиозный катаклизм произошел почти 15 млрд. лет назад и послужил толчком к началу процессов образования Вселенной. Одну стадию вещества сменяла другая. Из плотных облаков водорода и гелия стали формироваться первые зачатки Вселенной – протогалактики, состоящие из звезд. Все это происходило в далеком прошлом. Свет многих небесных светил, который мы можем наблюдать в сильнейшие телескопы, является лишь прощальным приветом. Миллионы звезд, если не миллиарды, усыпавшие наш небосклон, находятся в миллиарде световых лет от Земли, и давно прекратили свое существование.

Карта Вселенной: ближайшие и дальние соседи

Наша Солнечная система, прочие космические тела, наблюдаемые с Земли – это сравнительно молодые структурные образования и наши ближайшие соседи в огромной Вселенной. Долгое время ученые считали, что ближайшей к Млечному Пути являлась карликовая галактика Большое Магелланово облако, расположенная всего в 50 килопарсеках. Только совсем недавно стали известны реальные соседи нашей галактики. В созвездии Стрельца и в созвездии Большого Пса расположились маленькие карликовые галактики, масса которых в 200- 300 раз меньше массы Млечного пути, а расстояние до них составляет чуть более 30-40 тыс. световых лет.

Это одни из самых маленьких вселенских объектов. В таких галактиках количество звезд относительно небольшое (порядка нескольких миллиардов). Как правило, карликовые галактики постепенно сливаются или поглощаются более крупными образованиями. Скорость расширяющейся Вселенной, которая составляет 20-25 км/с, невольно приведет соседствующие галактики к столкновению. Когда это произойдет и чем обернется, мы можем только предполагать. Столкновение галактик происходит все это время, и в силу скоротечности нашего существования, наблюдать за происходящим не представляется возможным.

Андромеда,  в два-три раза превышающая своими размерами нашу галактику, является одной из самых близких к нам галактик. Среди астрономов и астрофизиков она продолжает оставаться одной из самых популярных и располагается всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли. Как и наша галактика, Андромеда входит в Местную группу галактик. Размер этого гигантского космического стадиона – три миллиона световых лет в поперечнике, а количество присутствующих в ней галактик насчитывается порядка 500. Однако даже такой гигант, как Андромеда, выглядит коротышкой в сравнении с галактикой IC 1101.

Эта самая большая во Вселенной спиралевидная галактика располагается в сотне с лишним миллионов световых лет от нас и имеет диаметр более 6 миллионов световых лет. Несмотря на то, что в ее состав входит 100 триллионов звезд, галактика в основном состоит из темной материи.

Астрофизические параметры и типы галактик

Первые исследования космоса, проведенные в начале XX века, дали обильную почву для размышлений. Обнаруженные в объектив телескопа космические туманности, которых со временем насчитали более тысячи, представляли собой интереснейшие объекты во Вселенной. Длительное время эти светлые пятна на ночном небе считались скоплениями газа, входящими в структуру нашей галактики. Эдвин Хаббл в 1924 году сумел измерить расстояние до скопления звезд, туманностей и сделал сенсационное открытие: эти туманности – ни что иное, как далекие спиралевидные галактики, самостоятельно странствующие в масштабах Вселенной.

Американский астроном впервые предположил, что наша Вселенная – это множество галактик. Исследования космоса в последней четверти XX века, наблюдения, сделанные с помощью космических аппаратов и техники, включая знаменитый телескоп Хаббл, подтвердили эти предположения. Космос безграничен и наш Млечный путь – далеко не самая крупная галактика во Вселенной и к тому же не является ее центром.

Только с появлением мощных технических средств наблюдения, Вселенная стала обретать четкие очертания. Ученые столкнулись с тем фактом, что даже такие огромные образования, какими являются галактики, могут отличаться по своей структуре и строению, форме и размерам.

Усилиями Эдвина Хаббла мир получил систематизированную классификацию галактик, делящую их на три типа:

• спиральные;
• эллиптические;
• неправильные.

Эллиптические галактики и спиральные являются самыми распространенными типами. К ним относятся наша галактика Млечный Путь, а также соседняя с нами галактика Андромеда и многие другие галактики во Вселенной.

Эллиптические галактики имеют форму эллипса и вытянуты в одном из направлений. Эти объекты лишены рукавов и часто меняют свою форму. По своим размерам эти объекты также отличаются друг от друга. В отличие от спиральных галактик, эти космические монстры не имеют четко выраженного центра. Ядро в таких структурах отсутствует.

По классификации такие галактики обозначаются латинской буквой E. Все на сегодняшний день известные эллиптические галактики разделены на подгруппы E0-E7. Распределение по подгруппам осуществляется в зависимости от конфигурации: от галактик почти круглой формы (E0, E1 и E2)до сильно растянутых объектов с индексами E6 и E7. Среди эллиптических галактик встречаются карлики и настоящие гиганты, имеющие диаметры в миллионы световых лет.

К спиральным галактикам относятся два подтипа:

• галактики, представленные в виде пересеченной спирали;
• нормальные спирали.

Первый подтип выделяется следующими особенностями. По форме такие галактики напоминают правильную спираль, однако в центре такой спиральной галактики находится перемычка (бар), дающая начало рукавам. Такие перемычки в галактике обычно являются следствием физических центробежных процессов, делящих ядро галактики на две части. Существуют галактики с двумя ядрами, тандем которых и составляет центральный диск. Когда ядра встречаются, перемычка исчезает и галактика становится нормальной, с одним центром. Существует перемычка и в нашей галактике Млечный путь, в одном из рукавов которой находится наша Солнечная система. От Солнца к центру галактики путь по современным оценкам составляет 27 тыс. световых лет. Толщина рукава Ориона Лебедя, в котором пребывает наше Солнце и вместе с ним наша планета, составляет 700 тыс. световых лет.

В соответствии с классификацией спиральные галактики обозначаются латинскими буквами Sb. В зависимости от подгруппы, существуют и другие обозначения спиральных галактик: Dba, Sba и Sbc. Разница между подгруппами определяется длиной бара, его формой и конфигурацией рукавов.

Спиральные галактики могут иметь различные размеры, начиная от 20 000 световых лет и до 100 тыс. световых лет в диаметре. Наша галактика «Млечный Путь» пребывает в «золотой серединке», своими размерами тяготея к галактикам средней величины.

Самый редкий тип – неправильные галактики. Эти вселенские объекты представляют собой крупные скопления звезд и туманностей, не имеющие четкой формы и структуры. В соответствии с классификацией они получили индексы Im и IO. Как правило, у структур первого типа диска нет или он слабо выражен. Нередко у таких галактик можно рассмотреть подобие рукавов. Галактики с индексами IO представляют собой хаотическое скопление звезд, облаков газа и темной материи. Яркими представителям такой группы галактик являются Большое и Малое Магелланово Облако.

Все галактики: правильные и неправильные, эллиптические и спиральные, состоят из триллионов звезд. Пространство между звездами с их планетарными системами заполнено темной материей или облаками космического газа и частицами пыли. В промежутках этих пустот находятся черные дыры, большие и малые, которые нарушают идиллию космического спокойствия.

Исходя из имеющейся классификации и по результатам исследований, можно с некоторой долей уверенности ответить на вопрос, сколько галактик во Вселенной и какого они типа. Больше всего во Вселенной спиральных галактик. Их более 55 % от общего количества всех вселенских объектов. Эллиптических галактик в два раза меньше – всего 22% от общего числа. Неправильных галактик, аналогичных Большому и Малому Магеллановым Облакам, во Вселенной только 5%. Одни галактики соседствуют с нами и находятся в поле зрения мощнейших телескопов. Другие находятся в самом дальнем пространстве, где преобладает темная материя и в объективе видна больше чернота бескрайнего космоса.

Галактики при близком осмотре

Все галактики относятся к определенным группам, которые в современной науке принято называть кластерами. Млечный Путь входит в один из таких кластеров, в котором присутствуют еще до 40 более-менее известных галактик. Сам кластер же является частью сверхскопления, более крупной группы галактик. Земля, вместе с Солнцем и Млечным Путем входит в сверхскопление Девы. Таков наш фактический космический адрес. Вместе с нашей галактикой в скоплении Девы существуют более двух тысяч других галактик, эллиптических, спиральных и неправильных.

Карта Вселенной, на которую сегодня ориентируются астрономы, дает представление о том, как выглядит Вселенная, каковая ее форма и структура. Все скопления собираются вокруг пустот или пузырей темной материи. Допускается мысль, что темная материя и пузыри также заполнены какими-то объектами. Возможно это антивещество, которое в противоположность законами физики, образует аналогичные структуры в другой системе координат.

Современное и будущее состояние галактик

Ученые считают, что составить общий потрет Вселенной невозможно. Мы располагаем визуальными и математическими данными о космосе, который находится в пределах нашего понимания. Реальные масштабы Вселенной представить невозможно. То, что мы видим в телескоп, является светом звезд, который идет к нам уже миллиарды лет. Возможно, реальная картина на сегодняшний день уже совершенно иная. Самые красивые галактики во Вселенной в результате космических катаклизмов уже могли превратиться в пустые и безобразные облака космической пыли и темной материи.

Нельзя исключать, что в далеком будущем, наша галактика столкнется с более крупной соседкой по Вселенной или проглотит карликовую галактику, существующую по соседству. Каковы будут последствия таких вселенских изменений, остается только гадать. Несмотря на то, что сближение галактик происходит со световой скоростью, земляне вряд ли станут свидетелями вселенской катастрофы. Математики подсчитали, что до рокового столкновения осталось чуть более трех миллиардов земных лет. Будет ли в то время существовать жизнь на нашей планете – вопрос.

В существование звезд, скоплений и галактик также могут вмешаться и другие силы. Черные дыры, которые пока известны человеку, в состоянии поглотить звезду. Где гарантия, что подобные чудовища огромных размеров, прячущиеся в темной материи и в пустотах космоса, не смогут поглотить галактику целиком.

Все известные галактики. Школьная энциклопедия

Наука

Если вы посмотрите на ночное небо, вооружившись телескопом, и сможете увидеть то, что не подвластно обычному глазу, вы увидите огромное количество «звезд» , многие из которых на самом деле являются звездными скоплениями – галактиками . Некоторые из них представляют собой скопления миллиардов и даже триллионов звезд!

Галактики состоят из звезд, пыли и темной материи — все эти компоненты удерживаются рядом с помощью гравитационных сил. Некоторые галактики способны сталкиваться и сливаться.

Черные дыры галактики

Галактики бывают всевозможных форм и размеров, а также самых разных возрастов. Многие из них могут похвастаться черными дырами в центре. В некоторых случаях эти черные дыры в центральной части галактик могут быть невероятных размеров и проявлять небывалую активность.

В области вокруг черных дыр выделяется огромное количество энергии, которую астрономы могут наблюдать даже на больших расстояниях .

Некоторые другие галактики могут содержать такие объекты, как квазары – ядра галактик, которые содержат в себе больше всего энергии во Вселенной.

Новые черные дыры

Не так давно астрономы обнаружили 26 новых черных дыр в соседней галактике Андромеда . На сегодняшний день это самое большое скопление черных дыр, обнаруженных в галактиках, не считая Млечный путь .

Черные дыры сами по себе не излучают света , но их можно заметить благодаря излучению материала, который в них попадает. До этого в галактике Андромеда были найдены 9 черных дыр , а сейчас к ним прибавилось еще 26.

Образование галактик

Астрономы пока точно не могут сказать, как же сформировались галактики. После Большого взрыва космос состоял практически полностью из водорода и гелия .

Некоторые астрономы полагают, что с помощью гравитационных сил пыль и газ стали притягиваться. После этого стали формироваться отдельные звезды . Эти звезды стали приближаться друг к другу, появились звездные скопления, а затем и галактики.

Другие ученые считают, что вначале пыль и газ сформировали галактики, внутри которых позже появлялись звезды .

Звездные острова

В начале 20-го века многие астрономы считали, что вся Вселенная лежит в пределах нашей галактики Млечный путь . Другие оспаривали этот факт и полагали, что скопления в виде спиралей, состоявшие из газа и пыли , были отдельными объектами. Американский астроном Харлоу Шепли назвал их «звездными островами» или «островными вселенными».

В 1924 году другой американец — Эдвин Хаббл — обнаружил несколько особых пульсирующих звезд – цефеид — в некоторых так называемых туманностях и понял, что они расположены за пределами Млечного пути.

Американский астроном Эдвин Хаббл (1889-1953)

Таким образом, выяснилось, что некоторые объекты, которые ранее считались частью нашей галактики, на самом деле лежат гораздо дальше от нее в пределах других звездных скоплений.

После того, как Хаббл измерил расстояние до отдельных звезд, он пошел дальше и стал изменять, сколько света выделяют галактики благодаря своему движению. Он определил, что галактики вокруг Млечного пути удаляются от него на огромных скоростях .

Типы галактик

Галактики были классифицированы на основе их форм. Каждый из типов имеет свои особенности и разное эволюционное развитие .

Некоторые галактики, например, Млечный путь , имеют спиральные рукава, которые исходят от ее центра. Эти галактики известны под названием спиральные галактики . Они встречаются чаще всего.

Спиральная галактика Млечный путь с перемычкой в центре

Газ и пыль в спиральной галактике вращаются вокруг ее центра на большой скорости – несколько сотен километров в секунду . Таким образом, образуется спиральная форма галактики.

Некоторые спиральные галактики имеют перемычку – особую структуру в центре, состоящую из газа и пыли , которые накапливаются в центре. Сегодня газ и пыль можно найти в любой спиральной галактике, эти компоненты отвечают за формирование новых звезд.

У эллиптических галактик отсутствуют рукава. Они могут иметь форму вытянутого эллипса или идеальной сферы. У галактик этого типа меньше пыли, чем у спиральных галактик, поэтому процесс формирования новых звезд в них завершен.

Большая часть звезд эллиптических галактик имеют преклонный возраст . Хотя астрономы наблюдают небольшое количество эллиптических галактик, они считают, что во Вселенной их более половины.

Оставшиеся 3 процента галактик известны, как неправильные галактики . Они не имеют какой-то определенной формы — круглой или спиралевидной, отсюда и название. Гравитационные силы других галактик влияют на их форму, растягивая или скручивая ее. Слияние с другими галактиками , а также их близкое соседство могут изменять их форму.

Столкновение галактик

Галактики порой блуждают в космическом пространстве, встречаясь друг с другом. Иногда они объединяются в группы , которые называются скопления . Некоторые галактические скопления очень большие и включают тысячи галактик. Существуют и небольшие скопления.

Галактика Млечный путь являются частью скопления под названием Местная группа , которая содержит 50 галактик .

Иногда галактики могут сталкиваться друг с другом, вызывая слияние . Это очень важный этап эволюции и роста многих галактик.

Отдельные звезды обычно не сталкиваются при галактическом слиянии, но новый приток газа и пыли приводит к повышению скорости образования новых звезд . Млечный путь столкнется с галактикой Андромеда через 5 миллиардов лет.

Судьба галактик Андромеда и Млечный путь

Пингвин с яйцом

Удивительное изображение двух сталкивающихся галактик было получено с помощью космического телескопа НАСА «Хаббл» . Две галактики напоминают пингвина, который склонился над яйцом . Обе эти галактики расположены в районе созвездия Гидра на расстоянии 326 миллионов световых лет от Земли.

«Пингвин» — это спиральная галактика NGC 2936, в которой образуются новые звезды. Она во многом когда-то напоминала Млечный путь и по форме представляла собой плоский спиральный диск. Но орбиты звезд этой галактики изменились благодаря приближению другой галактики в виде яйца NGC 2937 , которая своим гравитационным полем изменила форму NGC 2936 .

Пингвин с яйцом: пример столкновения двух галактик (NGC 2936 и NGC 2937)

Галактика Андромеда (новое фото)

На новом удивительном фотопортрете ближайшей к Млечному пути галактики Андромеда можно увидеть нашу соседку совершенно в новом свете благодаря новейшему инструменту японского телескопа Субару . Новые фото были недавно представлены на гавайском саммите.

Новый инструмент, получивший название Hyper-Suprime Cam (HSC) , позволяет делать четкие изображения космоса в широком диапазоне.

Галактика Андромеда, снятая новой камерой с высоким разрешением с помощью телескопа Субару

Галактика Андромеда, расположенная всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли, также известна под названием M31 . Она является ближайшей от нас спиральной галактикой и считается очень похожей на Млечный путь.

Ее можно заметить на ночном небе даже невооруженным глазом в виде тусклого пятнышка . Впервые этот объект был описан в 964 году нашей эры персидским астрономом Ас-Суфи.

Астрономы планируют использовать новый инструмент HSC для составления новой подробной статистики всех известных галактик , а также получить более четкие изображения наиболее далеких из них, а затем исследовать, как массивные объекты способны искривлять свет с помощью своего гравитационного поля.

Галактика Андромеда со спутницами: M32 (в центре слева) и M110 (внизу)

Эти данные помогут ученым нанести на карту распределение темной материи , обнаружить мелкие галактики, которые только появились во Вселенной. Проанализировав галактики, которые играют роль гравитационных линз , астрономы смогут узнать, сколько материала содержится во Вселенной, а также лучше поймут, что же представляет собой невидимый элемент – темная материя .

Самая маленькая галактика

Невероятно тусклое скопление 1 тысячи звезд, которое вращается вокруг Млечного пути – самая легкая по массе галактика из когда-либо открытых. Эта карликовая галактика была обнаружена в созвездии Овна в 2007 году и получила название Segue 2 . Ее материал удерживается вместе благодаря небольшому скоплению темной материи.

Обнаружить галактику, меньше, чем Segue 2 – это все равно, что открыть слона по размерам меньше мыши , как сообщили ученые. Эта галактика всего в 900 раз ярче Солнца, когда как (для сравнения) Млечный путь в 20 миллиардов раз ярче нашей звезды.

Галактика Segue 2 не является звездным скоплением, так как она содержит темную материю , которая, по мнению астрономов, выступает в роли «галактического клея». Недавно стало ясно, что Segue 2 в 10 раз менее плотная, чем предполагалось ранее.

Не исключено, что рядом с Млечным путем вращаются и другие мелкие галактики , которые астрономы пока не могут засечь.

Основные типы галактик и их отличительные особенности

Галактики. Квазары.

Типы, состав и структура галактик. Системы галактик. Радиогалактики. Квазары.
-наша галактика Млечный путь

Распределение звезд в пространстве. Млечный путь. Структура и размер нашей Галактики.

Движение Солнца и звезд в Галактике. Положение Солнца в Галактике.

Галактики – это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации.

различают три основных класса галактик:

Спиральные галактики — характерны сравнительно яркими ветвями, расположенными по спирали. Ветви выходят либо из яркого ядра (такие галактики обозначаются S), либо из концов светлой перемычки, пересекающей ядро (обозначаются — SB).

Спиральные галактики – самый многочисленный тип – составляют около 50 % всех наблюдаемых галактик. Большая часть звёзд галактики занимает линзообразный объём (галактический диск). На галактическом диске заметен спиральный узор из двух или более закрученных в одну сторону ветвей или рукавов, выходящих из центра галактики. Различаются два типа спиралей. У одних, обозначаемых SA или S, спиральные ветви выходят непосредственно из центрального уплотнения. У других они начинаются у концов продолговатого образования, в центре которого находится овальное уплотнение. Создаётся впечатление, что две спиральные ветви соединены перемычкой, почему такие галактики и называются пересеченными спиралями; они обозначаются символом SB.

Диск спиральных галактик погружён в разреженное слабосветящееся облако звёзд – гало.

Масса спиральных галактик до ~10 12 М¤ (масс Солнца).

II. Эллиптические галактики (обозначаются Е) — имеющие форму эллипсоидов.

Эллиптические галактики состоят из звезд второго типа населения. Вращение обнаружено лишь у наиболее сжатых из них. Космической пыли в них, как правило, нет, чем они отличаются от неправильных и особенно спиральных галактик, в которых поглощающее свет пылевое вещество имеется в большом количестве.

Эллиптические галактики составляют 25% от общего числа галактик. Они выглядят как нерезкий круг или эллипс, яркость которого быстро уменьшается от центра к периферии. По форме эллиптические галактики очень разнообразны: бывают как шаровые, так и очень сплюснутые. В связи с этим они подразделены на 8 подклассов – от Е0 (шаровая форма, сжатие отсутствует) до Е7 (наибольшее сжатие). Размеры больших a и малых b осей эллиптических галактик измеряют по фотографиям и по ним определяют сжатие галактик:

Это наиболее простые по структуре галактики. Состоят, преимущественно, из старых звёзд. Холодного газа, как и космической пыли в них почти нет, наиболее массивные галактики заполнены очень разреженным горячим газом с температурой более 1 000 000 К, поэтому цвет этих галактик красноватый. Вращение обнаружено лишь у наиболее сжатых из эллиптических галактик.

III. Иррегулярные (неправильные ) галактики (обозначаются I) — обладающие неправильными формами.

Для неправильных или иррегулярных галактик (Ir) характерна неправильная, клочковатая форма. Неправильные галактики характеризуются отсутствием центральных уплотнений и симметричной структуры, а также низкой светимостью. Такие галактики содержат много газа (в основном нейтрального водорода) – до 50% их общей массы. К этому типу относится около 5% всех звёздных систем.

Особой разновидностью галактик являются радиогалактики .

Радиоволны в той или иной степени излучают все галактики. Однако у большинства обычных галактик на радиоизлучение приходится лишь ничтожная доля всей их мощности, в то время как поток радиоволн от некоторых галактик оказывается сравнимым с мощностью их оптического излучения. Такие галактики называются радиогалактиками. Мощность их радиоизлучения часто в тысячи и десятки тысяч раз больше, чем у обычных галактик.

Примером очень мощной радиогалактики может служить галактика, связанная с одним из источников радиоизлучения в созвездии Лебедя, называемым Лебедь-А. Между двумя его компонентами находится слабая галактика 18m, пересечённая широкой тёмной полосой (возможно, две галактики).

Расстояние до источника Лебедь-А составляет 170 Мпк. Мощность его радиоизлучения в шесть раз превышает мощность оптического излучения, больше половины которого приходится на эмиссионные линии.

Имеется также несколько десятков других радиогалактик, которые удалось отождествить с оптическими объектами – гигантскими, чаще всего эллиптическими галактиками.

Компактные далекие галактики, обладающие мощным нетепловым радиоизлучением, называются N-галактиками.

Звездообразные источники с таким радиоизлучением, называются квазарами (квазозвездными радиоисточниками), а галактики обладающие мощным радиоизлучением и имеющие заметные угловые размеры, — радиогалактиками.

Радиогалактики — это галактики, у которых ядра находятся в процессе распада. Выброшенные плотные части, продолжают дробиться, возможно, образуют новые галактики — сестры, или спутники галактик меньшей массы. При этом скорости разлета осколков могут достигать огромных значений. Исследования показали, что многие группы и даже скопления галактик распадаются: их члены неограниченно удаляются друг от друга, как если бы они все были порождены взрывом.

Размеры галактик весьма разнообразны и колеблются от десятков парсек до десятков тысяч парсек.

Ближайшая к нам галактика М -31, находится на расстоянии 2 млн световых лет. В созвездии Вероники обнаружено около тысячи таких галактик, удалённых от нас на миллионы световых лет.

Галактики по типу бывают неправильные, эллиптические и спиральные.

Самой мощной из известных радиога­лактик и даже самым мощным внегалактическим ви­димым источником является очень далекая галактика Лебедь А.

В 1963 году были открыты квазары – самые мощные источники радиоизлучения во Вселенной со светимостью в сотни раз большей светимости галактик и размерами в десятки раз меньшими их. Возможно, что квазары представляют собой нестационарные ядра новых галактик, и процесс образования галактик продолжается и поныне. Квазары имеют звёздообразный вид. Для квазаров характерно внетепловое излучение, широкие эмиссионные линии со значительным красным смещением. Известно измеренных более 1500 квазаров, больше оптических, чем радиоквазаров. Около нескольких близких квазаров обнаружены слабые туманности, состоящие из звёзд. По светимости они примыкают к сейфертовским галактикам, обладают переменностью излучения и выбросами вещества с огромными скоростями. При небольших размерах (не более 1 светового месяца) средний квазар излучает вдвое больше энергии, чем вся наша Галактика, имеющая в поперечнике размер в 100 тысяч световых лет и состоящая из 200 млрд. звёзд.

В 1963 г. некоторые источники радиоизлучения с угловыми размерами в 1″ или меньше были отождествлены со звездообразными объектами в оптическом диапазоне, иногда окружёнными диффузным ореолом или выбросами вещества. Изучено более 1000 подобных объектов, названных квазарами (англ. quasar, сокр. от quasistellar radiosource – квазизвездный источник радиоизлучения).

Такие же оптические объекты, но не обладающие сильным радиоизлучением, были открыты в 1965 г. и названы квазизвездными галактиками (квазагами), а вместе с квазарами их стали называть квазизвездными объектами.

Квазары, как и активные ядра галактик, обладают избытком излучения в инфракрасной и рентгеновской областях спектра.

Расстояния, найденные по красным смещениям, показывают, что квазары – самые далёкие из известных нам объектов. Если это действительно так, то они позволяют изучить свойства вещества на протяжении огромных расстояний более 10 9 пк, которым соответствуют масштабы времени в миллиарды лет.

Один из ближайших квазаров 3С 273 (номер по Третьему Кембриджскому каталогу), наблюдаемый как объект 13m, находится от нас на расстоянии 500 млн. пк и удаляется со скоростью 50 000 км./с. Гигантские галактики с такого расстояния выглядели бы слабее 18m; следовательно, мощность оптического излучения квазаров в сотни раз больше, чем у самых ярких галактик.

Наиболее удивительным свойством квазаров оказалась переменность излучения некоторых из них, открытая сначала в оптическом, а затем и в радиодиапазоне. Колебания светимости происходят неправильным образом за время порядка года и даже меньше (до недели). Отсюда можно сделать вывод, что размеры квазаров не превышают пути, проходимого светом за время существенного изменения светимости (иначе переменность не наблюдалась бы) и заведомо меньше светового года, т.е. не более десятков тысяч астрономических единиц.

В 1965 г. Сандейдж в США сделал еще одно сен­сационное открытие. Он обнаружил в направлении на полюс Галактики множество очень слабых голу­бых звездообразных объектов, по цвету сходных с квазарами. Он получил фотографии спектров шести из них. Один спектр принадлежал обычной, сравни­тельно близкой звезде, два спектра были без всяких линий, а в трех случаях обнаружились яркие линии с огромными красными смещениями, как у квазаров, хотя радиоизлучение от них пока не обнаружено.

Такие объекты Сандейдж назвал «квазизвездными галактиками» или, сокращенно, квазагами и из изме­рения числа голубых объектов заключил, что их долж­но быть в сотни раз больше, чем квазаров.

Полагают, что, может быть, квазары являются кратковременной фазой бурного развития квазагов, отчего мощное радиоизлучение наблюдается только у немногих из них, когда мы их и регистрируем как квазары. Во всяком случае, открытие квазаров и ква­загов явилось самым волнующим открытием в астро­номии не только за последнее время. Ведь это какие-то совершенно новые виды небесных светил с загадочны­ми свойствами, быть может, подводящими нас к от­крытию величайших законов природы.

квазар — невероятно мощный точечный источник радиоизлучения; по одной из гипотез, он представляет собой удаленную активную галактику, которая получает энергию в результате аккреции вещества на сверхмассивную черную дыру, находящуюся в центре квазара.

вскоре после открытия квазаров были обнаружены такой же природы оптические объекты без признаков радиоизлучения. Они получили название «радиоспокойные» квазары. Оказалось, что таких квазаров во много десятков раз больше, чем радиоизлучающих.

Выше мы уже говорили о переменности оптического излучения квазаров.

Как крайнее проявление такой переменности следует упомянуть о «вспышке» квазара 3С 279. В настоящее время он наблюдается как слегка переменная слабая звездочка 18-й величины. Однако на старых астрономических фотографиях довоенного времени (т.е. задолго до открытия квазаров) этот объект оказался существенно более ярким — почти 13 величины! Это означает, что он был ярче, чем теперь, в сотню раз! Зная по красному смещению расстояние 3С 279, можно найти, что во время «вспышки» его светимость была почти в сотню раз больше, чем у 3С 273 и в десять тысяч раз больше, чем у нашей Галактики! И при этом размеры излучающей области ничтожно малы, меньше светового года. В настоящее время квазар 3С 279 считается самым мощным «маяком» Вселенной. Мы видим, что разброс значений светимостей метагалактических объектов чрезвычайно вели почти такой же, как у звезд!

Практически все квазары являются источниками рентгеновского излучения, мощность которого меняется в широких пределах, от сотых долей полного излучения нашей Галактики ( 10 44 эрг/с) до значений, в тысячу раз превосходящих полную мощность Галактики. Как правило, рентгеновское излучение квазаров переменно; это указывает (как в случае радиоизлучения), что оно возникает в малой области. Наличие мощного рентгеновского излучения квазаров и активных ядер галактик свидетельствует о происходящих там грандиозных процессах, связанных с нагревом газа до температуры порядка сотни миллионов градусов. По-видимому, часть рентгеновского излучения не связана с горячей плазмой, а создается релятивистскими электронами, взаимодействующими с полем излучения большой плотности (явление Комптона). Всего было исследовано рентгеновское излучение более чем 100 квазаров и большого количества сейфертовских галактик и скоплений.

Те, кто имеет немного представления о Вселенной, хорошо знает, что космос постоянно находится в движении. Вселенная с каждой секундой расширяется, становиться все больше и больше. Другое дело, что в масштабах человеческого восприятия мира, осознать размеры происходящего и представить структуру Вселенной достаточно трудно. Помимо нашей галактики, в которой расположено Солнце и находимся мы, существуют десятки, сотни других галактик. Точного количества далеких миров не знает никто. Сколько галактик во Вселенной, можно знать только приблизительно, создав математическую модель космоса.

Следовательно, учитывая размеры Вселенной, можно с легкостью допустить мысль, что в десятке, в сотне миллиардов световых лет от Земли, существуют миры, похожие на наш.

Пространство и миры, которые нас окружают

Наша галактика, получившая красивое название «Млечный путь», еще несколько веков назад, по мнению многих ученых, была центром мироздания. На деле оказалось, что это только часть Вселенной,и существуют другие галактики различных видов и размеров, большие и маленькие, одни дальше, другие ближе.

В космосе все объекты тесно взаимосвязаны, движутся в определенном порядке и занимают отведенное место. Известные нам планеты, хорошо знакомые звезды, черные дыры и сама наша Солнечная система располагаются в галактике Млечный путь. Название это не случайно. Еще древние астрономы, наблюдавшие ночное небо, сравнили окружающий нас космос с молочной дорожкой, где тысячи звезд похожи на капли молока. Галактика Млечный путь, небесные галактические объекты, находящиеся в нашем поле зрения, составляют ближайший космос. Что может находиться за пределами видимости телескопов, стало известно только в XX веке.

Последующие открытия, которые увеличили наш космос до размеров Метагалактики, натолкнули ученых на теорию о Большом взрыве. Грандиозный катаклизм произошел почти 15 млрд. лет назад и послужил толчком к началу процессов образования Вселенной. Одну стадию вещества сменяла другая. Из плотных облаков водорода и гелия стали формироваться первые зачатки Вселенной — протогалактики, состоящие из звезд. Все это происходило в далеком прошлом. Свет многих небесных светил, который мы можем наблюдать в сильнейшие телескопы, является лишь прощальным приветом. Миллионы звезд, если не миллиарды, усыпавшие наш небосклон, находятся в миллиарде световых лет от Земли, и давно прекратили свое существование.

Карта Вселенной: ближайшие и дальние соседи

Наша Солнечная система, прочие космические тела, наблюдаемые с Земли — это сравнительно молодые структурные образования и наши ближайшие соседи в огромной Вселенной. Долгое время ученые считали, что ближайшей к Млечному Пути являлась карликовая галактика Большое Магелланово облако, расположенная всего в 50 килопарсеках. Только совсем недавно стали известны реальные соседи нашей галактики. В созвездии Стрельца и в созвездии Большого Пса расположились маленькие карликовые галактики, масса которых в 200- 300 раз меньше массы Млечного пути, а расстояние до них составляет чуть более 30-40 тыс. световых лет.

Это одни из самых маленьких вселенских объектов. В таких галактиках количество звезд относительно небольшое (порядка нескольких миллиардов). Как правило, карликовые галактики постепенно сливаются или поглощаются более крупными образованиями. Скорость расширяющейся Вселенной, которая составляет 20-25 км/с, невольно приведет соседствующие галактики к столкновению. Когда это произойдет и чем обернется, мы можем только предполагать. Столкновение галактик происходит все это время, и в силу скоротечности нашего существования, наблюдать за происходящим не представляется возможным.

Андромеда, в два-три раза превышающая своими размерами нашу галактику, является одной из самых близких к нам галактик. Среди астрономов и астрофизиков она продолжает оставаться одной из самых популярных и располагается всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли. Как и наша галактика, Андромеда входит в Местную группу галактик. Размер этого гигантского космического стадиона — три миллиона световых лет в поперечнике, а количество присутствующих в ней галактик насчитывается порядка 500. Однако даже такой гигант, как Андромеда, выглядит коротышкой в сравнении с галактикой IC 1101.

Эта самая большая во Вселенной спиралевидная галактика располагается в сотне с лишним миллионов световых лет от нас и имеет диаметр более 6 миллионов световых лет. Несмотря на то, что в ее состав входит 100 триллионов звезд, галактика в основном состоит из темной материи.

Астрофизические параметры и типы галактик

Первые исследования космоса, проведенные в начале XX века, дали обильную почву для размышлений. Обнаруженные в объектив телескопа космические туманности, которых со временем насчитали более тысячи, представляли собой интереснейшие объекты во Вселенной. Длительное время эти светлые пятна на ночном небе считались скоплениями газа, входящими в структуру нашей галактики. Эдвин Хаббл в 1924 году сумел измерить расстояние до скопления звезд, туманностей и сделал сенсационное открытие: эти туманности — ни что иное, как далекие спиралевидные галактики, самостоятельно странствующие в масштабах Вселенной.

Американский астроном впервые предположил, что наша Вселенная – это множество галактик. Исследования космоса в последней четверти XX века, наблюдения, сделанные с помощью космических аппаратов и техники, включая знаменитый телескоп Хаббл, подтвердили эти предположения. Космос безграничен и наш Млечный путь — далеко не самая крупная галактика во Вселенной и к тому же не является ее центром.

Только с появлением мощных технических средств наблюдения, Вселенная стала обретать четкие очертания. Ученые столкнулись с тем фактом, что даже такие огромные образования, какими являются галактики, могут отличаться по своей структуре и строению, форме и размерам.

Усилиями Эдвина Хаббла мир получил систематизированную классификацию галактик, делящую их на три типа:

• спиральные;
• эллиптические;
• неправильные.

Эллиптические галактики и спиральные являются самыми распространенными типами. К ним относятся наша галактика Млечный Путь, а также соседняя с нами галактика Андромеда и многие другие галактики во Вселенной.

Эллиптические галактики имеют форму эллипса и вытянуты в одном из направлений. Эти объекты лишены рукавов и часто меняют свою форму. По своим размерам эти объекты также отличаются друг от друга. В отличие от спиральных галактик, эти космические монстры не имеют четко выраженного центра. Ядро в таких структурах отсутствует.

По классификации такие галактики обозначаются латинской буквой E. Все на сегодняшний день известные эллиптические галактики разделены на подгруппы E0-E7. Распределение по подгруппам осуществляется в зависимости от конфигурации: от галактик почти круглой формы (E0, E1 и E2)до сильно растянутых объектов с индексами E6 и E7. Среди эллиптических галактик встречаются карлики и настоящие гиганты, имеющие диаметры в миллионы световых лет.

К спиральным галактикам относятся два подтипа:

• галактики, представленные в виде пересеченной спирали;
• нормальные спирали.

Первый подтип выделяется следующими особенностями. По форме такие галактики напоминают правильную спираль, однако в центре такой спиральной галактики находится перемычка (бар), дающая начало рукавам. Такие перемычки в галактике обычно являются следствием физических центробежных процессов, делящих ядро галактики на две части. Существуют галактики с двумя ядрами, тандем которых и составляет центральный диск. Когда ядра встречаются, перемычка исчезает и галактика становится нормальной, с одним центром. Существует перемычка и в нашей галактике Млечный путь, в одном из рукавов которой находится наша Солнечная система. От Солнца к центру галактики путь по современным оценкам составляет 27 тыс. световых лет. Толщина рукава Ориона Лебедя, в котором пребывает наше Солнце и вместе с ним наша планета, составляет 700 тыс. световых лет.

В соответствии с классификацией спиральные галактики обозначаются латинскими буквами Sb. В зависимости от подгруппы, существуют и другие обозначения спиральных галактик: Dba, Sba и Sbc. Разница между подгруппами определяется длиной бара, его формой и конфигурацией рукавов.

Спиральные галактики могут иметь различные размеры, начиная от 20 000 световых лет и до 100 тыс. световых лет в диаметре. Наша галактика «Млечный Путь» пребывает в «золотой серединке», своими размерами тяготея к галактикам средней величины.

Самый редкий тип — неправильные галактики. Эти вселенские объекты представляют собой крупные скопления звезд и туманностей, не имеющие четкой формы и структуры. В соответствии с классификацией они получили индексы Im и IO. Как правило, у структур первого типа диска нет или он слабо выражен. Нередко у таких галактик можно рассмотреть подобие рукавов. Галактики с индексами IO представляют собой хаотическое скопление звезд, облаков газа и темной материи. Яркими представителям такой группы галактик являются Большое и Малое Магелланово Облако.

Все галактики: правильные и неправильные, эллиптические и спиральные, состоят из триллионов звезд. Пространство между звездами с их планетарными системами заполнено темной материей или облаками космического газа и частицами пыли. В промежутках этих пустот находятся черные дыры, большие и малые, которые нарушают идиллию космического спокойствия.

Исходя из имеющейся классификации и по результатам исследований, можно с некоторой долей уверенности ответить на вопрос, сколько галактик во Вселенной и какого они типа. Больше всего во Вселенной спиральных галактик. Их более 55 % от общего количества всех вселенских объектов. Эллиптических галактик в два раза меньше — всего 22% от общего числа. Неправильных галактик, аналогичных Большому и Малому Магеллановым Облакам, во Вселенной только 5%. Одни галактики соседствуют с нами и находятся в поле зрения мощнейших телескопов. Другие находятся в самом дальнем пространстве, где преобладает темная материя и в объективе видна больше чернота бескрайнего космоса.

Галактики при близком осмотре

Все галактики относятся к определенным группам, которые в современной науке принято называть кластерами. Млечный Путь входит в один из таких кластеров, в котором присутствуют еще до 40 более-менее известных галактик. Сам кластер же является частью сверхскопления, более крупной группы галактик. Земля, вместе с Солнцем и Млечным Путем входит в сверхскопление Девы. Таков наш фактический космический адрес. Вместе с нашей галактикой в скоплении Девы существуют более двух тысяч других галактик, эллиптических, спиральных и неправильных.

Карта Вселенной, на которую сегодня ориентируются астрономы, дает представление о том, как выглядит Вселенная, каковая ее форма и структура. Все скопления собираются вокруг пустот или пузырей темной материи. Допускается мысль, что темная материя и пузыри также заполнены какими-то объектами. Возможно это антивещество, которое в противоположность законами физики, образует аналогичные структуры в другой системе координат.

Современное и будущее состояние галактик

Ученые считают, что составить общий потрет Вселенной невозможно. Мы располагаем визуальными и математическими данными о космосе, который находится в пределах нашего понимания. Реальные масштабы Вселенной представить невозможно. То, что мы видим в телескоп, является светом звезд, который идет к нам уже миллиарды лет. Возможно, реальная картина на сегодняшний день уже совершенно иная. Самые красивые галактики во Вселенной в результате космических катаклизмов уже могли превратиться в пустые и безобразные облака космической пыли и темной материи.

Нельзя исключать, что в далеком будущем, наша галактика столкнется с более крупной соседкой по Вселенной или проглотит карликовую галактику, существующую по соседству. Каковы будут последствия таких вселенских изменений, остается только гадать. Несмотря на то, что сближение галактик происходит со световой скоростью, земляне вряд ли станут свидетелями вселенской катастрофы. Математики подсчитали, что до рокового столкновения осталось чуть более трех миллиардов земных лет. Будет ли в то время существовать жизнь на нашей планете — вопрос.

В существование звезд, скоплений и галактик также могут вмешаться и другие силы. Черные дыры, которые пока известны человеку, в состоянии поглотить звезду. Где гарантия, что подобные чудовища огромных размеров, прячущиеся в темной материи и в пустотах космоса, не смогут поглотить галактику целиком.

Те, кто имеет немного представления о Вселенной, хорошо знает, что космос постоянно находится в движении. Вселенная с каждой секундой расширяется, становиться все больше и больше. Другое дело, что в масштабах человеческого восприятия мира, осознать размеры происходящего и представить структуру Вселенной достаточно трудно. Помимо нашей галактики, в которой расположено Солнце и находимся мы, существуют десятки, сотни других галактик. Точного количества далеких миров не знает никто. Сколько галактик во Вселенной, можно знать только приблизительно, создав математическую модель космоса.

Следовательно, учитывая размеры Вселенной, можно с легкостью допустить мысль, что в десятке, в сотне миллиардов световых лет от Земли, существуют миры, похожие на наш.

Пространство и миры, которые нас окружают

Наша галактика, получившая красивое название «Млечный путь», еще несколько веков назад, по мнению многих ученых, была центром мироздания. На деле оказалось, что это только часть Вселенной,и существуют другие галактики различных видов и размеров, большие и маленькие, одни дальше, другие ближе.

В космосе все объекты тесно взаимосвязаны, движутся в определенном порядке и занимают отведенное место. Известные нам планеты, хорошо знакомые звезды, черные дыры и сама наша Солнечная система располагаются в галактике Млечный путь. Название это не случайно. Еще древние астрономы, наблюдавшие ночное небо, сравнили окружающий нас космос с молочной дорожкой, где тысячи звезд похожи на капли молока. Галактика Млечный путь, небесные галактические объекты, находящиеся в нашем поле зрения, составляют ближайший космос. Что может находиться за пределами видимости телескопов, стало известно только в XX веке.

Последующие открытия, которые увеличили наш космос до размеров Метагалактики, натолкнули ученых на теорию о Большом взрыве. Грандиозный катаклизм произошел почти 15 млрд. лет назад и послужил толчком к началу процессов образования Вселенной. Одну стадию вещества сменяла другая. Из плотных облаков водорода и гелия стали формироваться первые зачатки Вселенной — протогалактики, состоящие из звезд. Все это происходило в далеком прошлом. Свет многих небесных светил, который мы можем наблюдать в сильнейшие телескопы, является лишь прощальным приветом. Миллионы звезд, если не миллиарды, усыпавшие наш небосклон, находятся в миллиарде световых лет от Земли, и давно прекратили свое существование.

Карта Вселенной: ближайшие и дальние соседи

Наша Солнечная система, прочие космические тела, наблюдаемые с Земли — это сравнительно молодые структурные образования и наши ближайшие соседи в огромной Вселенной. Долгое время ученые считали, что ближайшей к Млечному Пути являлась карликовая галактика Большое Магелланово облако, расположенная всего в 50 килопарсеках. Только совсем недавно стали известны реальные соседи нашей галактики. В созвездии Стрельца и в созвездии Большого Пса расположились маленькие карликовые галактики, масса которых в 200- 300 раз меньше массы Млечного пути, а расстояние до них составляет чуть более 30-40 тыс. световых лет.

Это одни из самых маленьких вселенских объектов. В таких галактиках количество звезд относительно небольшое (порядка нескольких миллиардов). Как правило, карликовые галактики постепенно сливаются или поглощаются более крупными образованиями. Скорость расширяющейся Вселенной, которая составляет 20-25 км/с, невольно приведет соседствующие галактики к столкновению. Когда это произойдет и чем обернется, мы можем только предполагать. Столкновение галактик происходит все это время, и в силу скоротечности нашего существования, наблюдать за происходящим не представляется возможным.

Андромеда, в два-три раза превышающая своими размерами нашу галактику, является одной из самых близких к нам галактик. Среди астрономов и астрофизиков она продолжает оставаться одной из самых популярных и располагается всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли. Как и наша галактика, Андромеда входит в Местную группу галактик. Размер этого гигантского космического стадиона — три миллиона световых лет в поперечнике, а количество присутствующих в ней галактик насчитывается порядка 500. Однако даже такой гигант, как Андромеда, выглядит коротышкой в сравнении с галактикой IC 1101.

Эта самая большая во Вселенной спиралевидная галактика располагается в сотне с лишним миллионов световых лет от нас и имеет диаметр более 6 миллионов световых лет. Несмотря на то, что в ее состав входит 100 триллионов звезд, галактика в основном состоит из темной материи.

Астрофизические параметры и типы галактик

Первые исследования космоса, проведенные в начале XX века, дали обильную почву для размышлений. Обнаруженные в объектив телескопа космические туманности, которых со временем насчитали более тысячи, представляли собой интереснейшие объекты во Вселенной. Длительное время эти светлые пятна на ночном небе считались скоплениями газа, входящими в структуру нашей галактики. Эдвин Хаббл в 1924 году сумел измерить расстояние до скопления звезд, туманностей и сделал сенсационное открытие: эти туманности — ни что иное, как далекие спиралевидные галактики, самостоятельно странствующие в масштабах Вселенной.

Американский астроном впервые предположил, что наша Вселенная – это множество галактик. Исследования космоса в последней четверти XX века, наблюдения, сделанные с помощью космических аппаратов и техники, включая знаменитый телескоп Хаббл, подтвердили эти предположения. Космос безграничен и наш Млечный путь — далеко не самая крупная галактика во Вселенной и к тому же не является ее центром.

Только с появлением мощных технических средств наблюдения, Вселенная стала обретать четкие очертания. Ученые столкнулись с тем фактом, что даже такие огромные образования, какими являются галактики, могут отличаться по своей структуре и строению, форме и размерам.

Усилиями Эдвина Хаббла мир получил систематизированную классификацию галактик, делящую их на три типа:

• спиральные;
• эллиптические;
• неправильные.

Эллиптические галактики и спиральные являются самыми распространенными типами. К ним относятся наша галактика Млечный Путь, а также соседняя с нами галактика Андромеда и многие другие галактики во Вселенной.

Эллиптические галактики имеют форму эллипса и вытянуты в одном из направлений. Эти объекты лишены рукавов и часто меняют свою форму. По своим размерам эти объекты также отличаются друг от друга. В отличие от спиральных галактик, эти космические монстры не имеют четко выраженного центра. Ядро в таких структурах отсутствует.

По классификации такие галактики обозначаются латинской буквой E. Все на сегодняшний день известные эллиптические галактики разделены на подгруппы E0-E7. Распределение по подгруппам осуществляется в зависимости от конфигурации: от галактик почти круглой формы (E0, E1 и E2)до сильно растянутых объектов с индексами E6 и E7. Среди эллиптических галактик встречаются карлики и настоящие гиганты, имеющие диаметры в миллионы световых лет.

К спиральным галактикам относятся два подтипа:

• галактики, представленные в виде пересеченной спирали;
• нормальные спирали.

Первый подтип выделяется следующими особенностями. По форме такие галактики напоминают правильную спираль, однако в центре такой спиральной галактики находится перемычка (бар), дающая начало рукавам. Такие перемычки в галактике обычно являются следствием физических центробежных процессов, делящих ядро галактики на две части. Существуют галактики с двумя ядрами, тандем которых и составляет центральный диск. Когда ядра встречаются, перемычка исчезает и галактика становится нормальной, с одним центром. Существует перемычка и в нашей галактике Млечный путь, в одном из рукавов которой находится наша Солнечная система. От Солнца к центру галактики путь по современным оценкам составляет 27 тыс. световых лет. Толщина рукава Ориона Лебедя, в котором пребывает наше Солнце и вместе с ним наша планета, составляет 700 тыс. световых лет.

В соответствии с классификацией спиральные галактики обозначаются латинскими буквами Sb. В зависимости от подгруппы, существуют и другие обозначения спиральных галактик: Dba, Sba и Sbc. Разница между подгруппами определяется длиной бара, его формой и конфигурацией рукавов.

Спиральные галактики могут иметь различные размеры, начиная от 20 000 световых лет и до 100 тыс. световых лет в диаметре. Наша галактика «Млечный Путь» пребывает в «золотой серединке», своими размерами тяготея к галактикам средней величины.

Самый редкий тип — неправильные галактики. Эти вселенские объекты представляют собой крупные скопления звезд и туманностей, не имеющие четкой формы и структуры. В соответствии с классификацией они получили индексы Im и IO. Как правило, у структур первого типа диска нет или он слабо выражен. Нередко у таких галактик можно рассмотреть подобие рукавов. Галактики с индексами IO представляют собой хаотическое скопление звезд, облаков газа и темной материи. Яркими представителям такой группы галактик являются Большое и Малое Магелланово Облако.

Все галактики: правильные и неправильные, эллиптические и спиральные, состоят из триллионов звезд. Пространство между звездами с их планетарными системами заполнено темной материей или облаками космического газа и частицами пыли. В промежутках этих пустот находятся черные дыры, большие и малые, которые нарушают идиллию космического спокойствия.

Исходя из имеющейся классификации и по результатам исследований, можно с некоторой долей уверенности ответить на вопрос, сколько галактик во Вселенной и какого они типа. Больше всего во Вселенной спиральных галактик. Их более 55 % от общего количества всех вселенских объектов. Эллиптических галактик в два раза меньше — всего 22% от общего числа. Неправильных галактик, аналогичных Большому и Малому Магеллановым Облакам, во Вселенной только 5%. Одни галактики соседствуют с нами и находятся в поле зрения мощнейших телескопов. Другие находятся в самом дальнем пространстве, где преобладает темная материя и в объективе видна больше чернота бескрайнего космоса.

Галактики при близком осмотре

Все галактики относятся к определенным группам, которые в современной науке принято называть кластерами. Млечный Путь входит в один из таких кластеров, в котором присутствуют еще до 40 более-менее известных галактик. Сам кластер же является частью сверхскопления, более крупной группы галактик. Земля, вместе с Солнцем и Млечным Путем входит в сверхскопление Девы. Таков наш фактический космический адрес. Вместе с нашей галактикой в скоплении Девы существуют более двух тысяч других галактик, эллиптических, спиральных и неправильных.

Карта Вселенной, на которую сегодня ориентируются астрономы, дает представление о том, как выглядит Вселенная, каковая ее форма и структура. Все скопления собираются вокруг пустот или пузырей темной материи. Допускается мысль, что темная материя и пузыри также заполнены какими-то объектами. Возможно это антивещество, которое в противоположность законами физики, образует аналогичные структуры в другой системе координат.

Современное и будущее состояние галактик

Ученые считают, что составить общий потрет Вселенной невозможно. Мы располагаем визуальными и математическими данными о космосе, который находится в пределах нашего понимания. Реальные масштабы Вселенной представить невозможно. То, что мы видим в телескоп, является светом звезд, который идет к нам уже миллиарды лет. Возможно, реальная картина на сегодняшний день уже совершенно иная. Самые красивые галактики во Вселенной в результате космических катаклизмов уже могли превратиться в пустые и безобразные облака космической пыли и темной материи.

Нельзя исключать, что в далеком будущем, наша галактика столкнется с более крупной соседкой по Вселенной или проглотит карликовую галактику, существующую по соседству. Каковы будут последствия таких вселенских изменений, остается только гадать. Несмотря на то, что сближение галактик происходит со световой скоростью, земляне вряд ли станут свидетелями вселенской катастрофы. Математики подсчитали, что до рокового столкновения осталось чуть более трех миллиардов земных лет. Будет ли в то время существовать жизнь на нашей планете — вопрос.

В существование звезд, скоплений и галактик также могут вмешаться и другие силы. Черные дыры, которые пока известны человеку, в состоянии поглотить звезду. Где гарантия, что подобные чудовища огромных размеров, прячущиеся в темной материи и в пустотах космоса, не смогут поглотить галактику целиком.

Вселенная огромна и увлекательна. Сложно представить, насколько мала Земля по сравнению с космической бездной. Согласно самых осторожных предположений астрономов, существует 100 миллиардов галактик, а Млечный Путь — лишь одна из них. Что же касается Земли, только во Млечном пути есть 17 миллиардов подобных планет… и это не считая других, которые радикально отличаются от нашей планеты. А среди галактик, которые сегодня стали известны ученым, встречаются очень необычные.

1. Messier 82

Messier 82 или просто M82 — галактика в пять раз ярче Млечного Пути. Это обусловлено очень быстрым процессом рождением молодых звезд в ней – они появляются в 10 раз чаще, чем в нашей галактике. Красные шлейфы, исходящие из центра галактики — пылающий водород, который выбрасывается из центра M82.

2. Галактика-подсолнечник

Формально известная как Messier 63, эта галактика была прозвана Подсолнечником, поскольку выглядит так, будто сошла с картины Винсента Ван Гога. Ее яркие, извилистые «лепестки» состоят из недавно образованных сине-белых гигантских звезд.

3. MACS J0717

MACS J0717 является одной из самых странных галактик, известных ученым. Технически это не один звездный объект, а скопление галактик — MACS J0717 образовалась при столкновении четырех других галактик. Причем процесс столкновения идет уже более 13 миллионов лет.

4. Messier 74

Если бы у Санта Клауса была любимая галактика, то это явно стала бы Messier 74. О ней часто вспоминают астрономы во время рождественских праздников, ведь галактика очень похожа на Рождественский венок.

5. Галактика Baby Boom

Находящаяся примерно в 12,2 миллиардах световых лет от Земли, галактика «бэби-бум» была обнаружена в 2008 году. Получила она свое прозвище из-за того, что в ней невероятно быстро рождаются новые звезды — примерно каждые 2 часа. К примеру, в Млечному Пути новая звезда появляется в среднем каждые 36 дней.

6. Млечный путь

Наша Галактика Млечный Путь (в которой находится Солнечная система, а, соответственно, и Земля) действительно является одной из самых примечательных из известных ученым галактик во Вселенной. В ней есть, по крайней мере 100 миллиардов планет и около 200-400 миллиардов звезд, некоторые из которых являются одними из старейших в известной вселенной.

7. IDCS 1426

Благодаря кластеру галактик IDCS 1426 сегодня можно видеть то, какой была Вселенная на две трети моложе, чем сейчас. IDCS 1426 является самым массивном скоплением галактик в ранней Вселенной, которое имеет массу около 500 триллионов Солнц. Ярко-синее ядро галактики из газа является результатом столкновением галактик в этом кластере.

8. I Zwicky 18

Карликовая голубая галактика I Zwicky 18 — самая молодая из известных галактик. Ее возраст составляет всего 500 миллионов лет (возраст Млечного пути — 12 миллиардов лет) и она по сути пребывает в состоянии эмбриона. Это гигантское облако холодного водорода и гелия.

9. NGC 6744

NGC 6744 — большая спиральная галактика, которая (как считают астрономы) одна из наиболее похожих на наш Млечный путь. У галактики, расположенной примерно в 30 миллионах световых лет от Земли, на удивление идентичные с Млечным путем удлиненное ядро и спиральные рукава.

10. NGC 6872

Галактика, известная как NGC 6872, является второй по величине спиральной галактикой из когда-либо обнаруженных учеными. В ней было найдено множество областей активного звездообразования. Поскольку в NGC 6872 практически не осталось свободного водорода для образования звезд, она «высасывает» его из соседней галактики IC 4970.

11. MACS J0416

Найденная в 4,3 миллиардах световых лет от Земли, галактика MACS J0416 больше похожа на какое-то световое шоу на модной дискотеке. На самом деле, за яркими фиолетовыми и розовыми цветами скрывается событие колоссального масштаба — столкновение двух скоплений галактик.

12. M60 и NGC 4647 — галактическая пара

Хотя гравитационные силы притягивают большинство галактик друг к другу, нет никаких доказательств того, что подобное происходит с соседними Messier 60 и NGC 4647. При этом также нет никаких доказательств того, они отдаляются друг от друга. Как пара, давным-давно живущая вместе, эти две галактики так и мчатся бок о бок через холодный и темный космос.

13. Messier 81

Расположенная неподалеку от Messier 25, Messier 81 является спиральной галактикой со сверхмассивной черной дырой в центре, масса которой в 70 миллионов раз больше массы Солнца. M81 является домом для многих короткоживущих, но очень горячих голубых звезд. Гравитационное взаимодействие с M82 привело к тому, что между обеими галактики протянулись шлейфы газообразного водорода.

Около 600 миллионов лет назад галактики NGC 4038 и NGC 4039 врезались друг в друга, начав массово обмениваться звездами и галактической материей. Из-за внешнего вида эти галактики прозвали антеннами.

15. Галактика Сомбреро

Галактика Сомбреро — одна из самых популярных среди астрономов-любителей. Название она получила из-за того, что благодаря своему яркому ядру и большой центральной выпуклости выглядит как этот головной убор.

16. 2MASX J16270254 + 4328340

Эта расплывчатая на всех снимках галактика известна под довольно сложным названием 2MASX J16270254 + 4328340. В результате слияния двух галактик образовался «мелкодисперсный туман, состоящий из миллионов звезд». Считается, что этот «туман» медленно рассеивается, поскольку срок жизни галактики истекает.

17. NGC 5793

Не слишком странная (хотя очень красивая) на первый взгляд, спиральная галактика NGC 5793 более известна своим редким явлением: мазерами. Люди знакомы с лазерами, которые излучают свет в видимой области спектра, но мало кто знает о мазерах, которые излучают свет в диапазоне СВЧ.

18. Галактика Треугольника

На фото изображена туманность NGC 604, расположенная в одном из спиральных рукавов галактики Messier 33. Более 200 очень горячих звезд нагревают ионизованный водород в этой туманности, что заставляет его флуоресцировать.

19. NGC 2685

NGC 2685, которую также иногда называют спиральной галактикой, находится в созвездии Большой Медведицы. Будучи одной из первых найденных полярных кольцевых галактик, NGC 2685 имеет внешнее кольцо из газа и звезд, вращающихся вокруг полюсов галактики, что делает ее одной из самых редких разновидностей галактик. Ученые до сих пор не знают, что приводит к образованию этих полярных колец.

20. Messier 94

Messier 94 выглядит как ужасный ураган, который был снят на Земле с орбиты. Эта галактика окружена ярко-голубыми кольцами активно формирующихся звезд.

21. Кластер Пандоры

Формально известная как Abell 2744, эта галактика была прозвана кластером Пандоры из-за целого ряда странных явлений, вытекающих из столкновения нескольких более мелких скоплений галактик. В ней творится настоящий хаос.

22. NGC 5408

То, что больше похоже на снимках на разноцветный праздничный торт, — неправильная галактика в созвездии Центавра. Примечательна она тем, что испускает сверхмощное рентгеновское излучение.

23. Галактика Водоворот

Галактика Водоворот, официально известная как M51a или NGC 5194, достаточно большая и близкая к Млечному пути, чтобы ее можно было бы увидеть на ночном небе даже в бинокль. Она была первой классифицированной спиральной галактикой и представляет особый интерес для ученых благодаря своему взаимодействию с карликовой галактикой NGC 5195.

24. SDSS J1038 + 4849

Скопление галактик SDSS J1038 + 4849 является одним из самых привлекательных кластеров, когда-либо найденных астрономами. Выглядит он как настоящий смайлик в космосе. Глаза и нос являются галактиками, а изогнутая линия «рта» обусловлена воздействием гравитационного линзирования.

25. NGC3314a и NGC3314b

Хотя эти две галактики выглядят как будто они сталкиваются, на самом деле это оптический обман. Между ними десятки миллионов световых лет.

Галактики

Подробно:

---

В прошлом астрономам мало было известно о Галактиках – гигантских звездных структурах, разбросанных по всем бесконечным далям Вселенной. Далёкие туманные объекты привлекли повышенное внимание лишь после изобретения телескопа. Постепенно было открыто около 100 таких объектов, и уже в ХVIII веке был составлен первый каталог туманностей. За восемь лет до штурма Бастилии и начала Великой французской революции член Парижской академии Шарль Мессье (1730–1817) опубликовал список из 108 галактических туманностей, которые отныне получили порядковый номер рядом с первой буквой фамилии французского астронома. Среди них, конечно же, были и одни из самых прекрасных созданий природы, космических «чудес света» – спиральные галактики, олицетворением которых может служить туманность в созвездии Андромеды (М31 – по каталогу Ш. Мессье), видимая, кстати, при благоприятных условиях наблюдения невооруженным глазом – в форме небольшого размытого светящегося пятнышка. Другие (не спиральные) галактики, видимые без зрительных приборов, но только в Южном полушарии, – Большое и Малое Магеллановы облака́, – были открыты во время кругосветного плавания сподвижников великого португальского мореплавателя и названы в его честь. Впоследствии оказалось, что это ближайшие к нам «звездные континенты».

Спиральная форма далеко не обязательная и тем более не доминирующая во Вселенной. Достаточно распространены, к примеру, эллиптические галактики. Чрезвычайный исследовательский интерес представляют те из галактик, которые связаны между собой перемычками («мостами»). Существуют и небольшие – карликовые галактики (одна такая была открыта совсем недавно британскими астрономами в качестве крохотного спутника Млечного Пути). Чтобы достичь самых близких Галактик, свету требуются сотни лет. Самые дальние из открытых на сегодня Галактик удалены от Земли на миллиарды световых лет.

Различные формы галактик

До 20-х годов нынешнего века не было доподлинно известно, чем же на самом деле являются Галактики. Бытовало мнение, что это космическое газообразное вещество, из которого формируются звёзды и планеты. Мало у кого вызывало сомнение, что таинственные туманности составляют структуру однородного звёздного мира. Хотя ещё шведский натурфилософ и тео́соф-мистик Эммануил Сведенборг (1688–1772) высказывал проница́тельную догадку, что хорошо всем известный Млечный Путь, быть может, является гигантской «звёздной сферой», одной из бесчисленных и необъятных множеств подобных сфер.

В конце ХVIII века Вильям Ге́ршель, наблюдавший туманности с помощью своего гигантского телескопа, сумел различить в них отдельные звёзды. Время от времени высказывались соображения о туманностях как об объектах, находящихся за пределами гигантской звёздной структуры, куда входит наше Солнце. Но к единому мнению ученые-астрономы сначала не пришли. Не хватало достоверных фактов.

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript. Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

Урок 34. галактики — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 34. Галактики

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Млечный Путь – наша галактика.
2. Строение и состав Галактики.
3. Другие галактики.
4. Виды галактик.
5. Скопление галактик.
6. Красное смещение в спектрах галактик.
7. Закон Хаббла

Глоссарий по теме

Галактика – это гигантская система, состоящая из миллиардов звёзд и их скоплений, газа, пыли, магнитного поля и космических лучей.

Типы галактик: эллиптические, спиральные, неправильные.

Активные галактики – галактики, в которых наблюдается этап бурных эволюционных процессов, сопровождающихся образованием новых структур и повышением излучения во всех диапазонах.

Радиогалактики – галактики, мощность радиоизлучения которых становится того же порядка или больше, чем оптическое.

Квазар – ядро галактики с мощностью излучения в миллиарды раз больше солнечной светимости.

Красное смещение в спектрах галактик – явление, заключающее в том, спектры света галактик смещены в сторону их красного конца.

Закон Хаббла: скорость удаления галактик прямо пропорциональна расстоянию между ними.

Основная и дополнительная литература по теме урока

1.Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин. Физика.11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. С. 366 -373

2. В.М. Чаругин. Астрономия. 10-11класс. М.: «Просвещение», 2017. С.105-124

Дополнительная литература.

1. Саймон и Жаклин Миттон. Астрономия., М.: «РОСМЭН», 1995, С.126-150

2. А.С. Лабузов. Наблюдение галактик, туманностей и звёздных скоплений. М.: Физматлит. 1993.

3.Е. В. Лукашева, Н. И. Чистякова, ЕГЭ 2018. Типовые тестовые задания от разработчиков ЕГЭ.

Основное содержание урока

Наблюдая за звёздным небом, люди давно заметили светло – дымчатую полосу, пролегающую по всему небу. До нас дошло греческое название этой полосы из мифов – Млечный Путь. В своих догадках древнегреческий философ Демокрит считал, что Млечный Путь — это множество далёких звёзд.

Г. Галилей, наблюдая Млечный Путь впервые из астрономов в телескоп, установил, что действительно, Млечный Путь усеян огромным количеством маленьких звёздочек. Следующим астрономом, сделавшим значительный вклад в изучение Млечного Пути, стал

В. Гершель. Он установил, что Солнечная система находится в Млечном Пути.

В наблюдениях за звёздным небом астрономами были открыты многочисленные звёздные скопления и газопылевые облака. Дальнейший анализ этих звёздных скоплений показал, что большинство из них находятся за пределами нашей Галактики. На сегодняшний день число открытых таких же галактик, как Млечный Путь, исчисляется миллиардами.

Все галактики относятся всего лишь к трём классам:

1. эллиптические;

2.спиральные

3.неправильные.

Эллиптические галактики представляют из себя звёздные скопления, образующие структуру, подобную шару или эллипсоиду. Из общего числа галактик к эллиптическим относятся примерно 25%. Яркость и плотность эллиптической галактики уменьшается от центра к периферии. Масса галактик этого вида может достигать 10¹³ масс Солнца.

Примерно 70% галактик относятся к спиральным галактикам. Спиральные галактики представляют из себя плоскую вращающуюся структуру с ядром и ветвями. Разновидностью спиральной галактики является галактика с перемычкой в ядре, с концов которой начинаются ветви. Помимо множества звёзд в ветвях галактик этого вида содержится много газа и пыли, а также звёзд класса О и В. Наша Галактика и ближайшая к нам галактика Андромеды относятся также к спиральным галактикам. Масса спиральных галактик может составлять от 10¹⁰ до 10¹² масс Солнца.

Небольшую группу (5% от общего числа) образуют неправильные галактики. У этих галактик нет ядра и выраженной структуры. К неправильным галактикам от носятся ближайшие к Млечному Пути Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако.

Галактики, радиоизлучение которых превышает мощность видимого излучения, называются радиогалактиками.

Существует класс галактик, которые пребывают в активной фазе своей эволюции, сопровождающейся выбросами очень больших масс вещества из ядра. Такие галактики называются активными. Большой мощностью радиоизлучения отличаются квазары. Эти образования, подобные звездам, находятся в ядрах галактик. Имея размеры всего лишь в десятки раз больше размеров Солнечной системы, квазары излучают энергию (видимого излучения и всех других видов излучения) в 10¹² светимостей Солнца. Для выделение такой громадной энергии требуется источник. В ядрах галактик таким источником является реакция постепенного захвата массивной черной дырой ближайших звёзд.

Помимо одиночных галактик существуют скопления галактик. В частности, Млечный Путь, галактика Андромеды, Малое и Большое Магеллановы Облака образуют местную группу галактик, которые связаны тяготением и движутся вокруг единого центра масс. В настоящее время известны тысячи скоплений галактик, в которых содержатся тысячи галактик.

Анализ спектров света галактик показал, что что все линии спектра смещены в сторону его красного конца, т.е. длина волны всех линий в составе спектра увеличивается. Из формулы эффекта Доплера следует, что это может быть обусловлено удалением источников света от точки наблюдения. Чем больше скорость, тем больше красное смещение и наоборот. Дальнейшие расчёты, сделанные Э.Хабблом показали, что наблюдаемая скорость удаления галактик прямо пропорциональна расстоянию до них. Этот факт можно сформулировать по-другому: галактики удаляются друг от друга с увеличивающейся скоростью.

Разбор тренировочных заданий

1. Приведены имена ученых в произвольном порядке.

Э. Хаббл; В. Гершель; Демокрит; Г. Галилей.

Расположите имена учёных в хронологическом порядке.

Решение:

На первое место, конечно, поставим Демокрита. Во всех смыслах – первый.

Ещё почти 2 тысячи лет после античных времён астрономы продолжают смотреть в небо невооружённым глазом (или глазами). Пока первым Г. Галилей не воспользуется телескопом. Затем, используя наиболее совершенный телескоп того времени, В. Гершель обследует нашу Галактику – Млечный Путь.

Ну и напоследок, Э. Хаббл, чьи основные открытия пришлись на начало XX века.

Ответ: Демокрит, Г. Галилей, В. Гершель, Э. Хаббл

2.Соедините соответствующие элементы на рисунке

Решение

1.Первую пару элементов получим, если вспомним, что земной год, т.е. периодвращения Земли вокруг Солнца равен 365,25 суток.

2.Вспомним, что радиус Солнца равен 700000км, а скорость точек на экваторе Солнца равна 2км/с. Найдём время, за которое Солнце (точнее,точка экватора) совершит полный оборот

3. Таким образом, гигантское время 200 млн. лет — период вращения Солнца вокруг центра Галактики.

Ответ:

Галактики. Виды галактик во Вселенной

Многие факты, известные сегодня, кажутся такими знакомыми и привычными, что трудно представить, как раньше жили без них. Однако научные истины в большинстве своем возникли не на заре человечества. Во многом это касается познаний о космическом пространстве. Виды туманностей, галактик, звезд сегодня известны почти каждому. Между тем путь к современному пониманию строения Вселенной был достаточно длительным. Люди далеко не сразу осознали, что планета — часть Солнечной системы, а она — Галактики. Виды галактик стали изучаться в астрономии еще позже, когда пришло понимание, что Млечный путь не одинок и им Вселенная не ограничивается. Основоположником классификации, как и вообще познания космоса вне «молочной дороги», стал Эдвин Хаббл. Благодаря его исследованиям сегодня мы очень многое знаем о галактиках.

Виды галактик во Вселенной

Хаббл изучал туманности и доказал, что многие из них являются формированиями, схожими с Млечным путем. На основе собранного материала он описал, какой вид имеет галактика и какие типы подобных космических объектов существуют. Хаббл измерил расстояния до некоторых из них и предложил свою классификацию. Ей ученые пользуются и сегодня.

Все множество систем во Вселенной он разделил на 3 вида: галактики эллиптические, спиралевидные и неправильные. Каждый тип активно изучается астрономами всего мира.

Кусочек Вселенной, где расположена Земля, Млечный путь, относится к типу «спиралевидные галактики». Виды галактик выделяются на основе различий их форм, влияющих на определенные свойства объектов.

Спиралевидные

Виды галактик распространены по Вселенной не одинаково. По современным данным чаще других встречаются спиралевидные. Кроме Млечного пути к этому типу относится Туманность Андромеды (М31) и галактика в созвездии Треугольника (М33). Подобные объекты имеют легко узнаваемое строение. Если посмотреть со стороны, как выглядит такая галактика, вид сверху будет напоминать расходящиеся по воде концентрические круги. От сферического центрального утолщения, называемого балджем, расходятся спиральные рукава. Число таких ответвлений бывает разным — от 2 до 10. Весь диск со спиральными рукавами находится внутри разреженного облака звезд, которое в астрономии называется «гало». Ядро же галактики представляет собой скопление светил.

Подтипы

В астрономии для обозначения спиралевидных галактик используется буква S. Их делят на типы в зависимости от структурной оформленности рукавов и особенностей общей формы:

• галактика Sa: рукава туго закрученные, гладкие и неоформленные, балдж яркий и протяженный;

• галактика Sb: рукава мощные, четкие, балдж менее выражен;

• галактика Sc: рукава хорошо развиты, представляют собой клочковатую структуру, балдж просматривается плохо.

Кроме того, некоторые спиральные системы обладают центральной практически прямой перемычкой (ее называют «бар»). В обозначение галактики в этом случае добавляется буква B (Sba или Sbc).

Формирование

Образование спиралевидных галактик, судя по всему, схоже с появлением волн от удара камня по поверхности воды. К возникновению рукавов, по мнению ученых, привел некий толчок. Сами спиральные ответвления представляют собой волны повышенной плотности вещества. Природа толчка может быть различной, один из вариантов — перемещения в центральной массе звезд.

Спиральные ответвления — это молодые звезды и нейтральный газ (основной элемент — водород). Они лежат в плоскости вращения галактики, потому она напоминает сплющенный диск. Образование молодых звезд возможно и в центре таких систем.

Ближайшая соседка

Туманность Андромеды — спиралевидная галактика: вид сверху на нее выявляет несколько рукавов, исходящих из общего центра. С Земли невооруженным глазом ее можно увидеть как размытое туманное пятно. По своим размерам соседка нашей галактики несколько превосходит ее: 130 тысяч световых лет в диаметре.

Туманность Андромеды хотя и самая близкая к Млечному пути галактика, а расстояние до нее огромно. Свету для того, чтобы преодолеть его, требуется два миллиона лет. Этот факт отлично объясняет, почему полеты к соседней галактике пока возможны только в фантастических книгах и фильмах.

Эллиптические системы

Рассмотрим теперь другие виды галактик. Фото эллиптической системы хорошо демонстрирует ее отличие от спиралевидного собрата. У такой галактики нет рукавов. Она похожа на эллипс. Подобные системы могут быть сжатыми в разной степени, представлять собой нечто вроде линзы или же шара. В таких галактиках практически не встречается холодный газ. Наиболее внушительные представители этого типа заполнены разреженным горячим газом, температура которого достигает миллиона градусов и выше.

Отличительная черта многих эллиптических галактик — красноватый оттенок. Долгое время астрономы полагали это признаком древности таких систем. Считалось, что они в основном состоят из старых звезд. Однако исследования последних десятилетий показали ошибочность этого предположения.

Образование

Долгое время бытовала еще одна гипотеза, связанная с эллиптическими галактиками. Они считались самыми первыми из возникших, сформировавшимися вскоре после Большого взрыва. Сегодня эта теория считается устаревшей. Большой вклад в ее опровержение внесли немецкие астрономы Алар и Юрий Тумре, а также американский ученый Франсуа Швайцер. Их исследования и открытия последних лет подтверждают истинность другой гипотезы, иерархической модели развития. Согласно ей более крупные структуры формировались из достаточно небольших, то есть галактики образовались далеко не сразу. Их появлению предшествовало образование звездных скоплений.

Эллиптические системы по современным представлениям сформировались из спиралевидных в результате слияния рукавов. Одно из подтверждений этого — большое количество «закрученных» галактик, наблюдаемое в удаленных участках космоса. Напротив, в наиболее приближенных областях заметно выше концентрация эллиптических систем, достаточно ярких и протяженных.

Символы

Эллиптические галактики в астрономии также получили свои обозначения. Для них используют символ «Е» и цифры от 0 до 6, которыми указывается степень уплощения системы. Е0 — это галактики практически правильной шаровой формы, а Е6 — самые плоские.

Бушующие ядра

К эллиптическим галактикам относятся системы NGC 5128 из созвездия Кентавра и М87, расположенное в Деве. Их особенностью является мощное радиоизлучение. Астрономов в первую очередь интересует устройство центральной части таких галактик. Наблюдения российских ученых и исследования телескопа Хаббла показывают достаточно высокую активность этой зоны. В 1999 году американские астрономы получили данные о ядре эллиптической галактике NGC 5128 (созвездие Кентавр). Там в постоянном движении находятся огромные массы горячего газа, закручивающегося вокруг центра, возможно, черной дыры. Точных данных о природе таких процессов пока нет.

Системы неправильной формы

Внешний вид галактики третьего типа не структурирован. Такие системы представляют собой клочковатые объекты хаотичной формы. Неправильные галактики встречаются на просторах космоса реже других, однако их изучение способствует более точному понимаю протекающих во Вселенной процессов. До 50% массы таких систем составляет газ. В астрономии принято обозначать подобные галактики через символ Ir.

Спутники

К галактикам неправильной формы относятся две системы, наиболее близко расположенные к Млечному пути. Это его спутники: Большое и Малое Магелланово Облако. Они хорошо видны на ночном небе южного полушария. Большая из галактик расположена на расстоянии 200 тысяч световых лет от нас, а меньшую отделяет от Млечного пути — 170 000 св. лет.

Астрономы внимательно изучают просторы этих систем. И Магеллановы Облака сполна отплачивают за это: в галактиках-спутниках нередко обнаруживаются очень интересные объекты. Например, 23 февраля 1987 года в Большом Магеллановом Облаке вспыхнула сверхновая. Особый интерес вызывает и эмиссионная туманность Тарантул. Она расположена также в Большом Магеллановом Облаке. Здесь ученые обнаружили область постоянного звездообразования. Некоторым светилам, составляющим туманность, всего два миллиона лет. Кроме того, здесь же расположена самая внушительная из обнаруженных на 2011 год звезд — RMC 136a1. Ее масса составляет 256 солнечных.

Взаимодействие

Основные виды галактик описывают особенности формы и расположения элементов этих космических систем. Однако не менее интересен вопрос об их взаимодействии. Не секрет, что все объекты космоса находятся в постоянном движении. Не исключение и галактики. Виды галактик, по крайней мере, некоторые из их представителей могли образоваться в процессе слияния или столкновения двух систем.

Если вспомнить, что представляют собой такие объекты, становится понятным, насколько масштабные изменения происходят во время их взаимодействия. При столкновении высвобождается колоссальное количество энергии. Интересно, что подобные события даже более вероятны на просторах космоса, чем встреча двух звезд.

Однако не всегда «общение» галактик заканчивается столкновением и взрывом. Небольшая система может пройти сквозь своего крупного собрата, потревожив при этом его структуру. Так образуются формирования, схожие по внешнему виду с вытянутыми коридорами. Они состоят из звезд и газа и часто становятся зонами образования новых светил. Примеры таких систем хорошо известны ученым. Один из них — галактика Колесо телеги в созвездии Скульптор.

В некоторых случаях системы не соударяются, а проходят мимо друг друга или лишь слегка соприкасаются. Однако независимо от степени взаимодействия оно приводит к серьезным изменениям структуры обеих галактик.

Будущее

По предположениям ученых не исключено, что через некоторое, довольно продолжительное, время Млечный путь поглотит ближайшего своего спутника, относительно недавно обнаруженную крохотную по космическим меркам систему, расположенную на расстоянии 50 световых лет от нас. Данные исследований свидетельствуют о внушительной продолжительности жизни этого спутника, которая, вероятно, закончится в процессе слияния со своим более крупным соседом.

Столкновение — возможное будущее для Млечного пути и Туманности Андромеды. Сейчас огромного соседа отделяет от нас примерно 2,9 миллиона световых лет. Две галактики приближаются друг к другу со скоростью 300 км/с. Вероятное столкновение по расчетам ученых случится через три миллиарда лет. Однако произойдет ли оно или галактики лишь слегка заденут друг друга, сегодня точно никто не знает. Для прогнозирования не хватает данных об особенностях движения обоих объектов.

Современная астрономия подробно изучает такие космические структуры, как галактики: виды галактик, особенности взаимодействия, их отличия и сходства, будущее. В этой области еще немало непонятного и требующего дополнительного изучения. Виды строения галактик известны, но нет точного понимания многих деталей, связанных, например, с их образованием. Современные темпы совершенствования знания и техники, однако, позволяют надеяться на значительные прорывы в будущем. В любом случае галактики не перестанут быть центром множества исследований. И связано это не только с любопытством, присущим всем людям. Данные о космических закономерностях и жизни звездных систем позволяют спрогнозировать будущее нашего кусочка Вселенной, галактики Млечный путь.

Сколько существует галактик? Астрономы раскрывают масштабы Вселенной

Эта история появилась в июньском номере 2020 года под названием «Вселенная галактик». Подпишитесь на журнал Discover, чтобы получать больше таких историй.

---

Вечером 4 октября 1923 года недалеко от Лос-Анджелеса молодой астроном сел в свою машину и отправился на моторизованном пути к горе Вильсон. Там он прибыл в обсерваторию, в которой находился 100-дюймовый телескоп Хукера, в то время самый большой телескоп в мире.

Эдвин Хаббл был астрономом четвертого курса на горе Вильсон; ему нравилось пользоваться телескопом Хукера, потому что он интересовался, среди прочего, изучением спиральных «туманностей». Эти таинственные газовые облака были разбросаны по небу, и никто не понял их природу. В начале 1920-х годов Хаббл поставил перед собой задачу выяснить их.

Он направил большой телескоп на свой любимый объект: туманность Андромеды, M31. Это спиралевидное облако слабо видно невооруженным глазом под ясным безлунным небом.Затем он зафиксировал его изображение на фотопластинке. Хаббл был взволнован результатом. На нем он нашел предполагаемую новую, взорвавшуюся звезду. Следующей ночью он снова сфотографировал M31, надеясь поймать новую и записать ее при лучшей стабильности атмосферы. Вторая пластинка действительно записала новую, но он мало что знал, он также зафиксировал пластину, которая станет легендарной в истории науки.

Астроном Эдвин Хаббл сделал экспозицию «Туманности Андромеды» с помощью телескопа Хукера в обсерватории Маунт-Вилсон недалеко от Лос-Анджелеса 20 октября.5 ноября 1923 года. Сначала он был взволнован, полагая, что записал новую, взорвавшуюся звезду. Он пометил звезду, которая находится между двумя делениями, которые он нарисовал в правом верхнем углу на пластине, буквой N. Звезда оказалась переменной цефеидой, и Хаббл использовал ее, чтобы доказать, что расстояние до галактики Андромеды равно намного больше, чем предполагали астрономы. (Фото: предоставлено Обсерваториями Карнеги/Синди Хант)

Время наблюдения подошло к концу, и он вернулся в свой кабинет, чтобы проанализировать улов.Внезапно Хаббл сделал поразительное открытие: новая звезда вовсе не была новой, а особый тип звезды, которая изменила свой блеск, переменная цефеида. Проверив более ранние фотопластинки, он смог это подтвердить и понял, что слабость звезды имела невероятные последствия.

Звезда и окружавшая ее туманность должны находиться на расстоянии в миллион световых лет — в три раза больше, чем кто-либо в то время считал размером всей Вселенной. Сегодня, благодаря улучшенным измерениям, астрономы знают, что объект равен 2.5 миллионов световых лет от нас.

Частично с помощью более ранней работы, проделанной Весто М. Слайфером и его собственным коллегой Милтоном Хьюмасоном, Хаббл сразу же обнаружил, что Вселенная намного больше, чем кто-либо считал, и что спиральные туманности, такие как Андромеда, на самом деле являются далекими галактиками. Это были целые системы звезд и газа, отделенные от нашего Млечного Пути длинным переходом.

В обсерватории Лоуэлла в Аризоне еще в 1912 году Слайфер зафиксировал кажущиеся скорости спиральных туманностей, и благодаря работе, проделанной Хабблом, стало ясно, что Вселенная расширяется — галактики со временем разлетаются друг от друга.Вселенная была не только намного больше, чем кто-либо считал ранее, но и росла с течением времени.

NGC 4565 в Волосах Вероники — самая яркая и самая заметная галактика на нашем небе, ориентированная точно по направлению к нашему лучу зрения. Мы видим его диск в виде тонкой серебристой иглы. На расстоянии около 57 миллионов световых лет она находится в скоплении Девы и имеет заметную центральную выпуклость, что позволяет предположить, что это может быть спираль с перемычкой. (Фото: Адам Блок)

К 1929 году астрономы составили космическую картину прошлого.Если вы проследите историю многих галактик назад во времени, это будет означать, что космос начался с маленькой, бесконечно плотной точки в его начале. Это исследование было продолжением работы, первоначально проделанной бельгийским астрономом Жоржем Леметром. Астрономы поняли эту космическую точку происхождения, позже названную Большим взрывом, как начало Вселенной, и, по их расчетам, это должно было произойти миллиарды лет назад. Большой взрыв положил начало расширению, которое с течением времени отталкивало все галактики друг от друга.Казалось, вся вселенная разлетелась на части.

В 1930-х годах Хаббл начал изучать и классифицировать галактики по их различным так называемым морфологическим типам, множеству структур, которые астрономы видели на фотографиях. В конце концов он собрал типы галактик, которые он наблюдал, в диаграмму в форме камертона. Он содержал спиральные галактики, спиральные галактики с перемычкой — спирали, содержащие линейную «полосу» вещества, проходящую через их центры, — линзовидные (линзообразные) галактики и эллиптические галактики.Он также идентифицировал неправильные галактики, облака звезд и газа, которым не хватало организованной формы. Позже астрономы идентифицировали своеобразные галактики, системы, которые, казалось, были разрушены взрывными или разрушительными событиями. Они также идентифицировали класс галактик, называемых карликовыми сфероидами, которые, по-видимому, многочисленны в локальной вселенной.

К 1950-м годам французский астроном Жерар де Вокулёр из Техасского университета расширил схему классификации Хаббла до более сложной системы, учитывающей многие наблюдаемые свойства галактик.Де Вокулёр создал псевдотрехмерный график, показывающий взаимосвязь галактик, прозванный «Космическим лимоном» из-за его формы. Де Вокулер включил подробности о перемычках в галактиках, описание видимых в них колец материи и оценку того, насколько слабо или туго закручены спиральные рукава галактики. Он также включил оценочные данные о природе неправильных и пекулярных галактик.

Последнее поколение внегалактической астрономии перешло к гораздо более сложному анализу, чем каталогизация.Используя космический телескоп Хаббл, астрономы подсчитали, что в космосе должно существовать около 100 миллиардов галактик. И число может быть намного больше, чем это. Вероятно, в ранней Вселенной существовало около 2 триллионов галактик, но кажется очевидным, что галактики, находящиеся рядом друг с другом, притягиваются друг к другу под действием гравитации и объединяются в течение космического времени. Таким образом, несмотря на универсальное расширение, нормальные галактики, подобные Млечному Пути, вероятно, состоят из десятков или более протогалактик, слившихся в более крупные системы. Вы можете увидеть эти примитивные сгустки материи, голубоватые протогалактики, в ранней Вселенной на изображениях сверхглубокого поля Хаббла.

Наша собственная галактика

Персей A, также называемый NGC 1275, представляет собой извергающуюся галактику в центре скопления Персея, которое состоит из примерно 1000 галактик на расстоянии около 240 миллионов световых лет. Доминирующий член скопления Персея, Персей А, представляет собой сейфертовскую галактику с активным ядром, питаемым черной дырой массой 340 миллионов солнечных в ее ядре. (Источник: Архив наследия Хаббла, ЕКА и НАСА)

Поскольку за последние несколько десятилетий астрономы изучили большое количество галактик, они открыли много вещей, но невозможно игнорировать то, что Вселенная невероятно велика.Если вы сегодня вечером посмотрите на галактику в окуляр своего телескопа, фотоны, попадающие в ваш глаз, движутся с самой высокой скоростью — 186 000 миль в секунду (300 000 километров в секунду). Тем не менее, им потребовалось 2,5 миллиона лет с такой скоростью, чтобы добраться до нас из Галактики Андромеды. И этот объект почти на пороге нашего космического пространства. Конечно, знания о нашей галактике в примитивном смысле восходят к древности. Название Млечный Путь происходит от латинского via lactea, которое происходит от первоначальной идеи, греческого термина galaxías kýklos, «млечный круг».Полоса Млечного Пути, видимая на нашем небе, особенно заметно летними и зимними вечерами, представляет собой неразрешенный свет от миллиардов звезд, лежащих вдоль плоскости нашей галактики.

Но только в последние несколько десятилетий мы пришли к пониманию того, что Млечный Путь является одной из 100 миллиардов галактик во Вселенной и что его диск простирается примерно на 100 000 световых лет в поперечнике. Он содержит около 400 миллиардов звезд, хотя мы точно не знаем, сколько их, потому что карликовые звезды тусклые и их трудно увидеть на больших расстояниях.На протяжении десятилетий астрономы считали Млечный Путь простой спиральной галактикой. Но исследования, проведенные в этом столетии, показали, что Млечный Путь представляет собой спираль с перемычкой, и что наше Солнце и Солнечная система находятся примерно в 26 000 световых годах от центра, в одном из рукавов галактики.

Млечный Путь состоит из яркого диска, медленно вращающейся пластины из звезд и газа, содержащего большинство звезд, которые мы видим. Наше Солнце обращается вокруг центра галактики каждые 220 миллионов лет, а это означает, что с момента образования Солнечной системы мы вращались вокруг галактического центра примерно 20 раз.Далеко, в центре галактики, находится сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в 4,3 миллиона раз превышает массу Солнца. В последнее время астрономы обнаружили, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик являются нормой. Они есть почти у всех галактик, кроме карликовых.

Диск галактики окружен гало из небольшого числа звезд, а также огромными сферами древних звезд, называемыми шаровидными звездными скоплениями, и большой оболочкой из темной материи. Астрономы еще не знают, из чего состоит темная материя, но они знают, что она существует из-за гравитационного влияния, которое она оказывает на видимую материю, которую они могут наблюдать.

Местная группа

Причудливо искаженная эллиптическая галактика NGC 474 в Рыбах находится на расстоянии 100 миллионов световых лет. Прямо над ней находится соседняя спиральная галактика NGC 470. Многочисленные оболочки и приливные хвосты окружают NGC 474, вызванные взаимодействиями с соседями и волнами плотности, распространяющимися в среде. Этот гигантский объект простирается на 250 000 световых лет в диаметре — в два с половиной раза больше диаметра Млечного Пути. (Источник: P-A. DUC (CEA, CFHT), ATLAS 3D Collaboration)

Млечный Путь вряд ли одинок в космосе.Он принадлежит к группе из по крайней мере 54 объектов, называемой Местной группой галактик, имя, которое Хаббл дал этому локальному облаку объектов, нанося на карту ближайший космос. Основными членами Местной группы являются Млечный Путь, Галактика Андромеды и Галактика Вертушка (M33). Но у каждой из этих трех больших спиралей также есть облако сопутствующих галактик. Спутники Млечного Пути включают Большое и Малое Магеллановы Облака, видимые невооруженным глазом в Южном полушарии, и множество карликовых галактик.Диаметр Местной группы составляет около 10 миллионов световых лет, что примерно в 100 раз превышает диаметр Млечного Пути.

Двигаясь дальше, вглубь Вселенной, мы сталкиваемся с новыми примерами этих 100 миллиардов галактик. Эти величественные острова звезд и газа существуют группами, как наша Местная группа, но также и в виде более крупных скоплений, называемых скоплениями, и очень больших скоплений, называемых сверхскоплениями. Несмотря на общее расширение Вселенной, а это означает, что большинство галактик удаляются друг от друга по мере роста космоса, гравитация удерживает меньшее количество галактик связанными друг с другом в их путешествиях.Наша Местная группа, например, является членом так называемого скопления галактик Девы, названного так потому, что его густонаселенный центр находится в созвездии Девы на нашем небе.

Скопление Девы содержит не менее 1500 галактик и находится на расстоянии около 54 миллионов световых лет от Земли. Вы можете увидеть некоторые из самых ярких галактик вблизи ядра скопления Девы в любительские телескопы, в массиве, называемом цепью Маркаряна. Эта линия галактик содержит сверхмассивные эллиптические галактики, такие как M84 и M86, а также множество спиральных галактик.Для домашних астрономов эта игровая площадка для различных типов галактик является одним из действительно очаровательных участков неба, и лучше всего она видна весенними вечерами в ясные безлунные условия.

Большинство галактик скопления Девы содержат в своих центрах сверхмассивные черные дыры. М87 вполне себе пример. В то время как центральная черная дыра Млечного Пути весит 4,3 миллиона солнечных масс, колоссальная черная дыра внутри M87 содержит оценочную массу от 5 до 7 миллиардов солнц, что примерно в 1000 раз больше, чем у нас.M87 — одна из крупнейших галактик в нашей части Вселенной — это так называемая cD-галактика, сокращенно от «центрально доминирующая», — и она «съела» множество меньших галактик, которые когда-то ее окружали. Вот что делают массивные галактики — они поглощают соседей.

Сверхскопления

Галактика Сомбреро (M104) в созвездии Девы является одной из величайших галактик, видимых с ребра в небе и, по мнению большинства людей, похожей на летающую тарелку. Он состоит из огромного вращающегося диска с заметной пылевой полосой по его краям, поглощенного светящимся ореолом из газа и звезд.Он находится на расстоянии 43 миллионов световых лет и примерно вдвое меньше Млечного Пути, а его диаметр составляет 49 000 световых лет. (Фото: НАСА и группа наследия Хаббла (AURA/STScI))

Скопление, содержащее 1500 галактик, — это одно, но существуют и гораздо более крупные скопления галактик. Скопление Девы само по себе является членом так называемого сверхскопления Девы, которое содержит тысячи галактик в масштабе на порядок больше. Сверхскопление Девы содержит наш Млечный Путь, Местную группу, скопление Девы и всего около 100 групп и скоплений галактик.Этот удивительно большой каркас простирается примерно на 110 миллионов световых лет в поперечнике и является одним из примерно 10 миллионов сверхскоплений, составляющих весь космос.

Несмотря на огромное количество галактик, существующих в сверхскоплении Девы, астрономы теперь знают, что большая часть пространства в этом объеме практически пуста. Диаметр этих огромных пустот колеблется от десятков до сотен миллионов световых лет. Нитевидные цепочки галактик вьются вокруг темных пустых пространств. В больших масштабах галактики в скоплениях и сверхскоплениях подобны мыльным пузырям: галактики покрывают поверхности, а между ними лежат пустоты.

Галактика Водоворот в Canes Venatici, другой галактике вблизи Большой Медведицы, также известной как M51, является главной целью телескопа. Взаимодействующая пара галактик, Водоворот, проходит мимо маленького нарушителя, NGC 5195, который черпает материал из одного из спиральных рукавов более крупной галактики. Пара находится на расстоянии 23 миллионов световых лет, а диск M51 простирается на 60 000 световых лет. (Фото: Тони Халлас)

К концу 1980-х астрономы определили Великую Китайскую Стену, скопление галактик диаметром 500 миллионов световых лет.Совсем недавно Слоановское цифровое исследование неба обнаружило Слоановскую Великую стену, совокупность галактик, по крайней мере вдвое превышающую размер Великой китайской стены, которая охватывает длинное измерение около 1,4 миллиарда световых лет.

По мере того, как астрономы открывали все более и более далекие галактики, они обнаружили, что какая-то большая масса, казалось, тянула локальную вселенную, увлекая нас в направлении южных созвездий Южного Треугольника и Норма. Названная Великим Аттрактором, эта аномалия, находящаяся на расстоянии около 200 миллионов световых лет, озадачила астрономов.В конце концов они обнаружили, что нас тянет в этом направлении еще большая масса. Эта гигантская структура, называемая сверхскоплением Шепли, находится на расстоянии 650 миллионов световых лет от нас и содержит наибольшую концентрацию галактик в нашей локальной части космоса.

Общая картина

Эллиптические галактики, такие как M49 в созвездии Девы, представляют собой огромные сферы из звезд, плавающих в эллипсоидальном облаке. Несмотря на то что их диаметр часто подобен большим спиральным галактикам, они могут содержать гораздо большую массу, потому что имеют форму футбольного мяча, а не диска.Эта галактика находится примерно в 56 миллионах световых лет от нас и является одной из самых массивных галактик в скоплении Девы. (Фото: NASA/ESA/STScI)

Были сделаны и другие неожиданные открытия. В 2014 году астрономы идентифицировали новое сверхскопление на основе относительных движений галактик, проанализированных более сложным способом, чем когда-либо прежде. Астрономы Гавайского университета пришли к выводу, что сверхскопление Ланиакея существует, и назвали его в честь гавайского слова, означающего «необъятное небо».

Ланиакея, которую также иногда называют Местным сверхскоплением, содержит около 100 000 галактик, включая Местную группу и Млечный Путь.Это массивное скопление и все его члены вместе путешествуют в космосе, но не все галактики внутри него связаны гравитацией. Некоторые из них отколотся от остальной части кластера с течением времени.

Сверхскопление Ланиакея состоит из четырех основных компонентов — сверхскопления Девы, сверхскопления Гидры-Центавра, сверхскопления Паво-Инд и Южного сверхскопления.

В целом Ланиакея содержит около 500 скоплений и групп галактик. А в локальной вселенной Ланиакею окружают другие сверхскопления галактик — сверхскопление Шепли, сверхскопление Геркулеса, сверхскопление Кома и сверхскопление Персей-Рыбы.Каждая из этих структур содержит сотни галактических скоплений и связана похожей на ткань паутиной космической структуры.

Начиная с 1980-х годов, астрономы обнаружили свидетельства существования структур, даже больших, чем сверхскопления. Поначалу объекты, называемые сейчас большими группами квазаров (LQG), сбивали астрономов с толку.

В 1982 году шотландский астроном Адриан Вебстер обнаружил то, что впоследствии стало известно как Большая группа квазаров Вебстера, состоящую из пяти квазаров или активно питающихся черных дыр, протяженностью более 330 миллионов световых лет.Сейчас известно почти два десятка LQG. Структура, известная как Огромный LQG, содержит 73 квазара диаметром около 4 миллиардов световых лет. Эта массивная структура, отвергнутая некоторыми астрономами, может претендовать на звание крупнейшего скопления связанной материи в космосе.

Действительно, Вселенная настолько велика, что ее трудно понять. С одной стороны, огромность Вселенной заставляет нас чувствовать себя маленькими. Наша короткая жизнь проходит так быстро, что мы умираем, по большей части не подозревая о невероятно большом космосе вокруг нас.Но тот факт, что мы разумны, что мы можем размышлять о далеких от нас звездах и галактиках, делает жизнь во Вселенной поистине удивительной. И мы только начинаем знакомиться с необъятным миром галактик.

---

Дэвид Дж. Эйхер — редактор журнала Astronomy. Его книга 2020 года «Галактики: внутри звездных городов Вселенной» доступна в My Science Shop.

Вот откуда мы знаем, что во Вселенной два триллиона галактик

Представление художника об наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе.Галактики уступают место крупномасштабным… [+] структурам и горячей плотной плазме Большого Взрыва на окраинах. Попытка выяснить, сколько галактик существует во Вселенной, является одним из величайших космических поисков нашего времени.

Пользователь Википедии Пабло Карлос Будасси

Глядя на ночное небо сквозь пелену звезд и плоскость Млечного Пути рядом, вы невольно чувствуете себя маленьким перед великой бездной Вселенной, лежащей за его пределами. Хотя почти все они невидимы для нашего глаза, наша наблюдаемая Вселенная, простирающаяся на десятки миллиардов световых лет во всех направлениях, содержит в себе фантастически большое количество галактик.

Раньше было загадкой, сколько галактик существует, и оценки возрастали от тысяч до миллионов и миллиардов, и все это по мере совершенствования технологии телескопов. Если бы мы сделали самую простую оценку, используя лучшую на сегодняшний день технологию, мы бы заявили, что в нашей Вселенной насчитывается 170 миллиардов галактик. Но мы знаем больше, и наша современная оценка еще больше: два триллиона галактик. Вот как мы туда попали.

Наши самые глубокие исследования галактик могут выявить объекты, находящиеся на расстоянии десятков миллиардов световых лет, но даже с ними… [+] идеальная технология, между самой дальней галактикой и Большим взрывом будет большой разрыв в расстоянии. В какой-то момент наша аппаратура просто не может раскрыть их все.

Цифровой обзор неба Слоана (SDSS)

В идеальном мире мы бы просто пересчитали их всех. Мы направляли бы наши телескопы на небо, покрывали бы его целиком, собирали бы каждый фотон, испускаемый на нашем пути, и обнаруживали бы каждый объект, который был там, каким бы слабым он ни был. Обладая сколь угодно хорошими технологиями и бесконечным количеством ресурсов, мы просто измерим все во Вселенной, и это покажет нам, сколько там галактик.

Но на практике это не сработает. Наши телескопы ограничены в размерах, что, в свою очередь, ограничивает количество фотонов, которые они могут собрать, и разрешение, которого они могут достичь. Существует компромисс между тем, насколько тусклым является объект, который вы видите, и тем, какую часть неба вы можете охватить одновременно. Часть Вселенной затемнена промежуточной материей. И чем дальше объект, тем тусклее он кажется; в какой-то момент источник находится достаточно далеко, и даже наблюдение в течение столетия не обнаружит такую ​​галактику.

Звезды и галактики, которые мы видим сегодня, не всегда существовали, и чем дальше мы уходим, тем ближе к… [+] идеально гладкой становится Вселенная, но есть предел гладкости, которой она могла бы достичь, иначе сегодня у нас вообще не было бы никакой структуры. Чтобы все это объяснить, нам нужна модификация Большого взрыва: космологическая инфляция.

НАСА, ЕКА и А. Фейлд (STScI)

Вместо этого мы можем видеть чистую часть Вселенной, не затрагивая материю, звезды или галактики, как можно глубже.Чем дольше вы смотрите на один участок неба, тем больше света вы соберете и тем больше узнаете о нем. Впервые мы сделали это в середине 1990-х с помощью космического телескопа Хаббла, указав на участок неба, на котором, как было известно, практически ничего нет, и просто сели на это место и позволили Вселенной раскрыть то, что там было.

Пустая область неба, показанная в желтой L-образной рамке, была областью, выбранной для наблюдения… [+] положение оригинального изображения Hubble Deep Field.Без известных звезд или галактик внутри, в области, лишенной газа, пыли или известной материи любого типа, это было идеальное место, чтобы заглянуть в бездну пустой Вселенной.

НАСА / Цифровой обзор неба, STScI

Это была одна из самых рискованных стратегий всех времен. Если бы это не удалось, это было бы пустой тратой более недели времени наблюдений на недавно исправленном космическом телескопе Хаббла, самой популярной обсерватории для сбора данных. Но в случае успеха он обещал показать Вселенную так, как мы никогда раньше не видели.

Мы собрали данные о сотнях орбит на множестве различных длин волн, надеясь выявить галактики, которые были слабее, дальше и труднее увидеть, чем те, которые мы обнаруживали ранее. Мы надеялись узнать, как на самом деле выглядела сверхдалекая Вселенная. И когда это первое изображение, наконец, было обработано и опубликовано, мы получили представление, не похожее ни на что другое.

Первоначальный снимок телескопа Хаббла Deep Field впервые показал некоторые из самых тусклых, самых слабых… [+] когда-либо виденные далекие галактики. Только с многоволновым обзором ультрадалёкой Вселенной с большой выдержкой мы можем надеяться обнаружить эти невиданные ранее объекты.

Р. Уильямс (STScI), команда Hubble Deep Field и НАСА

Куда бы мы ни посмотрели, во всех направлениях были галактики. Не просто несколько, а тысячи и тысячи из них. Вселенная не была пустой и не была темной; он был полон источников света. Насколько мы могли видеть, звезды и галактики были сгруппированы повсюду.

Но были и другие ограничения. Самые далекие галактики вовлечены в расширение Вселенной, в результате чего далекие галактики смещаются в красную сторону за пределы точки, в которой наши оптические и ближние инфракрасные телескопы (такие как Хаббл) могут их обнаружить. Конечные размеры и время наблюдений означали, что можно было увидеть только галактики выше определенного порога яркости. И очень маленькие галактики с малой массой, такие как Segue 3 на нашем заднем дворе, были бы слишком слабыми и маленькими для разрешения.

Во всех карликовых галактиках Segue 1 и Segue 3 присутствует всего около 1000 звезд… [+] с гравитационной массой в 600 000 Солнц. Здесь обведены звезды, составляющие карликовый спутник Segue 1. Если новое исследование верно, то темная материя будет подчиняться разному распределению в зависимости от того, как звездообразование на протяжении истории галактики нагревало ее.

Обсерватории Марла Геха и Кек

Таким образом, мы могли бы преодолеть наши технологические ограничения на этом изображении середины 1990-х годов, но даже в этом случае мы никогда не смогли бы получить все галактики. Лучшей попыткой, которую мы когда-либо предприняли, был телескоп Hubble eXtreme Deep Field (XDF), который представлял составное изображение ультрафиолетовых, оптических и инфракрасных данных.Наблюдая за крошечным участком неба, настолько маленьким, что потребовалось бы 32 миллиона из них, чтобы охватить все возможные направления, в которых мы могли смотреть, мы накопили в общей сложности данные за 23 дня.

Объединив все вместе в одно изображение, мы обнаружили невиданное ранее: в общей сложности около 5500 галактик. Это представляет собой самую высокую плотность галактик, когда-либо наблюдаемую через узкий, похожий на карандаш, луч в космосе.

Обнаружены различные кампании с длительной выдержкой, такие как показанная здесь камера Хаббла eXtreme Deep Field (XDF)… [+] тысячи галактик в объеме Вселенной, который составляет долю миллионной части неба. Но даже со всей мощью Хаббла и всем увеличением гравитационного линзирования все еще есть галактики, которые мы не в состоянии увидеть.

NASA, ESA, H. Teplitz и M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University) и Z. Levay (STScI)

Таким образом, вы можете подумать, что мы можем оценить количество галактик во Вселенной, взяв число, которое мы наблюдали на этом изображении, и умножив его на количество таких изображений, которые потребуются для охвата всего неба.

На самом деле, вы можете получить впечатляющее число, сделав это: 5500, умноженное на 32 миллиона, дает невероятные 176 миллиардов галактик.

Но это не оценка; это нижний предел. Нигде в этой оценке не появляются слишком слабые, слишком маленькие или слишком близкие к другим галактики. Нигде не появляются галактики, затененные нейтральным газом и пылью, а также галактики, находящиеся за пределами возможностей Хаббла по красному смещению. Тем не менее, поскольку эти галактики существуют поблизости, они должны существовать и в молодой, далекой Вселенной.

Галактик, сравнимых с современным Млечным Путем, много, но более молодые галактики, которые относятся к Млечному Пути… [+] Путеподобные по своей природе меньше, голубее, более хаотичны и в целом богаче газом, чем галактики, которые мы видим сегодня. Для первых галактик это должно быть доведено до крайности, и оно остается в силе с тех пор, как мы когда-либо видели.

НАСА и ЕКА

Важная составляющая, которая нам нужна, чтобы дать истинную оценку, — это то, как точно формируется структура во Вселенной.Если мы сможем запустить симуляцию, которая начинается с:

• ингредиенты, из которых состоит Вселенная,
• правильные начальные условия, отражающие нашу реальность,
• и правильные законы физики, описывающие природу,

мы можем моделировать эволюцию такой Вселенной. Мы можем смоделировать, когда формируются звезды, когда гравитация стягивает материю в достаточно большие скопления, чтобы создать галактики, и сравнивать то, что предсказывает наше моделирование, с Вселенной, как близкой, так и далекой, которую мы действительно наблюдаем.

Удивительно, но в ранней Вселенной было больше галактик, чем сегодня. Но неудивительно, что они меньше, менее массивны, и им суждено слиться в старые спирали и эллипсы, которые доминируют во Вселенной, в которой мы живем в настоящее время. Симуляции, которые лучше всего соответствуют реальности, содержат темную материю, темную энергию и небольшие зародышевые флуктуации, которые со временем вырастут в звезды, галактики и скопления галактик.

Наиболее примечательно то, что когда мы смотрим на симуляции, которые лучше всего соответствуют наблюдаемым данным, мы можем выделить, основываясь на нашем самом передовом понимании, какие глыбы структуры должны соответствовать галактике в нашей Вселенной.

Моделирование крупномасштабной структуры Вселенной. Определение того, какие регионы являются плотными и… [+] достаточно массивными, чтобы соответствовать галактикам, включая количество существующих галактик, является проблемой, к которой космологи только сейчас приступают.

Доктор Зария Лукич

Когда мы делаем именно это, мы получаем число, которое является не нижним пределом, а скорее оценкой истинного числа галактик, содержащихся в нашей наблюдаемой Вселенной.Замечательный ответ?

На сегодняшний день в нашей наблюдаемой Вселенной должно существовать два триллиона галактик.

Тем не менее, это число так заметно отличается от нижней оценки, которую мы получили на изображении экстремального глубокого поля Хаббла. Два триллиона против 176 миллиардов означают, что более 90% галактик в нашей Вселенной находятся за пределами возможностей обнаружения даже величайшей обсерватории человечества, даже если мы ищем почти месяц за раз.

Две близлежащие галактики в ультрафиолетовом изображении поля ТОВАРЫ-Юг, одна из которых… [+] активно формируются новые звезды (синие) и другая, которая представляет собой просто обычную галактику. На заднем плане также видны далекие галактики с их звездным населением. Несмотря на то, что они встречаются реже, все еще существуют галактики позднего периода, активно формирующие огромное количество новых звезд.

НАСА, ЕКА, П. Ош (Женевский университет) и М. Монтес (Университет Нового Южного Уэльса)

Со временем галактики сливались и росли, но маленькие, слабые галактики все еще остаются сегодня.Даже в нашей собственной Местной группе мы все еще открываем галактики, содержащие всего лишь тысячи звезд, а число известных нам галактик увеличилось до более чем 70. Самые тусклые, самые маленькие и самые далекие галактики из всех продолжают оставаться неоткрытыми. , но мы знаем, что они должны быть там. Впервые мы можем научно оценить, сколько галактик во Вселенной.

Следующий шаг в великой космической головоломке — найти и охарактеризовать как можно больше из них, а также понять, как выросла Вселенная.Во главе с космическим телескопом Джеймса Уэбба и наземными обсерваториями следующего поколения, включая LSST, GMT и ELT, мы готовы открыть до сих пор невидимую Вселенную, как никогда раньше.

Сколько существует галактик?

НАСА; ЭКА; Г. Иллингворт, Д. Маги и П. Ош, Калифорнийский университет, Санта-Круз; Р. Боуэнс, Лейденский университет; и команда HUDF09

На протяжении сотен тысяч лет человечество смотрело в ночное небо с одним вопросом: что еще там?

Луна (8), конечно, и солнце.И по мере того, как наш взгляд на ночное небо стал более четким, мы обнаружили и другие объекты, такие как семь других планет, вращающихся вокруг Солнца и их многочисленных спутников. Мы заметили кометы и астероиды, черные дыры и галактики, набитые миллионами звезд. В особенно темные ночи вы даже можете разглядеть края нашей собственной галактики Млечный Путь.

Так сколько именно галактик существует? Текущие оценки предполагают, что в наблюдаемой Вселенной может быть до 2 триллионов — , это триллион с T — галактик.

Каждая галактика имеет свой уникальный набор особенностей и характеристик. В течение миллионов лет они образуют газы, пыль, звезды, планеты и луны. В центре большинства галактик находится сверхмассивная черная дыра, которая притягивает ближайшие звезды.

Знаменитый астроном Эдвин Хаббл стал первым, кто разработал галактическую систему классификации небесных объектов в 1926 году. Согласно его (очень упрощенной) классификации существует пять основных типов галактик: спиральные, спиральные с перемычкой (Млечный Путь — это спиральные), линзовидные, эллиптические и неправильные.

Межгалактическая арифметика Небольшой раздел Глубокого исследования происхождения великих обсерваторий (GOODS), который объединяет данные космического телескопа Хаббл, космического телескопа Спитцер и рентгеновской обсерватории Чандра.

НАСА, ЕКА, группа GOODS и М. Джавалиско (Массачусетский университет, Амхерст)

Только в последние годы мы смогли оценить и понять, сколько еще есть во Вселенной.Ученые используют такие телескопы, как космический телескоп Хаббла на орбите Земли и рентгеновскую обсерваторию Чандра, а также очень большой наземный телескоп Европейской южной обсерватории, чтобы проводить галактические исследования и определять, сколько галактик находится на участке неба размером с булавочную головку. удерживается на расстоянии вытянутой руки.

Считать галактики — это как играть в космическую игру Где Уолдо . Перед астрономами стоит задача подсчитать каждую галактику, которую они могут найти в этом крошечном кусочке космоса, а затем экстраполировать их на все небо.

Вырезать часть неба и идентифицировать все галактики в нем в широком спектре длин волн — непростая задача. Вы должны бороться с пылью и другим веществом, которое может ослабить свет галактики. И Хабблу и другим телескопам требуется много времени, чтобы сделать эти изображения и соединить их вместе.

Несомненно, есть галактики, которые мы даже не можем видеть. Поскольку наша Вселенная расширяется, некоторые очень далекие и старые галактики, образовавшиеся вскоре после Большого взрыва, удаляются от нас быстрее скорости света.Обнаружить их современными технологиями практически невозможно.

Хаббл уходит глубоко Это изображение, выпущенное в 2012 году, представляет собой композицию изображений, сделанных космическим телескопом Хаббла в течение 10 лет. Здесь изображено более 5500 галактик.

НАСА, ЕКА, Г. Иллингворт, Д. Маги и П. Ош (Калифорнийский университет, Санта-Крус), Р. Боуэнс (Лейденский университет) и группа HUDF09

Во многом мы должны благодарить космический телескоп Хаббла за то, что он осветил наше место во Вселенной.Когда он не гоняется за кометами или не считает планетарные кольца, Хаббл периодически делает подробные снимки крошечных кусочков неба. Хаббл выпустил первый обзор Deep Field в 1995 году. в 2016 году. Изображение произвело революцию в астрономии. По сверкающему изображению астрономы заметили около 1500 сверкающих галактик.Последующие изображения показали еще больше.

В 2012 году был опубликован снимок телескопа Хаббла eXtreme Deep Field. В течение десяти лет телескоп делал снимки крошечного участка неба в общей сложности 50 дней. На нем был виден кусочек неба — если быть точным, около одной тридцатидвухмиллионной части неба, — усеянный мерцающими галактиками всех форм и размеров. Используя это новое изображение, астрономы подсчитали, что в наблюдаемой Вселенной может быть от 100 до 200 миллиардов галактик.

Но всего четыре года спустя группа исследователей из Ноттингемского университета повторно проанализировала изображения Хаббла и оценила данные других обсерваторий, увеличив количество галактик во всей Вселенной в 10–2 триллиона раз.Астрономы опубликовали свои новые данные в Astrophysical Journal.

«Уму непостижимо, что более 90 процентов галактик [наблюдаемой] Вселенной еще предстоит изучить», — сказал тогда изданию Atlantic астрофизик Кристофер Конселис из Ноттингемского университета в Великобритании. «Кто знает, какие интересные свойства мы обнаружим, когда откроем эти галактики с помощью телескопов будущих поколений?»

Оценки следующего поколения Космический телескоп Джеймса Уэбба.

НАСА

В каком-то смысле мы играем со вселенной в кошки-мышки. Мы изо всех сил пытаемся разработать инструменты, достаточно мощные, чтобы замечать галактики, которые удаляются от нас с головокружительной скоростью. Предстоящий космический телескоп Джеймса Уэбба должен взять на себя бразды правления Хаббла в качестве выдающегося космического телескопа для наблюдения за галактиками.

Инфракрасная обсерватория в 100 раз мощнее, чем Хаббл, и она сможет исследовать космос более подробно, чем когда-либо прежде, выявляя далекие галактики, слишком слабые для того, чтобы их могли увидеть телескопы предыдущего поколения.Астрономы надеются увидеть галактики, которые образовались сразу после Большого взрыва, примерно 13,5 миллиардов лет назад. Это даст нам самый близкий взгляд на начало всего.

Дженнифер Леман Дженнифер Леман — научный журналист и редактор новостей Popular Mechanics, где она пишет и редактирует статьи о науке и космосе.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

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 крайней мере в десять раз больше темной материи, чем во всех звездах и газе вместе взятых. И все это удерживается гравитацией.

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 дней) 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.

Формирование

После Большого взрыва Вселенная состояла из излучения и субатомных частиц. Что произошло дальше, остается предметом споров: медленно ли маленькие частицы объединялись и постепенно образовывали звезды, звездные скопления и, в конце концов, галактики? Или Вселенная сначала была организована как огромные сгустки материи, которые позже разделились на галактики?

Столкновения

На форму галактик влияют их соседи, 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.

Недавние открытия

Дата	Открытие
22 февраля 2021 г.	Глаз в небе (NGC4826)
18 января 2021 г.	Цвета затерянной галактики (NGC 4535)
14 января 2021 г.	Магнитный хаос, скрытый в галактике Водоворот
12 января 2021 г.	Миссии НАСА помогают исследовать «старую верную» активную галактику
7 января 2021 г.	Хаббл демонстрирует 6 слияний галактик
21 декабря 2020 г.	Бледные остатки нитей (NGC 1947)
7 декабря 2020 г.	Звездная кузница (NGC 1792)
18 ноября 2020 г.	16-летняя космическая тайна разгадана, раскрытие звездного недостающего звена
9 ноября 2020 г.	Корчащиеся гиганты (LRG-3-817)
26 октября 2020 г.	Красота из хаоса (NGC 34)
22 сентября 2020 г.	Сонификация данных: звуки со всего Млечного Пути
27 августа 2020 г.	Хаббл нанес на карту гигантский ореол вокруг галактики Андромеды
25 августа 2020 г.	Миссии НАСА исследуют активную галактику TIE Fighter
10 августа 2020 г.	Кольцо звездного дикого огня (NGC 1614)
13 июля 2020 г.	A frEGGs-cell Discovery (J025027.7+600849)
29 июня 2020 г.	Пернатые птицы (NGC 2275)
15 июня 2020 г.	Яркая находка (PLCK G045.1+61.1)
1 июня 2020 г.	Звездные снежинки (NGC 6441)
18 мая 2020 г.	Звездный блеск в черном поле (ESO 461-036)
11 мая 2020 г.	Изгиб моста между двумя скоплениями галактик (Abell 2384)
6 апреля 2020 г.	Кольца за кольцами (NGC 2273)
20 февраля 2020 г.	За гранью, ореол Галактики Сомбреро предполагает бурное прошлое
3 февраля 2020 г.	Великий замысел природы (NGC 5364)

Сколько существует галактик?

Невозможно знать наверняка, но Хаббл показал, что во Вселенной существует не менее 100 миллиардов галактик.Однако это может быть консервативной оценкой — по другим оценкам, общее количество галактик составляет 2 триллиона.

Это все галактики, так что вот: раз, два, три…
Изображение предоставлено Хабблом.

Что такое галактика

Прежде чем мы начнем искать галактики и считать их, нам нужно знать, что такое галактика.

По сути, галактика представляет собой огромное скопление газа, пыли и миллиардов звезд , связанных вместе гравитацией. Хотя расстояния между звездами в одной и той же галактике могут быть огромными, важно, что все они связаны в единое скопление гравитацией — вот что делает его галактикой.В центре большинства галактик есть сверхмассивная черная дыра, которая помогает удерживать их вместе. Как следует из названия, сверхмассивные черные дыры — это чрезвычайно массивные черные дыры — они имеют массу порядка миллионов или даже миллиардов солнечных масс.

Существует три типа галактик : эллиптические, спиральные и неправильные. Название в значительной степени описывает общую форму галактики: эллиптические галактики выглядят как «яйцо» света (эллипс), спиральные галактики протягивают руки вокруг центральной выпуклости, а неправильные галактики — это почти все, что не является спиральным или эллиптическим.Млечный Путь, наша собственная галактика, представляет собой спиральную галактику. Кажется странным, что сложные и разнообразные системы, такие как галактики, принимают такое небольшое количество форм. Исследователи до сих пор точно не знают, почему это происходит, но эти общие формы, вероятно, являются результатом скорости вращения, времени и гравитации.

Галактика Вертушка, NGC 5457. Классическая спиральная галактика. Кредиты изображения: Хаббл.

Галактики также могут сильно различаться по размеру, а это означает, что некоторые из них видны лучше, чем другие. Карликовые галактики имеют от 100 миллионов до нескольких миллиардов звезд (очень мало по сравнению с 200-400 миллиардами звезд Млечного Пути), размером «всего» 300 световых лет.Между тем, «IC 1101» — это самая большая галактика, которая когда-либо была обнаружена в наблюдаемой Вселенной, простирающаяся на колоссальные 210 000 световых лет в поперечнике.

В поисках галактик

Так как же искать галактики? Мы все можем видеть (в ясные ночи) яркую молочную полосу, которая дала название нашей галактике. Более 2000 лет назад греческий философ Демокрит (450–370 гг. до н. э.) предположил, что полоса может состоять из далеких звезд, и это была удивительно проницательная идея. Конечно, есть много вещей, о которых Демокрит не мог знать, и только в 1610 году итальянский астроном Галилео Галилей использовал телескоп для изучения Млечного Пути и обнаружил, что он состоит из огромного количества тусклых и очень далекие звезды.

Перенесемся в современность. Очевидно, что телескопы стали намного лучше. Но одной из самых больших проблем для всех телескопов является атмосфера, которая содержит много светового загрязнения и искажения электромагнитного излучения. К счастью, астрономы обошли эту проблему, построив космические телескопы — да, у нас есть телескопы в открытом космосе. Самый известный, хотя и не первый, — это телескоп «Хаббл» . Хаббл — это жизненно важный исследовательский инструмент, который предоставил бесценный кладезь данных.Среди прочего, знаменитый снимок Hubble Deep Field, сделанный в середине 1990-х годов, дал первое реальное представление о населении галактик во Вселенной.

Галактики Антенны, показанные здесь, в конечном итоге сольются. Кредиты изображения: Хаббл.

Но даже с помощью Хаббла подсчет галактик чрезвычайно сложен из-за того простого факта, что Вселенная очень большая. Смотреть во всех направлениях и сосчитать все галактики практически невозможно, поэтому вместо этого астрономы просто сосредотачиваются на секторе ночного неба, считают там галактики и экстраполируют на основе этого значения.Конечно, это может привести к некоторым неточностям, но, учитывая огромные размеры Вселенной и количество галактик, неточности вряд ли будут значительными.

Сколько галактик

Итак, вернемся к вопросу: сколько существует галактик? Первые измерения 1990-х годов показали, что во Вселенной 90 207 200 миллиардов галактик 90 208 . Однако эта цифра вряд ли может быть достоверной. Последующие чувствительные наблюдения показали, что многие слабые галактики не наблюдались с первого раза.Самое последнее и, вероятно, самое точное исследование показало, что реальное количество галактик в десять раз больше: так что всего во Вселенной 2 триллиона галактик , или 2000 миллиардов, если хотите.

В конце 2016 года Кристофер Конселис, профессор астрофизики Ноттингемского университета, вместе с несколькими коллегами провели своего рода археологическую космологию: они рассчитали плотность галактик, а также объем одной небольшой области пространства за другой.Это кропотливое исследование стало кульминацией 15-летнего исследования и позволило команде установить, сколько галактик мы пропустили. Команда обнаружила, что изначально астрономы пропустили множество галактик, потому что они были слабыми и очень далекими.

«Мы пропускаем подавляющее большинство галактик, потому что они очень слабые и далекие. Количество галактик во Вселенной — фундаментальный вопрос в астрономии, и он уму непостижим, что более 90% галактик в космосе еще предстоит изучить.Кто знает, какие интересные свойства мы обнаружим, изучая эти галактики с помощью телескопов следующего поколения?»

Каждое светлое пятнышко — это галактика, некоторым из которых уже 13,2 миллиарда лет. По оценкам, Вселенная содержит от 200 миллиардов до 2 триллионов галактик. Кредиты изображения: Хаббл.

Поскольку многие из очень далеких галактик также тусклые, кажется, что общее число галактик в настоящее время уменьшается с течением времени. Однако более важный вывод здесь заключается в том, что мы все еще видим лишь очень маленькую часть Вселенной.Кто знает, что мы можем упустить. В исследовании также говорится, что реальное количество галактик может быть еще выше — до 10 триллионов галактик.

«Уму непостижимо, что более 90% галактик во Вселенной еще не изучены», — прокомментировал Конселис. «Кто знает, какие интересные свойства мы обнаружим, когда будем наблюдать за этими галактиками с помощью телескопов следующего поколения?» он сказал в заявлении.

Бонус: Сколько планет во Вселенной?

Если вы все еще пытаетесь понять количество галактик, вот еще один.Оценка количества планет во Вселенной является гораздо более приблизительной цифрой и больше зависит от дедукции, чем от прямого наблюдения. Но ради удовольствия, давайте проведем простую математику. Допустим, есть 2 триллиона галактик. Млечный Путь — довольно средняя галактика, в ней более 200 миллиардов планет. Если мы экстраполируем на основе этого, мы получим 400 миллиардов триллионов планет во Вселенной . Это 400 000 000 000 000 000 000 000 планет.

Опять же, это, безусловно, приблизительное и неточное с научной точки зрения, но это то, что следует учитывать, когда вы чувствуете, что вы очень важны.

Сколько галактик во Вселенной?

В науке замечательно то, что она постоянно ищет новые доказательства, пересматривает оценки, отбрасывает теории и иногда открывает аспекты Вселенной, о существовании которых мы никогда не подозревали.

Наилучшая наука скептически относится к себе, всегда исследуя свои теории, чтобы выяснить, где они могут быть ошибочными, и серьезно обдумывая новые идеи, чтобы увидеть, смогут ли они лучше объяснить наблюдения и данные.

Это означает, что всякий раз, когда я делаю какой-то вывод, к которому пришла наука, вы не можете вернуться через несколько лет и бросить этот ответ мне в лицо. Наука меняется, это не моя вина.

Я понимаю, VY Большого Пса больше не самая большая звезда, это то, чем сейчас является самая большая звезда.УЙ Скути? Это то, что есть сегодня, но я уверен, что это будет совершенно другая звезда, когда вы увидите это через несколько лет.

Я хочу сказать, что наука меняется, цифры обновляются, и нам не нужно беспокоиться, когда это происходит. Изменения — это хорошо. Итак, неудивительно, что мне нужно обновить оценку количества галактик в наблюдаемой Вселенной. Еще пару недель назад установленное количество галактик составляло около 200 миллиардов галактик.

Джасинта изучает далекие галактики, подобные тем, что показаны на этом изображении с космического телескопа Хаббла, используя новую технику «суммирования» для сбора информации, доступной только при наблюдениях с помощью радиотелескопа.Предоставлено: НАСА, STScI и ESA.

Но новая статья, опубликованная в Astrophysics Journal, пересмотрела оценку количества галактик в 10 раз, с 200 миллиардов до 2 триллионов. 200 миллиардов, у меня в голове крутится голова, я все время говорю миллиард. Но 2 триллиона? Это просто непонятная цифра.

Означает ли это, что все предыдущие оценки количества звезд также завышены? На самом деле это не так.

Наблюдаемая Вселенная имеет размеры 13,8 миллиардов световых лет во всех направлениях.Это означает, что на самом краю того, что мы можем видеть, свет покинул этот регион 13,8 миллиарда лет назад. Кроме того, расширение Вселенной распространилось на эти регионы на расстоянии 46 миллиардов световых лет.

Имеет ли это смысл? Свету, который вы видите, 13,8 миллиарда световых лет, но сейчас он находится на расстоянии 46 миллиардов световых лет. Это означает, что расширение пространства растянуло свет от всех фотонов, пытающихся достичь нас.

То, что в прошлом могло быть видимым или ультрафиолетовым излучением, сместилось в инфракрасное и даже в микроволны на самом краю наблюдаемой Вселенной.54 килограмма, включая обычную материю и темную материю. Им также известно соотношение обычной материи и темной материи, поэтому они могут рассчитать общее количество обычной массы во Вселенной.

В прошлом астрономы разделили эту общую массу на количество галактик, которые они могли видеть в исходных данных Хаббла, и определили, что существует около 200 миллиардов галактик.

Астрономы использовали новый метод для оценки галактик, и это довольно круто. Астрономы использовали космический телескоп Хаббла, чтобы заглянуть в, казалось бы, пустую часть неба и определить все галактики в ней.Это сверхглубокое поле Хаббла, и это одна из самых удивительных фотографий, которые когда-либо делал Хаббл.

Сверхглубокое поле Хаббла видно в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном свете. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Х. Теплиц и М. Рафельски (IPAC/Caltech), А. Кукемор (STScI), Р. Виндхорст (Университет штата Аризона) и З. Левэй (STScI)

Астрономы кропотливо преобразовали это изображение галактик в трехмерную карту размеров и местоположений галактик. Затем они использовали свои знания о структуре галактик ближе к дому, чтобы дать более точную оценку того, как должны выглядеть галактики там, на самом краю наших наблюдательных возможностей.

Например, Млечный Путь окружен примерно 50 карликовыми галактиками-спутниками, каждая из которых имеет долю массы Млечного Пути.

Распознав, какие основные галактики являются более крупными, они смогли рассчитать распределение меньших, более тусклых карликовых галактик, которые не были видны на изображениях Хаббла.

Другими словами, если далекая Вселенная подобна ближней Вселенной, а это один из принципов современной астрономии, то далекие галактики имеют такое же строение, как и близлежащие галактики.

Это не означает, что Вселенная больше, чем мы думали, или что в ней больше звезд, это просто означает, что во Вселенной больше галактик, в которых меньше звезд. Есть большие главные галактики, а затем гладкая кривая распределения меньших и меньших галактик вниз к крошечным карликовым галактикам. Общее количество звезд получается таким же.

Карликовая галактика Форнакс — одна из соседних карликовых галактик Млечного Пути. Фото: ESO

Галактики, которые мы видим, — это лишь верхушка галактического айсберга.На каждую видимую нами галактику приходится еще 9 более слабых галактик меньшего размера, которые мы не можем видеть.

Конечно, всего через несколько лет мы сможем увидеть эти более тусклые галактики. Когда космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба будет запущен в октябре 2018 года, он будет нести зеркало телескопа с собирающей поверхностью 25 квадратных метров по сравнению с 4,5 квадратных метра Хаббла.

Кроме того, Джеймс Уэбб — это инфракрасный телескоп, специализированный инструмент для наблюдения за более холодными объектами и галактиками, находящимися в миллиардах световых лет от нас.Те виды галактик, о которых Хаббл может только намекать, Джеймс Уэбб сможет увидеть непосредственно.

Итак, почему мы не видим галактики во всех направлениях нашими глазами? На самом деле это старая головоломка, предложенная Вильгельмом Ольберсом в 1700 году и названная соответственно парадоксом Ольбера. Мы написали об этом целую статью, но основная идея заключается в том, что если вы посмотрите в любом направлении, вы в конечном итоге наткнетесь на звезду. Он может быть близко, как Солнце, или очень далеко, но в любом случае это должны быть звезды во всех направлениях.Это означает, что все ночное небо должно быть таким же ярким, как поверхность звезды. Понятно, что нет, но почему?

На самом деле, имея в 10 раз больше галактик, вы могли бы переформулировать парадокс и сказать, что во всех направлениях вы должны смотреть на галактику, но это не то, что вы видите.

Частичная карта распределения галактик в SDSS, уходящих на расстояние 7 миллиардов световых лет. То количество кластеров галактик, которое мы наблюдаем сегодня, является признаком того, как гравитация действовала в течение космического времени, и позволяет проверить, верна ли общая теория относительности в этих масштабах.(М. Блэнтон, SDSS)

Кроме вас. Куда бы вы ни посмотрели, во всех направлениях, вы видите галактики. Просто эти галактики смещены из видимого спектра в инфракрасный, так что ваши глазные яблоки не могут их воспринимать. Но они есть.

Когда вы видите небо в микроволнах, оно действительно светится во всех направлениях. Это Космическое Микроволновое Фоновое Излучение, сияющее за всеми этими галактиками.

Оказывается, во Вселенной в 10 раз больше галактик, чем считалось ранее — 2 триллиона галактик.Не в 10 раз больше звезд или массы, эти числа остались прежними.

И как только Джеймс Уэбб запустится, эти цифры будут снова уточнены, чтобы быть еще более точными. 1,5 триллиона? 3,4 триллиона? Следите за лучшим номером.

Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 7:20 — 2,7 МБ)

Подписаться: Apple Podcasts |

Подкаст (видео): Скачать (Продолжительность: 7:22 — 95,2 МБ)

Подписаться: Apple Podcasts |

Нравится:

Нравится Загрузка…

Небесные Рассказчики — Галактики

Занятия SkyTellers Galaxies для детей младшего возраста

См. также:
Мероприятия и ресурсы LPI Family Event Galaxies
Мероприятия и ресурсы средней школы Stars and Galaxies

О галактиках

О нашей Галактике — Млечном Пути

Что такое Млечный Путь?
Млечный Путь — это галактика, медленно вращающееся скопление из более чем 200 миллиардов звезд! Это одна из многих галактик в нашей Вселенной.

Что такое галактика?
Галактики представляют собой большие скопления звезд, газа и пыли. В них могут быть от миллионов до миллиардов звезд, объединенных в скопление за счет гравитационного притяжения друг к другу. Большинство галактик плоские, но бывают и разной формы – спиральные, эллиптические и неправильные.

Как выглядит Млечный Путь?
Наша галактика Млечный Путь немного похожа на вертушку. Это спиральная галактика диаметром около 100 000 световых лет с выпуклостью в центре (называемой ядерной выпуклостью), которая содержит ядро, широкий плоский диск с отчетливыми спиральными рукавами и окружающий ореол из звезд.В нашем Млечном Пути есть несколько «спиральных рукавов»: Стрелец, Лебедь, Персей и Орион. Наша Солнечная система расположена на внутреннем краю рукава Ориона. Наша галактика медленно вращается, и наша Солнечная система вращается вместе с ней. Нашей Солнечной системе требуется около 250 миллионов лет, чтобы совершить один полный оборот вокруг центра галактики.

В разных частях галактики содержится разное количество звезд. В центре галактики, в ядерной выпуклости, находятся старые звезды, богатые металлами.Горячие молодые звезды, богатые металлами, такие как наше Солнце, существуют в пыльных рукавах диска. Они, как правило, голубоватого цвета, что придает диску синий оттенок. Старые, бедные металлами звезды существуют во внешнем гало нашей галактики. Это самые ранние сформировавшиеся звезды в нашей галактике.

Инфракрасное изображение спиральной галактики (NGC 7331), полученное космическим телескопом NASA Spitzer. Ученые считают, что эта галактика похожа на нашу с закрученными рукавами и центральной выпуклостью. Эта галактика находится примерно в 50 миллионах световых лет от Земли, в созвездии Пегаса.Изображение предоставлено НАСА, Лабораторией реактивного движения, Калифорнийским технологическим институтом и Научным институтом космического телескопа.

Снимок спиральной галактики (NGC4114), сделанный космическим телескопом Хаббла, расположенной примерно в 60 миллионах световых лет от Земли. Изображение предоставлено AURA, Научным институтом космического телескопа и НАСА.
Великолепные детали пыльной спиральной галактики

Снимок спиральной галактики (NGC3949), полученной космическим телескопом Хаббла, на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли, расположенной в направлении Большой Медведицы.Ученые считают, что эта галактика похожа на нашу по форме и структуре, и они изучают ее, чтобы получить представление о Млечном Пути. Подобно Млечному Пути, здесь есть голубой диск молодых звезд с ярко-розовыми областями, где, как считается, звезды рождаются. Центральная выпуклость состоит из более старых и красных звезд.
Изображение предоставлено НАСА, Европейским космическим агентством и командой наследия Хаббла (Научный институт космического телескопа/AURA)

Инфракрасное изображение галактики Млечный Путь с ребра, полученное космическим аппаратом Cosmic Background Explorer (COBE) во время его орбиты вокруг Земли.Изображение предоставлено НАСА.
Вид Млечного Пути с борта COBE

Где мы находимся в галактике Млечный Путь?
Мы находимся в одном из спиральных рукавов, примерно в 25 000 световых лет от центра галактики Млечный Путь — или примерно на полпути от центра.

Видишь ли ты Млечный Путь? Да! Очень темной ночью, вдали от ярких огней, вы можете увидеть в небе слабую туманную или молочную полосу. Это Млечный Путь.Туманный внешний вид возникает из-за того, что очень много звезд очень далеки; ваш глаз не может различить звезды как отдельные точки света. С помощью бинокля или телескопа можно увидеть отдельные звезды.

Почему Млечный Путь мы видим полосой на небе? Млечный Путь подобен большому плоскому диску в космосе. Мы смотрим в широкую часть диска, когда смотрим на полосу на небе.

Откуда взялась наша галактика?
Некоторые звезды и звездные скопления в Млечном Пути образовались в результате коллапса больших вращающихся газовых облаков вскоре после образования Вселенной, тогда как другие образовались позже.Некоторые звезды пришли из других галактик, которые были втянуты (или «съедены») нашей растущей галактикой.

Самые ранние звезды образовались из водорода и гелия. По мере взросления они создавали новые, более тяжелые элементы. Когда эти звезды в конце концов взорвались, превратившись в огромные сверхновые, они высвободили более тяжелые элементы, которые присоединились к другим газам и пыли, сформировав более поздние звезды. Звезды все еще формируются, развиваются и умирают, каждая из которых вносит свой вклад в образование газа и пыли в нашей Галактике — каждая вносит свой вклад в формирование других звезд.

Существуют ли другие галактики?
Да! В нашей Вселенной есть миллиарды других галактик.

Галактики организованы в кластеры. Наша галактика Млечный Путь является частью Местной группы, скопления около 35 галактик, включая галактику Андромеды.

Изображение глубокого поля космического телескопа Хаббла показывает не менее 1500 галактик в кадре, который «покрывает пятнышко неба шириной всего в десять центов на расстоянии 75 футов». Такие многочисленные галактики наблюдаются во всех направлениях в пространстве.