Что такое галактика и сколько их?
ГалактикаОдна из величайших загадок Вселенной состоит в том, что бесконечные триллионы звезд не разбросаны равномерно в космическом пространстве. Нет, звезды группируются в галактики, точно так же, как люди собираются в городах, оставляя незаселенными пространства между ними.
Название нашей Галактики — Млечный Путь. Это огромный вращающийся плоский диск, состоящий из газа, пыли и около 200 миллиардов звезд. Расстояние между соседними звездами в галактике составляет триллионы километров пустого космического пространства. Наше Солнце, одна из множества звезд, населяющих галактику, находится на ее периферии.
Галактика Млечный Путь
Галактика Млечный ПутьКогда мы глядим в ночное небо, то смотрим сквозь звезды, как через дождевые капли, прилипшие к оконному стеклу. Все отдельные звезды, которые мы видим на небе, принадлежат Млечному Пути. Наша Галактика имеет спиральную форму. Сверху она выглядит как вихрь звезд. Звезды вращаются вокруг центра галактики, как планеты вращаются вокруг звезд.
Чтобы совершить один оборот в этой звездной карусели, Солнцу требуется около 200 миллионов лет, а движется оно со скоростью ни много ни мало 940000 километров в час. Со стороны галактика выглядит как диск с возвышением в центре. Яркая белая полоса, пересекающая небо в ясную ночь,— часть этого диска.
Другие галактики
Такой мы видим нашу Галактику. Если бы мы могли выбраться за ее пределы, то смогли бы увидеть Вселенную во всей ее первозданной красоте: огромное непроницаемо – черное пространство, по которому рассыпаны ярко освещенные галактики, как освещенные острова в ночном море. Млечный Путь сам по себе огромное космическое образование, но это только одна из 100 миллиардов галактик доступного для наблюдения космоса.
Хотя каждая галактика — это скопление миллионов солнц, но они расположены так далеко от нас, что воспринимаются как довольно тусклые туманности. С помощью маленького телескопа можно рассмотреть несколько десятков галактик. Ну а если использовать наисовременнейший мощный телескоп, то можно не только рассмотреть множество галактик, но и разглядеть в некоторых галактиках отдельные звезды.
Галактика Туманность Андромеды
Галактика Туманность АндромедыВ очень ясную ночь иногда удается разглядеть Галактику Туманность Андромеды, ближайшую соседку Млечного Пути. Причем для этого не нужен никакой оптический прибор. Так же, как Млечный Путь, туманность Андромеды — спираль. Более половины всех галактик имеют спиральную форму. Такие галактики, похожие на колесо деревенской прялки, содержат новые, старые и среднего возраста звезды.
Галактики другой формы
Существуют галактики эллиптической формы. Это огромные закругленные мячи, состоящие из миллиардов звезд. Некоторые из таких галактик почти идеально круглые, другие слегка сплюснуты. В эллиптических галактиках звезды очень кучно вращаются вокруг центра, напоминая рой пчел. Чаще все го эллиптические галактики состоят из старых звезд, многие из которых — красные гиганты.
Поэтому эллиптические галактики почти всегда светятся красным или оранжевым светом. Бывают галактики и других форм. Есть галактики, напоминающие по форме двояковыпуклую линзу, или спиралеобразные галактики без утолщения в центре. Есть галактики, которые вообще не имеют какой-либо формы. Такие галактики называют иррегулярными.
Происшествия с галактиками
Хотя со стороны галактики выглядят как мирные и безмятежные скопления звезд, их наружность может оказаться весьма обманчивой. Эти миры служат ареной сильнейших природных потрясений, галактическим эквивалентом землетрясений и извержений вулканов. Вот современный пример. Из центра галактики М87 произошел чудовищный выброс иссиня – белого раскаленного газа. Освободилось в пространство огромное количество энергии. Огненный язык выброшенного газа имеет в длину около 5000 световых лет. Ученые думают, что черная дыра в центре галактики, поглощающая космическую пыль и целые звезды, является источником этого устрашающе – величественного представления.
Столкновения галактик
Столкновения галактикИногда галактики сталкиваются друг с другом. Так как между звездами галактик много пустого пространства, то галактики обычно свободно проходят своим путем, не «замечая» столкновения. Из-за огромных размеров галактик такие столкновения длятся отнюдь не несколько минут, а несколько миллионов лет. Ученые в таких случаях моделируют столкновение на компьютере.
Таким образом, можно показать, что произойдет при близком соприкосновении галактик, и как они будут выглядеть после него. Когда одна галактика внедряется в другую, они начинают действовать друг на друга своими гравитационными полями. При этом звезды смещаются со своих прежних положений, разрушая первоначальную форму галактики. Например, завиток спиральной галактики может вытянуться в сторону приблизившейся эллиптической галактики. Две галактики могут слиться после столкновения, образовав новую галактику, большую, чем две исходные.
Образование галактик
Некоторые ученые подозревают, что современные невозможно большие галактики образовались от слияния более мелких звездных скоплений. Например, эллиптическая галактика может образоваться от слияния двух спиральных. Сейчас наблюдению доступны галактики, удаленные от нас на 2 миллиона световых лет. Это означает, что астрономы видят галактики такими, какими они были 2 миллиона лет назад. Так вот, чем более древние галактики мы видим, тем мельче они становятся. Более того, мелкие древние галактики, как правило, бесформенны. Ученые считают, что для образования такой спиральной галактики, как наш Млечный Путь, требуется слияние 10 – 100 мелких галактик.
Интересные статьи:
Рейтинг: 4.9/5. Из 67 голосов.
Please wait…
www.voprosy-kak-i-pochemu.ru
Галактики Вселенной
Галактики Вселенной
В прошлый раз мы говорили о том, что галактики Вселенной еще в начале прошлого столетия были неизвестны людям. Но сейчас мы знаем богатство их форм и устройства, длинную историю и причудливый нрав — острова звезд мигрируют по космосу, танцуют друг с другом и сливаются вместе. О разнообразии галактик и пойдет сегодня речь.
Что есть галактика?
Галактика часто воображается нами такой, какой традиционно показывается в энциклопедиях и документальных фильмах — громадной спиралью из голубоватого дыма, в котором прячутся гроздья звезд, посередине которой ярко светит ядро. Однако такой «звездный остров» — всего лишь одна разновидность правильных структур. Ведь бывают и неправильные галактики, лишенные выраженных ядер и рукавов — они бултыхаются в космическом пространстве подобно яйцу, разбитому в невесомости. Издали они мало чем отличаются от хаотичных туманностей: разница состоит в размерах и концентрации звезд.
Галактика Андромеды — ближайшая к нам крупная галактика
Итак, что нужно, чтобы назвать объект галактикой?
- Во-первых, это наличие в ней звезд и звездных скоплений — они составляют львиную долю видимой нам материи галактики. Но только видимой: большую часть массы любой галактики составляют прослойки газа и пыли, молекулярные облака и темная материя.
- Во-вторых, все это богатство должно быть связано в гравитационной системе и вращаться вокруг общего центра масс. Обычно им выступает галактический центр, о котором речь пойдет дальше — но его отсутствие не препятствие.
- Кроме внутреннего гравитационного взаимодействия, галактики взаимодействуют между собой. Меньшие «звездные острова» вращаются вокруг больших — а те выстраивают связи с другими гигантами, включаясь в крупномасштабную структуру Вселенной. Но в отличие от планет и их спутников, галактики славятся «хищными» нравами. Наш Млечный путь близок к тому, чтобы через пару миллиардов лет поглотить своих спутников, Большое и Малое Магеллановы Облака — а после этого его «слопает» галактика Андромеды.
Большое Магелланово облако — галактика-спутник Млечного пути
- Видной характеристикой галактики является размер — как и содержание звезд, так и размах. Однако тут как раз точности и нет. Существуют галактики, которые в радиусе сотни–второй световых лет вмещают сотни миллионов звезд. Но бывают и другие, в которых на ту же сотню световых лет рассыпаны считаные тысячи звезд. Поэтому единственный четкий критерий тут — это гравитационная отделенность от близлежащих «островов» и наличие собственного центра массы. Так, во Вселенной одновременно существуют галактики с несколькими тысячами светил, и с сотнями триллионов звезд.
Как видите, нет четких рамок для того, что можно считать галактикой. Поэтому они такие разнообразные, часто совсем невообразимые. Это и сверхяркие мощные квазары, и Великий Аттрактор, и громадные звездные поля протяженностью в миллионы световых лет. Но даже у самых обычных галактик есть чем удивить. Об этом дальше.
Разнообразие галактик
Э.П. Хаббл со снимком галактики Андромеда в руках
Первое, что бросается в глаза при изучении галактик — их форма и узор. Одни выглядят как спирали циклонов в земной атмосфере, другие напоминают садовые оросители, с которых вырываются струи воды, а третьи представляют собой равномерные, плоские звездные диски. На этих характерных деталях строится современная классификация галактик, которая еще называется морфологической (морфология — наука о строении и форме чего-либо).
С самого начала изучения галактик Эдвином Хабблом, появилась теория о зависимости ее внешнего вида от возраста. Начав с небольшого и плотного скопления газа и звезд, галактики постепенно раскручивают спирали или же просто разрастаются вширь, после чего сжимаются обратно. Поэтому внешний вид «звездного острова» может рассказать нам многое о ее истории.
Структурные компоненты галактики
Эдвин Хаббл, пионер и новатор исследования «звездных островов» за пределами Млечного пути, выделил сначала 3, а потом 4 основных вида галактик, изучение и детализация которых продолжается до сих пор. Но даже сегодняшняя типология «звездных островов» базируется на морфологических составляющих галактики. Как в конструкторе, из этих деталей можно «построить» любую галактику. Астрономы выделяют следующие компоненты:
- Ядро — центральная часть галактики, сосредоточение ее массы. Именно ядро служит гравитационным якорем для всех остальных компонентов галактики. Это может быть как и один космический объект, вроде черной дыры, так и целая группа звезд, туч пыли, черных дыр и прочих «жителей» галактического центра. Обычно имеется в виду последний вариант, именуемый также активным ядром галактики — таким, процессы и излучение которого не исчерпываются «жизнедеятельностью» одних только звезд.
Черная дыра в ядре галактики
- Диск — тонкий и плоский слой галактики, в котором вращается большинство ее содержимого. Принцип его расположения аналогичен плоскости эклиптики Солнечной системы, где лежат орбиты самых массивных планет. Также это самая заметная часть галактики, поскольку занимает больше всего площади. Единый галактический диск делится на две составляющие — газопылевой и звездный.
- В диске могут проступать спиральные ветви, известные также как галактические рукава. Рукава не столь плотны, как другие элементы галактики, и в них много молодых звезд.
Интересный факт — некоторые галактики обладают сразу двумя дисками; второй называется полярным кольцом. Причем «лишний» диск со звездами и туманностями не всегда имеет общий центр массы с основным. Полярные галактические кольца чаще всего возникают во время слияния галактик или спонтанного образования второго галактического центра, хотя точный механизм пока неизвестен.
- Сфероидальный компонент — та часть звезд и галактического газа, которые находятся вне галактического диска и размещаются по сфере притяжения вокруг ядра. Его доля в общей массе галактики может колебаться.
Центр, балдж и гало
- Балдж (от англ. «вздутие, выпуклость») — сферическая объемная оболочка центра галактики. Его составляют крупные звезды-гиганты, старые светила и шаровые звездные скопления. Балдж — самая концентрированная и наиболее яркая часть любой галактики. Его наличие является индикатором сверхмассивной черной дыры. Рядом с балджем может находиться бар (от англ. «перемычка») — вытянутый «мостик» между балджем и галактическими рукавами.
- Когда балдж принадлежит к центру сфероидальной составляющей галактики, то гало заполняет всю внешнюю часть «звездного острова». Это самая большая часть галактики, поскольку распространяется далеко за пределы диска, и самая массивная, поскольку состоит большей частью из темной материи.
Классы галактик
Теперь, когда вы знаете основные составляющие любой галактики, определить ее класс очень легко. Надо только оценить выраженность главных элементов — звездного и газопылевого дисков, ядра и сфероидальной составляющей.
Эллиптические галактики (E)
Эллиптические галактики — первый класс «звездных островов», который служит опорной точкой для других типов. Их особенность заключается в том, что у них нет ни диска, ни рукавов — грубо говоря, они являются одним большим балджем и состоят из галактической сферы. Что правда, сфера не совсем правильная: эллиптические галактики всегда в большей или меньшей степени вытянуты, благодаря чему и получили свое название.
Гигантская эллиптическая галактика ESO 325-G004
Звездный состав эллиптических галактик примечателен своей умеренностью. Большинство их звезд — либо старые красные гиганты, либо умеренные красные и желтые карлики. Есть и яркие, но они редко поднимаются высоко по диаграмме Герцшпрунга–Рассела — светимость белых звезд в эллиптических галактиках не очень сильная. А голубые гиганты, звезды Вольфа–Райе и прочие массивные и активные светила попросту отсутствуют или же крайне редки.
Хотя образование и развитие галактик пока что покрыто пеленой тайны для астрономов, есть некоторые предположения относительно эллиптических галактик. У них мало газа и пыли, новые звезды формируются редко, а существующие светила немолоды — следовательно, до их нынешнего состояния прошло немало лет. А эллиптическую форму не так просто получить. Самый вероятный вариант — это столкновение и взаимопоглощение двух спиральных или линзовидных галактик воедино.
Материалы по теме
В пользу теории свидетельствует также то, что самая крупная галактика в наблюдаемой Вселенной, IC 110, тоже принадлежит к эллиптическим. Если это так, то после столкновения с галактикой Андромеда наш Млечный путь тоже превратится в гигантскую эллиптическую галактику.
Линзовидные галактики(S0)
Линзовидные галактики — это промежуточное звено по форме между эллиптическими и спиральными галактиками. У них сохраняется массивный центр, но при этом существуют вполне сформированные диски: звездный и газовый. Из-за контраста выпуклого балджа и распластанного диска эти галактики похожи на двояковыпуклые линзы, из-за чего и получили свое название.
«Население» линзовидных галактик сродни наполнению эллиптических — все те же старые звезды, небольшие зрелые светила и звездные останки вроде сверхновых, черных дыр и подобных им объектов. Как и у предыдущего класса галактик, у них не так много свободного газа, но зато достаточно галактической пыли. Это наталкивает астрономов на мысль о том, что линзовидные «звездные острова» являются «истаявшими» наследниками спиральных галактик, в которых звездообразовательный потенциал исчерпался, а рукава слились.
Линзовидные и эллиптические галактике составляют 40% от всей галактической популяции Вселенной — каждая по половине общего числа. И хотя даже вместе они не такие распространенные, как спиральные, линзовидные и эллиптические часто встречаются на снимках телескопов.
Линзовидная галактика Веретено или NGC 5866
Спиральные галактики (S)
Классическая спиральная галактика в общих чертах представляет собой эллиптическую галактику, от центра-балджа которой отходят спиральные рукава. Также она активно вращается (на что указывает спиральная форма) и обладает выраженными газовыми и пылевыми составляющими. Рукава спиральных галактик разительно отличаются по составу от центра: они богаты на свободную видимую материю, из-за чего активно образуются звезды. Ещё преобладающее число спиральных галактик имеет бар-перемычку. Галактики этого класса являются наиболее распространенными во Вселенной: на них приходится 55% от всего числа «звездных островов».
Как правило, рукавов у таких галактик немного, и спираль закручена лишь на несколько витков. Точной причины того, почему галактики не закручиваются «туже», неизвестно. Да, звезды движутся вокруг центра галактики очень быстро, ускоряясь ближе к центру, и свободно мигрируют с одной части спирали в другую. Но этого недостаточно для «заморозки» галактических рукавов в пространстве.
NGC 1097 — спиральная галактика с перемычкой в созвездии Печь
Одной из наиболее вероятных теорий является то, что спираль формируется под влиянием волн плотности. Они сжимают облака газа и пыли, попадающие в рукава, «фиксируя» их и активируя звездорождение. Там образуются в основном массивные и яркие голубые звезды, которые существуют всего несколько миллионов лет, и потому практически не изменяют свое положение. Все это способствует стабильности рукавов.
Это, однако, лишь теория. Какое-либо длительное наблюдения развития галактик невозможно, да и их структура слишком сложна, дабы утверждать что-то точно. Однако факт остается фактом: массивных и ярких звезд в рукавах очень много, из-за чего они отсвечивают голубым.
Неправильные галактики(Irr)
Неправильная галактика NGC 5477
Неправильные галактики — самые редкостные из «звездных островов». Они похожи на рваные тучи, да и повторяют их строением. В них много газов, пыли и скоплений звезд, но нет главных структурных элементов — спиралей, балджа и т.д. Некоторые из них напоминают эллиптические или спиральные галактики. Многие неправильные галактики стали такими из-за гравитационного влияния со стороны, исказившего их форму. Но есть «звездные острова», которые приобрели такой вид сами по себе.
Особым видом неправильных галактик являются карликовые — они полны газа, необходимого для звездообразования, в них мало металлов (в астрономии — элементов, отличных от водорода и гелия), и они очень компактны в размерах. Эти три фактора создают идеальные условия для образования очень крупных, ярких и короткоживущих звезд. Ученые считают, что именно так выглядели первые галактики нашей Вселенной. С помощью телескопа «Джеймс Уэбб», способного проникнуть на расстояние в 100 миллионов лет после Большого взрыва, ученые ожидают увидеть больше неправильных галактик, наполненных з
spacegid.com
Галактики Вселенной
Объекты глубокого космоса > Галактики Вселенной
Галактики являются крупными группировками звезд, пыли, газа, удерживаемых вместе гравитацией. Они могут сильно различаться размерами и формой. Большинство объектов в космосе являются частями какой-либо галактики. Это звезды с планетами и спутниками, астероиды, черные дыры и нейтронные звезды, туманности.
Многие галактики Вселенной содержат большое количество невидимой темной энергии. Поскольку пространство между разными галактиками считается пустым, то их можно назвать своеобразными оазисами в пустыне космоса. Наше звезда по имени Солнце является одной из миллиардов звезд в галактике под названием Млечный Путь, располагающейся в нашей Вселенной. Солнечная система находится в ¾ расстояния от центра этой спирали, на одном из спиральных рукавов. Все в этой галактике находится в движении вокруг центрального ядра, подчиняясь его гравитации. Но и ядро вместе со всей галактикой тоже движется. Причем все галактики во Вселенной двигаются на огромных скоростях.
В 1962 астроном Эдвин Хаббл решил провести логическую классификацию известных галактик Вселенной в зависимости от формы. Сегодня галактики разделены на четыре основные группы — спиральные, эллиптические, неправильные и галактики с перемычкой (баром).
Знаете ли вы самую большую галактику во всей Вселенной?
Самая крупная галактика во Вселенной – это сверхгигантская линзовидная галактика в скоплении Abell 2029.
Типы галактик Вселенной | |
 Спиральные галактикиСпиральные галактики — это галактики, по форме напоминающие спиралевидный плоский диск с очень ярким центром, называемом ядром. Наш Млечный Путь является типичной спиральной галактикой. Названия спиральных галактик начинаются с буквы S и делятся на четыре подгруппы — S0, Sa, Sb и Sc. Галактики группы S0 имеют светлые ядра, но у них нет спиральных рукавов. Галактики SA имеют плотные спиральные рукава, которые как бы плотно обмотаны вокруг центрального ядра, в отличии от Sb и Sc, где такие рукава окружают ядро более редко. Узнать больше о спиральных галактиках вы можете благодаря нашей статье. | |
Спиральные галактики каталога Мессье
 Галактики с перемычкойГалактики с перемычкой (баром) похожи на спиральные галактики, но у них есть одно существенное отличие. Спирали в таких галактиках начинаются не от ядра, а от своеобразных перемычек. Около одной трети всех галактик относятся к этой категории. Их обозначают буквами SB и делятся на три подгруппы DBa, SBb и Sbc. Разница между группами определяется длиной и формой перемычек, откуда начинаются рукава спиралей. Кроме того, у нас есть отдельная статья, посвященная спиральным галактикам с перемычкой. |
Спиральные галактики с перемычкой каталога Мессье
 Эллиптические галактикиЭллиптическая галактика имеет формы от идеально круглой доочень вытянутого овала. В отличие от спиральных у них нет центрального яркого ядра. Эллиптические галактики обозначаются буквой Е и делятся на семь подгрупп в зависимости от их формы. Эти подгруппы помечены E0 до E7. Галактики E0 имеют почти круглую форму, в то время как форма E7 чрезвычайно вытянута. Узнать больше об эллиптических галактиках вы можете в нашей статье. |
Эллиптические галактики каталога Мессье
 Неправильные галактикиЧетвертый тип галактики известен как неправильная галактика. Эти галактики не имеют какой-либо заметной формы или структуры. Неправильные галактики делятся на два класса, Im и IO. Im класс галактик являются наиболее распространенным и имеет только намек на какую-то структуру. Иногда можно увидеть слабые остатки спиральных рукавов. IO класс галактик являются полностью хаотическим по форме. Большие и Малые Магеллановы Облака являются примерами Im класса неправильных галактик. Читайте больше о неправильных галактиках в нашей статье. |
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
Недавно астрономы стали работать над общим проектом для выявления расположения миллионов галактик во всей Вселенной. Они надеются получить более полную картину общей формы и структуры Вселенной в больших масштабах. Масштабы Вселенной трудно оценить для понимания большинству из людей. Только наша галактика состоит из более чем 100 миллиардов звёзд. И есть еще миллиарды галактик во Вселенной. Дальние галактики обнаружены, но мы видим их свет каким он был почти десять миллиардов лет назад, такое большое расстояние нас разделяет.
Галактический портрет скопления Девы
Астрономы обнаружили, что большинство галактик являются частью определенной группы, которую стали называть кластер. Наша галактика Млечный путь является частью кластера, состоящего в свою очередь из 40 известных галактик. Большинство таких кластеров, как правило, являются частью еще большей группировки, именуемой сверхскоплениями.
Наш кластер является частью сверхскопления, называемым скопление Девы. Этот массивный кластер содержит свыше двух тысяч галактик. Когда астрономы начали создавать карту расположения этих галактик, сверхскопление стали принимать определенную форму. Большие сверхскопления галактик собрались вокруг того, что представляется как бы гигантскими пустотами или пузырями. Никто не знает что это за структура. Мы также не знаем, что может существовать внутри этих пустот. Они могут иметь внутри просто пустое космическое пространство, или они могут быть заполнены некоторым типом неизвестной темной материи. Еще пройдет много времени перед тем, как мы поймем природу этих пустот.
Галактические вычисления
Основоположник галактических исследований Эдвин Хаббл был первым человеком, который определил как вычислять расстояние до галактики. Он использовал метод пульсирующих звезд, известных как цефеиды. Хаббл заметил связь между периодом, необходимым для завершения одной пульсации яркости и количества энергии, которую звезда выделяет Это был первый крупный прорыв в области галактических исследований. Также Хаббл обнаружил, что существует корреляция между красным спектром излучаемым галактикой и расстоянием до неё. Сегодня это называется Постоянная Хаббла.
Сейчас астрономы имеют возможность измерения скорости и расстояния галактики, измеряя количество красного смещения в спектре. Мы знаем, что все галактики движутся друг от друга. Чем дальше галактика находится от нас, тем быстрее она движется.
Зависимость яркости цефеид от их периода
Чтобы визуализировать эту теорию, представьте себя за рулем автомобиля, движущимся на скорости 50 км/час. Автомобиль перед вами едет быстрее вас на 50 км/час, что означает, что он едет на скорости 100 км/час. Еще один автомобиль перед ним движется быстрее еще на 50 км/час. Хотя скорость трех машин отличается 50 км/час, первая машина на самом деле движется быстрее нас на 100 км/час. Так как красный спектр показывает скорость, на которой галактика движется от нас, тем больше красное смещение, тем быстрее галактика движется, и чем дальше он находится от нас.
Теперь у нас новые инструменты, которые помогают астрономам в их поисках новых галактик. Космический телескоп Хаббла позволил увидеть то, что раньше нельзя было увидеть. Мощность этого телескопа позволяет астрономам видеть мелкие детали в близлежащих галактиках и обнаруживать более далекие галактики, которые были ранее неизвестны. Новые инструменты наблюдения за космосом в настоящее время находятся в стадии разработки, в будущем они помогу получить более глубокое понимание общей структуры Вселенной.
Читайте также:
Сверхскопления галактик
Строение галактики
Типы галактик
o-kosmose.net
Галактики Вселенной — Сколько Их, Какие Самые Большие и Красивые, Дальние и Близкие, Структура и Карта, Скорость и Типы: Эллиптические и Спиральные
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.
Звездное небо
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.
Человек сумел подсчитать количество звезд на небосклоне, а вот определить, сколько галактик во Вселенной — задача архисложная, как технически, так и теоретически.
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.
Эдвин Хаббл
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.
Сравнение размеров
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.
Структура Вселенной
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.
Телескоп Хаббл
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.
Состав Вселенной
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.
Теория большого взрыва
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.
Звездные соседи
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.
Место расположения Солнца в Галактике
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.
Туманность Андромеды
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.
Млечный путь с перемычкой
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.
Спиральная галактика
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.
Галактики с перемычкой
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 являетс
militaryarms.ru
Галактики: характеристика, типы, расширение
Объекты глубокого космоса > Галактики
Изучите галактики Вселенной: описание Млечного Пути с фото, спиральные, эллиптические и неправильные, список, Хаббл и расширение Вселенной, активные галактики.
Галактики – растянутые космические системы, состоящие из пыли, газа и множества звезд. Точное количество подсчитать невозможно, потому что лишь в наблюдаемой вселенной их 100 миллиардов.
Некоторые из галактик очень сильно напоминают Млечный Путь, но бывают и совершенно непохожие экземпляры.
Если в галактике меньше миллиарда звезд, то ее называют «маленькой». Во Млечной Пути Солнце – лишь одна из миллиарда звезд.
Ученые до конца не разобрались в процессах формирования и эволюции галактик, так как начальные этапы происходили очень рано. Возраст древнейших практически достигает вселенского – 10-13 миллиардов лет.
Эволюция галактик
Астрофизик Анатолий Засов о различии близких и далеких галактик, трансформации и пределе их возраста:
 Мы проживаем в галактике спирального типа с перемычкой, простирающейся на 100000 лет в диаметре. Ядро в форме диска выпирает на 30000 световых лет и вмещает огромное количество старых звезд и черную дыру. Из четырех спиральных рукавов, наша система расположена в рукаве Ориона. Отдалена от центра на 30000 световых лет. Солнечная система совершает обороты вокруг галактического центра на скорости в 250 км/с и тратит на один проход 220 миллионов лет. | |
Всего существует три главных разновидности: спиральная, эллиптическая и неправильная. К первым относятся, например, наша и Андромеда. В центре расположены объекты и черная дыра, вокруг которых вращается ореол звезд и темная материя. Из ядра ответвляются рукава. Спиральная форма образуется из-за того, что галактика не прекращает вращения. Многие представители обладают лишь одним рукавом, но у некоторых их можно насчитать три и больше.
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% |
Спиральные бывают с перемычкой и без. В первом типе центр пересекается плотным баром звезд. А у вторых подобного формирования не наблюдается.
В эллиптических проживают наиболее древние звезды и нет достаточного количества пыли и газа, чтобы создать молодые. Могут напоминать по форме круг, овал или же спиральный тип, но без рукавов.
Примерно четверть галактик представляют группу неправильных. Они меньше, чем спиральные и отображают порой причудливые формы. Их можно объяснить появлением новых звезд или же гравитационным контактом с соседней галактикой. Среди неправильных числятся Магеллановы Облака.
Есть также много подтипов: сейфертовские (спирали с быстрым движением), яркие эллиптические супергиганты (поглощают других), кольцевые (без ядра) и прочие.
Типы галактик | |
 Спиральные галактикиСпиральная (как Млечный Путь) – галактика с плоским диском, выпуклым центром и спиральными рукавами. В диске сосредоточены звезды, планеты, пыль и газ, которые вращаются вокруг центра. Скорость может достигать 100 км/с, из-за чего вещество на диске формируется в виде спирали. Некоторые из них могут создавать особенные формы, благодаря чему получают оригинальные названия (как Галактика Сомбреро). Ближе к центру выпуклости сосредотачиваются старшие звезды, а новые формируются в спиральных системах. Их диски окружены ореолами с загадочной темной материей. Узнать больше о спиральных галактиках вы можете благодаря нашей статье. | |
Спиральные галактики каталога Мессье
Галактики с перемычкойСпиральные галактики с крупными яркими звездными полосами и материалом, рассекающим центральные секции, называются «Г Кроме того, у нас есть отдельная статья, посвященная спиральным галактикам с перемычкой. |
Спиральные галактики с перемычкой каталога Мессье
Эллиптические галактикиЭллиптическая – галактика в форме эллипса. Как правило, они круглые, но немного вытянутые вдоль одной оси. Могут быть удлиненными и напоминать форму сигары. Такой тип вмещает множество старых звезд (1 триллион), но испытывает недостаток в пыли и прочих межзвездных веществах. Звезды сосредоточены вокруг центра, но двигаются в случайном направлении. Формируют мало новых объектов. Наиболее известные – гигантские эллиптические галактики, способные простираться на 2 миллиона световых лет. Но этот тип может быть и маленьким – карликовые эллиптические галактики. Узнать больше об эллиптических галактиках вы можете в нашей статье. |
Эллиптические галактики каталога Мессье
Неправильные галактикиНеправильная – галактика, которая не попадает в первые два вида. Кажутся деформированными или не имеют конкретной формы, потому что контактируют с другими объектами. Читайте больше о неправильных галактиках в нашей статье. |
Наиболее известные неправильные галактики
Неправильные галактики каталога Мессье
Список менее известных галактик:
Скопления галактик
Галактики могут существовать в одиночестве или же в паре. Но в большинстве случаев они входят в состав крупных ассоциаций, которые называют группами, скоплениями и сверхскоплениями. Такие объекты взаимодействуют и сливаются в единые галактики. Из-за этого газы оттекают к галактическому центру, что приводит к активации звездообразования.
Полагают, что Млечный Путь однажды сольется с Андромедой, расположенной в 2 миллионах световых лет и наблюдаемая из северной части земного полушария. Все это – этапы эволюции, когда неправильные переходят в одну из форм, а спиральные становятся эллиптическими.
Происхождение галактик
Ученые считают, что галактики появились сразу после Большого Взрыва, который создал Вселенную 10-20 миллиардов лет назад. Уже в первые миллисекунды газовые облака начали объединяться, разрушаться и сжиматься из-за силы тяжести, формируя строительные блоки.
Но если в этом моменте мнения сходятся, то разногласия появляются в том, как это произошло и с чего началось. Некоторые думают, что начальным этапом стало слияние скоплений с миллионами звезд. Другие же полагают, что с самого начала были галактики, а уже потом звезды внутри объединялись в скопления.
Галактический «каннибализм»
Астроном Алексей Расторгуев об испарении звезд, измерении массы Млечного Пути и слиянии галактик:
Химическая эволюция галактик
Астроном Дмитрий Вибе о нуклеосинтезе, тяжелых химических элементах и самых старых звездах
Активные галактики
Это тип галактики, излучающий больше энергии, чем обычная. Млечный Путь считается стабильным. По сравнению с ним, активные выделяют в 100 раз больше энергии. Это происходит из-за взрывов в ядре. Энергия высвобождается в виде радиоволн. Есть несколько разновидностей таких галактик.
Типичный вид Сейфертовской галактики — спиральная галактика NGC 1566
Сейфертовские напоминают спиральные с чрезвычайно активным ядром. Больше всего интереса вызывают квазары, потому что за 1 секунду способны выплеснуть столько энергии, сколько Солнце производит за все свое существование. Они напоминают звезды и считаются наиболее энергичными объектами. Многие полагают, что квазары выступают активными ядрами далеких галактик на ранних эволюционных стадиях. Свет движется к нам миллиарды лет и может поступать даже с самого начала Вселенной.
Древние люди наблюдали в небе светлую полосу и назвали ее Млечным Путем. В конце 1500-х гг. Галилео Галилей впервые посмотрел на звезды в телескоп и понял, что эта полоса представлена множеством отдельных объектов. В 1755 году Иммануил Кант предположил, что наша галактика – линзовидная звездная группа и во Вселенной еще много таких.
Проходили годы и ученые знакомились с галактикой ближе, но все еще ставили Солнце в ее центре. В 1918 году все изменилось, когда Харлоу Шепли понял, что мы находимся на периферии галактики.
Хаббл, галактики и расширяющаяся Вселенная
Стоит выразить огромную благодарность Эдвину Хабблу, который в 1924 году доказал, что наша галактика – одна из многих. При помощи своего 100-дюймового телескопа он заметил, что группа звезд, которые ранее считались частью Млечного Пути, на самом деле, являются галактикой Андромеды, расположенной в 2.2 миллионах световых лет. В 1927 году Ян Оорт доказал, что галактики совершают вращение вокруг своего центра.
Хаббл также выявил, что отдаленные галактики уходят от нас на больших скоростях. Это наблюдение стало законом Хаббла – Вселенная расширяется.
В 1996 году телескоп Хаббла добыл снимки 1500 далеких галактик, пребывающих в процессе формирования, что увеличило предположительное количество галактик. В 1990-х гг. полагали, что их может быть только 50 миллиардов. Конечно, современные цифры намного больше.
Внегалактическая астрономия
Астрофизик Анатолий Засов о «звездном острове», Магеллановых Облаках и методах изучения галактик:
Движение звезд в Галактике
Астроном Алексей Расторгуев о скорости движения звезд, их сложных орбитах и их роли в исследовании галактик
Субмиллиметровые галактикиАстрофизик Ольга Сильченко о проблеме отождествления субмиллиметровых источников, спутнике IRAS и красном смещении:
Сверхскопления и скопления галактик
Строение галактики
Типы галактик
v-kosmose.com
Что такое галактика?
Объекты глубокого космоса > Галактики > Что такое галактика?
Галактическая группа Хиксона
Узнайте, что такое галактика: описание формирования во Вселенной, интересные факты с фото Хаббла, Млечный Путь, размеры, количество звезд и темной материи.
Наверняка вы знаете, что наша система не существует обособленно. Вместе с другими звездами, Солнце располагается в галактике Млечный Путь. Но что такое галактика? Если говорить простым языком, то перед вами коллекция звезд, собравшихся на определенном участке при помощи гравитационной силы.
Мы многое узнали о родной галактике, поэтому давайте рассматривать понятие сквозь Млечный Путь. Относится к спиральному типу и вмещает яркое ядро, плотно наполненное звездами. Остальные звезды вращаются вокруг, создавая приплюснутый диск. Всего насчитывают 200-400 миллиардов звезд. Обладает двумя спиральными рукавами, которые выходят за ядром, а также подобием спиральной вертушки, тянущейся к внешним краям. В ширину достигает 100000 световых лет.
Стоит отметить, что наблюдаемые звезды – лишь небольшая часть всей галактики. Она также окружена гигантским ореолом темной материи. Ее нельзя рассмотреть, не контактирует с обычной материей и не производит отслеживаемый вид излучения. Но мы можем доказать ее наличие, так как она все же влияет гравитацией на другие объекты. Если звезды занимают примерно 580 миллиардов солнечных масс, то темная материя способна охватить 6 триллионов.
Но наша галактика – лишь один из примеров. Есть также эллиптические, которых намного больше. Именно здесь встречаются наибольшие представители. Например, Мессье 87 с 2.7 триллионами звезд. Наименьший тип – ультракомпактные карликовые, которые лишь немного масштабнее скоплений шарового типа.
Звезды притягиваются и формируют галактики, которые также собираются в скопления. На вершине находятся сверхскопления, способные вмещать миллионы галактик, и достигать сотни миллионов световых лет в ширину.
5 удивительных фактов о первых галактиках во Вселенной
Схематическая история Вселенной, подчеркивающая реионизацию после формирования первых звезд и галактик. До момента их появления пространство блокировало свет
Один из самых удивительных фактов о Вселенной – она существовала не всегда. Все, что мы сейчас наблюдаем, появилось из крошечных частичек материи, которые увеличились гравитационно и посредством столкновения и слияния. Когда мы смотрим на отдаленные объекты, то видим свет, который испускался миллионы или миллиарды лет назад (зависит от дистанции).
Однажды технологии достигнут того уровня, что мы увидим Вселенную, лишенную галактик и звезд. Мы ждем запуска телескопа Джеймса Уэбба в 2018 году, но сейчас располагаем удивительной пятеркой фактов о наиболее отдаленных объектах.
Протопланетные диски, из которых формируются все солнечные системы, в итоге сольются в планеты. Но, когда пространство наполнено только водородом и гелием, то появляются исключительно газообразные планеты
- Вначале не было планет скалистого типа. Звезда появляется из молекулярного газа. В скоплении формируются крупные газовые облака, превращающиеся в звезды, и небольшие миры, ставшие планетами (из водорода и гелия). Но более тяжелые элементы появились после взрывов первых звезд, которые формируют их при ядерных процессах.
Галактики вроде Млечного Пути – распространенный тип. Но молодые формирования чаще намного меньше, голубого окраса и насыщеннее газом
- Ранние галактики были намного меньше современных. Первые сформированные нейтральные атомы начали сливаться в семена с несколькими миллионами солнечных масс. Через 50-200 миллионов лет гравитация заставила их разрушиться и создать первые звезды. Далее гравитация снова заставляет сливаться их в скопление, повышая интенсивность появления новых юных звезд. Так и начали создаваться первые галактики.
Глубокое поле Хаббла – первое углубленное представление о Вселенной, демонстрирующее галактики, когда пространство достигало 3-4% от сегодняшнего возраста. Но это максимальная удаленность, на которую удается пробиться телескопу
- Как бы сильно телескоп Хаббл не старался, но у него не хватает мощности, чтобы разглядеть самые первые галактики. При формировании они наполняются горячими и яркими синими звездами. Но этому свету приходится преодолевать 13 миллиардов лет на пути к нам. Расширение пространства приводит к тому, что УФ-свет смешается в среднюю ИК-область спектра. Поэтому ученые с нетерпением ожидают запуска Джеймса Уэбба.
Скопление R136 туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке располагает наиболее древними звездами. Самая крупная – R136a1, превышающая солнечную массивность в 250 раз
- Наиболее массивные звезды существовали в ранние времена. Если сейчас заглянуть в ультрамассивную звездную территорию, то сможем отыскать ярчайшие и массивнейшие звезды. Крупнейшей туманностью в нашей территории выступает Тарантул, где проживает древнейшая звезда R136a1. Превосходит солнечную массивность в 250 раз и создана из первозданных водорода и гелия. Но масштабность параметров сумеем добыть с запуском Джеймса Уэбба.
Поглощение волны миллиметрового диапазона от электронов вокруг мощных магнитных полей, создаваемых галактической сверхмассивной черной дырой. Это проводит к наблюдаемому в центре темному пятну. Тень показывает, что там присутствуют прохладные облака молекулярного газа
- Первые сверхмассивные черные дыры должны были появиться в галактических центрах с момента их рождения. Удивительно, но чем крупнее звезда, тем короче ее жизненный срок. Наиболее массивные объекты живут всего несколько миллионов лет, после чего умирают в виде сверхновых или же рушатся в черную дыру. Последние стремительно перемещаются в галактические центры, где разрастаются до сверхмассивного типа. Ранние галактики способны вмещать дыры, превосходящие Солнце по массивности в 4 миллионов раз.
Крупномасштабная вселенская структура меняется со временем, потому что крошечные частички постоянно сливаются и разрастаются в более крупные объекты, формируя звезды и галактики. Молодая Вселенная показывает, каким наш регион был в прошлом
Отметьте, что ультра-отдаленные, ультра-молодые и ультра-крошечные галактики не будут всегда такими вытянутыми. Все соседние галактики раньше напоминали те, что мы видим на больших удаленностях. Первые разрастались быстрее всего. По мере развития, они накапливали материал, сливались с другими и становились крупными спиралями или эллиптическим типом. Пока нам неизвестно прошлое Млечного Пути, но мы надеемся исправить это с дальнейшими наблюдениями.
v-kosmose.com
Галактики Вселенной. Виды Галактик.
Галактики — это скопления вещества во Вселенной: звёзд, межзвёздного газа, пыли и тёмной материи,
которые удерживаются вместе силами закона Всемирного тяготения и вращаются вокруг общего центра масс.
В центре звёздных галактик, особенно крупных, часто находятся чёрные дыры, как например в нашей галактике или в Туманности Андромеды.
Подавляющее большинство звёзд во Вселенной входят в состав галактик. Наше Солнце входит в состав одного из рукавов галактики Млечный Путь.
По внешнему виду галактики Вселенной делятся на виды:
Подробнее смотрите в статье Типы галактик.
Самые доступные для наблюдения галактики
собраны в каталоге Мессье.
Количество звёзд в составе галактик может колебаться от нескольких миллионов до нескольких триллионов.
Видимый размер галактик, определяемый светом звёзд, меняется от 1 килопарсека (кпк), как у карликовых галактик,
до гигантов в 100 и более кпк. (1 парсек равен 3,2616 светового года)
Диаметр нашей галактики Млечный Путь принято определять в 100000 световых лет, то есть примерно 30 кпк.
А, например, диаметр галактики IC 1101 составляет почти 6 млн. световых лет.
На деле размеры галактик в разы больше, если учитывать галактические гало, состоящие из газа, пыли и тёмной материи.
А если за границу принять гравитационное воздействие галактики… Поэтому, размер галактики — несколько условное понятие.
К слову — точно так же трудно определить границу Солнечной системы.
Расстояния до ближайших к нам галактик исчисляются миллионами и десятками миллионов световых лет, измеряются они также в мегапарсеках,
а самые далёкие — в единицах красного смещения (z).
На таких расстояниях, они видны лишь как туманные облака, хотя и с различимыми подробностями в виде звёздных рукавов и перемычек.
Те красивые фотографии галактик, которые вы встречаете в Сети, сделаны на довольно больших телескопах, находящихся в идеальных условиях.
Вдобавок, чаще всего это компьютерный синтез десятков снимков, а не реальные картинки.
Долгое время не удавалось различить отдельные звёзды в галактиках.
Но, сегодня измерение параметров отдельных звёзд известных типов, в составе галактики, является одним из способов определения расстояния до неё.
Если сравнить размеры галактик с расстояниями между ними, то становится понятным, почему галактики называют звёздными островами на бескрайних просторах Вселенной. Как ни велики галактики, но они действительно подобны островам во вселенском океане пустоты…
Большинство галактик во Вселенной собраны в группы, состоящие из десятков галактик, которые связаны между собой силами притяжения. Часто в группе есть самая крупная, доминирующая галактика, которая может втягивать в себя соседние, более мелкие галактики или потихоньку вытягивать из них межзвёздный газ. Таковы например Туманность Адромеды или наш Млечный путь.
(Скопление галактик в созвездии Девы)
Наша галактика Млечный Путь входит в Местную группу, в которой насчитывается примерно 40 галактик. Млечный Путь и галактика Туманность Андромеды — самые крупные галактики в Местной группе.
Группы и отдельные галактики объединены в скопления, состоящие уже из нескольких сотен галактик.
Также известны скопления скоплений — сверхскопления из многих тысяч галактик.
На этом уровне во Вселенной выделяют протяжённые цепочки сверхскоплений галактик.
Самые крупные цепочки называют стенами, величайшая из которых — Великая стена Слоуна.
Между цепочками существуют гигантские области, где галактик вообще нет. Их называют войдами.
Стены и войды — элементы ячеистой структуры Вселенной.
Согласно расчётам, сейчас вещество Вселенной всё более и более концентрируется в упомянутых стенах.
Образно говоря, войды становятся всё более пустыми, и напротив — концентрация вещества в «стенах», всё более значительна.
Впрочем это довольно долгий процесс, на фоне которого, вся история человеческой цивилизации — короткая крохотная вспышка и чем закончится это перераспределение материи, мы не узнаем…
С точки зрения наблюдателя, особый интерес представляют скопления галактик: Секстет Сейферта, Триплет Льва и другие, о которых здесь есть отдельные статьи. Самые заметные скопления галактик приведены в статье Объекты для больших апертур.
или расскажите друзьям: Комментарии к этой статье
kosmoved.ru