Галактика. Виды галактик. Галактики вселенной.

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. В этом разделе космического портала Kvant.Space публикуются статьи о галактиках и их составляющих. 

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%

 

Каталог небесных объектов Шарля Мессье

 

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 Kvant.Space 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 Kvant.Space 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 Kvant.Space. Здесь Вы сможете найти захватывающие видео, качественные снимки со спутников и телескопов, которые не оставляют равнодушными. Погружайтесь в мир неизведанного космоса вместе с нами!

Галактики Вселенной — Сколько Их, Какие Самые Большие и Красивые, Дальние и Близкие, Структура и Карта, Скорость и Типы: Эллиптические и Спиральные

30.04.2019

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 2020 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 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.

Галактика Водоворот

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

Автор статьи:

Метальников Александр

Военный историк. Люблю писать на военные темы, описывать исторические события, известные сражения.

Свежие публикации автора:

С друзьями поделились:

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.

10 самых удивительных галактик во Вселенной

Наша Вселенная одновременно удивительна и огромна. Наша солнечная система принадлежит галактике Млечный Путь, которая состоит из миллиардов звезд, планет, пыли и газа. Более того, во всей Вселенной присутствует примерно два триллиона галактик. Все галактики полны удивительных космических открытий. Они также обладают некоторой специфической формой и рисунком.

Как и наша галактика Млечного Пути имеет спиралевидную форму. Многие другие галактики имеют неправильную или эллиптическую форму. Гравитационное взаимодействие связывает их все вместе.

Здесь мы перечислили 10 самых удивительных галактик, открытых до сих пор астрономами во Вселенной:

1. Галактика Сомбреро (M104)

Галактика Сомбреро считается одной из самых красивых галактик во вселенной. Астрономы также называют его NGC 4594 или Мессье 104. Она состоит из яркого центрального ядра с большой центральной выпуклостью. В галактике есть темная полоса пыли в виде наклонного диска. И центральная выпуклость, и пылевая дорожка сочетаются вместе, придавая галактике форму сомбреро. Величина Галактики Сомбреро составляет +9,0. Благодаря этому ее можно легко увидеть с помощью любительского телескопа.

2. Галактика Чёрный Глаз (M64)

Галактика черного глаза также известна среди астрономов как «галактика Спящей красавицы». Она находится почти в 17 миллионах световых лет от нашей Земли. Он состоит из большого количества звезд, образующих газообразный водород. Из-за чего в центре галактики появляется красный цвет. Удивительно, но внутренняя часть Галактики черного глаза вращается в одном направлении. В то время как звезды и пыль, расположенные на расстоянии 40 000 световых лет, вращаются в другом направлении.

3. Галактика Водоворот (M51)

Галактика Водоворот — одна из самых известных галактик в небе. Она также известна как Мессье 51 или NGC 5194. Это одна из самых удивительных галактик во вселенной со спиральной формой. Она расположена на расстоянии около 23 миллионов световых лет в созвездии Гончие Псы. Её можно легко рассмотреть в бинокль. Поэтому профессиональные астрономы изучают структуры галактик и взаимодействия через эту галактику.

4. Галактика 2MASX J00482185-2507365 Таинственное пара

Галактика Таинственное пара состоит из пары перекрывающихся спиральных галактик. Она расположен на расстоянии около 800 миллионов световых лет от галактики Млечный путь. Распространение галактической пыли за пределами видимых рукавов спиральной галактики. Благодаря которому она освещается.

Пыльные рукава галактики в 6 раз больше радиусов звездных рукавов Галактики. Именно поэтому она хорошо видна на снимках космического телескопа Хаббла (HST) на фоне центрального. Ее также можно увидеть в центральных областях фоновой галактики.

5. Спиральная галактика NGC 1512 (двойная кольцевая структура)

Галактика NGC 1512 расположена в 30 миллионах световых лет от планеты Земля в созвездии Часы. По словам астрономов, это около 70 000 световых лет в поперечнике. Это означает, что она примерно такой же большой, как наша Галактика Млечный Путь. Поэтому ее можно четко увидеть с помощью любительских телескопов. Она имеет красивую структуру с двойным кольцом. Одно из колец вокруг ядра галактики. Пока другое кольцо находится на основном диске.

6. Галактика Объект Хога (кольцеобразная галактика)

Кольцевая галактика была открыта Артуром Хогом в 1950 году. Итак, она также известна как Объект Хога. Обычно ее идентифицируют как планетарную туманность или своеобразную галактику. На внешнем кольце галактики есть ярко-синие звезды. В то время как в центре галактики лежит шар из гораздо более красноватых звезд, который, вероятно, намного старше голубых звезд. Между внешним кольцом и центром галактики есть темный зазор.

7. Галактика Боде (Мессье 81)

Мессье 81 — одна из самых больших и красивых галактик во Вселенной. Она имеет спиральную форму. Она расположена примерно в 8,5 ± 1,3 миллионах световых лет от нашей Земли в созвездии Большая Медведица. В центре галактики есть яркое ядро. Она также обладает большими спиральными рукавами и широкими полосами космической пыли, которые усиливают ее красоту и очарование.

8. Галактика SN 1987A (сверхновая звезда)

Галактика SN 1987A присутствует на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Свет от этой галактики впервые попал на Землю в феврале 1987 года. Позже, его яркость достигла максимума в мае 1987 года с видимой величиной около 3.

Ее можно легко увидеть невооруженным глазом из Южного полушария.

9. Большая Спиральная Галактика (NGC 6872)

Большая Спиральная Галактика — это еще одна прекрасная галактика во вселенной с четко определенными спиральными руками. Спиральные рукава простираются вокруг галактики во многих радиусах. Более того, она очарована миллионами звезд и темной пылью.

И звезды, и темная пыль связаны силой гравитации, вращающейся вокруг центра галактики. Приблизительно 10% всех известных в настоящее время спиральных галактик были классифицированы как спирали великого типа к 2002 году.

10. Галактика NGC 3370

Галактика NGC 3370 также считается одной из самых красивых и пыльных галактик во вселенной. Она расположена на расстоянии около 100 миллионов световых лет в созвездии Лев. Космический телескоп Хаббл захватил прекрасный вид этой галактики, используя передовые камеры для съемок. На снимках также были идентифицированы отдельные переменные звезды Цефеида в галактике. Астрономы определяют внегалактические расстояния между галактиками через переменные звезды Цефеида.

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 такой галактический тип 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. Смотрите видео про галактики, чтобы узнать больше интересной и полезной информации о классификации и возрасте.

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 Млечного Пути на скорости в 250 км/с и тратит на один проход 220 миллионов лет.

Всего существует три главных типа галактик: спиральная, эллиптическая и неправильная. К первым относятся, например, Млечный Путь 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 галактиках проживают самые 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 галактических подтипов: сейфертовские (спирали с быстрым движением), яркие эллиптические супергиганты (поглощают других), кольцевые (без ядра) и прочие.

Типы галактик

Спиральные галактики Спиральная (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 перемычкой Спиральные галактики с крупными яркими звездными полосами и материалом, рассекающим центральные секции, называются «Галактики с перемычкой». У большинства таких галактик есть перемычки — бары. Астрономы заинтересованы в их изучении, так как все еще не могут понять, какую функцию они выполняют в галактиках. Бары могут вмещать сверхмассивные черные дыры. Они делятся на подгруппы по выпуклостям, спиральным рукавам и их плотности. Кроме того, у нас есть отдельная статья, посвященная спиральным галактикам с перемычкой.

Спиральные галактики с перемычкой каталога Мессье

Эллиптические галактики Эллиптическая – 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 галактики Неправильная – 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:

15 самых необычных галактик во Вселенной

В видимой части нашей бесконечной Вселенной содержится, по самым скромным подсчетам, около 200 миллиардов галактик. С учетом такого огромного их числа, среди них хватает необычных: тут и галактики-зомби, и галактики-медузы, и даже галактики без темной материи. И сегодня мы поговорим про 15 самых необычных галактик в нашей необъятной Вселенной.

Космическая медуза

Галактика ESO 137-001, расположенная в созвездии Южный треугольник, удивительно похожа на медузу, плавающую среди моря звезд. По своему типу это спиральная галактика, однако на ее фото отчетливо видны яркие синие «щупальца».

По данным НАСА, они состоят из ярких молодых синих звезд, которые образуются внутри хвоста пыли и газа (невидимого невооруженным глазом), который вытекает из ESO 137-001. Этот процесс звездообразования немного загадочен, так как газ в хвосте должен быть слишком горячим для этого.

Галактика без темной материи?

В 2018 году космический телескоп Хаббла обнаружил нечто необычное: галактику почти без темной материи. Это открытие сразу же породило массу споров. Темная материя — это таинственная форма вещества, которая взаимодействует с гравитацией, но не со светом. Она составляет большую часть всей материи во Вселенной, поэтому нахождение галактики без нее было, по меньшей мере, странно.

Год спустя исследователи раскрыли тайну: галактика NGC 1052-DF2, оказывается, не была на расстоянии 65 миллионов световых лет от нас, как первоначально предполагалось. Реальное расстояние до нее составляет всего около 42 миллионов световых лет. Это изменение расстояния полностью меняет первоначальные расчеты массы галактики. А по новым оказывается, это все-таки довольно типичная галактика, в которой темная материя все же есть.

Галактика-зомби

Массивная дискообразная галактика MACS2129-1 (на картинке справа) вращается в два раза быстрее, чем Млечный Путь, но она далеко не так активна. Наблюдения телескопа Хаббла показывают, что она не создавала звезд уже около 10 миллиардов лет.

MACS2129-1 — это тот объект, который называют «мертвой галактикой», потому что там больше не формируются звезды. Открытие этой галактики создало множество вопросов. Ученые полагали, что галактики такого рода образуются в результате слияния небольших галактик с течением времени, но звезды MACS 2129-1 не образовались в такого рода взрывных слияниях: они образовались на ранней стадии развития самой галактики, в ее исходном диске. Результаты, опубликованные в журнале Nature в 2017 году, предполагают, что мертвые галактики каким-то образом внутренне перестраивают свою структуру по мере старения, а не меняют форму в процессе объединения с другими галактиками. 

Галактика-каннибал

Вселенная — страшная штука, так что путешествуя по ней автостопом, на забудьте свое полотенце. Кроме галактики-зомби в ней есть и галактики-каннибалы. Согласно исследованию 2019 года, галактика Андромеды, крупнейший сосед Млечного пути, пожирает более мелкие галактики в течение по меньшей мере 10 миллиардов лет. Еще через 4.5 миллиарда лет наша галактика столкнется с этим вселенским каннибалом, хотя еще не ясно, кто кого поглотит в этом жестоком акте.

К сожалению (или к счастью, тут уж как посмотреть), земляне вряд ли смогут увидеть, как будет происходить это столкновение, поскольку наше собственное Солнце постоянно нагревается и, вероятно, сделает жизнь на Земле невозможной примерно через 1–5 миллиардов лет. 

Головастик в космическом пространстве

На слегка психоделической фотографии выше вы можете наблюдать космического «головастика», плавающего в 300 миллионах световых лет от нас. Эта необычная галактика имеет хвост длиной в целых 500 000 световых лет — в 10 раз больше диаметра Млечного пути. 

Что же придало ей такую необычную форму? Две дисковые галактики потянули за собой меньшую карликовую галактику, сгруппировав звезды на одном конце в «голову», а остальные оставив в длинном «хвосте». Но такая конструкция не вечна. Через несколько миллиардов лет галактики сольются вместе с некоторыми другими в ближайших окрестностях, чтобы создать единую гигантскую галактику.

Галактика-вампир

Как вы уже, наверное, поняли выше, галактики часто взаимодействуют друг с другом, сжимая и растягивая своих соседей в самых непредсказуемых направлениях, к тому же втихую «высасывая» из них звезды. Одна из самых ярких галактик во Вселенной — такой вампир. На фото выше изображена W2246-0526, поглощающая около половины массы трех соседних галактик. 

Астрономы смогли наблюдать потоки звезд, соединяющие галактики — по крайней мере в том виде, как это было более 12 миллиардов лет назад, когда свет от них начал свое путешествие к Земле. Это наблюдение является самым отдаленным прямым снимком галактического каннибализма и единственным известным примером того, как галактика «высасывает» более одного соседа одновременно.

Обреченный «Маленький детеныш»

Эта галактика (на фото справа) могла бы выиграть конкурс на самое милое имя, вот только она обречена. Она поглощается своим более крупным соседом, галактикой NGC 3359, похожей на Млечный Путь. Однако сам «детеныш» интересен не этим — в нем почти не шли процессы звездообразования с момента появления нашей Вселенной 13.7 миллиардов лет назад. И возможность наблюдать, как NGC 3359 удаляет из нее звездообразующий газ, дает ученым шанс изучить его, тем самым заглянув в самое начало развития Вселенной.

Галактика в цвету

Галактика ESO 381-12, кажется, расцветает на фотографии выше. Она удалена от Земли на расстояние 270 миллионов световых лет, и находится в созвездии Центавра. Это линзовидная галактика: гибрид спиральной галактики, такой как Млечный Путь, и вытянутой эллиптической галактики.

Однако то, что делает ESO 381-12 действительно странной — это неровные «лепестки», которые выходят из ее основного диска. Астрономы не совсем уверены, что вызывает эти структуры, являющиеся на деле скоплениями звезд, которые вращаются по краям галактики. Вполне возможно, что эти «лепестки» — это ударные волны от относительно недавнего столкновения галактик, которые также обеспечили ESO 381-12 новым материалом для звездообразования.

Галактика со взрывным нравом

Мессье 83 — это большая фотогеничная спиральная галактика, похожая на Млечный путь. Она находится на расстоянии 15 миллионов световых лет от нас в созвездии Гидры. Мессье 83 необычна сразу в двух отношениях. Во-первых, в ее центре, по-видимому, имеется двойное ядро — возможно, это знак двух сверхмассивных черных дыр, удерживающих галактику вместе, или, возможно, это эффект от изогнутого диска звезд, вращающегося вокруг одной центральной черной дыры. Во-вторых, Мессье 83 — клондайк сверхновых. Астрономы непосредственно наблюдали шесть этих звездных взрывов в этой галактике, а также остатки еще 300. Это ставит Мессье 83 на второе место по наблюдаемым сверхновым, так как только галактика NGC 6946 более активна — целых 9 взорвавшихся звезд.

Космические паразиты

Изображение выше — это фото звезды, снятое телескопом Хаббла, а не психоделический одуванчик. То, что вы видите — это галактика (яркое пятно в углу), начинающая проходить за звездой (тот самый одуванчик). Такую галактику некоторые ученые называют «паразитной»: дескать, ее свет мешает изучению звезды. В 2020 году звезда полностью затмит собой галактику, но до этого момента астрономы могут изучать их совместные спектры, собирая некоторую информацию об области вокруг звезды, в которой могут скрываться экзопланеты.

Око Саурона

Вы когда-нибудь чувствовали, что за вами наблюдают? Диск спиральной галактики IC 2207 кажется огромным глазом в космосе. Эта особенность в форме глаза на самом деле представляет собой огромный сгусток из звезд и пыли, возникший, когда IC 2163 (справа на изображении) стала взаимодействовать с другой спиральной галактикой, NGC 2207 (слева). Эти «глаза» сохраняются всего несколько десятков миллионов лет, сказал астроном Микеле Кауфман, который сообщил об открытии в 2016 году. Это «мгновение ока» в сравнении с продолжительностью жизни галактики, так что обнаружить такое — уникальная возможность.

Исследователи обнаружили, что газ и пыль движутся к центру IC 2207 со скоростью 100 километров в секунду, а затем разбиваются, как волны на берегу, становясь все более хаотичными и замедляясь по мере движения к центру галактики. Замедление приводит к тому, что газ накапливается и сжимается, что может подготовить почву для формирования новых звезд. 

Два сердца

Большинство галактик, вероятно, имеют в центре сверхмассивную черную дыру. Однако в редчайших случаях их может быть две. Одной из них является NGC 7674 (на фото вверху), спиральная галактика, в центр которой находится парочка черных дыр на расстоянии всего лишь светового года. Сама галактика, расположенная в 600 миллионов световых лет от Земли, вероятно, заполучила еще одну черную дыру во время столкновения и слияния с другой галактикой. Единственная другая галактика, имеющая в своем сердце две черные дыры — это сверхмассивная галактика под названием 0402+379.

Самая быстрая галактика в дикой Вселенной

Если вы — галактика, то у вас есть только два пути: или поглотить другие галактики, или умереть. Галактика NGC 1277 выбрала последнее. О ней впервые узнали в 2018 году, и находится она в 240 миллионах световых лет от Земли. Она не образовывала звезды около 10 миллиардов лет, что делает ее мертвой галактикой.

Астрономы считают, что NGC 1277 обречена на одинокую смерть, потому что она движется слишком быстро, чтобы взаимодействовать с другими галактики при помощи гравитации (ее скорость составляет порядка 3.2 миллиона км/ч). Без газа и пыли от других галактик NGC 1277 больше не может образовывать звезды. Некоторые астрономы считают, что большинство галактик начали свою жизнь как NGC 1277, создавая спираль и другие формы только в результате более поздних слияний друг с другом. 

Навстречу Млечному пути

Наша Вселенная постоянно расширяется — об этом недвусмысленно говорят галактики, цвет которых смещен в красную область спектра, что по эффекту Доплера означает, что они улетают от нас. Но только не Мессье 90, свет от которой наоборот смещен к синей части спектра, то есть она летит к нам.

Мессье 90 является частью большой группы галактик, называемой скоплением Девы. По данным НАСА, ее можно увидеть в мае в северном полушарии с помощью телескопа или бинокля, если навести его на область между созвездиями Девы и Льва. 

Дом, милый дом

Млечный путь — наш галактический дом, что уже делает его необычным. При этом он живет достаточно бурной жизнью. В недавнем исследовании астрономы выяснили, что Млечный путь отобрал у Большого Магелланова Облака — галактики, расположенной в 163 000 световых лет от нашей — целых 6 галактик, две из которых достаточно крупные (Корина и Форнакс). В качестве бонуса исследование также показало, что Большое Магелланово Облако является более странным, чем считалось ранее. В нем находится множество крошечных карликовых галактик, некоторые из которых настолько слабы, что у них даже нет звезд, только темная материя.

---

iGuides в Telegram — t.me/igmedia
iGuides в Яндекс.Дзен — zen.yandex.ru/iguides.ru

Что такое галактика | Журнал Популярная Механика

Рождение галактик

Галактики появились на свет вскоре после звезд. Считается, что первые светила вспыхнули никак не позднее, чем спустя 150 млн лет после Большого взрыва. В январе 2011 года команда астрономов, обрабатывавших информацию с космического телескопа «Хаббл», сообщила о вероятном наблюдении галактики, чей свет ушел в космос через 480 млн лет после Большого взрыва. В апреле еще одна исследовательская группа обнаружила галактику, которая, по всей вероятности, уже вполне сформировалась, когда юной Вселенной было около 200 млн лет.

Условия для рождения звезд и галактик возникли задолго до его начала. Когда Вселенная прошла возрастную отметку в 400 000 лет, плазма в космическом пространстве заменилась смесью из нейтрального гелия и водорода. Этот газ был еще чересчур горяч, чтобы стянуться в молекулярные облака, дающие начало звездам. Однако он соседствовал с частицами темной материи, изначально распределенными в пространстве не вполне равномерно — где чуть плотнее, где разреженнее. Они не взаимодействовали с барионным газом и потому под действием взаимного притяжения свободно стягивались в зоны повышенной плотности. Согласно модельным вычислениям, уже через сотню миллионов лет после Большого взрыва в космосе образовались облака темной материи величиной с нынешнюю Солнечную систему. Они объединялись в более крупные структуры, невзирая на расширение пространства. Так возникли скопления облаков темной материи, а потом и скопления этих скоплений. Они втягивали в себя космический газ, предоставляя ему возможность сгущаться и коллапсировать. Таким путем появились первые сверхмассивные звезды, которые быстро взрывались сверхновыми и оставляли после себя черные дыры. Эти взрывы обогащали космическое пространство элементами тяжелее гелия, которые способствовали охлаждению коллапсирующих газовых облаков и потому делали возможным появление менее массивных звезд второго поколения. Такие звезды уже могли существовать миллиарды лет и потому были в состоянии формировать (опять-таки с помощью темной материи) гравитационно связанные системы. Так возникли долгоживущие галактики, в том числе и наша.

«Многие детали галактогенеза еще скрыты в тумане, — говорит Джон Корменди. — В частности, это относится к роли черных дыр. Их массы варьируют от десятков тысяч масс Солнца до абсолютного на сегодняшний день рекорда в 6,6 млрд солнечных масс, принадлежащего черной дыре из ядра эллиптической галактики М87, расположенной в 53,5 млн световых лет от Солнца. Дыры в центрах эллиптических галактик, как правило, окружены балджами, составленными из старых звезд. Спиральные галактики могут вовсе не иметь балджей или же обладать их плоскими подобиями, псевдобалджами. Масса черной дыры обычно на три порядка меньше массы балджа — естественно, если оный наличествует. Эта закономерность подтверждается наблюдениями, охватывающими дыры массой от миллиона до миллиарда солнечных масс».

Как полагает профессор Корменди, галактические черные дыры набирают массу двумя путями. Дыра, окруженная полноценным балджем, растет за счет поглощения газа, который приходит к балджу из внешней зоны галактики. Во время слияния галактик интенсивность поступления этого газа резко возрастает, что инициирует вспышки квазаров. В результате балджи и дыры эволюционируют параллельно, что и объясняет корреляцию между их массами (правда, могут работать и другие, еще неизвестные механизмы).

Исследователи из Питтсбургского университета, Калифорнийского университета в Ирвине и Атлантического университета Флориды смоделировали ситуацию столкновения Млечного пути и предшественницы карликовой эллиптической галактики в Стрельце (Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy, SagDEG). Они проанализировали два варианта столкновений — с легкой (3х10¹⁰ масс Солнца) и тяжелой (10¹¹ масс Солнца) SagDEG. На рисунке показаны результаты 2,7 млрд лет эволюции Млечного пути без взаимодействия с карликовой галактикой и с взаимодействием с легким и тяжелым вариантом SagDEG.

Иное дело безбалджевые галактики и галактики с псевдобалджами. Массы их дыр обычно не превышают 104−106 солнечных масс. По мнению профессора Корменди, они подкармливаются газом за счет случайных процессов, которые происходят недалеко от дыры, а не простираются на целую галактику. Такая дыра растет вне зависимости от эволюции галактики или ее псевдобалджа, чем и обусловлено отсутствие корреляции между их массами.

Растущие галактики

Галактики могут увеличивать и размер, и массу. «В далеком прошлом галактики делали это гораздо эффективней, нежели в недавние космологические эпохи, — объясняет профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Круз Гарт Иллингворт. — Темпы рождения новых звезд оценивают в терминах годового производства единицы массы звездного вещества (в этом качестве выступает масса Солнца) на единицу объема космического пространства (обычно это кубический мегапарсек). Во времена формирования первых галактик этот показатель был весьма невелик, а затем пошел в быстрый рост, продолжавшийся до тех пор, пока Вселенной не исполнилось 2 млрд лет. Еще 3 млрд лет он был относительно постоянным, потом начал снижаться почти пропорционально времени, и снижение это продолжается по сей день. Так что 7−8 млрд лет назад средний темп звездообразования в 10−20 раз превышал современный. Большинство доступных наблюдению галактик уже полностью сформировались в ту далекую эпоху».

На рисунке — результаты эволюции в различные моменты времени — начальная конфигурация (a), через 0,9 (b), 1,8 © и 2,65 млрд лет (d). Согласно модельным расчетам, бар и спиральные рукава Млечного Пути могли сформироваться в результате столкновений с SagDEG, которая изначально тянула на 50−100 миллиардов солнечных масс. Дважды она проходила сквозь диск нашей Галактики и теряла часть своей материи (и обычной, и темной), вызывая пертурбации его структуры. Нынешняя масса SagDEG не превышает десятков миллионов солнечных масс, и очередное столкновение, которое ожидают не позже, чем через 100 миллионов лет, скорее всего, станет для нее последним.

В общих чертах эта тенденция понятна. Галактики увеличиваются двумя основными способами. Во‑первых, они получают свежий материал для звездообразования, втягивая из окружающего пространства газ и частицы пыли. В течение нескольких миллиардов лет после Большого взрыва этот механизм исправно работал просто потому, что звездного сырья в космосе хватало всем. Потом, когда запасы истощились, темп звездного рождения упал. Однако галактики нашли возможность увеличивать его за счет столкновения и слияния. Правда, для реализации этого варианта необходимо, чтобы сталкивающиеся галактики располагали приличным запасом межзвездного водорода. Крупным эллиптическим галактикам, где его практически не осталось, слияние не помогает, зато в дисковидных и неправильных оно работает.

Курс на столкновение

Посмотрим, что происходит при слиянии двух примерно одинаковых галактик дискового типа. Их звезды практически никогда не сталкиваются — слишком велики расстояния между ними. Однако газовый диск каждой галактики ощущает приливные силы, обусловленные притяжением соседки. Барионное вещество диска теряет часть углового момента и смещается к центру галактики, где возникают условия для взрывного роста скорости звездообразования. Часть этого вещества поглощается черными дырами, которые тоже набирают массу. В заключительной фазе объединения галактик черные дыры сливаются, а звездные диски обеих галактик теряют былую структуру и рассредоточиваются в пространстве. В итоге из пары спиральных галактик образуется одна эллиптическая. Но это отнюдь не полная картина. Излучение молодых ярких звезд способно выдуть часть водорода за пределы новорожденной галактики. В то же время активная аккреция газа на черную дыру вынуждает последнюю время от времени выстреливать в пространство струи частиц огромной энергии, подогревающие газ по всей галактике и тем препятствующие формированию новых звезд. Галактика постепенно затихает — скорее всего, навсегда.

галактик: столкновения, типы и как они создаются

Если вы посмотрите в ночное небо в телескоп и увидите за пределами того, что видно невооруженным глазом, вы увидите множество звезд, которые на самом деле являются самозванцами. Многие из этих световых точек на самом деле являются галактиками — скоплениями от миллионов до триллионов звезд. Галактики состоят из звезд, пыли и темной материи, удерживаемых вместе гравитацией.

Астрономы не знают, как именно образовались галактики. После Большого взрыва космос почти полностью состоял из водорода и гелия.Некоторые астрономы думают, что гравитация стягивала пыль и газ вместе, чтобы сформировать отдельные звезды, и эти звезды сблизились в скопления, которые в конечном итоге стали галактиками. Другие думают, что масса того, что станет галактиками, собралась вместе до того, как в них были созданы звезды. Астрономы также совершенствуют свои методы измерения массы отдельных галактик, например, это исследование 2018 года, в котором использовались трехмерные движения нескольких галактик, чтобы лучше сузить массу Млечного Пути.

Солнце — одна из миллиардов звезд в Галактике Млечный Путь. (Изображение предоставлено Caltech)

Открытие островных вселенных

В начале 1900-х годов многие астрономы думали, что вся Вселенная находится в пределах нашей галактики, Млечного Пути. Другие, такие как Харлоу Шепли, ученый и глава обсерватории Гарвардского колледжа, утверждали, что спиралевидные капли, которые считались пылью и газом, разделены, и называли их «островными вселенными».

Только в 1924 году Эдвин Хаббл идентифицировал несколько особых пульсирующих звезд, называемых переменными цефеид, и понял, что они лежат за пределами известного промежутка Млечного Пути.Эти небесные объекты представляли собой совершенно уникальные скопления звезд на расстояниях далеко за пределами нашей галактики.

После того, как Хаббл измерил расстояние до отдельных галактик, он продолжил измерение их доплеровского сдвига — количества света от галактик, растянутого из-за их движения. Он определил, что галактики вокруг Млечного Пути удаляются от нас с огромной скоростью. Чем дальше галактики, тем быстрее они убегают. Благодаря этому он смог определить, что сама Вселенная расширяется, а годы спустя астрономы определили, что расширение ускоряется.

Характеристики галактик

Большинство галактик имеют в центре черные дыры, которые могут производить огромное количество энергии, которую астрономы могут видеть на больших расстояниях. В некоторых случаях центральная черная дыра галактики чрезвычайно велика или активна даже в относительно небольших галактиках. Материал, вращающийся вокруг черной дыры, может ускоряться за счет ее струй. Другие галактики могут содержать в своей основе квазары — самые энергичные тела во Вселенной.

Галактики классифицируются по форме.Каждый тип имеет разные характеристики и разную историю эволюции.

У некоторых из них, например, у Млечного Пути, есть рукава, закрученные наружу вокруг их центра. Эти группы, известные как спиральные галактики, составляют большинство галактик, которые могут видеть астрономы. Газ и пыль в спиральной галактике вращаются вокруг центра со скоростью сотни миль в секунду, создавая форму вертушки. Некоторые, известные как «спирали с перемычкой», имеют в центре стержневую структуру, образованную пылью и газом, направляемыми в центр.Пыль и газ в спиральных галактиках постоянно способствуют образованию новых звезд.

У эллиптических галактик нет спиральных рукавов, как у их более ярких собратьев. Их внешний вид варьируется от округлых до очень вытянутых. В эллиптических галактиках меньше пыли, чем в их спиральных собратьях, и поэтому процесс звездообразования почти закончился. Большинство их звезд старше. Хотя они составляют меньшую часть видимых галактик, астрономы считают, что более половины галактик во Вселенной имеют эллиптическую форму.

Остальные 3 процента галактик во Вселенной известны как неправильные галактики. Они не круглые, не имеют спиральных рукавов, а их формам не хватает четкости. Гравитация других галактик часто влияла на них, растягивая или искривляя их. Столкновения или близкие столкновения с другими галактиками также могут деформировать их форму.

Это изображение, полученное космическим телескопом Хаббла, показывает всю красоту близлежащей спиральной галактики M83 в виде мозаики из множества сшитых вместе фотографий.Пурпурный и синий цвета указывают на области звездообразования. M83, также известная как Южная Вертушка, расположена в 15 миллионах световых лет от нас в созвездии Гидры. Изображение выпущено в январе 2014 года. (Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и группой «Наследие Хаббла» (STScI / AURA))

Когда галактики сталкиваются

Галактики не летают в пространстве изолированно, а сгруппированы в группы, известные как скопления. Некоторые скопления большие, содержат более тысячи галактик, а другие намного меньше. Млечный Путь находится в скоплении, известном как Местная группа, в котором всего 50 галактик.

Иногда галактики врезаются друг в друга, сливая вместе свои звезды и пыль. Это важный шаг в эволюции и росте многих галактик. В конце 2018 года астрономы опубликовали исследование, показывающее, что две сверхмассивные черные дыры врезаются друг в друга на заключительных стадиях галактического столкновения, что представляет собой первый раз, когда такая поздняя стадия столкновения галактик была замечена в действии.

Отдельные звезды обычно не сталкиваются при галактическом столкновении, но приток пыли и газа увеличивает скорость звездообразования.Млечный Путь должен столкнуться с галактикой Андромеды примерно через 5 миллиардов лет, и столкновения произошли и в его древнем прошлом; его характерная выпуклость могла развиться после поглощения галактики в форме сосиски. Чтобы не отставать, галактика Андромеды, вероятно, поглотила одного из ранних братьев и сестер Млечного Пути.

Новые исследования галактик

В последние годы астрономы отслеживали галактики и то, как их эволюция определяется темной материей — веществом, которое невозможно обнаружить с помощью традиционных телескопов.Считается, что темная материя и темная энергия вместе составляют большую часть массы и энергии Вселенной, но их существование трудно доказать, потому что мы можем увидеть их только через их воздействие на более обычные объекты, такие как галактики.

В 2017 году астрономы обнаружили две огромные галактики древней Вселенной, которые образовались в море темной материи. Чрезвычайно большой размер галактик заставляет ученых задаться вопросом, не увеличивались ли они постепенно со временем или это могло быть связано с каким-то другим процессом.Всего через несколько месяцев после этого открытия астрономы также обнаружили группу галактик, которые вращались синхронно друг с другом по схеме, которую можно объяснить темной материей.

Но в 2018 году группа исследователей бросила вызов теории темной материи, когда они обнаружили, что галактика под названием NGC 1052-DF2 содержит примерно в 400 раз меньше темной материи, чем моделируют для объекта такого размера, что также может изменить эволюцию галактики. модели. Однако результаты исследования противоречивы и все еще обсуждаются.

Периодические исследования галактик с использованием все более совершенных технологий позволили ученым идентифицировать галактики, которые ранее были слишком тусклыми, чтобы их можно было увидеть, и узнать больше об эволюции, размере и форме галактик. Например, в 2017 году инструмент Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории обнаружил группу из 72 галактик, которые прятались у всех на виду.

В 2018 году изображение, полученное космическим телескопом Хаббла, охватило около 15000 галактик, что стало отличным районом для будущих галактических исследований.И в том же году сотни галактик были обнаружены за сверхэнергетической черной дырой, которая ранее скрывала их присутствие.

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена ​​4 января 2019 г. участником Space.com Элизабет Хауэлл.

.

Что такое галактика? | Космическое пространство НАСА — Наука НАСА для детей

Краткий ответ:

Галактика — это огромное скопление газа, пыли и миллиардов звезд и их солнечных систем, удерживаемых вместе гравитацией.

Мы живем на планете Земля, которая является частью нашей солнечной системы. Но где же наша солнечная система? Это небольшая часть галактики Млечный Путь.

Галактика — это огромное скопление газа, пыли и миллиардов звезд и их солнечных систем.Галактика удерживается гравитацией. Наша галактика Млечный Путь также имеет сверхмассивную черную дыру в центре.

Когда вы смотрите на звезды в ночном небе, вы видите другие звезды в Млечном Пути. Если действительно темно, вдали от городских огней и домов, можно даже увидеть пыльные полосы Млечного Пути, тянущиеся по небу.

Галактика Млечный Путь простирается по небу у национального ориентира Трона Пиннаклс в Калифорнии. Фото Яна Нормана.

Однако, кроме нашей, существует множество галактик. Их так много, что мы даже не можем их все еще сосчитать! Космический телескоп Хаббла в течение 12 дней исследовал небольшой участок космоса и обнаружил 10 000 галактик всех размеров, форм и цветов. Некоторые ученые считают, что во Вселенной может быть до ста миллиардов галактик.

Это снимок, сделанный космическим телескопом Хаббла, на котором видны тысячи галактик.Даже крошечные точки — это целые галактики. Вселенная — очень большое место!

Некоторые галактики имеют спиралевидную форму, как наша. У них изогнутые руки, которые делают его похожим на вертушку. Остальные галактики имеют гладкую овальную форму. Их называют эллиптическими галактиками. И есть еще галактики, которые не являются спиралями или овалами. Они имеют неправильную форму и выглядят как капли. Свет, который мы видим от каждой из этих галактик, исходит от звезд внутри нее.

Иногда галактики подходят слишком близко и врезаются друг в друга.Наша галактика Млечный Путь когда-нибудь столкнется с Андромедой, нашим ближайшим галактическим соседом. Но не волнуйтесь. Этого не произойдет около пяти миллиардов лет. Но даже если это случится завтра, вы можете не заметить. Галактики настолько большие и разбросаны по концам, что даже если галактики сталкиваются друг с другом, планеты и солнечные системы часто даже близко не подходят к столкновению.

.

Сколько всего галактик?

Галактик — это огромное скопление звезд, населяющих нашу Вселенную, — повсюду. Но сколько галактик во Вселенной? Подсчитать их кажется невыполнимой задачей. Одна проблема — это чистые числа: как только счет достигает миллиардов, требуется время, чтобы произвести сложение. Другая проблема — ограниченность наших инструментов. Чтобы получить лучший обзор, телескоп должен иметь большую апертуру (диаметр главного зеркала или линзы) и располагаться над атмосферой, чтобы избежать искажений из-за земного воздуха.

Пожалуй, наиболее ярким примером этого факта является изображение Hubble eXtreme Deep Field (XDF), полученное путем объединения 10-летних фотографий, сделанных космическим телескопом Хаббла. По данным НАСА, телескоп неоднократно наблюдал за небольшим участком неба в течение 50 дней. Если вы держите большой палец на расстоянии вытянутой руки, чтобы закрыть луну, область XDF была бы размером с булавочную головку. Собрав слабый свет в течение многих часов наблюдений, XDF обнаружил тысячи галактик, как близких, так и очень далеких, что сделало его самым глубоким изображением Вселенной, когда-либо сделанным в то время.Итак, если это единственное маленькое пятно содержит тысячи, представьте, сколько еще галактик можно найти в других пятнах.

Хотя оценки разных экспертов различаются, приемлемый диапазон составляет от 100 до 200 миллиардов галактик, сказал Марио Ливио, астрофизик из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. Ожидается, что после запуска космического телескопа Джеймса Уэбба в 2020 году обсерватория предоставит еще больше информации о ранних галактиках во Вселенной.

Углубляясь вглубь

Насколько Ливио знает, Хаббл — лучший инструмент для подсчета и оценки галактик.Телескоп, запущенный в 1990 году, изначально имел искажение на главном зеркале, которое было исправлено во время посещения шаттла в 1993 году. Хаббл также прошел несколько модернизаций и посещений для обслуживания до последней миссии шаттла в мае 2009 года.

В 1995 году астрономы направил телескоп на пустую область Большой Медведицы и собрал данные за 10 дней. Результатом стало примерно 3000 тусклых галактик в одном кадре, тусклые до 30-й звездной величины. (Для сравнения, Полярная звезда или Полярная звезда примерно 2-й величины.Это составное изображение было названо Глубокое поле Хаббла и было самым дальним из всех, что когда-либо видели во Вселенной. [Связано с: Ярчайшие звезды: светимость и величина]

Поскольку телескоп Хаббла обновили инструменты, астрономы повторили эксперимент дважды. В 2003 и 2004 годах ученые создали сверхглубокое поле Хаббла, которое при экспозиции в миллион секунд выявило около 10 000 галактик в небольшом пятне в созвездии Форнакс.

В 2012 году, снова используя модернизированные инструменты, ученые использовали телескоп, чтобы изучить часть сверхглубокого поля.Даже в этом более узком поле зрения астрономы смогли обнаружить около 5 500 галактик. Исследователи назвали это eXtreme Deep Field.

В целом, Хаббл обнаруживает около 100 миллиардов галактик во Вселенной или около того, но это число, вероятно, увеличится до 200 миллиардов по мере совершенствования космических технологий, сказал Ливио Space.com.

Подсчет звезд

Какой бы инструмент не использовался, метод оценки количества галактик одинаков. Вы берете часть неба, полученную телескопом (в данном случае Хаббл).Затем, используя отношение полосы неба ко всей вселенной, вы можете определить количество галактик во Вселенной.

«Это предполагает, что нет большой космической дисперсии, что вселенная однородна», — сказал Ливио. «У нас есть веские основания подозревать, что это так. Это космологический принцип».

Принцип восходит к общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Эйнштейн сказал, что гравитация — это искажение пространства и времени. Имея это понимание, несколько ученых (включая Эйнштейна) попытались понять, как гравитация влияет на всю Вселенную.

«Простейшее предположение состоит в том, что если вы посмотрите на содержимое Вселенной достаточно плохим зрением, оно будет примерно одинаковым везде и во всех направлениях», — заявило НАСА. «То есть материя во Вселенной однородна и изотропна при усреднении по очень большим масштабам. Это называется космологическим принципом».

Одним из примеров работы космологического принципа является космический микроволновый фон, излучение, которое является пережитком ранних стадий развития Вселенной после Большого взрыва.Используя такие инструменты, как зонд Уилкинсона для микроволновой анизотропии НАСА, астрономы обнаружили, что реликтовое излучение практически идентично, куда бы вы ни посмотрели.

Изменится ли количество галактик со временем?

Измерения расширения Вселенной — наблюдая, как галактики убегают от нас — показывают, что ей около 13,82 миллиарда лет. Однако по мере того, как Вселенная становится старше и больше, галактики будут удаляться все дальше и дальше от Земли. Из-за этого их будет труднее увидеть в телескоп.

Вселенная расширяется быстрее скорости света (что не нарушает ограничение скорости Эйнштейна, потому что расширение происходит за счет самой Вселенной, а не объектов, движущихся через нее). Кроме того, Вселенная ускоряется в своем расширении.

Здесь вступает в игру концепция «наблюдаемой вселенной» — вселенной, которую мы можем видеть. По словам Ливио, через 1–2 триллиона лет это означает, что появятся галактики, выходящие за пределы того, что мы видим с Земли.

«Мы можем видеть свет только от галактик, свет которых успел добраться до нас», — сказал Ливио. «Это не означает, что это все, что есть во Вселенной. Отсюда и определение наблюдаемой Вселенной».

Галактики также меняются со временем. Млечный Путь находится на пути столкновения с соседней галактикой Андромеды, и обе сольются примерно через 4 миллиарда лет. Позже другие галактики в нашей Местной группе — самые близкие к нам галактики — в конечном итоге объединятся. По словам Ливио, жителям этой будущей галактики предстоит наблюдать гораздо более темную вселенную.

«Тогда зародились цивилизации, у них не будет доказательств того, что существует Вселенная со 100 миллиардами галактик», — сказал он. «Они не увидят расширения. Они, вероятно, не смогут сказать, что был Большой взрыв».

А как насчет других вселенных?

По мере того, как ранняя Вселенная раздувалась, есть некоторые теории, которые говорят, что разные «карманы» отделились и образовали разные вселенные. Эти разные места могут расширяться с разной скоростью, включать в себя другие типы материи и иметь другие физические законы, чем наша собственная Вселенная.

Ливио указал, что в этих других вселенных могут быть галактики — если они существуют — но сейчас у нас нет возможности узнать наверняка. Таким образом, если рассматривать другие вселенные, количество галактик может быть даже больше 200 миллиардов.

В нашем собственном космосе, сказал Ливио, астрономы смогут лучше уточнить число после запуска космического телескопа Джеймса Уэбба (для которого его институт будет управлять операциями миссии и научными исследованиями). Хаббл может заглянуть назад в галактики, которые сформировались примерно через 450 миллионов лет после Большого взрыва.После запуска Джеймса Уэбба в 2020 году астрономы ожидают, что они смогут оглянуться на 200 миллионов лет назад после Большого взрыва.

«Цифры не сильно изменятся», — добавил Ливио, отметив, что первые галактики, вероятно, образовались незадолго до этого. «Таким образом, число вроде 200 миллиардов [галактик], вероятно, соответствует нашей наблюдаемой Вселенной».

Вклад Уэбба

Хотя интересно подсчитать количество галактик в нашей Вселенной, астрономов больше интересует, как галактики показывают, как была сформирована Вселенная.Согласно НАСА, галактики представляют собой представление о том, как материя во Вселенной была организована — по крайней мере, в больших масштабах. (Ученые также интересуются типами частиц и квантовой механикой на малой стороне спектра.) Поскольку Уэбб может оглянуться на ранние дни Вселенной, его информация поможет ученым лучше понять структуру галактик вокруг нас сегодня.

«Изучая некоторые из самых ранних галактик и сравнивая их с сегодняшними галактиками, мы, возможно, сможем понять их рост и эволюцию.Уэбб также позволит ученым собирать данные о типах звезд, существовавших в этих очень ранних галактиках, — заявило НАСА о миссии Уэбба. — Последующие наблюдения с использованием спектроскопии сотен или тысяч галактик помогут исследователям понять, как элементы тяжелее водорода формировались и создавались по мере формирования галактик на протяжении веков. Эти исследования также раскроют детали слияния галактик и прольют свет на сам процесс образования галактик ».

По данным НАСА, вот некоторые из ключевых вопросов, которые Уэбб ответит о галактиках:

• Как образуются галактики?
• Что придает им форму?
• Как химические элементы распределяются в галактиках?
• Как центральные черные дыры в галактиках влияют на их родительские галактики?
• Что происходит, когда маленькие и большие галактики сталкиваются или соединяются?

Ученых также интересует роль темной материи в сборке галактик.Хотя некоторая часть Вселенной видна в таких формах, как галактики или звезды, темная материя составляет большую часть Вселенной — около 80 процентов. В то время как темная материя невидима в длинах волн света или из-за излучения энергии, исследования галактик, относящиеся к 1950-м годам, показали, что в них присутствует гораздо больше массы, чем то, что можно было бы увидеть невооруженным глазом.

«Компьютерные модели, созданные учеными для понимания образования галактик, показывают, что галактики создаются, когда темная материя сливается и сливается в сгустки», — заявило НАСА.«Это [темную материю] можно рассматривать как каркас Вселенной. Видимая материя, которую мы видим, собирается внутри этих лесов в форме звезд и галактик. Темная материя« сгущается »вместе так, что сначала образуются маленькие объекты, и собираются вместе, чтобы образовать более крупные «.

Мощные зеркала Уэбба позволят ученым вблизи рассмотреть формирование галактик, включая роль темной материи. Хотя это исследование не дает прямого ответа, сколько галактик существует во Вселенной, оно помогает ученым лучше понять процессы, стоящие за галактиками, которые мы видим, что, в свою очередь, лучше информирует модели о населении галактик.

Дополнительный ресурс

.

15 самых странных галактик в нашей Вселенной

Вселенная содержит примерно 100 миллиардов и 200 миллиардов галактик. Имея такие большие числа, вы можете поспорить, что есть несколько настоящих чудаков. За пределами нашего Млечного Пути есть галактики в форме медуз, галактики, поглощающие другие галактики, и галактики, в которых, кажется, отсутствует темная материя, которая пронизывает остальную вселенную.

Вот некоторые из самых странных галактик.

Как медуза

(Изображение предоставлено ESA / NASA)

Галактика ESO 137-001, расположенная в созвездии Австралийского треугольника, удивительно похожа на медузу, плавающую среди звездного моря. Галактика представляет собой спиральную галактику с перемычкой — вместе ее звезды образуют спиральную форму с стержневым центром — с изгибом: полосами звезд, которые, кажется, дрейфуют, как щупальца медуз.

Согласно NASA , эти звезды образуются внутри хвоста из пыли и газа (невидимого невооруженным глазом), который истекает из ESO 137-001.Этот процесс образования является загадкой, поскольку газы в хвосте должны быть слишком горячими для звездообразования.

Пропавшая информация?

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и П. ван Доккум (Йельский университет))

В 2018 году космический телескоп Хаббл обнаружил нечто, чего раньше не видел: галактику , почти не имеющую темной материи .

Это открытие сразу же вызвало тревогу. Темная материя — это загадочная форма материи, которая взаимодействует с гравитацией, но не со светом. Она составляет больше материи во Вселенной, чем материя, которую мы видим, поэтому найти галактику без какой-либо галактики было, мягко говоря, странно.

Год спустя научные сыщики раскрыли загадку: галактика NGC 1052-DF2 не находилась на расстоянии 65 миллионов световых лет, как первоначально предполагалось. На самом деле, это всего около 42 миллионов световых лет от нас, как сообщили 14 марта 2019 года исследователи в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества . Это изменение расстояния полностью меняет расчеты массы галактики. Оказывается, это , в конце концов, довольно нормальная галактика , и вселенная (вроде) снова имеет смысл .

Зомби-галактика

(Изображение предоставлено NASA / ESA / Z. Levy, STScI.)

Массивная дискообразная галактика MACS 2129-1 вращается в два раза быстрее, чем Млечный Путь, но все же не так. активный. Наблюдения Хаббла за далекой галактикой показывают, что она не образовывала звезд около 10 миллиардов лет.

MACS 2129-1 — это так называемая «мертвая галактика», потому что там больше не образуются звезды. Открытие этой галактики было головной болью. Ученые полагали, что галактики этого типа образовались в результате слияния с меньшими галактиками с течением времени, но звезды MACS 2129-1 образовались не в результате таких взрывных слияний; они сформировались рано, в диске исходной галактики.Результаты, опубликованные в журнале Nature в 2017 году, предполагают, что мертвые галактики каким-то образом внутренне перестраивают свою структуру с возрастом, а не меняют форму из-за объединения с другими галактиками.

Галактика каннибалов

(Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech)

Как будто зомби-галактики не достаточно жуткие, некоторые галактики — гигантские каннибалы. Согласно исследованию 2019 года, галактика Андромеда, крупнейший сосед Земли, пожирала меньшие галактики в течение как минимум 10 миллиардов лет .Еще через 4,5 миллиарда лет галактика Андромеды и галактика Млечный Путь столкнутся, хотя пока не ясно, кто кого поглотит в этом космическом скоплении. (Земляне, к сожалению, не увидят, как разыграется это столкновение, поскольку наше собственное солнце нагревается и, вероятно, сделает жизнь на Земле невозможной примерно через 1–5 миллиардов лет.)

Головастик плывет в космосе

(Изображение предоставлено Н. Брош / Тель-Авивский университет)

На расстоянии трехсот миллионов световых лет от нас в космосе плывет огромный головастик.У этой галактики-головастика есть хвост длиной в 500 000 световых лет, который в 10 раз длиннее, чем Млечный Путь.

Что создало эту странную галактическую форму? Космическое столкновение, исследователи сообщили в 2018 году в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Две дисковые галактики потянулись за меньшую карликовую галактику, сгруппировав звезды на одном конце в «голову» и оставив остальные течь в виде длинного «хвоста». Однако эта договоренность действует только на ограниченное время.Через несколько миллиардов лет галактики сольются вместе с некоторыми другими в непосредственной близости, чтобы создать одну галактику.

Luminous thief

(Изображение предоставлено: NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)

Если это еще не очевидно, галактики часто взаимодействуют друг с другом, сжимая своих соседей в новых формах, крадя звезды и продолжая другие махинации. Самая яркая из известных галактик во Вселенной — одна из этих воров. В 2018 году ученые объявили, что наблюдали галактику W2246-0526 , поглощающую половину массы трех соседних галактик .

Астрономы смогли наблюдать потоки массы, соединяющие галактики — по крайней мере, так, как они делали это более 12 миллиардов лет назад, когда этот свет начал свой путь к Земле. Наблюдение является самым далеким прямым снимком галактического каннибализма и единственным известным примером того, как галактика вытягивает сразу несколько соседей.

Обреченный маленький детеныш

(Изображение предоставлено: Hsyu et al., 2017)

Возможно, самое красивое название галактики — Маленький детеныш находится в созвездии Большой Медведицы.Эта карликовая галактика в значительной степени бездействовала с момента Большого взрыва, что означает, что она может содержать молекулы, не изменившиеся с момента быстрого расширения Вселенной 13,7 миллиарда лет назад.

Маленький детеныш тоже обречен . Его поглощает его более крупный сосед, похожая на Млечный Путь галактика под названием NGC 3359. Тем не менее, возможность наблюдать, как NGC 3359 отделяет звездообразующие газы от Маленького Детёныша, ценна для науки, потому что астрономы могут измерить сигнатуры эти молекулы ранней вселенной до того, как они исчезнут.

Галактика в цвету

(Изображение предоставлено NASA, ESA, P. Goudfrooij (STScI))

На фоне космического пространства кажется, что цветет галактика ESO 381-12. Эта галактика в 270 миллионах световых лет от Земли находится в созвездии Центавра. Это линзовидная галактика, гибрид спиральной галактики, подобной Млечному Пути, и вытянутой эллиптической галактики.

Что делает ESO 381-12 действительно странным, так это неровных лепестковидных цветка , которые отбрасываются наружу от основного тела Галактики.Астрономы не совсем уверены, что вызывает эти структуры или скопления звезд, которые вращаются по краям галактики. Возможно, цветение — это ударные волны от относительно недавнего столкновения галактик, которое также предоставило галактике новое топливо для звездообразования.

Pretty Pinwheel

(Изображение предоставлено ESO)

Messier 83 — это большая фотогеничная спиральная галактика с стержневым центром, похожая на Млечный Путь. Он находится на расстоянии 15 миллионов световых лет в созвездии Гидры.Мессье 83 странен в двух отношениях. Во-первых, кажется, что в его центре есть двойное ядро ​​- возможно, знак двух сверхмассивных черных дыр, удерживающих галактику вместе, или, возможно, эффект однобокого звездного диска, вращающегося вокруг единственной центральной черной дыры. Во-вторых, Мессье 83 — сверхновая сверхновая. Астрономы непосредственно наблюдали шесть из этих звездных взрывов в галактике, а также остатки еще 300. Это ставит Мессье 83 на второе место среди сверхновых, поскольку только галактика NGC 6946 произвела больше наблюдаемых сверхновых (девять).

Cosmic Vermin

(Изображение предоставлено: ESA / Hubble & NASA)

Изображение больше похоже на психоделический кусок затяжки одуванчика, чем на космологический феномен, но этот снимок , сделанный космическим телескопом Хаббла , не имеет к нему никакого отношения. ботаника.

Вы видите галактику (пятно в правом нижнем углу), которая начинает проходить за звездой (остроконечная сфера, похожая на одуванчик). Некоторые ученые прозвали эту галактику «галактикой паразитов», потому что ее свет мешает изучению ближайшей звезды и ее системы.В 2020 году звезда полностью закроет галактику. А до этого ученые смогут изучить спектры света, когда галактика движется за звездой, возможно, получая некоторую информацию об обломках вокруг звезды из света, пробивающегося сквозь нее.

The Eye

(Изображение предоставлено NASA, ESA и группой «Наследие Хаббла» (STScI))

Вы когда-нибудь чувствовали, что за вами наблюдают? Диск спиральной галактики IC 2163, кажется, вглядывается в космос огромным глазом. Эта деталь в форме глаза на самом деле представляет собой огромный поток звезд и пыли, образовавшийся, когда IC 2163 (справа на изображении) задела другую спиральную галактику, NGC 2207 (слева).Эти «окулярные особенности» существуют всего несколько десятков миллионов лет, сообщил астроном Мишель Кауфман, сообщивший об открытии в 2016 году, в заявлении . Это мгновение ока (каламбур) за всю продолжительность жизни галактики, поэтому открытие одной из них — уникальная возможность.

Исследователи обнаружили, что газы глаза стремятся к центру IC 2163 со скоростью 62 миль в секунду (100 километров в секунду), прежде чем рухнуть, как волна, на берег, становясь все более хаотичным и замедляющимся по мере движения к галактике. центр.Замедление заставляет газ накапливаться и сжиматься, что может подготовить почву для образования новых звезд.

Два сердца

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, Группа наследия Хаббла (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration и А. Эванс (Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль / NRAO / Университет Стоуни-Брук))

Большинство галактик вероятно, закреплены в их центре сверхмассивной черной дырой. Однако некоторые из них содержат не одну, а две черные дыры .

Одна из них — NGC 7674, спиральная галактика, центр которой может похвастаться парой черных дыр на расстоянии всего светового года друг от друга.Галактика (400 миллионов миль от Земли), вероятно, собрала запасную черную дыру во время столкновения и слияния с другой галактикой. Единственная другая галактика, имеющая в своем сердце две черные дыры, — это сверхмассивная галактика под названием 0402 + 379 .

Приостановленное развитие

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и М. Бизли (Институт астрофизики Канарских островов))

Когда вы — галактика, вы должны поглотить другие галактики или умереть. Galaxy NGC 1277 выбрала второе. Эта галактика , о которой впервые было сообщено в 2018 году , находится всего в 240 миллионах световых лет от Земли.Она не образовывала новых звезд около 10 миллиардов лет, что делает ее мертвой галактикой.

Астрономы считают, что NGC 1277 задержалась в росте, потому что движется слишком быстро, чтобы поглотить другие галактики своим гравитационным притяжением. (Он перемещается в космосе со скоростью около 2 миллионов миль в час или 3,2 миллиона км / ч.) Без газа и пыли от инопланетных галактик NGC 1277 больше не образует звезды. Некоторые астрономы считают, что большинство галактик вначале были похожи на NGC 1277, эволюционировав по спирали и другим формам только в результате более поздних слияний друг с другом.

Идем в нашу сторону

(Изображение предоставлено WikiSky)

Большинство галактик, которые наблюдают ученые, похоже, удаляются от Земли, потому что космос все еще расширяется. Но не Мессье 90. Эта спиральная галактика находится на расстоянии около 60 миллионов световых лет и движется к Млечному Пути.

Астрономы могут обнаружить это движение, потому что свет, исходящий от Мессье 90, смещен в сторону синего конца светового спектра. Объекты, удаляющиеся от Земли, имеют красное смещение, что означает, что их световое излучение смещено в сторону красного цвета.Мессье 90 является частью большой группы галактик, называемой скоплением Девы. Его можно увидеть из северного полушария в мае в телескоп или бинокль, сидя между созвездиями Девы и Льва, согласно NASA .

Дом, милый дом

(Изображение предоставлено космическим телескопом Хаббла)

Млечный Путь может быть домом, но это не делает его менее странным. Оказывается, Млечный Путь переманивает галактики у своих соседей.

В исследовании , опубликованном в октябре 2019 года , астрономы сообщили, что четыре карликовые галактики и две большие галактики (известные как Корина и Форнакс) использовались для вращения вокруг Большого Магелланова Облака, галактики, находящейся на расстоянии около 163000 световых лет от нашей.Теперь все шесть этих галактик принадлежат орбите Млечного Пути. В качестве бонуса исследование также показало, что Большое Магелланово Облако более странное, чем считалось ранее. В нем находится множество крошечных карликовых галактик, некоторые из которых настолько тусклые, что в них даже нет звезд, только темная материя.

Первоначально опубликовано на Live Science .

.