Галактики

Галактика – это система из звезд, звездных скоплений, межзвездного газа и пыли, связанных между собой гравитацией и темной материей. Существует несколько основных типов классификации галактик: эллиптические, спиральные, линзовидные и неправильные галактики.

галактика М87, Южная вертушка

Спиральная галактика М83, также известна как Южная Вертушка в созвездии Гидра, расстояние – 15 млн. световых лет. Фото НАСА с телескопа Хаббл.

Эллиптическая галактика М60

Эллиптическая галактика М60, состоящая из старых звезд в центре и спиральная галактика NGC 4647, состоящая из новых ярко-голубых звезд, газа и пыли. Фото НАСА с телескопа Хаббл.

Линзовидная галактика NGC 2787

Линзовидная галактика NGC 2787

Неправильная галактика

Неправильная галактика NGC 55, находиться на расстоянии 6 млн. световых лет от Земли. Фото Robert Gendler

История

Еще в начале ХХ века ученые не знали о существовании других галактик. И хоть первые галактики уже были известны, но их приписывали к нашей родной галактике Млечный путь и называли туманностями. Предположения о том, что данные туманности могут быть отдельными звездными системами уже существовали, но все же не выдерживали критики. Этому способствовало несовершенство инструментов наблюдения.

В 1922 году, когда велись дискуссии о расстоянии до спиральных туманностей, Эрнст Эпик (астроном родом из Эстонии) рассчитал расстояние до туманности Андромеды. Полученные им данные составляют 0,6 от нынешних данных, что даже точнее чем у Эдвина Хаббла. В 1924 году Хаббл использовал самый большой на то время телескоп, диаметром 254 сантиметра. Он также рассчитал расстояние до Андромеды. Расстояние было в 3 раза меньше нынешних данных, но все же настолько велико, что Андромеда просто не могла быть частью Млечного пути. Таким образом, Андромеда становилась отдельной галактикой. Это открытие навсегда изменило представление человечества о Вселенной. Теперь в ней была не одна галактика Млечный путь, а бесконечное множество других миров. Эдвин Хаббл также создал  классификацию галактик по типам, которую астрономы используют по сей день.

Откуда берутся галактики?

На сегодняшний день единого научного мнения по вопросу «как формируются галактики?» до сих пор нет. Используя самые мощные компьютеры, ученые так и не смогли построить модель, полностью описывающую формирование галактик. Согласно общепринятой теории Большого взрыва, ранняя Вселенная была заполнена густым облаком водорода и гелия. Из этого «облака» под действием темной материи, а затем и гравитации начали формироваться первые звезды.

Когда же появились первые звезды?

Согласно результатам одних вычислений, предполагается, что первые звезды могли сформироваться уже спустя 30 млн. лет после Большого взрыва. По другим данным эта цифра доходит до 100 млн. Компьютерные модели показывают, что первые светила формировались в основном сразу по несколько штук, доходило до сотней. Все дело в действии гравитации, когда газ закручивался в огромные  диски. И в этих больших дисках  формировались отдельные более мелкие уплотнения, которые впоследствии превращались в отдельные звезды. Первые звезды в молодой Вселенной были поистине колоссальных размеров. Этому способствовало изобилие строительного материала, который был повсюду. 

Формирование звезд

Компьютерная модель формирования звезд из газового облака.

Вместе с первыми звездными скоплениями, под действием силы притяжения, газ вместе с уже сформировавшимися звездами и скоплениями звезд начал формировать первые галактики. Первые галактики  вмещали в себя до миллиарда звезд и по нынешней классификации их бы причислили к карликовым галактикам. Не стоит забывать о том, что таких галактик было много и их концентрация в пространстве была намного выше. С течением времени они взаимодействовали друг с другом, разрушаясь и сливаясь, тем самым формируя новые бОльшие галактики. Так происходило на протяжении 13 млрд. лет. Следствием таких трансформаций и есть сегодняшняя Вселенная, которую мы можем наблюдать.

Самые древние и далекие галактики

Усовершенствованные технологии изучения космоса предоставили нам возможность заглянуть в самые древние времена Вселенной. Так как скорость света конечна, то и расстояние, которое оно проходит за определенный отрезок времени, так же конечно. Расстояния в космосе принято считать в световых годах. Один световой год равен расстоянию, которое проходит свет за один год, что примерно равно 9,5 триллионам километров. Например, глядя на Солнце, Вы видите его таким, каким оно было 8,3 минуты назад, потому что свету требуется именно столько времени, чтоб достичь Земли. И чем глубже мы вглядываемся в космос, тем более древние объекты мы наблюдаем. На сегодняшний день самыми древними и удаленными известными галактиками являются:

z8 GND 5296

z8 GND 5296 в созвездии Большой медведицы. Свет от нее летел к нам 13,1 млрд. лет. Она сформировалась когда вселенной было 700 млн. лет. Фото НАСА с телескопа Хаббл.

Галактика MACS0647-JD

MACS0647-JD в созвездии Жираф. Свет добирался 13,3 млрд. лет и сформировалась она когда Вселенной было 420 млн. лет. Диаметр галактики – 600 световых лет (для сравнения диаметр Млечного Пути – 100 000 световых лет). Фото НАСА с телескопа Хаббл и Спитцер

Галактика UDFy-38135539

Галактика UDFy-38135539 в созвездии Печь. Свет от нее прошел к нам свое расстояние за 13,1 млрд. лет. Фото НАСА с телескопа Хаббл.

Самые близкие галактики

Галактики  в древности формировались в сравнительной близости друг к другу. Под действием гравитации они формируют скопления галактик. Одно из таких скоплений называется Местная группа, в которую входит и наш Млечный путь. Местная группа состоит из Андромеды (200 000 световых лет в поперечнике) с ее спутниками, Млечного пути (100 000 световых лет в поперечнике) с его спутниками, и галактики Треугольника (50 000 световых лет в поперечнике) с ее возможными спутниками и нескольких карликовых галактик, не являющиеся спутниками, но так же входящих в местную группу.

Именно галактика Андромеда и является нашей ближайшей соседкой. Находиться она на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от Млечного пути. До галактики Треугольника, второй по удаленности от нас – 2,7 млн. световых лет.  В местную группу галактик так же входят и карликовые галактики: спутники Млечного пути и Андромеды и другие самостоятельные карликовые галактики. Всего местная группа состоит из 50 галактик.  Примером таких галактик могут служить:

Большое Магелланово Облако

Большое Магелланово Облако. Фото астрофотографа Marco Lorenzi. Для более детального изображения облаков водорода (красного цвета) фото сделано с использованием фильтра.

Большое Магелланово Облако – карликовая галактика, спутник Млечного пути, расстояние до нее 163 000 световых лет. БМО является самой яркой галактикой, спутник Млечного пути. БМО можно найти в созвездии Золотой рыбы, что в южном полушарии. При условиях хорошей видимости ее видно невооруженным глазом. Галактика насчитывает 30 млрд. звезд.

Малое Магелланово облако

Малое Магелланово облако и два шаровых звездных скопления. Левое шарове звездное скопление 47 тукана находиться на расстоянии 13 000 световых лет от Земли. Справа внизу шаровое звездное скопление NGC 362, находящееся на расстоянии 27 700 световых лет.

Малое Магелланово облако – карликовая галактика, спутник Млечного пути, расстояние 197 000 световых лет, находиться в созвездии Тукан и насчитывает 1,5 млрд. звезд.

стрелец - карликовая неправильная галактика

Стрелец или SagDIG – карликовая неправильная галактика, принадлежащая местной группе, находиться в созвездии Стрельца на расстоянии 3,4 млн. световых лет. Фото НАСА с телескопа Хаббл.

Галактика Печь

Галактика Печь – карликовая галактика, спутник Млечного пути, расстояние 460 000 световых лет, находиться в созвездии Печь. В данной галактике есть 6 шаровых звездных скоплений. Примечательно, что самое большое из скоплений, – NGC 1049, было открыто Джоном Гершелем в 1835 году, раньше, чем была открыта сама галактика в 1938 году. Фото Европейского космического агентства.

Карликовая галактика в созвездии Скульптор

Карликовая галактика в созвездии Скульптор – спутник Млечного пути, расстояние 290 000 световых лет и другие.

 

Местная группа галактик

Месторасположение галактик в окрестностях Млечного пути

Местная группа в свою очередь входить в намного большее местное сверхскопление галактик. Диаметр местного сверхскопления составляет 200 млн. световых лет, и насчитывает 30 000 галактик. Центром является скопление галактик в Деве, самое крупное в сверхскоплении и насчитывает порядка 1,5-2 тысяч гравитационно связанных галактик. Но это только ближайшие наши соседи. Обозреваемая Вселенная намного больше и на сегодняшний день в нее входит более 500 млрд. галактик.

Местная группа галактик

Местная группа галактик

Метагалактика – наблюдаемая Вселенная.

Наблюдателю с Земли Вселенная представляется в виде шара с нашей планетой в центре. По доступным на сегодняшний день астрономическим методам изучения, космологическим горизонтом (видимая Вселенная) считается шар, диаметром 93 млрд. световых лет. Несмотря на то, что с момента Большого взрыва Вселенная насчитывает только 13 млрд. лет, она непрерывно расширяется. Галактики во Вселенной распределены не равномерно, и представляют собой скопления. Вселенную можно представить в виде губки, где молекулы этой губки – это галактики, выстраивающиеся в структуры, называемые филаментами (нити) с относительно пустыми полостями – войдами. В сравнении с губкой это пузырьки воздуха.

Структура метагалактики

На данном фото каждая точка света – это галактика. Видны крупные скопления галактик, а также войды.

Самые большие галактики

И напоследок несколько слов о размерах галактик. О самых маленьких представителях звездных систем мы уже говорили. Это карликовые галактики, которых огромное множество. Их размеры могут варьироваться от 2000 световых лет в диаметре и насчитывать несколько миллиардов звезд.

Но есть также и их противоположности. Самые большие галактики начинали свой жизненный путь с карликовых галактик. Сформировались они, по-видимому, в таких областях Вселенной, где концентрация галактик была намного выше. Эти карликовые галактики под действием силы притяжения сталкивались с такими же мелкими галактиками, в результате чего увеличивались. И чем массивнее становилась галактика, тем большей силой притяжения она обладала, увеличивая силу поглощения. На сегодняшний день наиболее крупные известные галактики в десятки раз крупнее нашего Млечного пути.

Для сравнения Млечный путь имеет диаметр 100 000 световых лет. Это среднее значение для всех известных спиральных галактик.

Туманность Андромеды фото

Андромеда, фото: Martin Pugh
Андромеда – ближайшая к нам галактика с диаметром 200 000 световых лет.

М87 галактика

М87, фото: Robert Gendler
М87 – гигантская эллиптическая галактика в созвездии Девы, диаметр – 300 000 световых лет. Расстояние до Земли  60 млн. световых лет. Это самая крупная галактика в ближайшем космическом пространстве.

NGC 6872

NGC 6872 – Самая большая известная спиральная галактика. Находиться в созвездии Павлин на расстоянии 212 млн. световых лет и имеет диаметр равный 522 000 световым годам.

A2261-BCG галактика

A2261-BCG – гигантская эллиптическая галактика в центре скопления галактик Abel 2261. Она насчитывает триллионы звезд и имеет диаметр более миллиона световых лет. Данная галактика также известна тем, что имеет самое большое ядро из когда-либо наблюдаемых. Его размер равен 10 000 световых лет, что является десятой частью всей нашей галактики. Расположена на расстоянии 3 млрд. световых лет.

IC 1101 галактика

IC 1101 – на сегодняшний день самая большая известная эллиптическая галактика, которая имеет диаметр 6 млн. световых лет и находиться на расстоянии 1 млрд. световых лет от Земли в созвездии Змеи. Она содержит в себе 100 триллионов звезд! Фото David A. Aguilar (CfA)

сравнительные размеры галактик

Сравнительные размеры галактик

 

Запись опубликована в рубрике DeepSky с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.