Ministarstvo obrazovanja i nauke Ukrajine

Srednja škola I-III stepena br.83

Donjeck


apstraktno

po disciplini:

"astronomija"

"Drugi zvezdani sistemi - galaksije"



Donjeck

2004

Galaksije su veliki zvjezdani sistemi u kojima su zvijezde povezane jedna s drugom gravitacijskim silama. Postoje galaksije koje sadrže trilione zvijezda. naša galaksija - mliječni put - takođe je prilično velika: sadrži više od 200 milijardi zvezda. Najmanje galaksije sadrže milion puta manje zvijezda i više su poput globularnih jata u Mliječnom putu, samo što su mnogo veće. Pored običnih zvijezda, galaksije uključuju međuzvjezdani plin, prašinu i razne "egzotične" objekte: bijele patuljke, neutronske zvijezde, crne rupe. Gas u galaksijama nije samo raspršen između zvijezda, već i formira ogromne oblake (do milion solarnih masa), svijetle magline oko vrućih zvijezda, te guste i hladne magline plina i prašine. Veliki zvezdani sistemi imaju mase od stotina milijardi solarnih masa. Najmanja od patuljastih galaksija "teže" samo 100 hiljada puta više od Sunca. Dakle, maseni interval galaksija je mnogo širi nego kod zvijezda: "najteže" i "najlakše" zvijezde razlikuju se po masi za manje od 1000 puta. Izgled i struktura zvjezdanih sistema su također veoma različiti, pa se u skladu s tim galaksije dijele na morfološke tipove.

Kako se primitivni univerzum naduvao, neke teorije kažu da se različiti "džepovi" odvajaju i formiraju različite svemire. Ova različita mjesta mogu se širiti različitim brzinama, uključivati ​​druge vrste materije i imati različite fizičke zakone iz našeg svemira.

Livio je primijetio da bi ovi drugi svemiri mogli imati galaksije ako postoje, ali trenutno ne možemo sa sigurnošću znati. Dakle, broj galaksija može biti 200 milijardi veći nego u drugim svemirima. Hubble je u stanju da posmatra galaksije koje su nastale oko 450 miliona godina nakon Velikog praska. Zvijezde i magline vidljive golim okom samo su mali dio mnogo većeg ansambla.



Rice. 1. Magelanovi oblaci
(a - Veliki Magelanov oblak; b - Mali Magelanov oblak)

Nama najbliže galaksije i najsjajnije na nebu su galaksije Magelanovi oblaci . Izgledaju kao dva maglovita oblaka, kao dva odvojena komada Mlečnog puta. Nažalost, oni nisu vidljivi na sjevernoj hemisferi. Ali pomorci koji plove južnim morima odavno poznaju dva mala "oblaka" koji srebrno sijaju po lijepom vremenu na noćnom nebu. Najiznenađujućim se činilo da oblaci nisu promijenili svoju lokaciju u odnosu na zvijezde, bili su kao da su zalijepljeni za nebo. U XV veku. mornari su ih zvali Cape Clouds. Južni pol svijeta, za razliku od sjevernog, teže je pronaći na nebu, jer pored njega nema tako sjajnih i upadljivih zvijezda kao što je polarna.

Zapažanja pokazuju da Lokalna grupa i jata galaksija koje je okružuju čine još gigantsku strukturu sa središtem na Virgin Heap-u, otuda i njeno ime: Djevica Marija. Njihovo postojanje je zapravo iznenađenje, jer na ovoj skali svemir bi u principu trebao biti homogen i izotropan: njegova svojstva bi trebala biti ista u svim tačkama i u svim smjerovima.

Djevičansko superjato, koje sadrži najmanje stotinu grupa i jata galaksija. Slika je fokusirana na lokalnu grupu, ali pravi centar gravitacije je blizu klastera Djevice. Za razliku od Univerzuma koji se posmatra u svojoj sveukupnosti, Univerzum koji se može posmatrati uključuje samo ona tela i strukture koje možemo posmatrati sa Zemlje. Budući da nijedna informacija ne može putovati brže od brzine svjetlosti, a svemir postoji tek 13,8 milijardi godina, veličina svemira koji se može promatrati određena je udaljenosti koju je svjetlost prešla. na 13,8 milijardi godina.

A Oblaci se nalaze nedaleko (na udaljenosti od oko 20°) od južnog pola nebeske sfere i sa njim čine približno jednakostranični trokut. Ovakav položaj ih je činio objektima pogodnim za orijentaciju. Međutim, priroda oblaka je dugo ostala misterija.

Tokom kružnog putovanja Ferdinanda Magellana 1519-1521. njegov pratilac i hroničar Antonio Pigafetta opisao je Oblake u svojim putopisnim bilješkama, a nakon smrti slavnog moreplovca, predložio je da se Oblaci nazovu Magellanovi – Veliki i Mali.

Da bi se izračunala veličina svemira koji se može posmatrati, širenje se takođe mora uzeti u obzir. Granica vidljivog univerzuma je relativna i nema fizičkog čula. Univerzum u cjelini mora ići daleko iznad ove granice, a čak je vjerovatno da je i beskonačan. Nažalost, ovi krajevi su nam zauvijek nedostupni. Modeli koji pokušavaju da ih opišu ne mogu se provjeriti promatranjem, a na pitanje o veličini svemira kao cjeline nikada neće biti odgovoreno.

Hubble Deep Field Cliff otkriva hiljade galaksija u oblasti svemira za koju se smatra da je pusta. Možemo definirati galaksije za jednostavnije dijelove svemira. Galaksije su nebeske celine, od kojih svaka sadrži milijarde zvezda, kao i gasove i prašinu koji kruže oko centra. Ove galaksije su brojne i ogromne. Postoji nekoliko oblika galaksija: spiralne, eliptične ili nepravilne. Galaksija u kojoj se nalaze Zemlja i Sunčev sistem naziva se Mlečni put, a još jedna galaksija vidljiva golim okom iz sjeverna hemisfera, je galaksija Andromeda.

Magelanovi oblaci su među najvećim astronomskim objektima vidljivim na nebu. Veliki Magelanov oblak (LMC) ima opseg veći od 5°, odnosno 10 prividnih prečnika Mjeseca. Mali Magelanov oblak (SMC) - nešto više od 2°. Na fotografijama, gdje je moguće fiksirati i slabe vanjske regije, dimenzije Oblaka su jednake 10° i 6°, respektivno. Ako se svjetlost iz LMC-a prikupi u jednoj tački na nebu, tada će se dobiti objekt koji je po sjaju uporediv sa najsjajnijim zvijezdama. Svjetlu iz LMC-a potrebno je 200 hiljada godina da stigne do nas, a od MMO-a - 170 hiljada godina.

Teleskop već dugo posmatra ovu regiju. Rezultat je bio zapanjujući: izvanredne fotografije koje Čovjek nikada prije nije snimio. U oblasti svemira za koju se smatralo da je prazan, Hubble je otkrio hiljade novih galaksija koje su bile sastavljene od milijardi zvijezda. Ova fotografija se zove Hubble Deep Field.

Većina današnjih naučnika je istog mišljenja o nastanku univerzuma: fenomenu nazvanom Veliki prasak koji bi stvorio ovaj univerzum kakav poznajemo. Ubrzo nakon Velikog praska, Univerzum je bio sastavljen od nestrukturirane materije: kosmičke građevine za koje znamo da još nisu postojale, a onda je, pod uticajem gravitacione sile, materija počela da se skuplja, aglomerira, istom gravitacijom, sabija. materijala, povećavaju njegovu temperaturu, kako bi se pokrenule reakcije nuklearne fuzije.


Rice. 2. Klase galaksija:
1 - eliptični (E); 2 - spirala (S) (a - normalno, b - sa kratkospojnikom); 3 - netačno (Ir)

Prilikom proučavanja neba uz pomoć modernih teleskopa pronađene su mnoge galaksije slične Magelanovim oblacima (slika 2). Odlikuje ih nepravilan, neravni oblik. Takve galaksije sadrže mnogo gasa - do 50% njihove ukupne mase. Ovaj tip se zove nepravilne galaksije i označen je Ir (od engleskog irregular - "pogrešan"). Oko 5% svih poznatih zvezdanih sistema pripada ovoj klasi.

Prva zvezda je rođena! Postepeno su se formirale mnoge druge zvijezde. U središtu naše galaksije, kao iu drugim galaksijama, astronomi su otkrili prisustvo neobično teškog objekta. Danas razmišljaju o supermasivnoj crnoj rupi, ali direktno posmatranje ove crne rupe je nemoguće: mnogi oblaci gustog gasa zaklanjaju ovaj dio neba vidljiv sa Zemlje.

U galaksiji, najstarije zvijezde usmjerene su prema centru, a najmlađe - na periferiji. Sunce je otprilike polovina udaljenosti između centra i galaktičke periferije. Tokom proteklih 90 godina, astronomi su proučavali galaksije i postepeno su otkrili da one imaju širok izbor oblika koje svrstavamo u tri velike porodice.

Eliptične galaksije čine 25%. ukupan broj galaksije visokog sjaja. Obično se označavaju slovom E (iz engleskog, elliptical - "eliptični"), kojem se dodaje broj od 0 do 6, koji odgovara stepenu spljoštenosti sistema (E0 - "sferične" galaksije, E6 - najviše "nadubljen"). Na fotografskim pločama izgledaju kao neoštar krug ili elipsa, čija se svjetlina brzo smanjuje od središta. Boja eliptičnih galaksija je crvenkasta, jer se sastoje uglavnom od starih zvijezda. U takvim sistemima gotovo da nema hladnog gasa, ali su najmasovniji od njih ispunjeni veoma retkim vrućim gasom sa temperaturom većom od milion stepeni.

Galaksije se zovu "spiralne", imaju centralnu sijalicu, gdje vrlo često supermasivna crna rupa, "oružje" zvijezda ostavlja manje-više raspoređeno. Takozvane "eliptične" galaksije, mogu biti gotovo sferne ili vrlo spljoštene. "Nepravilne", nemaju određeni oblik. mliječni put je dio ove vrste galaksije. . Grci su prvi dali imena nekim nebeskim objektima. Dakle, "galaksija" je samo transformacija starogrčkog galactos, što znači "mlijeko".

Zato što ih je na nebu neka galaksija natjerala da pomisle na špric mlijeka: "Mliječni put". Gustina nebeskih tijela u našoj galaksiji i činjenica da Zemlja skoro pobijeli noćno nebo, a pored naše galaksije nebo je mnogo tamnije. Mliječni put je spiralna galaksija.

Spiralne galaksije po izgledu podsjećaju na sočivo ili bikonveksno sočivo. Na galaktičkom disku uočljiv je spiralni uzorak od dvije ili više (do deset) uvijenih u jednom smjeru grana, ili krakova, koji izlaze iz centra galaksije. Disk je uronjen u razrijeđeni slabo blistavi sferoidni oblak zvijezda - oreol. Polovina svih posmatranih galaksija pripada ovoj klasi.

Ako pogledamo zvjezdano nebo u vedroj noći, možemo steći utisak da je svemir naseljen zvijezdama, manje ili više svijetlim i različitih boja. Ovaj utisak je netačan, jer sve zvezde koje možemo jasno videti golim okom pripadaju našoj galaksiji, Mlečnom putu. Zapravo astronomska posmatranja pokazuju da su "građevinski blokovi" svemira galaksije, ogromni sistemi gasa, prašine i do nekoliko stotina milijardi zvijezda koje zajedno drži gravitacija. dio ukupnog broja galaksija grupiran je u još veće gravitacijske strukture, koje se sastoje od hiljada galaksija, jata galaksija.

Sljedeća fotografija pokazuje NGC 1365 (Sl. 3) - neka vrsta "klasične" spiralne galaksije. Ova masivna galaksija ima prečnik od 200.000 svetlosnih godina i udaljena je 60 miliona svetlosnih godina od nas. Ovo je jedna od galaksija u zvezdanom jatu. Fornax. Kroz centar galaksije prolazi barijera koja pokriva njeno jezgro. Cijeli ovaj sistem spiralnih krakova i barijera polako se rotira u smjeru kazaljke na satu i potrebno mu je 350 miliona godina da završi jednu potpunu rotaciju. Kao i mnoge spiralne galaksije, njegovo centralno područje se sastoji od starijih, crvenijih zvijezda. Spiralni krakovi sadrže mlade plave zvijezde

Intelektualni rad potreban da bi čovečanstvo došlo do ove slike univerzuma je očigledno bio težak, nisu se uvek hipoteze formulisane tokom ovog putovanja ispostavile tačnima i zbog toga su napuštene u korist drugih čvršćih, kroz dokazan naučni put međusobne razmene i verifikacija između teorija, modela i zapažanja. Iz razloga prostora, ne možemo ovdje ni spomenuti veliku većinu teorijskih i opservacijskih rezultata vezanih za astrofiziku galaksija: sve ćemo to razmotriti kada se postigne cilj ove lekcije, ako na kraju osnovni koncepti ovdje predstavljeni su jasne i asimilirane.


Rice. 3. NGC 1365

Metagalaksija

Izvan naše Galaksije, astronomi su pomoću moćnih teleskopa otkrili mnoge zvjezdane sisteme slične strukture našoj Galaksiji. Ovo su druge galaksije; takođe se sastoje od milijardi zvezda-sunaca. Takve galaksije izgledaju kao mutne mrlje, ponekad jedva vidljive na fotografijama. Jedna od tako udaljenih galaksija prikazana je na fotografiji (sl. 4).

Zahvaljujući ovom katalogu, bilo mu je lakše da identifikuje nove komete: čak i ti objekti izgledaju kao svetleće tačke neodređenih obrisa, ali za razliku od objekata u njegovom katalogu, oni se veoma brzo kreću u nebeskom skladištu. Dreyer je završio tri još veća kataloga, Novi opšti katalog maglina i jata zvijezda i dva indeksna kataloga: sada je jasno da je broj "magličnih" astronomskih objekata znatno veći od prvobitno pronađenog Messierovog i da povećava snagu dostupni teleskopi će povećati ovaj broj.

Rice. 4. Daleka galaksija

Mnoge takve magline otkrili su astronomi tokom 18. i 19. vijeka. Napredni naučnici su već tada vjerovali da su ove magline zvjezdani sistemi slični Mliječnom putu, ali udaljeni od nas na nezamislivo velikim udaljenostima. Dvadesetih godina prošlog veka američki astronom Hubble je po prvi put dokazao da su takve magline zaista veoma udaljeni nezavisni i često gigantski zvjezdani sistemi.

Tako je problem prirode ovih objekata postajao sve hitniji, koji su potom svrstani u grupu uobičajeno ime magline. Konkretno, ovi posljednji objekti su nazvani spiralne magline. Prvobitno pitanje, nužno opšte, počelo je da se formuliše u smislu konkretnijih pitanja: šta su magline? Da li ovi objekti pripadaju istoj porodici ili potpuno različiti objekti koji imaju maglovit teleskopski izgled samo zbog neadekvatnosti instrumenata koji se koriste za njihovo posmatranje?

Tipičan primjer takvih galaksija je dobro poznata galaksija u sazviježđu Andromeda (slika 5). U vedroj noći bez mjeseca, može se vidjeti golim okom kao mutna svijetla tačka ne manja od veličine Mjesečevog diska. Ova galaksija je po svemu vrlo slična našoj galaksiji. Vidimo ga pomalo nagnutog prema liniji vida. Nalazi se na udaljenosti većoj od milion svjetlosnih godina od nas. Njegovi najsjajniji dijelovi imaju spiralnu strukturu. Po veličini je veći od naše Galaksije.

Koliko su magline udaljene od nas? Kasnija istraživanja su pokazala da se kategorija astronomskih objekata poznatih kao magline zapravo sastoji od dvije različite klase objekata, prilično različitih po svojim svojstvima. Prva klasa uključuje one danas poznate kao gasovite magline, koje su ogromni oblaci gasa i prašine koji izgledaju sjajno zbog različitih fizičke pojave. Druga kategorija objekata uključuje sisteme formirane gravitacionim agregacijom gasova i praha i ogromnog broja zvezda: ovi sistemi su se zvali galaksije.


Rice. 5 Galaksija Andromeda

Andromeda Galaxy je jedan od naših najbližih galaktičkih susjeda. U rasponu od 2,3 miliona godina, jedan je od najudaljenijih objekata vidljivih golim okom. Andromeda sadrži 300 milijardi sunaca i prostire se na 130.000 svjetlosnih godina, gotovo dvostruko masivnija od naše galaksije. Galaksija je odličan primjer spiralne galaksije, a naša vlastita galaksija bi trebala imati vrlo sličnu strukturu. Andromeda ima dve velike galaksije - M32 i M110, koji su vidljivi na sl. 5.

Dakle, plinovite magline su dio galaksija, i općenito su mnogo manje: nažalost, ni danas popularna literatura nije uvijek usred svog zadatka na potpuno neprikladan način s nazivima maglina i zvjezdanih sistema koje bi trebalo nazvati galaksije.

Što se galaksija tiče, žestoko se rasplamsala debata među onima koji su tvrdili da su to aglomeracije zvijezda sadržanih u Mliječnom putu i hrabra hipoteza da bi to mogli biti zvjezdani sistemi veći ili manji od Mliječnog puta. Konflikt je također doveo do vjerodostojnosti, argumenti su također vrlo duboki i, kao što se često dešava u razvoju naučna saznanja, problem je konačno jednom za svagda riješen samo nepobitnim zapažanjima.

Rice. 6. Centralni dio galaksije Andromeda

Na sl. 6 prikazuje centralno područje Andromedine galaksije. Plava tačka u centru slike je "hladni" izvor rendgenskih zraka, gdje je snimljena supermasivna crna rupa s masom od 30.000.000 sunaca.

Zadatak koji su astronomi i astrofizičari preuzeli u narednim godinama bio je pokušati "uvesti red" u svijet galaksija, što uključuje definiciju različitih kriterija klasifikacije, što vam omogućava da istaknete glavna svojstva galaksija i, možda, ih klasificirate. na osnovu preciznih fizička svojstva. Od Hablovog otkrića, predloženi su mnogi kriterijumi za klasifikaciju na osnovu merenja dinamičkih, fotometrijskih i strukturnih svojstava galaksija. Jedan od najpoznatijih je nesumnjivo Hubble.

Ovo je tipično "morfološki" kriterijum, tj. u suštini baziran na izgledu galaksija. Klasifikacija galaksija sprovedena u skladu sa ovim kriterijumom naziva se Hablovom klasifikacijom. Rezultati nove studije, koja će uskoro biti objavljeni u časopisu Astrophysics, zahvaljujući zapažanjima svemirskog teleskopa Hubble, uzimaju u obzir procjenu. Jata zvijezda su deset puta veća nego što se ranije mislilo.

Još jedna nadaleko poznata galaksija vidljiva je u sazviježđu Canes Venatici. Takođe ima spiralnu strukturu. to Suncokretova galaksija (“Sunčev cvijet”) (slika 7), poznata i kao M63 i NGC 5055, jedna je od najsjajnijih galaksija na sjevernom nebu. Može se promatrati malim teleskopom u sazviježđu Pasji psi.


Rice. 7 Galaksija Suncokret


Rice. 8. Kombinovana radio-optička slika galaksije M33


Rice. 9. Stefanov kvintet grupa galaksija

Na sl. 8 prikazuje kombinovanu radio-optičku sliku galaksije M33 dobijene zahvaljujući najnovijim dostignućima u razvoju tehnologija za posmatranje svemira.

Svemirski teleskop Hubble snimio je novu sliku grupe galaksija poznatih kao Stephenov kvintet (Stephanov kvintet) (Sl. 9), koji prikazuje jedno od najimpresivnijih područja formiranja novih zvijezda. Stephanov kvintet je prilično popularan među astronomima amaterima, iako je vidljiv samo u dobrom amaterskom teleskopu. Kvintet je prototip kompaktnog galaktičkih grupa koje su se veoma intenzivno proučavale u poslednjih nekoliko decenija. Na slici je prikazan samo centralni deo Stefanovog kvinteta, koji pokazuje sudar džinovskih svemirskih objekata.

Stephanov kvintet, kao što mu ime govori, sastoji se od pet galaksija, imenovanih NGC7317 , 7318A , 7318B , 7319 i 7320 . Nalazi se na udaljenosti od 270 miliona svjetlosnih godina od Zemlje u sazviježđu Pegaz. Ovu grupu galaksija otkrio je francuski astronom Edouard Stephan 1877. godine koristeći Foucault teleskop zrcala sa otvorom od 80 cm instaliranog na opservatoriji u Marseju. Danas su poznate stotine sličnih galaktičkih grupa, ali samo neke od njih izgledaju tako impresivno kao Stefanov kvintet.

Istina, nedavne studije su pokazale da se ova galaktička grupa zapravo sastoji od tri galaksije - NGC 7317, 7318A i 7319, a galaksije NGC 7320C i NGC 7318B jednostavno "prolete" i nisu ni na koji način povezane s ostalima.


Sombrero Galaxy (Sl. 10) je jedan od najlepših objekata na nebu. Ova spiralna galaksija tipa Sa. Središnja izbočina dominira zajedno sa prepoznatljivim tamnim rasponom koji odgovara spiralnim krakovima. Galaksija je bogata kuglastim zvezdanim jatima. Istina, teško ga je vidjeti golim okom, potreban vam je barem mali teleskop. Nalazi se na udaljenosti od 28 miliona svjetlosnih godina od Zemlje, a prečnik njegovog diska je oko 50 hiljada svjetlosnih godina. Spada u klasu spiralnih galaksija, poput našeg Mliječnog puta, ali sa Zemlje je galaksija Sombrero vidljiva skoro u "profilu" (tačnije, pod uglom od 6 stepeni u odnosu na svoju ekvatorijalnu ravan), iu ovom obliku je zaista izgleda kao nacionalna meksička pokrivala za glavu.

Galaksija Sombrero nalazi se u južnom dijelu galaktičkog jata u sazviježđu Djevica. To je jedna od najmasivnijih galaksija u ovoj grupi - njena masa je oko 800 milijardi puta veća od mase našeg Sunca. Sjajno centralno područje Sombrero galaksije sadrži manji disk koji je nagnut u odnosu na glavni veliki centralni disk. Istraživanja ovog područja pomoću rendgenskih teleskopa pokazala su da je mali disk materija koja juri u kompaktno jezgro galaksije, gdje se nalazi crna rupa s masom od milijardu sunaca.


Rice. 10 Sombrero Galaxy

U 19. veku, neki astronomi su verovali da je ova galaksija samo disk svetlećeg gasa koji okružuje mladu zvezdu, odnosno svojevrsni analog našeg Sunčevog sistema u njegovim mladim godinama. Međutim, 1912. godine astronom V. M. Slipher je otkrio da se Sombrero udaljava od nas brzinom većom od 1100 km u sekundi. Iz ovoga bi se zaključilo da je Sombrero zapravo galaksija, a njegovo uklanjanje od nas posljedica je širenja Univerzuma.


Svemirski teleskop Hubble (NASA) snimio je sliku dvije spiralne galaksije koje međusobno djeluju NGC 2207 i IC 2163 (Sl. 11), koji se nalazi u sazvežđu Veliki pas. Na slici lijevo je masivnija galaksija NGC 2207, na desnoj je manja galaksija IC 2163. Snažne plimske sile iz NGC 2207 iskrivile su oblik IC 2163 i dovele do erupcije zvijezda i plina iz nje u obliku dugih potoka koji se proteže sto hiljada svetlosnih godina do desne ivice slike.

Kompjuterske simulacije su pokazale da se sudari galaksija dešavaju laganim tempom. Proračuni pokazuju da IC 2163 kruži oko NGC 2207 u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a najbliži mu je pristup bio prije 40 miliona godina. Međutim, IC 2163 nema dovoljno kinetičke energije da pobegne iz gravitacionog polja NGC 2207 i moraće da kruži oko veće galaksije iznova i iznova u budućnosti. Slike pokazuju džepove prašine u spiralnim krakovima NGC 2207, jasno vidljive na pozadini IC 2163. Habl takođe pokazuje niz paralelnih niti, niti prašine koji se protežu poput poteza tanke četke duž materijala izbačenog plima. Velike kondenzacije gasa i prašine u obe galaksije mogu se u bliskoj budućnosti pretvoriti u regione aktivnog formiranja zvezda.

Vezane uzajamnim privlačenjem, ove galaksije će nastaviti da iskrivljuju i uništavaju jedna drugu plimama, okrećući se oko zajedničkog centra mase. Konačno, za milijarde godina, oni će se spojiti u jednu, masivniju galaksiju.


Rice. 11. Interakcija spiralnih galaksija NGC 2207 i IC 2163

Astronomi sada poznaju milione galaksija. Otkrivena su čitava jata i oblaci galaksija. Postoje svi razlozi da se misli da sve trenutno vidljive galaksije čine deo, i, štaviše, ne baš veliki deo, nemerljivo grandioznijeg kosmičkog sistema - Metagalaksije. Čak ni najmoćniji teleskopi još ne mogu probiti njegove granice.

Dakle, dio Univerzuma koji nam je u ovom trenutku poznat je samo dio Metagalaksije, u kojoj naša Galaksija zauzima položaj običnog zvjezdanog sistema. Ko zna, možda je Metagalaksija član još grandioznijeg sistema. Općenito, postoji bezbroj zvjezdanih sistema u beskonačnom Univerzumu.

najveća galaksija

Rice. 12. Galaxy ISOHDFS 27

Međunarodni tim astronoma otkrio je najmasovniju poznatu galaksiju. Za posmatranja je korišćen instrument ISAAC sa čuvenim teleskopom Veoma veliki teleskop Opservatorija Paranal (Paranalna opservatorija).

Ova galaksija, nazvana ISO HDFS 27 (Sl. 12), koji se nalazi na udaljenosti od oko 6 milijardi svjetlosnih godina od nas (crveni pomak je 0,58). Njegova masa je više od 1000 milijardi puta veća od mase Sunca. Dakle, ova galaksija je oko četiri puta masivnija od naše Galaksije i dvostruko masivnija od najmasivnije spiralne galaksije do sada.

Optičku sliku udaljene galaksije ISOHDFS 27 napravio je svemirski teleskop Hubble. Ugaona veličina galaksije je približno 7 lučnih sekundi, što odgovara 130.000 svjetlosnih godina (40 kpc) na udaljenosti od 6 milijardi svjetlosnih godina. Nagib ravni galaksije u odnosu na liniju vida je oko 50°.

Određivanje mase galaksije ISOHDFS 27 zasniva se na mjerenju kretanja njenih zvijezda i maglina oko centra galaksije. Što je veća brzina kretanja, veća je masa objekta. Ovo je u suštini ista metoda koja vam omogućava da odredite masu Zemlje, na osnovu orbitalne brzine i udaljenosti od Mjeseca.

Infracrvena kamera 1995–98 ISOCAM, instaliran na brodu infracrvene svemirske opservatorije ( Infracrvena svemirska opservatorija) Evropskog astronomskog društva, po prvi put omogućio astronomima da posmatraju svemir u infracrvenom svjetlu. Tako je otkrivena nova kategorija objekata - svijetle udaljene galaksije sa povećanim infracrvenim zračenjem (galaksije ISOHDFS). Neki od njih postali su predmet istraživanja 1999–2000. Međutim, sve ove galaksije su na veoma velikim udaljenostima od nas - nekoliko milijardi svetlosnih godina (crveni pomaci od 0,6 do 1,5). Osim toga, oni su slabi objekti.

U septembru 1999. tim astronoma je snimio spektre desetak ovih galaksija. Otkrivene su spektralne linije H-alfa atoma vodonika i utvrđeno je da zračenje potiče iz prašnjavih područja sa intenzivnim formiranjem zvijezda. Zatim su određene točne vrijednosti crvenih pomaka (a samim tim i udaljenosti do pojedinačnih galaksija) mjerenjem Doplerovog pomaka alfa-vodikovih linija u infracrvenim spektrima galaksija. U avgustu 2000. godine obavljena su VLT ISOHDFS opservacije galaksija, kao rezultat kojih su izmjerene mase centralnih područja galaksija.

tamne galaksije

Univerzum može uključivati ​​ogroman broj galaksija u kojima uopće nema zvijezda. Sastoje se samo od tamne materije. Na kraju krajeva, takvih galaksija može biti mnogo više od običnih galaksija sa sjajnim zvijezdama i plinom, a odnos između njih može biti 100 prema 1. Ovo predviđanje dali su astronomi Neil Trentham, Ole Moller i Enrico Ramirez-Ruiz (Enrico Ramirez-Ruiz ) sa Univerziteta u Kembridžu. Njihov članak će biti objavljen u Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Rice. 13. Galaksija UGC 10214, iz koje se jasno vidi odliv materije

Već postoji mnogo dokaza da svijetle galaksije sadrže velike količine tamne materije, često deset puta veću od mase svih zvijezda u galaksiji. Da bismo objasnili uočeno kretanje zvijezda pod utjecajem gravitacije cijele galaksije, mora postojati dodatna masa koju ne možemo vidjeti. U nekim galaksijama koje su dostupne za posmatranje, očigledno nema dovoljno zvijezda da bi mogle sačinjavati galaksiju i postojati kao galaksija.

Teorija predviđa da za jednu masivnu galaksiju postoji mnogo galaksija male mase koje ne možemo vidjeti. To je zato što imaju vrlo malo ili nimalo zvijezda. Stoga se postavlja pitanje: kako tražiti ove tamne galaksije?

Ovo je težak zadatak, a tehnika pretraživanja ovisit će o prirodi tamne materije, koja je još uvijek nepoznata. Ako je tamna materija u potpunosti sastavljena od elementarnih čestica, tada tamne galaksije mogu djelovati kao gravitacijska sočiva, iskrivljujući pogled na udaljene galaksije koje leže iza njih. Ako tamna galaksija uključuje smeđe patuljke, tada se može detektirati njihovo infracrveno zračenje. Zvijezde koje se mogu detektirati i evoluirati, kao što su bijeli patuljci ili crne rupe. Kada bi ovi objekti bili na malim udaljenostima od nas, tada bi bilo moguće otkriti ove izumrle zvijezde, koje igraju ulogu gravitacijskih sočiva za zračenje pojedinih zvijezda u drugim galaksijama izvan tamne galaksije. Nekoliko takvih efekata na maloj površini neba moglo bi ukazivati ​​na prisustvo tamne galaksije u ovom pravcu.

Istraživači su identifikovali jednu takvu lokaciju na kojoj može biti prisutna tamna galaksija. Galaxy UGC 10214 (Sl. 13), iz koje se jasno vidi odliv materije kao da je u interakciji sa drugom galaksijom. Ali ova galaksija je nevidljiva, a tok materije teče kao da nikuda.


Korišteni izvori

Ovaj sažetak je pripremljen uglavnom koristeći materijale iz sljedećih astronomskih internet izvora:

    "Astronomske vijesti - Enciklopedija" ( http://astronews.prao.psn.ru/encycl).

    "Ruski astronomski portal" ( http://astrolab.ru/).

    Astronomski portal "Pegaz" ( http://citadel.pioneer-samara.ru/4.html).

Prema ovoj klasifikaciji, postoje četiri glavne vrste galaksija. Ponekad da odvojene vrste Klasifikovane su kao patuljaste galaksije, ali se ne razlikuju ničim drugim osim relativno malom veličinom i same pripadaju jednom ili drugom tipu u klasičnoj kategorizaciji.

eliptične galaksije

Izvana izgleda kao džinovska zvijezda - svjetleća lopta s najjačim sjajem u sredini i zatamnjenjem prema rubovima. Eliptične ili sferoidne galaksije gotovo su u potpunosti sastavljene od starih zvijezda, tako da uvijek imaju žutu ili crvenkastu nijansu. Nove zvijezde se u njima praktički ne formiraju, jer je u njima količina međuzvjezdanog plina i prašine oni su zanemarljivi (iako postoje izuzeci).

Eliptični zvjezdani sistemi se razlikuju jedan od drugog samo po veličini i stepenu kompresije. Po kompresiji se klasifikuju, od E0 do E7. One čine otprilike četvrtinu vidljivih galaksija. Prema Hablovoj klasifikaciji, ovo je početna faza galaktičke evolucije.

spiralna galaksija

Najčešći tip i vjerovatno najljepši - više od polovine svih poznate galaksije. Izgleda kao disk sa jarko žutom kuglom u sredini, oko koje se uvijaju tamnije grane-rukavi plavičaste nijanse u obliku spirala (zbog prisustva posebnih zvijezda - bijelih i plavih supergiganata).

Razlikuje se od eliptičnog zvjezdanog sistema po nizu strukturnih karakteristika. Prvo, spiralne galaksije imaju krakove u kojima se odvijaju aktivni procesi formiranja zvijezda. Drugo, postoji zvjezdani disk - relativno tanak sloj materije duž ravni galaksije, gdje se nalazi najveći dio objekata sistema, i zvijezde u kojem rotiraju oko centra diska. Treće, prisustvo međuzvjezdanog plina i prašine, medijuma neophodnog za rađanje zvijezda, se široko primjećuje. Mnoge spiralne galaksije imaju neku vrstu šipke (šipke) u svom središtu, od čijih krajeva se razilaze krakovi. Klasificiraju se slovom S i razlikuju se po gustoći rukava (Sa-Sd, sa džemperom - SBa-SBd).




Broj rukava je u prosjeku par, ali ima ih više; u nekim slučajevima, rukavi se razlikuju po veličini. Svi oni (ako ne prežive galaktički sudar) su uvijeni u jednom smjeru oko centra, gdje je glavna masa materije koncentrisana u obliku supermasivne crne rupe i gustog sfernog skupa starih zvijezda - ispupčenja.

I naša galaksija, Mliječni put i maglina Andromeda, s kojima ćemo se neizbježno sudariti za 4 milijarde godina, obje su spiralne galaksije. Sunce se nalazi između krakova i udaljeno od galaktičkog centra, a brzina njegovog kretanja je približno jednaka brzini rotacije krakova; dakle, Solarni sistem izbjegava područja aktivnog formiranja zvijezda opasne za zemaljski život, gdje supernove često izbijaju.

lentikularna galaksija

Prema Hablovoj klasifikaciji, ovo je srednja vrsta između eliptičnih i spiralnih galaksija (S0). Lentikularni zvjezdani sistemi imaju zvjezdani disk oko centralnog globularnog ispupčenja, ali su krakovi relativno mali i slabo izraženi, a količina međuzvjezdanog plina i prašine nije dovoljna za aktivno rađanje novih zvijezda. Glavni stanovnici su stare velike zvijezde, crvene ili žute.




Razlikuju se po količini međuzvjezdane prašine i gustini prečke u galaktičkom centru. One čine oko 20% broja galaksija.

pogrešna galaksija

Ni elipsa ni spirala - nepravilne galaksije nemaju nijedan od uobičajenih oblika. U pravilu su to zvjezdana jata haotično vezana gravitacijom, ponekad bez jasnog oblika, pa čak i naglašenog centra. Oni čine oko 5% galaksija.

Zašto se toliko razlikuju od svojih galaktičkih kolega? Vrlo je vjerovatno da je svaki takav zvjezdani sistem nekada bio eliptičan ili spiralan, ali je bio unakažen sudarom s drugom galaksijom ili njenom neposrednom blizinom.




Podijeljeni su u dva glavna tipa: oni koji imaju barem neki privid strukture koja im omogućava da se pripišu Hubble sekvenci (Irr I), i oni koji nemaju čak ni privid (Irr II).

Ponekad se razlikuje i treći tip - patuljaste nepravilne galaksije (dl ili dIrr). Imaju malu količinu teških elemenata i veliku količinu međuzvjezdanog plina, što ih čini sličnima protogalaksijama ranog svemira. Stoga je proučavanje ove vrste nepravilnih galaksija važno za razumijevanje procesa galaktičke evolucije.

Izvor informacija.