Галактика – это огромная вращающаяся звездная система. Кроме нашей Галактики, существует великое множество других, разнообразных как по внешнему виду, так и по физическим характеристикам.

Галактики большого размера обычно отделены друг от друга в пространстве расстояниями в несколько мегапарсек. Парсе́к (русское сокращение: пк; международное сокращение: pc) - распространённая в астрономии внесистемная единица измерения расстояний. 1пк=3,2616 светового года . Небольшие галактики часто находятся вблизи галактик-гигантов и являются их спутниками. На этой картинке показана спиральная галактика NGC 4414 из созвездия Волосы Вероники диаметром около 17 000 парсек, находящаяся на расстоянии примерно в 20 мегапарсек от Земли.

Вселенная содержит гораздо больше галактик, чем предполагалось ранее, и это не малая разница, согласно исследованию в предстоящем «Астрофизическом журнале», было бы 2 тысячи миллиардов галактик, что в десять раз больше, чем считалось ранее. Но команда исследователей, возглавляемая Кристофером Конселисом из Университета Ноттингема, использовала данные исследования Товаров, но с наблюдениями Хаббла увеличила результат в десять раз.

К сожалению, 90% присутствующих галактик не видны на существующих телескопах. Они слишком слабы или далеки, чтобы их можно было наблюдать. Таким образом, они обнаружили, как галактики агрегируются с течением времени, слияния и, следовательно, уменьшения плотности.

Можно ли увидеть другие галактики невооруженным глазом?

Да, можно. Но только ближайшие к нам. Таковыми являются три галактики: Большое и Малое Магеллановы Облака и Туманность Андромеды. С большим затруднением можно увидеть галактику Треугольника и галактику Боде. Другие галактики можно увидеть в телескоп как туманные пятна различной формы – это чрезвычайно далекие объекты. Даже расстояние до ближайших из них принято измерять в мегапарсеках.

Поэтому их распространение на протяжении всей истории Вселенной не является однородным. Существуют статистические распределения того, сколько объектов есть, счет был сделан на их основе. со спутника он будет наблюдать за итальянскими городами, он увидит самые большие, такие как Рим и Милан, но не маленькие страны. То же самое происходит, например, для Андромеды: две большие спиральные галактики цирка рожденный из десятков гораздо меньших галактик.

Спутниковые галактики могут содержать несколько миллионов звезд, в то время как Млечный Путь - около 100 миллиардов. «Послание: мы боремся за то, чтобы видеть таких маленьких у нашего дома, не говоря уже о тех маленьких и отдаленных миллиардах световых лет». очень маленькие объекты очень большие, но тем не менее «брутто звезд находится в великих галактиках, которые мы можем видеть». Новые данные - это шаг вперед, чтобы понять происхождение галактик и характер темной материи: Интересно, - подчеркивает Фонтана, - потому что эти данные говорят нам о рождении галактик.

Сколько всего галактик?

Точное количество назвать невозможно. Но изображения далёкого космоса, полученные в начале 1990-х годов на космическом телескопе «Хаббл», показывают с очевидностью, что в нашей Вселенной существуют сотни миллиардов галактик . Есть галактики с собственными именами, например, уже приведенные в этой статье названия галактик, а также галактики Веретено, Головастик, Антенны, Мыши, Подсолнух, Сигара, Фейерверк, Скульптор, Спящая Красавица и др. Некоторые галактики обозначены только буквами и цифрами: галактика М82, галактика М102, галактика NGC 3314A и др.

Это одна из важных частей головоломки, когда-то, в истории Вселенной, их было много и мало, и со временем они слились вместе, чтобы дать жизнь более крупным. Внимание, это не меняет оценки того, сколько темной материи используется для объяснения динамики Вселенной, но вид темной материи, из чего он сделан. Эти данные имеют большое значение для числа малых галактик.

Было бы важно посмотреть, как мельчайшие галактики могут понять, что такое темная материя, - заключает астрофизик, - но для этого мы должны ждать телескоп Джеймса Вебба. Куда идет весь звездный свет? Вопрос к поэтической внешности, это скорее парадокс, на который исследование дает следующий ответ: если на каждом углу неба так много галактик, почему мы видим его настолько темным? Ответ заключается в характеристиках звездного света, модифицированных от красного смещения из-за расширения Вселенной и поглощения света межгалактическими порошками в «темных» областях неба.

Как сказано выше, галактики бывают разнообразными по форме: среди них можно выделить сфероподобные эллиптические галактики, дисковые спиральные галактики, галактики с перемычкой (баром), карликовые, неправильные и т. д. Их масса варьируется от 107 до 1012 масс Солнца. Сравним: масса нашей галактики Млечный Путь равна 2 1011 масс Солнца. Диаметр галактик тоже разнообразен: от 16 до 800 тысяч световых лет. Сравним: диаметр нашей галактики около 100 000 световых лет.

Многие так называемые туманности, когда они разрешаются нашими телескопами, появляются как рои различных звезд. Некоторые имеют форму спирали; другие - эллипсоидальные или бесформенные. Сегодня их правильнее называют «галактиками». Они находятся вне нашей звездной системы и являются отличными системами в своем собственном праве; поэтому их называют «внегалактическими». С биноклем или маленьким телескопом он выглядит как эллипсоидальная туманная масса. Туманность Андромеды похожа на ту галактику, к которой принадлежит наша солнечная система.

Строение галактик

Мы уже знаем, что галактика – это гигантская гравитационно-связанная система из звёзд и звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли и тёмной материи. Знаем также, что темная материя недоступна для прямых наблюдений современными средствами астрономии, т.к. не испускает электромагнитного или нейтринного излучения для наблюдений интенсивности и не поглощает их. Поэтому она является одной из нерешённых проблем строения галактик. Она может составлять до 90 % от общей массы галактики, а может и полностью отсутствовать, как в некоторых карликовых галактиках.
В пространстве галактики распределены неравномерно: в одной области может находиться целая группа близких галактик, но можно не обнаружить ни одной, даже самой маленькой галактики (так называемые войды).

Это около 2 миллионов световых лет и около тысячи световых лет. Наблюдатели в Южном полушарии знакомы с Магеллановыми облаками, которые имеют неправильную форму галактик и находятся на расстоянии около 1000 световых лет от Земли. Внегалактические туманности имеют значительный размер, который может соответствовать и превосходить Млечный Путь. В нашей галактике есть большие облака газа и космической пыли, называемые «диффузными» или «галактическими» туманностями. Некоторые темные, другие яркие. Среди темных туманностей мы видим некоторые, которые встречаются в созвездиях Южного Креста, Цефея, Лебедя и Скорпиона.

Классификация галактик

В настоящее время используется введенная Хабблом классификация. Она основана на внешнем виде галактик и делит их на три класса: эллиптические, спиральные и неправильные . Частично эта классификация включает и физические различия.
Эллиптические (тип Е) имеют форму эллипсоида. Пространственная плотность звезд в них равномерно уменьшается от центра к периферии. Большинство из них почти лишено межзвездного газа, поэтому там не происходит формирование молодых звезд, они состоят из старых звезд типа Солнца. Вращение их происходит с небольшой скоростью (менее 100 км/сек.). Но именно среди эллиптических встречаются наиболее массивные галактики.

Они выглядят как черные дыры, нерегулярные в небе; они фактически скрывают звезды позади них. Диффузные туманности обычно менее плотные, чем воздух, который остается в контейнер, в котором вакуум создается в лаборатории. Их газы и их космическая пыль могут быть материалами, с которыми будут образовываться новые звезды. Эти туманности блестят, потому что они отражают свет ближайших звезд или потому, что они раскалены, как флуоресцентные вспышки, возбуждаемые звездным светом. Так называемые планетарные туманности, очень распространенный тип, представляют собой массы газа, выброшенного звездой во время катастрофического изменения.

Спиральные (тип S) состоят как бы из двух подсистем: сферической и дисковой. Первая напоминает эллиптическую галактику, дисковая сильно сжата и содержит, кроме старых, молодые звезды и межзвездные газ и пыль. Звезды диска и облака газа вращаются вокруг центра галактики со скоростью 150-300 км/сек. Более плотные облака газа и молодые звезды сосредоточены в спиральных рукавах, которые выходят или из ядра, или из концов светлой перемычки (бара), пересекающей ядро. Такова наша галактика Млечный Путь. К спиральным относится также галактика Туманность Андромеды.

Газ образует обмотку или «оболочку» вокруг звезды. Эта оболочка может быть похожа на кольцо, как в кольцевидной туманности Лиры. Среди широко распространенных туманностей любитель может наблюдать Крабовидную туманность в Тельце, Великом узле в Дорадо и Лагуне в Стрельце. Мессье перечислил столько тел туманностей, которые теперь считаются шаровыми скоплениями.

Современные списки тел Мессье классифицируют их в соответствии с текущими критериями. Вы можете решать галактики в одиночных звездах, только с фотографиями с длительным выдержкой, выполненными большими телескопами. Большинство туманностей можно наблюдать только в ясные, темные и безлунные ночи. Магеллановые облака и большие туманности Андромеды и Ориона достаточно яркие, чтобы их можно было наблюдать в любых условиях; но чем темнее небо, тем лучше наблюдение. Эти большие туманности легко найти, но для других вам может понадобиться атлас.

Неправильные (тип Ir) имеют относительно небольшую массу и размер, характеризуются клочковатой структурой – это связано с наличием нескольких очагов звездообразования. К такому типу галактик относятся Магеллановы облака.
Существуют еще промежуточные типы галактик : линзовидные, карликовые, компактные, радиогалактики (с интенсивным радиоизлучением), сейфертовские (спиральные, в ядрах которых наблюдаются активные процессы).
Большие галактики встречаются парами или группами: например, Местная группа галактик . Бывают взаимодействующие галактики, которые открыл астроном Б.А. Воронцов-Вельяминов – тесные группы, в которых галактики почти соприкасаются друг с другом или даже проникают друг в друга. Форма таких галактик сильно искажается.

Определите точное местоположение туманности, обращаясь к соседним ярким звездам. найти туманность с помощью своих координат. Спиральные туманности, видимые спереди, могут казаться круглыми облаками. Если вы склонны, по сравнению с нашим взглядом, они кажутся овальными, если мы видим их со стороны, вы можете увидеть раскаленную массу в середине двустворчатая линзовидная структура. Явная форма любой туманности зависит от ее положения относительно нашей визуальной линии. Диффузные туманности могут появляться как светящиеся вуали.

Крабовидная туманность, в Тельце, напоминает тонкий спрей света. Планетарная туманность, как и лира или Водолея, может появляться в виде светящегося кольца, похожего на облако. Это не просто вступительные слова каждого эпизода саги о Звездных войнах, но то, что вы увидите на этих фотографиях. Свет самых отдаленных и древних галактик Вселенной занимает миллионы лет, чтобы дойти до нас. Мы видим их сегодня такими, какими они были, когда на Земле не было следов человека, поэтому взгляните на глаза с самыми дальними галактиками известной Вселенной: даже лучше, чем фильм.

Скопления галактик (объединения в несколько сотен галактик) имеют обычно сферическую или эллипсоидальную форму. Ближайшее к нам скопление галактик находится в созвездии Девы, оно является центром Местного сверхскопления галактик – системы, объединяющей несколько скоплений галактик, в том числе и Местную группу. Сверхскопления (тысячи галактик) обычно имеют плоскую или сигарообразную форму. Как установили астрономы, галактики разбегаются, т.е. расстояния между скоплениями и сверхскоплениями постоянно увеличиваются. Это связано с расширением Вселенной.
Наша Галактика является одной из галактик Местной группы, доминируя в ней вместе с Андромедой. В Местной группе поперечником около 1 мегапарсека находятся более 40 галактик. Сама Местная группа является частью сверхскопления Девы, главную роль в котором играет скопление Девы, в которое наша Галактика не входит.

В 28 миллионов световых лет мы находим один из небесных объектов, предпочитаемый любительскими астрономами по всему миру: галактика, увиденная порезом, похожая по внешнему виду на мексиканскую шляпу и размер 800 миллиардов Солнц. интерьер этого небесного объекта длиной 50 тысяч световых лет содержит сверхмассивную черную дыру.

Расположенная на «астрономическом» расстоянии 45 миллионов световых лет, эта пара взаимодействующих галактик по-прежнему является самым близким известным сталкивающимся дуэтом галактик. Их взаимодействие длилось сотни тысяч лет и привело к появлению регионов интенсивного звездообразования. Подобную сцену можно было бы повторить за три миллиарда лет, чтобы приблизиться к реальности: даже Млечный Путь и Андромеда находятся на курсе столкновения и обещают столкнуться и пронзить друг друга, чтобы сформировать, наконец, уникальную эллиптическую галактику значительных размеров.

Звездное небо издревле притягивало взгляды людей. Лучшие умы всех народов пытались осмыслить наше место во Вселенной, вообразить и обосновать ее устройство. Научный прогресс позволил перейти в деле изучения бескрайних просторов космоса от романтических и религиозных построений к логически выверенным теориям, базирующимся на многочисленном фактическом материале. Теперь любой школьник имеет представление о том, как выглядит наша Галактика согласно последним исследованиям, кто, почему и когда дал ей столь поэтичное название и каково ее предполагаемое будущее.

Это самое близкое в списке: это «всего лишь» 11, 5 миллионов световых лет от нас и берет свое название из продолговатой формы, что показывает «наблюдение». Звездная детская деятельность вместе с зрелищем газовых выбросов, которые мы наблюдаем, должна длиться 100 миллионов лет. Целестиальная «роза», которую мы ловим от 350 миллионов световых лет.

На расстоянии 27 миллионов световых лет от Земли это одна из самых ярких галактик в небе и также видна с помощью простых биноклей. Его огромные руки простираются на 170 тысяч световых лет, вдвое больше Млечного Пути, настолько велики, что его гравитационное притяжение искажает форму многих близлежащих галактик.

Происхождение названия

Выражение «галактика Млечный Путь», по сути, тавтология. Galactikos в примерном переводе с древнегреческого означает «молочный». Так жители Пелопоннеса звали скопление звезд в ночном небе, приписывая его происхождение вспыльчивой Гере: богиня не пожелала кормить Геракла, внебрачного сына Зевса, и в гневе разбрызгала грудное молоко. Капли и образовали звездную дорожку, видную в ясные ночи. Спустя столетия ученые открыли, что наблюдаемые светила — лишь ничтожная часть существующих небесных тел. Пространству Вселенной, в котором находится и наша планета, они дали название Галактика или система Млечный Путь. После подтверждения предположения о существовании и других схожих формирований в космосе первый термин стал для них универсальным.

Этот ярко-синий объект представляет собой карликовую галактику, расположенную в 59 миллионов световых лет: неправильной формы, она намного меньше, чем Млечный Путь, и уже давно оказалась моложе, чем она есть на самом деле. В то время как наблюдения, сделанные 40 лет назад, предполагали, что галактика образовалась через несколько миллиардов лет после окружающих галактик, более поздние исследования Хаббла показали, что небесный объект просто имел ненормальный звездный ритм: медленный в начале, более интенсивными, когда мы это видим.

Вы являетесь свидетелем шоу, которое прошло 230 миллионов лет назад, но не менее увлекательно: сверхмассивная черная дыра, скрытая в центре этой далекой галактики, вызывает интенсивное излучение рентгеновских лучей, которые заставляют его попадать в классификацию галактик Сейферта, галактик от необычайно активных и блестящих ядер, оснащенных центральными «двигателями».

Взгляд изнутри

Научные познания о структуре части Вселенной, включающей Солнечную систему, мало что взяли у древних греков. Понимание того, как выглядит наша Галактика, прошло эволюцию от сферического мироздания Аристотеля до современных теорий, в которых есть место черным дырам и темной материи.

Тот факт, что Земля — элемент системы Млечный Путь, накладывает определенные ограничения на тех, кто пытается выяснить, какую форму имеет наша Галактика. Для однозначного ответа на этот вопрос необходим взгляд со стороны, причем на большом расстоянии от объекта наблюдения. Сейчас наука лишена такой возможности. Своеобразным заменителем стороннего наблюдателя становится сбор данных о структуре Галактики и соотнесение их с параметрами других космических систем, доступных для изучения.

Она составляет 15 миллионов световых лет и хорошо видна даже в бинокль. Мы видим это «в лицо», и мы можем оценить его сильные звездообразующие области, такие как те, которые мы видим на этом крупном снимке, где красный цвет обозначает «новорожденные» звезды, некоторые из которых сформированы на протяжении нескольких миллионов лет. В этой карликовой галактике на расстоянии в 54 миллиона световых лет концентрация в 140 миллионов раз больше, чем у нашего Солнца, что делает маленькую галактику одной из самых плотных систем известной Вселенной.

Самым одиноким из группы, даже если не самым отдаленным, является так называемая галактика «Затерянная космическая», галактика, которая не принадлежит к кластеру и поэтому гравитационно изолирована. Он расположен на расстоянии 18 миллионов световых лет от Земли, в районе Космоса, называемом «Пустое местное», - области, прилегающей к нашей локальной группе, в которой обнаруживаются несколько галактик и туманностей.

Собранные сведения позволяют с уверенностью говорить, что наша Галактика имеет форму диска с утолщением (балджем) в середине и расходящимися от центра спиральными рукавами. Последние содержат наиболее яркие звезды системы. Диаметр диска составляет более 100 тысяч световых лет.

Структура

Центр Галактики скрыт межзвездной пылью, затрудняющей изучение системы. Справиться с проблемой помогают методы радиоастрономии. Волны определенной длины легко преодолевают любые препятствия и позволяют получить столь желанное изображение. Наша Галактика, по полученным данным, имеет неоднородную структуру.

Условно можно выделить два связанных друг с другом элемента: гало и собственно диск. Первая подсистема обладает следующими характеристиками:

  • по форме это сфера;
  • центром ее считается балдж;
  • наибольшая концентрация звезд в гало характерна для его срединной части, с приближением к краям плотность сильно уменьшается;
  • вращение этой зоны галактики довольно медленное;
  • в гало в основном встречаются старые звезды с относительно небольшой массой;
  • значительное пространство подсистемы заполнено темной материей.

Галактический диск по плотности звезд сильно превышает гало. В рукавах встречаются молодые и даже только формирующиеся

Центр и ядро

«Сердце» Млечного Пути находится в Без его изучения тяжело понять до конца, какова наша Галактика. Название «ядро» в научных трудах либо относится только к центральной области диаметром всего несколько парсек, либо включает в себя балдж и газовое кольцо, считающееся местом зарождения звезд. Далее будет использоваться первый вариант термина.


В центр Млечного Пути с трудом проникает видимый свет: он сталкивается с большим количеством космической пыли, скрывающей то, как выглядит наша Галактика. Фото и изображения, сделанные в инфракрасном диапазоне, значительно расширяют познания астрономов о ядре.

Данные об особенностях излучения в центральной части Галактики натолкнули ученых на мысль, что в сердцевине ядра находится черная дыра. Ее масса более чем в 2,5 млн раз больше массы Солнца. Вокруг этого объекта, по мнению исследователей, вращается еще одна, но менее внушительная по своим параметрам, черная дыра. Современные знания об особенностях структуры космоса позволяют предположить, что подобные объекты находятся в центральной части большинства галактик.

Свет и тьма

Совместное влияние черных дыр на движение звезд вносит свои коррективы в то, как выглядит наша Галактика: оно приводит к специфическим изменениям орбит, нехарактерным для космических тел, например, вблизи Солнечной системы. Изучение этих траекторий и соотношения скоростей движения с удаленностью от центра Галактики легло в основу активно развивающейся сейчас теории о темной материи. Природа ее пока покрыта тайной. Присутствие темной материи, предположительно составляющей подавляющую часть всего вещества во Вселенной, регистрируется лишь по воздействию гравитации как раз на орбиты.

Если рассеять всю космическую пыль, что скрывает от нас ядро, взору откроется поразительна картина. Несмотря на концентрацию эта часть Вселенной полна света, излучаемого огромным количеством звезд. На одну единицу пространства их здесь в сотни раз больше, чем вблизи Солнца. Примерно десять миллиардов из них образуют галактический бар, также называемый перемычкой, не совсем обычной формы.

Космический орешек

Изучение центра системы в длинноволновом диапазоне позволило получить подробное инфракрасное изображение. Наша Галактика, как оказалось, в ядре имеет структуру, напоминающую арахис в скорлупе. Этот «орешек» и есть перемычка, включающая в себя более 20 млн красных гигантов (ярких, но менее горячих звезд).

От концов бара расходятся спиральные рукава Млечного Пути.

Работа, связанная с обнаружением «арахиса» в центре звездной системы, не только пролила свет на то, какая наша Галактика по структуре, но и помогла понять, как она развивалась. Изначально в пространстве космоса существовал обычный диск, в котором со временем образовалась перемычка. Под влиянием внутренних процессов бар изменил свою форму и стал походить на орех.

Наш дом на космической карте

Активное образование звезд происходит как в перемычке, так и в спиральных рукавах, которыми обладает наша Галактика. Название им дали по созвездиям, где были обнаружены участки ответвлений: рукава Персея, Лебедя, Центавра, Стрельца и Ориона. Вблизи последнего (на расстоянии не менее 28 тысяч световых лет от ядра) и находится Солнечная система. Эта область обладает определенными характеристиками, по мнению специалистов, сделавшими возможным возникновение жизни на Земле.

Галактика и наша Солнечная система вместе с ней вращаются. Закономерности движения отдельных составляющих при этом не совпадают. Большое число звезд временами то входит в состав спиральных ответвлений, то отделяется от них. Лишь светила, лежащие на границе коротационной окружности, не совершают подобные «путешествия». К ним относится и Солнце, защищенное от мощных процессов, постоянно протекающих в рукавах. Даже незначительное смещение свело бы на нет все остальные преимущества для развития организмов на нашей планете.

Небо в алмазах

Солнце - лишь одно из многих подобных тел, которыми полна наша Галактика. Звезды, одиночные или сгруппированные, общим числом превышают по последним данным 400 млрд. Ближайшая к нам Проксима Центавра входит в систему из трех звезд вместе с чуть более удаленными Альфой Центавра A и Альфой Центавра B. Самая яркая точка ночного неба, Сириус A, находится в Ее светимость по разным данным превышает солнечную в 17-23 раза. Сириус также не одинок, его сопровождает спутник, носящий аналогичное название, но с маркировкой B.

Дети часто начинают знакомиться с тем, как выглядит наша Галактика, с поиска на небе Полярной звезды или Альфы Малой Медведицы. Популярностью своей она обязана положению над Северным полюсом Земли. По светимости Полярная значительно превышает Сириус (почти в две тысячи раз ярче Солнца), но она не может оспаривать права Альфы Большого Пса на звание самой яркой из-за удаленности от Земли (по оценкам от 300 до 465 световых лет).

Типы светил

Звезды отличаются не только светимостью и удаленностью от наблюдателя. Каждой приписывается определенная величина (за единицу берется соответствующий параметр Солнца), степень нагрева поверхности, цвет.

Наиболее внушительными размерами обладают сверхгиганты. Самой большой концентрацией вещества в единице объема отличаются нейтронные звезды. Цветовая характеристика неразрывно связана с температурой:

  • красные самые холодные;
  • нагрев поверхности до 6 000º, как у Солнца, порождает желтый оттенок;
  • белые и голубые светила обладают температурой более 10 000º.

Светимость звезды может меняться и достигать максимума незадолго до ее коллапса. Взрывы сверхновых вносят огромный вклад в понимание, как выглядит наша Галактика. Фото этого процесса, полученные телескопами, поражают.
Собранные на их основе данные помогли восстановить процесс, приведший к вспышке, и спрогнозировать судьбу ряда космических тел.

Будущее Млечного Пути

Наша Галактика и другие галактики постоянно находятся в движении и взаимодействуют. Астрономы установили, что Млечный Путь неоднократно поглощал соседей. Подобные процессы ожидаются и в будущем. Со временем в него войдут Магелланово Облако и еще ряд карликовых систем. Самое же внушительное событие ожидается через 3-5 млрд лет. Это будет столкновение с единственным соседом, который виден с Земли невооруженным глазом. В результате Млечный Путь станет эллиптической галактикой.

Бескрайние просторы космоса поражают воображение. Обывателю трудно осознать масштабность не только Млечного Пути или всей Вселенной, но даже Земли. Однако благодаря достижениям науки мы можем представить себе хотя бы приблизительно, частью какого грандиозного мира являемся.