Ukrayna Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Ortaokul I-III seviyeleri No. 83

Donetsk


Öz

disipline göre:

"Astronomi"

"Diğer yıldız sistemleri - galaksiler"



Donetsk

2004

Galaksiler, yıldızların yerçekimi kuvvetleriyle birbirine bağlandığı büyük yıldız sistemleridir. Trilyonlarca yıldız içeren galaksiler var. Galaksimiz - Samanyolu - ayrıca oldukça büyük: 200 milyardan fazla yıldız içeriyor. En küçük gökadalar bir milyon kat daha az yıldız içerir ve Samanyolu'ndaki küresel kümelere daha çok benzerler, sadece çok daha büyüktürler. Sıradan yıldızlara ek olarak, galaksiler yıldızlararası gaz, toz ve çeşitli "egzotik" nesneleri içerir: beyaz cüceler, nötron yıldızları, kara delikler. Galaksilerdeki gaz sadece yıldızlar arasında dağılmakla kalmaz, aynı zamanda büyük bulutlar (bir milyon güneş kütlesine kadar), sıcak yıldızların etrafında parlak bulutsular ve yoğun ve soğuk gaz ve toz bulutsuları oluşturur. Büyük yıldız sistemlerinin yüz milyarlarca güneş kütlesi kütlesi vardır. Cüce gökadaların en küçüğü, Güneş'ten sadece 100 bin kat daha fazla "ağırlıklıdır". Bu nedenle, galaksilerin kütle aralığı yıldızlarınkinden çok daha geniştir: "en ağır" ve "en hafif" yıldızların kütleleri 1000 kattan daha az farklıdır. Yıldız sistemlerinin görünümü ve yapısı da çok farklıdır ve buna göre galaksiler morfolojik tiplere ayrılır.

İlkel evren şişerken, bazı teoriler, farklı "ceplerin" ayrıldığını ve farklı evrenler oluşturduğunu söylüyor. Bu farklı yerler farklı oranlarda genişleyebilir, diğer madde türlerini içerebilir ve kendi evrenimizden farklı fiziksel yasalara sahip olabilir.

Livio, bu diğer evrenlerin varsa galaksilere sahip olabileceğini kaydetti, ancak şu anda kesin olarak bilemeyiz. Böylece galaksilerin sayısı diğer evrenlerden 200 milyar daha fazla olabilir. Hubble, Big Bang'den yaklaşık 450 milyon yıl sonra oluşan galaksileri gözlemleyebiliyor. Çıplak gözle görülebilen yıldızlar ve bulutsular, çok daha büyük bir topluluğun yalnızca küçük bir parçasıdır.



Pirinç. 1. Macellan bulutları
(a - Büyük Macellan Bulutu; b - Küçük Macellan Bulutu)

Bize en yakın gökadalar ve gökyüzündeki en parlak gökadalar gökadalardır. Macellan Bulutları . Samanyolu'nun birbirinden kopuk iki parçası gibi iki sisli buluta benziyorlar. Ne yazık ki, Kuzey Yarımküre'de görünmezler. Ancak güney denizlerinde yelken açan denizciler, iyi havalarda gece göğünde gümüşi parıldayan iki küçük "bulut"u uzun zamandır biliyorlar. En şaşırtıcı şey, bulutların yıldızlara göre konumlarını değiştirmemesi, sanki gökyüzüne yapıştırılmış gibi görünmesiydi. XV yüzyılda. denizciler onlara Cape Clouds derdi. Dünyanın güney kutbunu, kuzeyin aksine, gökyüzünde bulmak daha zordur, çünkü yanında Kutup gibi parlak ve göze çarpan yıldızlar yoktur.

Gözlemler, Yerel Grup ve onu çevreleyen gökada kümelerinin, Bakire Yığını merkezli daha da devasa bir yapı oluşturduğunu, dolayısıyla adının Meryem Ana olduğunu gösteriyor. Varlıkları aslında şaşırtıcıdır, çünkü bu ölçekte evren ilke olarak homojen ve izotropik olmalıdır: özellikleri her noktada ve her yönde aynı olmalıdır.

En az yüz grup ve gökada kümesi içeren Bakire Üstkümesi. Görüntü yerel gruba odaklanmıştır, ancak gerçek ağırlık merkezi Başak kümesine yakındır. Bütünüyle ele alınan Evrenin aksine, gözlemlenebilir Evren, yalnızca Dünya'dan gözlemleyebildiğimiz cisimleri ve yapıları içerir. Hiçbir bilgi ışık hızından daha hızlı hareket edemez ve evren sadece 13,8 milyar yıldır var olduğundan, gözlemlenebilir evrenin boyutu ışığın kat ettiği mesafe ile belirlenir. 13.8 milyar yılda.

Ve Bulutlar, gök küresinin güney kutbundan çok uzakta değil (yaklaşık 20 ° 'lik bir mesafede) bulunur ve onunla yaklaşık olarak eşkenar bir üçgen oluşturur. Bu konum onları yönlendirme için uygun nesneler haline getirdi. Ancak Bulutların doğası uzun süre bir sır olarak kaldı.

1519-1521'de Ferdinand Magellan'ın dünya turu sırasında. arkadaşı ve tarihçi Antonio Pigafetta, seyahat notlarında Bulutları anlattı ve ünlü denizcinin ölümünden sonra Bulutları Macellan - Büyük ve Küçük olarak adlandırmayı önerdi.

Gözlemlenebilir evrenin boyutunu hesaplamak için genişleme de hesaba katılmalıdır. Gözlemlenebilir evrenin sınırı görecelidir ve fiziksel duyu. Evren bir bütün olarak bu sınırın çok ötesine geçmelidir ve hatta sonsuz olması muhtemeldir. Ne yazık ki, bu bölgeler bizim için sonsuza kadar erişilemez. Onları tanımlamaya çalışan modeller gözlemle doğrulanamaz ve bir bütün olarak evrenin büyüklüğü sorusu asla cevaplanamaz.

Hubble Derin Alan Uçurumu, ıssız olduğu düşünülen bir uzay bölgesinde binlerce galaksiyi ortaya çıkarıyor. Evrenin daha basit bölgeleri için galaksiler tanımlayabiliriz. Galaksiler, her biri milyarlarca yıldızın yanı sıra bir merkezin etrafında dönen gazlar ve toz içeren göksel topluluklardır. Bu galaksiler çok sayıda ve devasa. Birkaç gökada biçimi vardır: sarmal, eliptik veya düzensiz. Dünya'nın ve güneş sisteminin bulunduğu galaksiye Samanyolu denir ve çıplak gözle görülebilen başka bir galaksiye Samanyolu denir. Kuzey yarımküre, Andromeda galaksisidir.

Macellan Bulutları, gökyüzünde görülebilen en büyük astronomik nesneler arasındadır. Büyük Macellan Bulutu (LMC), 5 ° 'den fazla, yani Ay'ın 10 görünür çapına sahiptir. Küçük Macellan Bulutu (SMC) - 2°'nin biraz üzerinde. Zayıf dış bölgeleri de sabitlemenin mümkün olduğu fotoğraflarda Bulutların boyutları sırasıyla 10° ve 6°'dir. LMC'den gelen ışık gökyüzünde bir noktada toplanırsa, parlaklık açısından en parlak yıldızlarla karşılaştırılabilir bir nesne elde edilecektir. LMC'den gelen ışığın bize ulaşması 200 bin yıl, MMO'dan ise 170 bin yıl sürüyor.

Teleskop bu bölgeyi uzun süredir gözlemliyor. Sonuç şaşırtıcıydı: İnsan tarafından daha önce hiç çekilmemiş olağanüstü fotoğraflar. Hubble, boş olduğu düşünülen bir uzay bölgesinde, milyarlarca yıldızdan oluşan binlerce yeni galaksi keşfetti. Bu fotoğrafa Hubble Derin Alanı denir.

Bugün çoğu bilim insanı, evrenin doğuşu hakkında aynı fikirde: Bildiğimiz haliyle bu evreni yaratmış olan Big Bang denen bir fenomen. Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra, Evren yapılandırılmamış maddeden oluşuyordu: bildiğimiz kozmik yapılar henüz var olmadı ve sonra yerçekimi kuvvetinin etkisi altında madde toplanmaya, yığılmaya, aynı yerçekimini sıkıştırmaya başladı. malzeme, nükleer füzyon reaksiyonlarını tetiklemek için sıcaklığını arttırın.


Pirinç. 2. Galaksi sınıfları:
1 - eliptik (E); 2 - spiral (S) (a - normal, b - bir jumper ile); 3 - yanlış (Ir)

Modern teleskopların yardımıyla gökyüzünü incelerken, Macellan Bulutlarına benzer birçok gökada bulundu (Şekil 2). Düzensiz, düzensiz bir şekil ile karakterize edilirler. Bu tür galaksiler çok fazla gaz içerir - toplam kütlelerinin %50'sine kadar. Bu türe düzensiz galaksiler denir ve Ir olarak adlandırılır (İngilizce düzensiz - “yanlış”). Bilinen tüm yıldız sistemlerinin yaklaşık %5'i bu sınıfa aittir.

İlk yıldız doğuyor! Yavaş yavaş, birçok başka yıldız oluştu. Gökbilimciler, diğer gökadalarda olduğu gibi gökadamızın merkezinde alışılmadık derecede ağır bir nesnenin varlığını tespit ettiler. Bugün süper kütleli bir kara delik düşünüyorlar, ancak bu kara deliğin doğrudan gözlemlenmesi imkansız: Birçok yoğun gaz bulutu, gökyüzünün Dünya'dan görülebilen bu bölümünü gizlemektedir.

Bir galakside, en yaşlı yıldızlar merkeze, en genç yıldızlar ise çevreye yönlendirilir. Güneş, merkez ile galaktik çevre arasındaki mesafenin yaklaşık yarısı kadardır. Son 90 yıldır gökbilimciler gökadaları inceliyorlar ve yavaş yavaş onların üç büyük aileye ayırdığımız çok çeşitli şekillere sahip olduklarını keşfettiler.

Eliptik galaksiler dünyanın %25'ini oluşturur. toplam sayısı yüksek parlaklığa sahip galaksiler. Genellikle, sistemin düzleşme derecesine karşılık gelen 0'dan 6'ya kadar bir sayının eklendiği E harfi (İngilizce'den, eliptik - "eliptik") ile gösterilirler (E0 - "küresel" gökadalar, E6 - çoğu "oblate"). Fotoğraf plakalarında, parlaklığı merkezden hızla azalan keskin olmayan bir daire veya elips gibi görünürler. Eliptik gökadaların rengi, esas olarak eski yıldızlardan oluştuğu için kırmızımsıdır. Bu tür sistemlerde neredeyse hiç soğuk gaz yoktur, ancak bunların en büyükleri, bir milyon dereceden fazla sıcaklığa sahip çok nadir bulunan sıcak gazla doldurulur.

Galaksilere "spiral" denir, merkezi bir ampulleri vardır, burada genellikle süper kütleli bir kara delik, yıldızların "silahı" az ya da çok konuşlandırılmıştır. Sözde "eliptik" gökadalar, neredeyse küresel veya çok yassı olabilirler. "Düzensiz", belirli bir şekle sahip değiller. Samanyolu bu galaksinin bir parçasıdır. . Bazı gök cisimlerine ilk isim verenler Yunanlılardı. Bu nedenle, "galaksi", "süt" anlamına gelen eski Yunan galaktosunun yalnızca bir dönüşümüdür.

Çünkü gökyüzünde bir galaksi onlara bir süt şırıngasını düşündürdü: "Samanyolu." Galaksimizde gök cisimlerinin yoğunluğu ve Dünya'nın gece gökyüzünü neredeyse beyazlatması ve galaksimizin yanında gökyüzünün çok daha karanlık olması. Samanyolu, sarmal bir gökadadır.

Görünüşte sarmal gökadalar mercimek veya bikonveks merceğe benzer. Galaktik diskte, bir yönde bükülmüş iki veya daha fazla (on adede kadar) sarmal desen, galaksinin merkezinden çıkan dallar veya kollar dikkat çekicidir. Disk, nadir görülen hafif parlak küresel yıldız bulutuna - bir haleye - daldırılır. Gözlenen tüm galaksilerin yarısı bu sınıfa aittir.

Açık bir gecede yıldızlı gökyüzüne bakarsak, evrende az çok parlak ve farklı renklerde yıldızların yaşadığı izlenimini edinebiliriz. Bu izlenim yanlıştır, çünkü çıplak gözle net olarak görebildiğimiz tüm yıldızlar Galaksimiz Samanyolu'na aittir. Aslında astronomik gözlemler Evrenin "yapı taşlarının" galaksiler, devasa gaz sistemleri, toz ve yerçekimi tarafından bir arada tutulan birkaç yüz milyara kadar yıldız olduğunu gösterin. toplam gökada sayısının çok küçük bir kısmı, binlerce gökadadan, gökada kümelerinden oluşan daha da büyük kütleçekimsel yapılarda gruplandırılmıştır.

Aşağıdaki fotoğraf gösterir NGC 1365 (Şek. 3) - bir tür "klasik" sarmal gökada. Bu devasa galaksi 200.000 ışıkyılı çapında ve bizden 60 milyon ışıkyılı uzaklıkta. Bu, yıldız kümesindeki galaksilerden biridir. para. Galaksinin merkezinden, çekirdeğini kaplayan bir bariyer geçer. Tüm bu spiral kollar ve bariyerler sistemi yavaşça saat yönünde döner ve tam bir dönüşü tamamlaması 350 milyon yıl alır. Birçok sarmal gökada gibi, merkezi bölgesi daha yaşlı, daha kırmızı yıldızlardan oluşur. Sarmal kollar genç mavi yıldızlar içerir

İnsanlığın evrenin bu resmine ulaşması için gereken entelektüel çalışma açıkçası zordu, bu yolculuk sırasında formüle edilen hipotezler her zaman doğru çıkmadı ve bu nedenle kanıtlanmış bilimsel bir karşılıklı değişim ve değişim yoluyla daha sağlam başkaları lehine terk edildi. teoriler, modeller ve gözlemler arasında doğrulama. Uzay nedeniyle, galaksilerin astrofiziği ile ilgili teorik ve gözlemsel sonuçların büyük çoğunluğundan burada söz edemeyiz: bunların hepsini bu dersin amacına ulaşıldığında, eğer sonunda burada sunulan temel kavramlara ulaşılırsa ele alacağız. açık ve asimile olmuşlardır.


Pirinç. 3. NGC 1365

metagalaksi

Galaksimizin dışında, güçlü teleskoplar kullanan astronomlar, Galaksimize benzer yapıda birçok yıldız sistemi keşfettiler. Bunlar diğer galaksiler; ayrıca milyarlarca yıldız-güneşten oluşurlar. Bu tür galaksiler, bazen fotoğraflarda zar zor görülebilen puslu noktalara benziyor. Bu tür uzak galaksilerden biri fotoğrafta gösterilmektedir (Şekil 4).

Bu katalog sayesinde yeni kuyruklu yıldızları tanımlaması daha kolay oldu: Bu nesneler bile belirsiz ana hatları olan parlak noktalar olarak görünüyor, ancak kataloğundaki nesnelerin aksine göksel depoda çok hızlı hareket ediyorlar. Dreyer daha da büyük üç kataloğu, Bulutsuların Yeni Genel Kataloğu ve Yıldız Kümeleri Kataloğu'nu ve iki dizin kataloğunu tamamladı: "bulutsu" astronomik nesnelerin sayısının, Messier'in orijinalinde bulunandan önemli ölçüde daha yüksek olduğu ve mevcut teleskoplar bu sayıyı artıracaktır.

Pirinç. 4. Uzak galaksi

Bu tür birçok bulutsu, 18. ve 19. yüzyıllarda gökbilimciler tarafından keşfedildi. Gelişmiş bilim adamları, bu bulutsuların Samanyolu'na benzer, ancak hayal edilemeyecek kadar büyük mesafelerde bizden uzak yıldız sistemleri olduğuna zaten inanıyorlardı. 1920'lerde, Amerikalı astronom Hubble, bu tür bulutsuların gerçekten çok uzak bağımsız ve genellikle devasa yıldız sistemleri olduğunu ilk kez kanıtladı.

Böylece, bu nesnelerin doğası sorunu giderek daha acil hale geldi ve daha sonra altında gruplandırıldı. yaygın isim bulutsu. Özellikle, bu son nesnelere sarmal bulutsular deniyordu. Zorunlu olarak genel olan orijinal soru, kendisini daha spesifik sorular açısından formüle etmeye başladı: Nebulalar nelerdir? Bu nesneler aynı aileye mi ait yoksa tamamen farklı nesneler mi, sadece onları gözlemlemek için kullanılan aletlerin yetersizliği nedeniyle puslu teleskopik bir görünüme sahip mi?

Bu tür gökadaların tipik bir örneği, Andromeda takımyıldızındaki iyi bilinen gökadadır (Şekil 5). Berrak, aysız bir gecede, ay diskinin boyutundan daha az olmayan bulanık bir parlak nokta olarak çıplak gözle görülebilir. Bu galaksi her şeyiyle bizim Galaksimize çok benziyor. Görüş hattına biraz eğimli görüyoruz. Bizden bir milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. En parlak kısımları spiral bir yapıya sahiptir. Boyut olarak bizim galaksimizden daha büyüktür.

Bulutsular bizden ne kadar uzakta? Daha sonraki araştırmalar, nebula olarak bilinen astronomik nesneler kategorisinin, özellikleri bakımından oldukça farklı iki farklı nesne sınıfından oluştuğunu göstermiştir. Birinci sınıf, çeşitli nedenlerle parlak görünen devasa gaz ve toz bulutları olan bugün gazlı nebulalar olarak bilinenleri içerir. fiziksel olaylar. Başka bir nesne kategorisi, gazların ve tozların yerçekimsel kümelenmesi ve çok sayıda yıldızın oluşturduğu sistemleri içerir: bu sistemlere galaksiler denirdi.


Pirinç. 5 Andromeda Gökadası

Andromeda galaksisi en yakın galaktik komşularımızdan biridir. 2,3 milyon yıllık bir süre içinde, çıplak gözle görülebilen en uzak nesnelerden biridir. Andromeda 300 milyar güneş içerir ve 130.000 ışıkyılı kapsar, kendi galaksimizin neredeyse iki katı büyüklüğündedir. Galaksi, sarmal bir galaksinin mükemmel bir örneğidir ve bizim galaksimizin çok benzer bir yapıya sahip olduğu varsayılmaktadır. Andromeda'nın iki büyük galaksisi var - M32 ve M110, Şek. 5.

Bu nedenle gazlı bulutsular galaksilerin bir parçasıdır ve genel olarak çok daha küçüktürler: ne yazık ki bugün bile popüler edebiyat, nebula ve yıldız sistemleri olarak adlandırılması gereken adıyla tamamen uygunsuz bir şekilde her zaman görevinin ortasında değildir. galaksiler.

Galaksiler söz konusu olduğunda, bunların Samanyolu'nda bulunan yıldız kümeleri olduklarını ve Samanyolu'ndan daha büyük veya daha küçük yıldız sistemleri olabilecekleri yönündeki cesur hipotezi savunanlar arasında hararetli bir tartışma alevlendi. Çatışma aynı zamanda inandırıcılık argümanlarının da çok derin olmasına neden oldu ve genellikle geliştirme sürecinde olduğu gibi bilimsel bilgi, sorun nihayet bir kez ve yalnızca reddedilemez gözlemlerle çözüldü.

Pirinç. 6. Andromeda Galaksisinin orta kısmı

Şek. Şekil 6, Andromeda Galaksisinin merkez bölgesini göstermektedir. Görüntünün ortasındaki mavi nokta, 30.000.000 güneş kütlesine sahip süper kütleli bir kara deliğin kaydedildiği "soğuk" bir X-ışını kaynağıdır.

Gökbilimcilerin ve astrofizikçilerin sonraki yıllarda üstlendiği görev, galaksilerin ana özelliklerini vurgulamanıza ve belki de onları sınıflandırmanıza izin veren çeşitli sınıflandırma kriterlerinin tanımını içeren galaksiler dünyasına "düzen getirmeye" çalışmaktı. kesin olarak fiziksel özellikler. Hubble'ın keşfinden bu yana, galaksilerin dinamik, fotometrik ve yapısal özelliklerinin ölçümlerine dayalı olarak birçok sınıflandırma kriteri önerilmiştir. En ünlülerinden biri şüphesiz Hubble'dı.

Bu tipik olarak "morfolojik" bir kriterdir, yani. esasen galaksilerin görünümüne dayanır. Bu kritere göre yapılan galaksilerin sınıflandırılmasına Hubble sınıflandırması denir. Hubble Uzay Teleskobu'nun gözlemleri sayesinde Astrofizik dergisinde yakında yayınlanacak olan yeni bir çalışmanın sonuçları, tahmini dikkate alıyor. Yıldız kümeleri, önceden düşünülenden on kat daha büyüktür.

Yaygın olarak bilinen bir başka gökada Canes Venatici takımyıldızında görülebilir. Ayrıca spiral bir yapıya sahiptir. BT Ayçiçeği Gökadası M63 ve NGC 5055 olarak da bilinen (“Güneş Çiçeği”) (Şekil 7), kuzey gökyüzündeki en parlak gökadalardan biridir. Canis Hounds takımyıldızında küçük bir teleskopla gözlemlenebilir.


Pirinç. 7 Ayçiçeği Gökadası


Pirinç. 8. M33 galaksisinin birleşik radyo-optik görüntüsü


Pirinç. 9. Stefan'ın Beşli galaksiler grubu

Şek. 8, galaksinin birleşik radyo-optik görüntüsünü gösterir M33 uzay gözlem teknolojilerinin geliştirilmesindeki son gelişmeler sayesinde elde edilmiştir.

Hubble Uzay Teleskobu, olarak bilinen bir grup gökadanın yeni bir görüntüsünü yakaladı. Stephen'ın Beşlisi (Stephan Beşlisi) (Şek. 9) Yeni yıldız oluşumunun en etkileyici bölgelerinden birini gösteren Stephan Beşlisi amatör gökbilimciler arasında oldukça popülerdir, ancak sadece iyi bir amatör teleskopta görülebilir. Beşli, kompakt yıldızın prototipidir. son birkaç on yılda çok yoğun bir şekilde incelenen galaktik gruplar.Görüntü, dev uzay nesnelerinin çarpışmasını gösteren Stefan Beşlisi'nin yalnızca orta kısmını göstermektedir.

Stephan Beşlisi, adından da anlaşılacağı gibi, beş galaksiden oluşur. NGC7317 , 7318A , 7318B , 7319 ve 7320 . Pegasus takımyıldızında Dünya'dan 270 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Bu gökada grubu, Fransız gökbilimci Edouard Stephan tarafından 1877'de Marsilya Gözlemevi'ne yerleştirilmiş 80 cm'lik bir açıklığa sahip Foucault aynalı teleskop kullanılarak keşfedildi. Yüzlerce benzer galaktik grup şimdi biliniyor, ancak bunlardan sadece birkaçı Stefan'ın Beşlisi kadar etkileyici görünüyor.

Doğru, son araştırmalar, bu galaktik grubun aslında üç gökadadan oluştuğunu - NGC 7317, 7318A ve 7319 ve NGC 7320C ve NGC 7318B gökadalarının basitçe "uçup gittiğini" ve geri kalanıyla hiçbir şekilde bağlantılı olmadığını göstermiştir.


sombrero galaksisi (Şekil 10) gökyüzündeki en güzel nesnelerden biridir. Bu Sa tipi sarmal gökada. Merkezi çıkıntı, sarmal kollara uyan belirgin bir karanlık aralıkla birlikte hakimdir. Galaksi, küresel yıldız kümeleri açısından zengindir. Doğru, çıplak gözle görmek zor, en azından küçük bir teleskopa ihtiyacınız var. Dünya'dan 28 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunur ve diskinin çapı yaklaşık 50 bin ışıkyılıdır. Samanyolumuz gibi sarmal gökadalar sınıfına aittir, ancak Dünya'dan Sombrero gökadası neredeyse “profilde” (daha doğrusu ekvator düzlemine 6 derecelik bir açıyla) görünür ve bu formda gerçekten ulusal bir Meksika başlığına benziyor.

Sombrero Gökadası, Başak takımyıldızındaki gökada kümesinin güney kesiminde yer almaktadır. Bu gruptaki en büyük gökadalardan biridir - kütlesi Güneşimizin kütlesinin yaklaşık 800 milyar katıdır. Sombrero Galaksisinin parlak merkezi bölgesi, ana büyük merkezi diske göre eğilmiş daha küçük bir disk içerir. X-ışını teleskopları kullanılarak bu bölge üzerinde yapılan araştırmalar, küçük diskin, bir milyar güneş kütlesine sahip bir kara deliğin bulunduğu galaksinin kompakt çekirdeğine akan bir madde olduğunu göstermiştir.


Pirinç. 10 Sombrero Gökadası

19. yüzyılda, bazı gökbilimciler bu galaksinin sadece genç bir yıldızı çevreleyen parlak bir gaz diski olduğuna, yani genç yıllarında güneş sistemimizin bir tür benzeri olduğuna inanıyorlardı. Ancak, 1912'de gökbilimci V. M. Slipher, Sombrero'nun bizden saniyede 1100 km'den fazla bir hızla uzaklaştığını keşfetti. Bundan, Sombrero'nun aslında bir galaksi olduğu ve bizden çıkarılmasının Evrenin genişlemesinin bir sonucu olduğu sonucuna varılabilir.


Hubble Uzay Teleskobu (NASA), etkileşim halindeki iki sarmal gökadanın görüntüsünü yakaladı. NGC 2207 ve IC 2163 (Şek. 11), Büyük Köpek takımyıldızında bulunur. Resimde solda daha büyük kütleli gökada NGC 2207, sağda daha küçük IC 2163. NGC 2207'den gelen güçlü gelgit kuvvetleri IC 2163'ün şeklini bozdu ve uzun akıntılar şeklinde yıldızların ve gazın püskürmesine neden oldu. görüntünün sağ kenarına kadar yüz bin ışıkyılı boyunca uzanan.

Bilgisayar simülasyonları, galaksi çarpışmalarının yavaş bir hızda gerçekleştiğini göstermiştir. Hesaplamalar, IC 2163'ün NGC 2207'yi saat yönünün tersine, en yakın yaklaşımı 40 milyon yıl önce olacak şekilde çevrelediğini gösteriyor. Bununla birlikte, IC 2163, NGC 2207'nin yerçekimi alanından kaçmak için yeterli kinetik enerjiye sahip değildir ve gelecekte daha büyük galaksinin yörüngesini tekrar tekrar yapmak zorunda kalacaktır. Görüntüler, NGC 2207'nin sarmal kollarındaki, IC 2163'ün arka planında açıkça görülebilen toz ceplerini göstermektedir. Hubble ayrıca, gelgit tarafından püskürtülen malzeme boyunca ince bir fırça darbeleri gibi uzanan bir dizi paralel iplikçik, toz iplikçiklerini de göstermektedir. Her iki gökadadaki büyük gaz ve toz yoğunlaşmaları yakın gelecekte aktif yıldız oluşum bölgelerine dönüşebilir.

Karşılıklı çekimle birbirine bağlanan bu galaksiler, ortak bir kütle merkezi etrafında dönerek gelgitlerle birbirlerini bozmaya ve yok etmeye devam edecekler. Sonunda, milyarlarca yıl içinde, daha büyük tek bir galakside birleşecekler.


Pirinç. 11. Sarmal gökadaların etkileşimi NGC 2207 ve IC 2163

Gökbilimciler artık milyonlarca galaksiyi biliyor. Tüm galaksi kümeleri ve bulutları keşfedildi. Halihazırda görülebilen tüm galaksilerin, ölçülemeyecek kadar büyük bir kozmik sistem olan Metagalaksinin çok büyük bir parçası olmayan ve dahası, bir parçasını oluşturduğunu düşünmek için her türlü neden vardır. En güçlü teleskoplar bile henüz sınırlarını aşamaz.

Dolayısıyla, Evrenin şu anda bildiğimiz kısmı, Galaksimizin sıradan bir yıldız sisteminin konumunu işgal ettiği Metagalaksinin yalnızca bir parçasıdır. Kim bilir, belki Metagalaksi daha da görkemli bir sistemin üyesidir. Genel olarak, sonsuz Evrende sayısız yıldız sistemi vardır.

en büyük galaksi

Pirinç. 12. Galaksi ISOHDFS 27

Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, bilinen en büyük gökadayı keşfetti. Gözlemler için ünlü teleskopla birlikte ISAAC cihazı kullanıldı. Çok Büyük Teleskop Paranal Gözlemevi (Paranal Gözlemevi).

adı verilen bu galaksi ISO HDFS 27 (Şek. 12), bizden yaklaşık 6 milyar ışıkyılı uzaklıkta (kırmızıya kayma 0,58). Kütlesi, Güneş'in kütlesinin 1000 milyar katından fazladır. Böylece, bu galaksi, bizim Galaksimizin yaklaşık dört katı ve şimdiye kadar bilinen en büyük sarmal galaksinin iki katı büyüklüğündedir.

Uzak gökada ISOHDFS 27'nin optik bir görüntüsü Hubble Uzay Teleskobu tarafından alındı. Galaksinin açısal boyutu yaklaşık 7 yay saniyedir, bu da 6 milyar ışıkyılı uzaklıkta 130.000 ışık yılına (40 kpc) karşılık gelir. Galaksi düzleminin görüş hattına eğimi yaklaşık 50°'dir.

ISOHDFS 27 galaksisinin kütlesinin belirlenmesi, galaksinin merkezi etrafındaki yıldızlarının ve bulutsularının hareketlerinin ölçümlerine dayanır. Hareket hızı arttıkça cismin kütlesi de artar. Bu, esasen, yörünge hızına ve aya olan uzaklığına bağlı olarak Dünya'nın kütlesini belirlemenize izin veren yöntemle aynıdır.

1995-98'de kızılötesi kamera ISOCAM, kızılötesi uzay gözlemevinde kurulu ( Kızılötesi Uzay Gözlemevi Avrupa Astronomi Derneği'nin ) ilk kez astronomların Evrene kızılötesi ışıkta bakmalarına izin verdi. Böylece, yeni bir nesne kategorisi keşfedildi - artan kızılötesi radyasyona sahip parlak uzak galaksiler (galaksiler ISOHDFS). Bazıları 1999-2000'de araştırma konusu oldu. Bununla birlikte, tüm bu galaksiler bizden çok uzak mesafelerdedir - birkaç milyar ışıkyılı (0,6'dan 1,5'e kırmızıya kaymalar). Ayrıca, zayıf nesnelerdir.

Eylül 1999'da, bir gökbilimci ekibi bu gökadaların yaklaşık bir düzinesinin tayfını aldı. H-alfa hidrojen atomlarının spektral çizgileri keşfedildi ve radyasyonun yoğun yıldız oluşumunun olduğu tozlu bölgelerden kaynaklandığı belirlendi. Daha sonra, galaksilerin kızılötesi spektrumlarındaki alfa-hidrojen çizgilerinin Doppler kayması ölçülerek kırmızıya kaymaların (ve dolayısıyla bireysel galaksilere olan mesafelerin) kesin değerleri belirlendi. Ağustos 2000'de, gökadaların merkezi bölgelerinin kütlelerinin ölçüldüğü VLT ISOHDFS gökada gözlemleri gerçekleştirildi.

karanlık galaksiler

Evren, içinde hiç yıldız bulunmayan çok sayıda galaksi içerebilir. Sadece karanlık maddeden oluşurlar. Nihayetinde, parlayan yıldızlara ve gaza sahip sıradan gökadalardan çok daha fazla bu tür gökada olabilir ve aralarındaki oran 100'e 1 olabilir. Bu tahmin gökbilimciler Neil Trentham, Ole Moller ve Enrico Ramirez -Ruiz (Enrico Ramirez-Ruiz) tarafından yapılmıştır. ) Cambridge Üniversitesi'nden. Makaleleri, Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimlerinde yayınlanacaktır.


Pirinç. 13. Açıkça bir madde çıkışı olan Galaxy UGC 10214

Parlak galaksilerin büyük miktarda, genellikle galaksideki tüm yıldızların kütlesinin on katı kadar büyük miktarda karanlık madde içerdiğine dair çok sayıda kanıt var. Tüm bir galaksinin yerçekiminin etkisi altında yıldızların gözlenen hareketlerini açıklamak için göremediğimiz ek kütleler olmalıdır. Gözlemle ulaşılabilen bazı galaksilerde, bir galaksi oluşturup galaksi olarak var olmaya yetecek kadar yıldız olmadığı açıktır.

Teori, büyük bir gökada için göremediğimiz birçok düşük kütleli gökada olduğunu tahmin ediyor. Bunun nedeni, yıldızlarının çok az olması veya hiç olmamasıdır. Böylece şu soru ortaya çıkıyor: Bu karanlık galaksiler nasıl aranır?

Bu zor bir iştir ve arama tekniği, hala bilinmeyen karanlık maddenin doğasına bağlı olacaktır. Karanlık madde tamamen temel parçacıklardan oluşuyorsa, karanlık gökadalar yerçekimi mercekleri gibi davranarak arkalarında yatan uzak gökadaların görüntüsünü bozabilir. Karanlık bir gökada kahverengi cüceler içeriyorsa, kızılötesi radyasyonları tespit edilebilir. Beyaz cüceler veya kara delikler gibi saptanabilir ve evrimleşmiş yıldızlar. Bu nesneler bizden kısa mesafelerde olsaydı, karanlık galaksinin dışındaki diğer galaksilerdeki tek tek yıldızların radyasyonu için yerçekimi mercekleri rolü oynayan bu soyu tükenmiş yıldızları tespit etmek mümkün olurdu. Gökyüzünün küçük bir alanı üzerindeki bu tür birkaç etki, bu yönde karanlık bir galaksinin varlığını gösterebilir.

Araştırmacılar, karanlık bir galaksinin bulunabileceği böyle bir yer belirlediler. Gökada UGC 10214 (Şek. 13), sanki başka bir galaksiyle etkileşime giriyormuş gibi açıkça bir madde çıkışı var. Ama bu galaksi görünmezdir ve maddenin akışı sanki hiçbir yere gitmezmiş gibi akar.


Kullanılan kaynaklar

Bu özet, esas olarak aşağıdaki astronomik İnternet kaynaklarından materyaller kullanılarak hazırlanmıştır:

    "Astronomik Haberler - Ansiklopedi" ( http://astronews.prao.psn.ru/encycl).

    "Rus Astronomik Portalı" ( http://astrolab.ru/).

    Astronomik portal "Pegasus" ( http://citadel.pioneer-samara.ru/4.html).

Bu sınıflandırmaya göre dört ana gökada türü vardır. bazen ayrı türler Cüce gökadalar olarak sınıflandırılırlar, ancak nispeten küçük boyutlarından başka hiçbir şeyle ayırt edilmezler ve klasik sınıflandırmada şu veya bu türe aittirler.

eliptik galaksi

Dışarıdan dev bir yıldıza benziyor - merkezde en güçlü parlaklığa sahip ve kenarlara doğru kararan parlak bir top. Eliptik veya küresel gökadalar neredeyse tamamen eski yıldızlardan oluşur, bu nedenle her zaman sarı veya kırmızımsı bir renk tonuna sahiptirler. Yıldızlararası gaz ve toz miktarı nedeniyle içlerinde pratik olarak yeni yıldızlar oluşmaz. ihmal edilebilirler (istisnalar olsa da).

Eliptik yıldız sistemleri birbirinden yalnızca boyut ve sıkıştırma derecesi bakımından farklılık gösterir. E0'dan E7'ye kadar sınıflandırılmaları sıkıştırma yoluyladır. Görünür galaksilerin yaklaşık dörtte birini oluştururlar. Hubble'ın sınıflandırmasına göre bu, galaktik evrimin ilk aşamasıdır.

sarmal gökada

En yaygın tip ve muhtemelen en güzeli - hepsinin yarısından fazlası bilinen galaksiler. Merkezde parlak sarı bir top bulunan bir diske benziyor, çevresinde mavimsi bir renk tonunun daha sönük dalları-kolları spiraller şeklinde bükülüyor (özel yıldızların varlığından dolayı - beyaz ve mavi süper devler).

Bir dizi yapısal özellik ile eliptik yıldız sistemlerinden farklıdır. Birincisi, sarmal gökadaların aktif yıldız oluşum süreçlerinin gerçekleştiği kolları vardır. İkincisi, bir yıldız diski vardır - galaksinin düzlemi boyunca, sistem nesnelerinin büyük kısmının bulunduğu ve diskin merkezi etrafında dönen yıldızların bulunduğu nispeten ince bir madde tabakası. Üçüncüsü, yıldızların doğumu için gerekli ortam olan yıldızlararası gaz ve tozun varlığı yaygın olarak gözlenmektedir. Birçok sarmal gökadanın merkezinde, uçlarından kolların ayrıldığı bir tür çubuk (çubuk) bulunur. S harfi ile sınıflandırılırlar ve manşonların yoğunluğunda farklılık gösterirler (Sa-Sd, jumper ile - SBa-SBd).




Kol sayısı ortalama bir çift ama dahası da var; bazı durumlarda, kolların boyutu farklıdır. Hepsi (galaktik bir çarpışmadan kurtulamazlarsa), maddenin ana kütlesinin süper kütleli bir kara delik ve yoğun bir küresel eski yıldız kümesi - çıkıntı şeklinde yoğunlaştığı merkezin etrafında bir yönde bükülür.

Hem galaksimiz Samanyolu hem de 4 milyar yıl içinde kaçınılmaz olarak çarpışacağımız Andromeda Bulutsusu, sarmal gökadalardır. Güneş, kolların arasında ve galaktik merkezden uzakta bulunur ve hareket hızı yaklaşık olarak kolların dönme hızına eşittir; böylece, Güneş Sistemi süpernovaların sıklıkla patlak verdiği karasal yaşam için tehlikeli olan aktif yıldız oluşum bölgelerinden kaçınır.

merceksi galaksi

Hubble sınıflandırmasına göre bu, eliptik ve sarmal gökadalar (S0) arasında bir ara tiptir. Merceksi yıldız sistemleri, merkezi bir küresel şişkinliğin etrafında bir yıldız diskine sahiptir, ancak kollar nispeten küçüktür ve çok belirgin değildir ve yıldızlararası gaz ve toz maddesi miktarı, yeni yıldızların aktif doğumu için yeterli değildir. Ana sakinler eski büyük yıldızlardır, kırmızı veya sarı.




Yıldızlararası toz miktarında ve galaktik merkezdeki çubuğun yoğunluğunda farklılık gösterirler. Galaksi sayısının yaklaşık %20'sini oluştururlar.

yanlış galaksi

Ne bir elips ne de bir spiral - düzensiz gökadalar ortak şekillerden hiçbirine sahip değildir. Kural olarak, bunlar yerçekimi ile düzensiz bir şekilde bağlanmış, bazen net bir şekli ve hatta belirgin bir merkezi olmayan yıldız kümeleridir. Galaksilerin yaklaşık %5'ini oluştururlar.

Galaktik meslektaşlarından neden bu kadar farklılar? Bu tür yıldız sistemlerinin her birinin bir zamanlar eliptik veya sarmal olması çok muhtemeldir, ancak başka bir gökada ile çarpışma veya ona yakın bir yakınlık nedeniyle şekli bozulmuştur.




İki ana tipe ayrılırlar: en azından Hubble dizisine atfedilmelerine izin veren bir yapı benzerliğine sahip olanlar (Irr I) ve bir benzerliği bile olmayanlar (Irr II).

Bazen üçüncü bir tür ayırt edilir - cüce düzensiz galaksiler (dl veya dIrr). Düşük miktarda ağır elementlere ve büyük miktarda yıldızlararası gaza sahiptirler, bu da onları erken Evrenin protogalaksilerine benzer kılar. Bu nedenle, bu tür düzensiz galaksilerin incelenmesi, galaktik evrim sürecini anlamak için önemlidir.

Bilgi kaynağı.