Затем он предположил, что самые тусклые звезды в нашей галактике должны соединиться с самыми яркими звездами и образовать единую дисковую систему конечного размера. Тогда Солнце должно быть близко к уровню симметрии этого образования.
Что такое галактика и какой она бывает
Когда люди смотрят на ночное небо, они видят завораживающее сияние миллиардов звезд. Некоторые из них являются частью нашей галактики, нашей галактики. Однако существует бесчисленное множество звездных скоплений, скоплений звезд, которые пересекают границы нашей галактики на расстоянии миллионов световых лет. Изучая их, мы можем лучше понять происхождение и масштабы Вселенной.
Галактики — это большие системы, состоящие из звезд, межзвездного газа, звездных скоплений, пыли и темной материи, соединенных гравитацией. Будучи самыми большими образованиями во Вселенной, все элементы этих систем стремятся двигаться вокруг общего центра. По оценкам ученых, таких роев насчитывается не менее трех триллионов. Все они расположены далеко от Земли.
Ближайшие галактики, которые можно наблюдать невооруженным глазом на небе, — это Галактика Андромеды, Большое и Малое Магеллановы облака и М33.
Происхождение и структурные компоненты
Слово «галактика» переводится с древнегреческого как «молочное кольцо». По оценкам ученых, галактики образовались в течение 150 миллионов лет после Большого взрыва. Точный возраст галактик трудно определить. Это связано с тем, что формирование галактики может занять от одного до двух миллиардов лет.
Звездные системы неравномерно распределены по Вселенной. В одних регионах их скопления — в других образование редкое.
Точный размер галактик трудно определить, поскольку они не имеют четких границ. Чем дальше от центра, тем меньше яркость звезд. По этой причине периферийные полосы могут не попадать в поле зрения телескопа.
Галактика содержит от одного до десяти скоплений. Например, наша галактика, в которую входит наша Солнечная система, принадлежит к Местной группе. Отдельные галактики встречаются очень редко и обычно объединяются в пары, трио и более крупные организации.
Объекты в системе различаются по массе, происхождению и химическому составу.
Солнце, Луна, астероиды, кометы и другие космические объекты активно изучаются людьми на протяжении тысяч лет.
Со времен Средневековья ведущие ученые, такие как Галилео Галилей, Уильям Гершель и Шарль Мессье, наблюдали и записывали тысячи туманностей на небе, но так и не смогли понять их природу и структуру.
Только в начале 1920-х годов, когда были сделаны первые фотографии ночного неба с длительной экспозицией, стало возможным изучать галактики и понимать их типы. Позже было обнаружено, что яркость исходит из-за пределов нашей галактики.
Первый список видимых частей Вселенной был составлен Эдвином Хабблом. Он придумал классификацию звездных систем в соответствии с формой и видом их происхождения.
Впоследствии исследования по изучению галактик продолжались в разных странах мира. В СССР этим занимался Б. А. Воронцов-Вельяминов, в США — Ф. Цвикки и другие. После запуска космического телескопа «Хаббл» в 1990 году были открыты интересные факты о галактиках. Начался новый виток развития внегалактической астрономии. Со временем появились подробные атласы и списки координат роев.
Современные телескопы могут наблюдать объекты, удаленные от Земли на миллионы световых лет. Расстояния в основном измеряются фотометрией. В фотометрии в качестве основы для наблюдений используются объекты с существующими свойствами светимости.
Сколько существует галактик? Подсчитать их просто невозможно. По оценкам астрономов, их около 100 миллиардов или больше. Расположение в пространстве не является равномерным. В одном регионе может быть огромное количество, а в другом — отдельные образцы.
Структура
- Ядро. Обычно подразумеваются активные ядра в самом центре. В ядрах галактик живут огромные чёрные дыры.
- Диск. В этом тонком слое сконцентрировано наибольшее количество галактических объектов (звезд, газа, пыли).
- Балдж. Это яркая внутренняя часть в центре. Буквально означает «вздутие».
- Гало. Это название внешнего сфероидального компонента. Между ним и балджем нет чёткой границы.
- Спиральный рукав. Представляет собой плотную структуру, в состав которой входят молодые звёзды и межзвёздный газ.
- Бар. Перемычка в виде плотного вытянутого образования. Состоит из межзвёздного газа и звёзд.
Виды галактик
- Эллиптические. У них нет дисковой составляющей, или же она малоконтрастна.
- Спиральные. Имеют спиральные ветви, реже выраженные в кольца.
- Линзообразные. Отличаются от спиральных только отсутствием чёткого спирального рукава. Процент межзвёздного газа в них мал, поэтому темп образования новых звезд в них низок.
- Неправильные. Имеют клочковатую, изорванную структуру. Содержат в себе до 50% межзвездного газа.
Столкновения
Столкновения галактик — не редкость в космосе. Вполне вероятно, что наша галактика пережила подобное событие около 2 миллиардов лет назад. Поскольку расстояния между объектами так велики, только некоторые звезды действительно сталкиваются при контакте. Поскольку галактики имеют разные скорости, процесс столкновения всегда происходит по-разному. Часто это превращается в слияние галактик или они проходят друг через друга.
Существуют две различные версии происхождения галактик.
- Образование из малых объектов. Вначале образовались области неоднородной материи массой около 1 млн. солнечных. Постепенно они сливались и создавали более крупные образования, набирая массу сотен миллиардов звёзд. После этого происходило объединение галактик в группы и скопления.
- Образование из крупных объектов. После Большого взрыва в пространстве происходило сильное расширение, «растягивающее» крупные образования. Из них получались «листы» плотной материи, из которых рождались шаровые скопления.
Наиболее известные рассеянные группы, видимые невооруженным глазом, — это скопление Плеяды, Яйды, шаровое скопление Геркулеса и скопление Альфа Персея.
Что больше, Вселенная или галактика?
Мы должны знать, что наша галактика, несмотря на свои размеры, не одинока во Вселенной. Сегодня астрономам, безусловно, известно о более чем 100 других галактиках.
Некоторые из них находятся относительно близко к нашей планете и даже видны невооруженным глазом, как, например, галактика в созвездии Волосы Вероники. Другие можно наблюдать только через мощные телескопы обсерваторий. Другие можно наблюдать только с орбитальных станций, где атмосфера не препятствует обзору космоса.
По мнению ученых, Вселенная бесконечна и содержит бесконечное количество галактик. Некоторые из них возникли из облаков раскаленного газа и пыли, некоторые находятся в том же состоянии, что и наша собственная галактика, а другие исчерпали свою энергию и исчезли. До сих пор не существует единой теории, объясняющей происхождение Вселенной и формирование в ней звезд и галактик. Возможно, в далеком будущем человечество будет обладать этими знаниями, но пока мы можем лишь строить самые образные догадки на этот счет.
Галактика Млечный Путь
Обнаружение и наименование
Наша галактика имеет довольно интересное название, поскольку ее туманные облака похожи на Млечный Путь. Название имеет древние корни и переводится с латинского «ViaLactea». Его название уже встречается в «Тадхире» Насирад-Динтуси. Он пишет, что. ‘Она представлена большим количеством маленьких, плотных звезд. Они расположены так близко друг к другу, что похожи на пятна. Их цвет похож на молоко… 1.
Ученые считали, что галактика полна звезд, но до 1610 года это были лишь предположения. Затем Галилео Галилей направил первый телескоп на небо и увидел отдельные звезды. Она также открыла человеку новую истину: звезд гораздо больше, чем мы думали, и они являются частью нашей галактики.
Иммануил Кант в 1755 году считал, что наша галактика — это совокупность звезд, удерживаемых вместе гравитацией. Гравитация заставляет объекты вращаться, сплющиваться и образовывать диски. В 1785 году Уильям Гершель попытался восстановить форму галактики, не понимая, что большая ее часть скрыта за туманом из пыли и газа.
Ситуация изменилась в 1920-х годах. Эдвин Хаббл смог убедить нас, что то, что мы видим, — это отдельные галактики, а не спиральные галактики. Тогда стало возможным реализовать нашу собственную форму. С тех пор стало ясно, что это спиральные галактики с перемычками.
Расположение
Галактики распознаются очень быстро благодаря широким, вытянутым белым линиям, похожим на млечные пути. Интересно, что это скопление было доступно для наблюдения со времен формирования планет. Фактически, этот регион служит галактическим центром.
Диаметр галактики составляет 100 000 световых лет. При взгляде сверху видно центральную выпуклость, от которой начинаются четыре больших спиральных рукава. На этот тип приходится 2/3 всех галактик во Вселенной.
В отличие от обычных спиралей, корпус перемычки содержит стержень с двумя ответвлениями в центре. Наша галактика имеет два главных и два второстепенных рукава. На рукаве Ориона расположена наша система. Наша галактика не статична, она вращается и увлекает за собой все объекты. Наша система движется со скоростью 828 000 км/ч. Однако галактика настолько невероятно массивна, что на ее прохождение требуется 230 миллионов лет.
Спиральные рукава накапливают много пыли и газа, создавая идеальные условия для формирования новых звезд. Руки исходят из галактического диска, площадь которого составляет около 1000 световых лет. В центре можно увидеть выпуклость, полную пыли, звезд и газа. Именно поэтому можно увидеть лишь небольшую часть от общего числа звезд в галактике. Все из-за густого тумана из газа и пыли, закрывающего обзор.
В его центре находится огромная черная дыра, в миллиарды раз превышающая размеры Солнца. Возможно, раньше он был гораздо меньше, но он мог расти на обычной диете из пыли и газа. Он настолько невероятно прожорлив, что иногда даже сосет звезды. Конечно, мы не можем видеть его непосредственно, но мы можем обнаружить влияние гравитации.
Вокруг галактики находится ореол горячего газа со старыми звездами и шаровыми скоплениями. Она простирается на сотни тысяч световых лет, но содержит только 2% звезд в диске. Не будем забывать о темной материи (90% массы нашей галактики).
Последние исследования
Американские астрофизики подсчитали количество небольших черных дыр в нашей галактике, масса которых варьируется от нескольких солнечных масс до сотен солнечных масс. По их оценкам, в нашей галактике их насчитывается около 100 миллионов. Это намного больше, чем ожидали исследователи, и означает, что ближайшие черные дыры могут находиться относительно близко к нашей Солнечной системе. Работа опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Исследователи взяли распределение масс видимых звезд, известных из астрономических наблюдений. Подсчитав количество их, которые массивнее Солнца до тех пор, пока они не коллапсируют в черную дыру в конце своей эволюции, авторы обнаружили, что такие события сами по себе очень редки, но встречаются чаще, чем считалось изначально. Многочисленные звезды. В галактике, в которой находится наша система, должно быть около 100 миллионов звездных черных дыр, но черные дыры промежуточной массы и сверхкрупные черные дыры не затрагиваются этой работой.
Астрономы также отмечают, что для нашей галактики наиболее характерные звездные массы черных дыр относительно невелики, обычно менее 30 солнечных масс. В окружающих нас карликовых галактиках-компаньонах их средняя масса приближается к 100 солнечным массам. Причиной этого является малое количество тяжелых элементов в карликовых галактиках. Не имея тяжелых элементов, яркие звезды не излучают много звездного ветра (так называется поток заряженных частиц, выбрасываемых звездой). Не теряя массу в звездном ветре, солнце гигантской карликовой галактики сохраняет большую часть своего вещества до конца жизненного цикла, образуя в итоге массивную черную дыру.
Примером галактики с поляризацией является система линз Центавра А под номером NGC 5128 в каталоге COSMIC. Она отличается интенсивным излучением и считается одной из самых активных радиоактивных реакций.
Типы галактик
Спиральные галактики
Спираль (как наша галактика) представляет собой плоский лоток с выпуклым центром, расположенным на одном уровне со спиральным рукавом. Диск содержит звезды, планеты, пыль и газ, блуждающие вокруг центра. Скорости могут достигать 100 км/с, поэтому материал на диске образует спирали. Некоторые из них образуют особые формы, которым можно дать оригинальные названия (например, Галактика Сомбреро).
Ближе к центру вздутия находятся старые звезды, а новые звезды образуются в спиральной системе. Их диски окружены освещенной, таинственной темной материей.
Узнайте больше о спиральных галактиках в нашей статье.
Спиральные галактики каталога Мессье
Галактики с перемычкой
Спиральные галактики с зонами крупных, ярких звезд и материала, пронизывающего центральную часть, называются «прыгающими галактиками». Большинство из этих галактик имеют неинтел — литы. Астрономы заинтересованы в их изучении, поскольку мы пока не понимаем, какова их функция в галактике. Стержни могут включать в себя негабаритные черные дыры. Они делятся на подгруппы по признаку смазки, спирали и плотности.
Есть также отдельная статья о галактиках со спиральными ветвями.
Спиральные галактики с перемычкой каталога Мессье
Эллиптические галактики
Эллиптические — эллиптические галактики. Они обычно круглые, но слегка вытянутые вдоль своей оси. Они вытянуты и могут казаться сигарообразными. Этот тип содержит много старых звезд (триллион), но не содержит пыли или другого межзвездного материала. Звезды сосредоточены в центре, но движутся в случайных направлениях. Образуется мало новых объектов.
Самая известная — гигантская эллиптическая галактика, протяженность которой может достигать двух миллионов световых лет. Однако он может быть и меньшего размера — карликовые эллиптические галактики.
В нашей статье вы можете узнать больше об эллиптических галактиках.
Эллиптические галактики каталога Мессье
Неправильные галактики
Иррегулярные — галактики, которые не попадают в первые два типа. Из-за контакта с другими предметами они выглядят деформированными или не имеют определенной формы.
Подробнее о неправильных галактиках читайте в нашей статье.
Наиболее известные неправильные галактики
Неправильные галактики каталога Мессье
Список менее известных галактик:.
Скопления галактик
Галактики могут существовать поодиночке или парами. Но в большинстве случаев они являются частью более крупного соединения, называемого группой, роем или супернасекомым. Такие объекты взаимодействуют и сливаются, образуя отдельные галактики. Это вызывает выброс газа в галактический центр и активизирует рождение звезд.
Считается, что наша галактика однажды сольется с галактикой Андромеды. Она находится на расстоянии двух миллионов световых лет от нас и наблюдалась в северном полушарии. Это все стадии эволюции, когда неровности превращаются в единую форму, а спираль становится эллиптической.
Происхождение галактик
Ученые считают, что галактики появились вскоре после Большого взрыва, в результате которого 10-2 миллиарда лет назад возникла Вселенная. Уже в первые миллисекунды газовые облака начали подстраиваться, схлопываться и сжиматься под действием гравитации, образуя структурные элементы.
Однако если в этом вопросе существует общее согласие, то относительно того, как это произошло и с чего все началось, мнения расходятся. Некоторые считают, что на начальном этапе произошло слияние миллионов звезд. Другие считают, что с самого начала существовала галактика, а затем звезды внутри нее собрались вместе и образовали рой. В следующем видеоролике о галактиках показано, как они сливаются и объединяются в рой.
