Другие звездные системы - галактики - OXFORDST.RU

Другие звездные системы — галактики

Другие звёздные системы — галактики

Урок 33. Астрономия 11 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Другие звёздные системы — галактики»

В нашей звёздной системе находится около 200—400 миллиардов звёзд и ярких туманностей. Из числа этих объектов в состав Галактики не входит лишь слабо заметное туманное пятно, видимое в созвездии Андромеды и напоминающее по форме пламя свечи. В 1924 году Эдвин Хаббл с помощью крупнейшего телескопа того времени обнаружил, что туманность Андромеды находится от нас на расстоянии более двух миллионов световых лет и представляет собой систему из огромного числа звёзд.

Последующее изучение других известных на то время туманностей показало, что все они также являются удалёнными гигантскими звёздными системами. Так были открыты новые объекты Вселенной — галактики.

В настоящее время под галактиками понимают гигантские гравитационно-связанные системы звёзд и межзвёздного вещества, расположенные вне нашей Галактики.

Интересно, что к началу 90-х годов ХХ века астрономам было известно всего около 30 галактик. Однако после запуска космического телескопа «Хаббл» и ввода в строй 10-метровых наземных телескопов число известных галактик резко возросло. И хотя их точное количество во Вселенной до сих пор неизвестно, но, по всей видимости, их порядка двух триллионов.

Диаметр большинства известных галактик колеблется от 5 до 250 килопарсек. Но есть среди них и супергиганты, как, например, галактика IC 1101. Она имеет диаметр более 600 килопарсек. И на 2017 год являлась самой большой из известных галактик.

Глядя на фотографии удалённых галактик нетрудно заметить, что они отличаются большим многообразием.

В 1936 году Эдвин Хаббл предложил классифицировать галактики по внешнему виду. Согласно этой классификации, существует четыре основных вида галактик: эллиптические галактики (тип Е), линзовидные галактики (тип S0), спиральные галактики (тип S) и неправильные галактики (Irr).

Эллиптические галактики — это класс галактик с хорошо выраженной сферической или эллипсовидной структурой. Наибольшее число звёзд в таких галактиках располагается вблизи её центра и плавно убывает к краю. Эллиптические галактики содержат только жёлтые и красные звёзды, практически не имеют газа, пыли и молодых звёзд высокой светимости.

По внешнему виду эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой — большим или меньшим сжатием. В связи с этим Хаббл предложил к буквенному обозначению галактики добавлять цифру от нуля до семи, которая характеризует эксцентриситет эллипса. Так, например, галактики Е0 имеют практически шарообразную форму, а Е7 — заметно вытянутую. Однако следует помнить, что число показывает не реальную форму галактики, а лишь её проекцию на небесную сферу.

Одним из основных типов галактик являются спиральные галактики. На их долю приходится около 55 % от общего числа всех изученных галактик. Они представляют собой сильно сплюснутые системы с центральным уплотнением — балджем, (в котором находится ядро галактики) — и заметной спиральной структурой. Диск спиральной галактики окружён большим сферическим гало. Оно состоит в основном из старых звёзд, сосредоточенных в шаровых скоплениях.

Спиральные же рукава представляют собой области активного звёздообразования и состоят по большей части из молодых горячих звёзд.

В зависимости от того, насколько плотно расположены рукава галактики, к её обозначению добавляются малые латинские буквы от а до d.

Примерно 2/3 спиральных галактик имеют в центральной части почти прямую звёздную перемычку — бар. Поэтому такие галактики стали называть спиральными галактиками с перемычкой.

Бар состоит в основном из ярких звёзд и пересекает галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек. Тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно из ядра.

В своей классификации Эдвин Хаббл типизи́ровал такие галактики, как SB и подразделил их на три подкатегории — в зависимости от того, насколько плотно скручены спиральные ветви.

Как вы, наверное, догадались, наша Галактика является спиральной с перемычкой.

Промежуточным типом между спиральными и эллиптическими галактиками являются линзовидные (или линзообразные) галактики. Внешне они очень похожи на эллиптические (если видны плашмя), но имеют сплюснутый звёздный диск. По структуре же они подобны спиральным галактикам, однако в них отсутствует плоская составляющая и очень слабо выражены спиральные ветви. Поэтому частота формирования звёзд в них понижена. В результате линзовидные галактики состоят в основном из очень старых звёзд.

И последний тип — это неправильные галактики. К ним относятся маломассивные галактики неправильной структуры. Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. Но в них очень много межзвёздного газа — до 50 % от массы галактики. Поэтому в таких галактиках очень много молодых звёзд высокой светимости и областей ионизированного водорода.

Расстояния до ближайших галактик определяют по оценкам видимых звёздных величин цефеид:

Но для большинства далёких галактик такой метод не подходит. Однако ещё в 1912—1914 годах американский астроном Весто Слайфер заметил, что линии в спектрах далёких галактик смещены относительно их нормального положения в сторону красного конца спектра. В соответствии с эффектом Доплера это означало, что расстояние между наблюдателем с Земли и галактиками увеличивается.

Позже Эдвин Хаббл определил расстояния до некоторых галактик и их скорости. Из наблюдений следовало, что чем дальше от нас находится галактика, тем с большей скоростью она удаляется. При этом между этими величинами существует весьма простая линейная зависимость, которая получила название закона Хаббла.

В записанной формуле Н — это постоянная Хаббла. Она показывает, на сколько километров в секунду возрастает скорость галактик с увеличением расстояния до них на один мегапарсек (1 Мпк).

Постоянная Хаббла не является константой, то есть она изменяется со временем. Но термин «постоянная» оправдан тем, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова. По оценкам на 2016 год, она примерно равна 66,93 ± 0,62 (км/с)/Мпк.

Закон Хаббла дал возможность определить расстояние до наиболее далёких объектов во Вселенной.

Интересно, что благодаря этому закону в 1999 году Стивен Филлипс из Бристольского университета открыл новый тип ультракомпактных карликовых галактик. Это класс очень компактных галактик с крайне высокой плотностью звёздного населения. Их раньше упускали в связи с тем, что во время наблюдения из обычного телескопа они напоминают типичные отдельные звёзды находящиеся внутри нашей Галактики.

Большинство галактик группируются в скопления, которые принято делить на правильные и неправильные.

Правильные скопления в большинстве своём похожи на шаровые скопления звёзд. То есть для них характерна сферическая симметрия с сильной концентрацией галактик к центру. Типичное скопление такого типа наблюдается в созвездии Волосы Вероники и насчитывает несколько десятков тысяч галактик.

В 1933 году американский астроном Фриц Цвикки измерил радиальные скорости 8 галактик в этом скоплении и обнаружил, что для устойчивости скопления приходится предположить, что его полная масса в десятки раз больше, чем масса входящих в него звёзд. А изучение галактики Андромеды показало, что вращение звёзд вокруг её центра не уменьшается, как предсказывает небесная механика, а остаётся почти постоянной.

Это могло означать, что галактика на всём своём протяжении содержит значительную массу невидимого вещества, называемого скрытой массой или тёмной материей.

Установлено, что на роль тёмной материи не подходят ни газ, ни слабосветящиеся звёзды, ни другие объекты, состоящие из обычного вещества (протонов, нейтронов и электронов). Возможно, тёмная материя состоит из элементарных частиц, подобных нейтрино, слабо взаимодействующих с обычным веществом.

Иногда концентрация галактик в скоплениях бывает так велика, что они могут взаимодействовать друг с другом силами гравитации. Такие галактики принято называть взаимодействующими. Их гравитационное взаимодействие вызывает значительное изменение формы галактик.

Даже наша Галактика является взаимодействующей. В настоящий момент она поглощает одну карликовую галактику, находящуюся на противоположной от нас стороне галактического диска. Через несколько миллиардов лет она «проглотит» Магеллановы Облака, а через 4 миллиарда лет столкнётся с галактикой Андромеды. В результате столкновения в течение примерно 1—2 миллиардов лет галактики сольются в одну гигантскую звёздную систему.

У большинства галактик можно выделить яркую центральную часть — ядро. Эта область отличается большой звёздной плотностью и яркостью. В ядрах некоторых галактик происходит колоссальное выделение энергии, которое нельзя объяснить излучением или взрывами обычных звёзд. Такие галактики получили название галактик с активными ядрами. Их активность проявляется по-разному. Например, это может быть большая мощность излучения в коротковолновых областях спектра или же мощные выбросы струй газа — джеты.

В 1960 году во время радиообзора неба Аллан Сандэйж и Томас Мэттьюс обнаружили объект, который сильно напоминал активные ядра галактик. Но при этом в небе он выглядел как обычная звёздочка 13 звёздной величины. Изучение спектра объекта показало наличие в нём ярких линий излучения, которые напоминают спектры газовых туманностей, а сами линии были сильно смещены в красную область спектра, как в спектрах далёких галактик. Так были открыты квазары — класс астрономических объектов, являющихся одними из самых ярких в видимой Вселенной. Их мощность излучения в десятки, а иногда и в сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша.

Природа активности радиоизлучения квазаров точно пока не установлена. По одной из теорий, они представляют собой галактики на начальном этапе развития. А источником излучения является аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре галактики.

Млечный путь и соседние галактики

Современное естествознание

Чтобы начать разговор о галактике Млечный Путь, давайте выясним сначала

Что такое галактика?

Галактика – это звёздная система, состоящая из газа, пыли и миллиардов звёзд.

Галактика Млечный путь

Мы живём в галактике Млечный Путь – на одной из его спиральных ветвей, на расстоянии 28 тысяч световых лет от её центра. Галактика Млечный Путь – всего лишь одна из несметного количества галактик, наполняющих Вселенную. Это гигантская светящаяся спираль из более, чем двухсот миллиардов звёзд. Значит на каждого жителя Земли приходится примерно по 200 звёзд!

Ми не можем видеть спиральной формы Млечного Пути, так так мы находимся внутри этой галактики. Вопреки представлениям древних астрономов, Земля не является центром Солнечной системы и Солнечная система – не центр нашей галактики. Наше Солнце находится в одном из её рукавов на расстоянии 2/3 от центра Млечного Пути.

Солнце – всего лишь маленькая точка в одном из рукавов этой огромной вращающейся звёздной спирали. Вместе с Солнцем мы вращаемся вокруг ядра нашей галактики со скоростью 900 000 км/ч! Млечный Путь имеет колоссальные размеры: его диаметр составляет сто тысяч световых лет. Это значит,что свету потребуется сто тысяч лет, чтобы пересечь его по диаметру.

Читайте также  Мастит у коров

За пределами Солнечной системы астрономы измеряют расстояния световыми годами. Свет распространяется со скоростью триста тысяч километров в секунду, а значит световой год – это примерно 10 миллиардов километров.

Звёзды кружатся вокруг центра Млечного Пути, а Солнцу нужно 226 миллионов лет, чтобы сделать всего полный оборот вокруг центра своей галактики. Этот период называют – галактическим или космическим годом.

Если посмотреть на нашу галактику сбоку, то в центре будет видно вздутие, как будто две глазуньи сложили вместе .

Спиральные галактики имеют балдж – сферическое утолщение из звёзд посередине и спиральные рукава, которые закручиваются от балджа в форме плоского диска.

Ночью на небе хорошо видно огромную полосу молочного цвета. Это не облака, а рукав нашей галактики, образовавшийся из миллиардов звёзд, в число которых входит и Солнце. Эта бледная полоса и носит название Млечный Путь. Одни звёзды Млечного Пути видны невооруженным глазом, но при этом мы их видим как бледную неровную ленту состоящую из скопления множества звёзд, другие же звёзды можно рассмотреть только в телескоп, тогда мы сможем наблюдать прекрасные достаточно яркие образования.

В Северном полушарии Млечный Путь лучше всего виден с июля по сентябрь в созвездии Лебедя. В Южном полушарии – с октября по декабрь в созвездиях Стрельца и Скорпиона.

В самом центре галактики Млечный Путь находится загадочный источник колоссальной энергии. Возможно, это чёрная дыра. Диск галактики окружён облаком – гало из невидимого вещества, большая часть галактики Млечный Путь невидима.

Существуют ли другие галактики?

Да. В космосе существуют миллиарды галактик и в каждой из них насчитывают миллионы, а может даже и миллиарды звёзд. Учёные подсчитали примерный размер Вселенной и число её звёзд. Во Вселенной около 100 квинтиллионов звёзд. Квинтиллион – это миллиард миллиардов. Трудно даже себе представить такое количество звёзд, не говоря уже о том, чтобы их сосчитать!

Основные типы галактик

Галактики разделяют на три основных типа:

1) неправильные

Не все галактики имеют форму спирали. Так, неправильные галактики не имеют особой формы. Поэтому их называют “неправильными”. Они обычно отличаются от других меньшими размерами и меньшим количеством звёзд. Много неправильных галактик имеют большое количество газа и пыльных облаков, где рождаются звёзды. Астрономы называют их галактиками со вспышками звёздообразования.

Рядом с нашим Млечным Путём есть две неправильные галактики, которые называются Магеллановыми Облаками. Оба Магеланновы Облака кружатся вокруг Млечного Пути и когда-то в конце концов или разорвутся, или же втянутся в середину.

Вот вам на заметку другие названия неправильных галактик: NGC 4490, NGC 1427A, IC 1613.

2) эллиптические (сфероподобные)

Эллиптические галактики похожи на огромные сдавленные шары, форма которых размыта. Некоторые из них достаточно маленькие и вмещают в себя только несколько миллионов звёзд. Однако, есть и множество гигантских – с миллиардами звёзд. Большинство звёзд в эллиптических галактиках старые, в них нет облаков пыли и газа, где могут образоваться новые звёзды. Возможно, что некоторые гигантские эллиптические галактики образовались в результате столкновения двух спиральных галактик. Они так же могут расширяться, поглощая другие галактики, которые оказались с ними поблизости.

Гигантские эллиптические галактики часто находятся в центре большого скопления галактик, которые размещены совсем близко друг к другу и поэтому сталкиваются.

Приведём примеры некоторых названий эллиптических галактик: M87, M32, NGC 1132, NGC 4881, ESO 325-G004.

3) спиральные (дисковые или с перемычкой)

Галактика Млечный Путь относится к галактике спирального типа. Если бы можно было посмотреть сверху на Млечный Путь, он был бы похож на гигантский водоворот с огромными спиралевидными “рукавами”.

Некоторые спиральные галактики имеют “бар” – перемычку состоящую из ярких звёзд, которая выходит из центра и пересекает галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются с концов перемычек, тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно с ядра.

Астрономы, как правило, не дают галактикам названия, а просто их нумеруют.

Галактики расположенные с нами “по соседству”

С Земли видно три ближайшие галактики:

Наши соседние галактики – галактика Андромеды, Большое и Малое Магеллановы облака, которые притягиваются невидимым гало и поглощаются галактикой Млечный Путь.

Галактика Андромеды

Галактика Андромеды – наиболее отдалённый объект, различимый с Земли невооруженным глазом. Эта галактика, как и Млечный Путь, относится к спиральным. Она видна только из Северного полушария. Наилучшее время за её наблюдением: октябрь – февраль. Диаметр Андромеды составляет 150 000 световых лет. Её можно найти в созвездии Кассиопеи, которая имеет форму W. Далее вдоль линии между её центральными звёздами справа (1) к большому четырёхугольнику со звездой в каждом углу – это созвездие Пегаса. Дальше вдоль ещё одной линии от правого нижнего угла четырёхугольника (2) назад к Кассиопее. Галактика Андромеды – это перистый участок на расстоянии 2/3 на этой линии. В бинокль можно увидеть её овальную форму с достаточно ярким центром.

Галактики Андромеды и Млечного Пути движутся в направлениях, которые пересекаются. Через миллионы лет они, объединившись, могут создать новую гигантскую галактику.

Большое и Малое Магеллановы облака

Диаметр Большого Магелланового Облака составляет 20 000 световых лет, а Малого Магелланового Облака – 10 000 световых лет.

Большое и Малое Магеллановы облака – ближайшие к нам галактики. Это небольшие галактики неправильной формы, которые видны только над южным полушарием. Их видно в небе весь год. Они выглядят туманными участками в небе. Линия через угол Креста (1) указывает на Большое Магелланово Облако, которое находится почти в самом созвездии Золотой Рыбы. Используйте бинокль, чтобы увидеть яркие участки, которые и есть туманностями или звездными скоплениями. Линия вдоль Креста (2) указывает на Малое Магелланово Облако вблизи созвездия Тукан.

Большое и Малое Магеллановы облака названы в честь португальского исследователя Фернана Магеллана, который увидел их в 1521 году, приблизительно 500 лет тому назад.

Взаимодействие галактик

Когда галактики слишком близко приближаются одна к другой, происходит столкновение. Они не отталкиваются, поскольку между их звёздами много пустого пространства. Галактики могут вытягивать одна другую, при этом образуя хвост из газа и пыли. Иногда они сливаются в одну, большую по размерам галактику. Некоторые гигантские галактики поглощают маленькие соседние галактики. Новые звёзды часто формируются там, где газ и пыль образуют плотные облака во время столкновения.

Приведём примеры взаимодействия галактик, которые сталкиваются: NGC 4676A и NGC 4676B (МИШИ), NGC 4038 и NGC4039 (Антенны).

1) Я хочу знать какая планета самая большая? – перевод с англ. Татьяны Покидаевой, издательская группа “Азбука-Аттикус”. – М.: 2011, 32 с.: ил.

2) А знаешь ли ты что Солнце – это звезда?/ Удивительные факты о космических телах: изд-во “Махаон”. – М.: 1998. – ил.

3) Вселенная. 50 самых известных космических объектов: мини-энциклопедия; перевод с англ. Н. Тучиской. – К.: Издательская группа КМ-БУКС, 2018. – 56 с.: ил.

4) Моя планета Земля/Узнаём мир вместе. – Х.: Белкар-книга, 2016. – 48 с.: ил.

5) Клушанцев П. В. О чём рассказал телескоп.- Л.: Дет. лит., 1980. – 80 с.: ил.

6) Левитан Е. П. Малышам о звёздах и планетах.- М.:Педагогика, 1986. – 128 с.:ил.

7) Сайт present5.com

Вам понравилась эта статья? Оставляйте свои комментарии. Спасибо!

15 самых необычных галактик во Вселенной

В видимой части нашей бесконечной Вселенной содержится, по самым скромным подсчетам, около 200 миллиардов галактик. С учетом такого огромного их числа, среди них хватает необычных: тут и галактики-зомби, и галактики-медузы, и даже галактики без темной материи. И сегодня мы поговорим про 15 самых необычных галактик в нашей необъятной Вселенной.

Космическая медуза

Галактика ESO 137-001, расположенная в созвездии Южный треугольник, удивительно похожа на медузу, плавающую среди моря звезд. По своему типу это спиральная галактика, однако на ее фото отчетливо видны яркие синие «щупальца».

По данным НАСА, они состоят из ярких молодых синих звезд, которые образуются внутри хвоста пыли и газа (невидимого невооруженным глазом), который вытекает из ESO 137-001. Этот процесс звездообразования немного загадочен, так как газ в хвосте должен быть слишком горячим для этого.

Галактика без темной материи?

В 2018 году космический телескоп Хаббла обнаружил нечто необычное: галактику почти без темной материи. Это открытие сразу же породило массу споров. Темная материя — это таинственная форма вещества, которая взаимодействует с гравитацией, но не со светом. Она составляет большую часть всей материи во Вселенной, поэтому нахождение галактики без нее было, по меньшей мере, странно.

Год спустя исследователи раскрыли тайну: галактика NGC 1052-DF2, оказывается, не была на расстоянии 65 миллионов световых лет от нас, как первоначально предполагалось. Реальное расстояние до нее составляет всего около 42 миллионов световых лет. Это изменение расстояния полностью меняет первоначальные расчеты массы галактики. А по новым оказывается, это все-таки довольно типичная галактика, в которой темная материя все же есть.

Галактика-зомби

Массивная дискообразная галактика MACS2129-1 (на картинке справа) вращается в два раза быстрее, чем Млечный Путь, но она далеко не так активна. Наблюдения телескопа Хаббла показывают, что она не создавала звезд уже около 10 миллиардов лет.

MACS2129-1 — это тот объект, который называют «мертвой галактикой», потому что там больше не формируются звезды. Открытие этой галактики создало множество вопросов. Ученые полагали, что галактики такого рода образуются в результате слияния небольших галактик с течением времени, но звезды MACS 2129-1 не образовались в такого рода взрывных слияниях: они образовались на ранней стадии развития самой галактики, в ее исходном диске. Результаты, опубликованные в журнале Nature в 2017 году, предполагают, что мертвые галактики каким-то образом внутренне перестраивают свою структуру по мере старения, а не меняют форму в процессе объединения с другими галактиками.

Галактика-каннибал

Вселенная — страшная штука, так что путешествуя по ней автостопом, на забудьте свое полотенце. Кроме галактики-зомби в ней есть и галактики-каннибалы. Согласно исследованию 2019 года, галактика Андромеды, крупнейший сосед Млечного пути, пожирает более мелкие галактики в течение по меньшей мере 10 миллиардов лет. Еще через 4.5 миллиарда лет наша галактика столкнется с этим вселенским каннибалом, хотя еще не ясно, кто кого поглотит в этом жестоком акте.

Читайте также  Виды гражданских процессов в Риме

К сожалению (или к счастью, тут уж как посмотреть), земляне вряд ли смогут увидеть, как будет происходить это столкновение, поскольку наше собственное Солнце постоянно нагревается и, вероятно, сделает жизнь на Земле невозможной примерно через 1–5 миллиардов лет.

Головастик в космическом пространстве

На слегка психоделической фотографии выше вы можете наблюдать космического «головастика», плавающего в 300 миллионах световых лет от нас. Эта необычная галактика имеет хвост длиной в целых 500 000 световых лет — в 10 раз больше диаметра Млечного пути.

Что же придало ей такую необычную форму? Две дисковые галактики потянули за собой меньшую карликовую галактику, сгруппировав звезды на одном конце в «голову», а остальные оставив в длинном «хвосте». Но такая конструкция не вечна. Через несколько миллиардов лет галактики сольются вместе с некоторыми другими в ближайших окрестностях, чтобы создать единую гигантскую галактику.

Галактика-вампир

Как вы уже, наверное, поняли выше, галактики часто взаимодействуют друг с другом, сжимая и растягивая своих соседей в самых непредсказуемых направлениях, к тому же втихую «высасывая» из них звезды. Одна из самых ярких галактик во Вселенной — такой вампир. На фото выше изображена W2246-0526, поглощающая около половины массы трех соседних галактик.

Астрономы смогли наблюдать потоки звезд, соединяющие галактики — по крайней мере в том виде, как это было более 12 миллиардов лет назад, когда свет от них начал свое путешествие к Земле. Это наблюдение является самым отдаленным прямым снимком галактического каннибализма и единственным известным примером того, как галактика «высасывает» более одного соседа одновременно.

Обреченный «Маленький детеныш»

Эта галактика (на фото справа) могла бы выиграть конкурс на самое милое имя, вот только она обречена. Она поглощается своим более крупным соседом, галактикой NGC 3359, похожей на Млечный Путь. Однако сам «детеныш» интересен не этим — в нем почти не шли процессы звездообразования с момента появления нашей Вселенной 13.7 миллиардов лет назад. И возможность наблюдать, как NGC 3359 удаляет из нее звездообразующий газ, дает ученым шанс изучить его, тем самым заглянув в самое начало развития Вселенной.

Галактика в цвету

Галактика ESO 381-12, кажется, расцветает на фотографии выше. Она удалена от Земли на расстояние 270 миллионов световых лет, и находится в созвездии Центавра. Это линзовидная галактика: гибрид спиральной галактики, такой как Млечный Путь, и вытянутой эллиптической галактики.

Однако то, что делает ESO 381-12 действительно странной — это неровные «лепестки», которые выходят из ее основного диска. Астрономы не совсем уверены, что вызывает эти структуры, являющиеся на деле скоплениями звезд, которые вращаются по краям галактики. Вполне возможно, что эти «лепестки» — это ударные волны от относительно недавнего столкновения галактик, которые также обеспечили ESO 381-12 новым материалом для звездообразования.

Галактика со взрывным нравом

Мессье 83 — это большая фотогеничная спиральная галактика, похожая на Млечный путь. Она находится на расстоянии 15 миллионов световых лет от нас в созвездии Гидры. Мессье 83 необычна сразу в двух отношениях. Во-первых, в ее центре, по-видимому, имеется двойное ядро — возможно, это знак двух сверхмассивных черных дыр, удерживающих галактику вместе, или, возможно, это эффект от изогнутого диска звезд, вращающегося вокруг одной центральной черной дыры. Во-вторых, Мессье 83 — клондайк сверхновых. Астрономы непосредственно наблюдали шесть этих звездных взрывов в этой галактике, а также остатки еще 300. Это ставит Мессье 83 на второе место по наблюдаемым сверхновым, так как только галактика NGC 6946 более активна — целых 9 взорвавшихся звезд.

Космические паразиты

Изображение выше — это фото звезды, снятое телескопом Хаббла, а не психоделический одуванчик. То, что вы видите — это галактика (яркое пятно в углу), начинающая проходить за звездой (тот самый одуванчик). Такую галактику некоторые ученые называют «паразитной»: дескать, ее свет мешает изучению звезды. В 2020 году звезда полностью затмит собой галактику, но до этого момента астрономы могут изучать их совместные спектры, собирая некоторую информацию об области вокруг звезды, в которой могут скрываться экзопланеты.

Око Саурона

Вы когда-нибудь чувствовали, что за вами наблюдают? Диск спиральной галактики IC 2207 кажется огромным глазом в космосе. Эта особенность в форме глаза на самом деле представляет собой огромный сгусток из звезд и пыли, возникший, когда IC 2163 (справа на изображении) стала взаимодействовать с другой спиральной галактикой, NGC 2207 (слева). Эти «глаза» сохраняются всего несколько десятков миллионов лет, сказал астроном Микеле Кауфман, который сообщил об открытии в 2016 году. Это «мгновение ока» в сравнении с продолжительностью жизни галактики, так что обнаружить такое — уникальная возможность.

Исследователи обнаружили, что газ и пыль движутся к центру IC 2207 со скоростью 100 километров в секунду, а затем разбиваются, как волны на берегу, становясь все более хаотичными и замедляясь по мере движения к центру галактики. Замедление приводит к тому, что газ накапливается и сжимается, что может подготовить почву для формирования новых звезд.

Большинство галактик, вероятно, имеют в центре сверхмассивную черную дыру. Однако в редчайших случаях их может быть две. Одной из них является NGC 7674 (на фото вверху), спиральная галактика, в центр которой находится парочка черных дыр на расстоянии всего лишь светового года. Сама галактика, расположенная в 600 миллионов световых лет от Земли, вероятно, заполучила еще одну черную дыру во время столкновения и слияния с другой галактикой. Единственная другая галактика, имеющая в своем сердце две черные дыры — это сверхмассивная галактика под названием 0402+379.

Самая быстрая галактика в дикой Вселенной

Если вы — галактика, то у вас есть только два пути: или поглотить другие галактики, или умереть. Галактика NGC 1277 выбрала последнее. О ней впервые узнали в 2018 году, и находится она в 240 миллионах световых лет от Земли. Она не образовывала звезды около 10 миллиардов лет, что делает ее мертвой галактикой.

Астрономы считают, что NGC 1277 обречена на одинокую смерть, потому что она движется слишком быстро, чтобы взаимодействовать с другими галактики при помощи гравитации (ее скорость составляет порядка 3.2 миллиона км/ч). Без газа и пыли от других галактик NGC 1277 больше не может образовывать звезды. Некоторые астрономы считают, что большинство галактик начали свою жизнь как NGC 1277, создавая спираль и другие формы только в результате более поздних слияний друг с другом.

Навстречу Млечному пути

Наша Вселенная постоянно расширяется — об этом недвусмысленно говорят галактики, цвет которых смещен в красную область спектра, что по эффекту Доплера означает, что они улетают от нас. Но только не Мессье 90, свет от которой наоборот смещен к синей части спектра, то есть она летит к нам.

Мессье 90 является частью большой группы галактик, называемой скоплением Девы. По данным НАСА, ее можно увидеть в мае в северном полушарии с помощью телескопа или бинокля, если навести его на область между созвездиями Девы и Льва.

Дом, милый дом

Млечный путь — наш галактический дом, что уже делает его необычным. При этом он живет достаточно бурной жизнью. В недавнем исследовании астрономы выяснили, что Млечный путь отобрал у Большого Магелланова Облака — галактики, расположенной в 163 000 световых лет от нашей — целых 6 галактик, две из которых достаточно крупные (Корина и Форнакс). В качестве бонуса исследование также показало, что Большое Магелланово Облако является более странным, чем считалось ранее. В нем находится множество крошечных карликовых галактик, некоторые из которых настолько слабы, что у них даже нет звезд, только темная материя.

Другие галактики и размеры нашей вселенной

Какой формы бывают галактики и как велико их число?

Галактики похожие на нашу

О существовании галактик подобных “Млечному пути” человечество не догадывалось очень долго. Те светлые пятна, что удавалось рассмотреть в несовершенные телескопы, даже в начале 20-го века, рассматривались как “туманности”, и по мнению ученых не представляли особого интереса.

Однако техника не стоит на месте, и вскоре, у некоторых из этих “туманностей” стали замечать странности, а именно, обнаружено, что часть из светящихся объектов имеет спиральную форму. В таких “спиральных туманностях” из туманного ядра, более яркого к центру, выходят ветви, или рукава, закручивающиеся вокруг ядра по спирали подобно часовой пружине.

Как оказалось, “рукава” этих туманностей состоят из множества чрезвычайно слабых звезд. Туманность оказалась, как говорят, разрешенной на звезды. Стало ясно, что ближе к центру сплошное туманное сияние получается лишь вследствие слияния для нас в одну сплошную мас­су мириадов звезд, расположенных очень тесно.

Только тогда стало понятно, что перед нами не облака космической пыли, светящееся отраженным светом, или разреженного газа, а чрезвычайно далекие звездные системы, возможно, являющиеся копиями нашей собственной.

Окончательно точка в вопросе была поставлена в 1944 году, когда удалось разрешить на звезды центральную часть спиральной туманности в Андромеде и обе небольшие туманности эллиптической формы расположенные по соседству.

Если до этого многие допускали, что эллиптические туманности и центральные части спиральных туманностей состоят не из звезд, а из газа или метеоритной пыли, то теперь сомнений не оставалось – перед нами были самые настоящие галактики.

Спектры подтверждают звездную природу этих спиральных туманностей-галактик. Это были спектры поглощения, очень похожие на спектр Солнца; они показывают, что большинство звезд в галактиках типа Андромеды — желтые звезды солнечного типа. По смещению темных линий в спектрах этих галактик были определены скорости их движения и выяснено, что движутся в космосе они как единое целое, со скоростью сотен километров в секунду.

Вскоре в новых галактиках были открыты и хорошо знакомые нам цефеиды, и долгопериодические переменные, и яркие голубоватые звезды, а на краях спиральной туманности Андромеды, обнаружили шаровые звездные скопления – точь в точь такие же, как на “Млечном пути”.

Спиральная галактика (туманность) Андромеды, или М31

Спиральная туманность Андромеды кажется больше и ярче всех потому, что она ближе всего к нашей Галактике. Расстояние до нее составляет “всего” 850 тысяч световых лет. Вот оно, это ближайшее расстояние! Свет ее, доходящий сейчас до нас, покинул туманность Андромеды в ту пору, когда на Земле не было еще человечества, но и тогда она выглядела так же, как выглядит сейчас.

Читайте также  Алюминий и основные его соединения

Размер ее составляет около 50 тысяч световых лет по диаметру, но в направлении, перпендикулярном к плоскости ее наибольшего распространения, она во много раз тоньше — сильно сплющена. Сопоставляя вид туманностей, таких, как в Треугольнике (почти круглых внешних очертаний), в Андромеде (продолговатой или эллиптической) и в Деве (веретенообразной), мы должны заключить, что различие их вида определяется только ракурсом по отношению к нам.

Спиральная галактика (туманность) Треугольника, или М33

Дело в том, что галактика в туманности Треугольника лежит перед нами «плашмя», галактика в созвездии Андромеды своей плоскостью симметрии наклонена к нам, а галактика в созвездии Девы повернута к нам ребром.

Очевидно, что если сравнить эти звездные системы и нашу галактику, просто разложив их в ряд на воображаемом столе, они будут выглядеть практически копиями друг друга.

Все вновь открытые спиральные галактики вращаются вокруг своей короткой оси, перпендикулярной к плоскости их экватора. Однако есть у них и свои особенности.

Так, спиральная галактика в Андромеде во внешних своих частях вращается как твердое тело, например, колесо. Это означает, что внешние ее части, дающие мало света и содержащие, казалось бы, поэтому мало звезд, тем не менее имеют большую массу.

У галактики в созвездии Треугольника внутренние части, до расстояния в 3 тысячи световых лет от центра, также вращаются как твердое тело. А вот у “внешних” рукавов, наоборот, скорость вращения уменьшается очень быстро. Отсюда следует, что, в противоположность галактике, находящейся в Андромеде, здесь большая часть массы сосредоточена в центральном ядре. Масса эта составляет миллиард масс Солнца, как это устанавливается вычислением на основании наблюденной скорости вращения.

Эллиптическая галактика М87 в созвездии Девы

Звезды в пространстве группируются, как мы видим, в гигантские системы преимущественно спиральной формы.

Словно острова суши, плывут они в безбрежном океане вселенной. В некоторых местах, как, например, в созвездии Девы, галактики группируются в облака галактик — своеобразные архипелаги. В некоторых местах неба в телескоп или на фотографии можно насчитать больше далеких галактик, чем отдельных звезд находящихся нашем “Млечном пути”! И чем дальше мы устремляемся к границам непознанного, тем больше и больше новых звездных миров открывается нашему взору, и кажется, что движение это не кончится никогда.

Представления о размерах вселенной

А ведь было время, когда богословы исчисляли границу мира как расстояние до сферы неподвижных звезд в 700 тысяч километров! Это стало сомнительным уже после измерения расстояния до ближайшего небесного тела — Луны (385 тысяч километров). Еще дальше отодвинулись границы вселенной с определением расстояния Земли и планет от Солнца.

Измеренные потом расстояния до звезд превзошли самые щедрые оценки расстояния до границы мира, а теперь известны галактики, отстоящие от нас на сотни миллионов световых лет.

Несомненно, что когда удастся исследовать подробнее более далекие от нас галактики, среди них окажутся такие, которые не уступят нашей ни по размеру, ни по массе, а может быть, будут и больше, чем она.

Но, в конце концов, убедившись, что Земля не центр мира, что она не наибольшая из планет, что наше Солнце не самое большое, не самое яркое, не можем ли мы после всех этих ударов по нашему ложному самолюбию наконец «позволить себе роскошь» считать, что мы живем в одной из наибольших галактик, хотя и на ее краю?

Снова нет, потому что границы познания продолжают раздвигаться. Сейчас мы “видим” звездные миры отстоящие от нас на 600 миллионов световых лет. И это не предел расстояния – пока это только предел нашей техники.

Все видимые галактики, а также и великое множество других, более далеких, которые будут открыты гигантскими телескопами будущего, образуют великое скопление галактик, называемое Метагалактикой. Если галактики — острова вселенной, то Метагалактика — её огромнейший архипелаг. Что же будет когда мы дойдем со своими телескопами и до её границ?

Нельзя утверждать наверняка, но скорее всего, будут открыты другие Метагалактики, подобные нашей, и движению этому не будет конца.

Самые странные галактики во Вселенной

Галактика – это огромная система звезд, планет, газа и пыли, которые гравитационно связаны друг с другом. Наша Солнечная система, например, является частью галактики Млечный Путь, которая, предположительно, содержит более 100 миллиардов других звезд. В целом исследователи полагают, что количество галактик во Вселенной превышает два триллиона. При этом большинство галактик подпадают под четко определенные классификации и имеют либо спиральную форму, как Млечный путь, либо эллиптическую или неправильную форму. Но на просторах бесконечной Вселенной существуют галактики, не поддающиеся классификации. Хотя некоторые странные и причудливые галактики являются результатом гравитационных взаимодействий с другими более массивными, а иногда и менее массивными объектами, у них есть кое-что общее: они больше похожи на фантазию художника, чем на реальные, осязаемые коллекции миллиардов звезд. Знакомим вас с самыми странными галактиками, известными человечеству на сегодняшний день.

На сегодняшний день известно всего несколько кольцевых галактик, подобных Объекту Хога, расположенной в созвездии Змеи на расстоянии 600 световых лет от ЗЕмли. Обнаружена в 1950 году американским астрономом Артуром Хогом.

Классификация галактик Эдвина Хаббла

Классификация галактик разработанная астрономом Эдвином Хабблом в ХХ годах прошлого века.

Первым шагом к пониманию многих различных явлений часто может быть их классификация. С этой целью выдающийся астроном Эдвин Хаббл в 1920-х годах изучил большую выборку изображений галактик и классифицировал их в соответствии с их особенностями. В своей работе Хаббл предложил классифицировать галактики на три основных типа: эллиптические, спиральные и неправильные. Сегодня для классификации различных галактик астрономы используют разработанную Хабблом последовательность, которая помогает им точно изучать отдельно взятые галактики.

Галактика черный глаз (М64)

Галактика Черный Глаз (М64) (The Black Eye Galaxy)
Тип: Спиральная Галактика
Созвездие: Волосы Вероники

М64 расположена в 17 миллионах световых лет от Земли в созвездии Волосы Вероники.

Несмотря на несметное обилие разноцветных и ярких галактик во Вселенной, М64 выделяется на их фоне, напоминая яркие обложки научно-фантастических журналов 1950-х годов. Звезды в этой галактике формируются в огромном количестве, о чем свидетельствует красный свет на снимке космического телескопа Hubble выше. Но что действительно странно, так это то, что М64 состоит из двух слипшихся галактик с разным направлением вращения. Внутренняя часть системы вращается в одну сторону, в то время как звезды и пыль во внешних частях (на расстоянии около 40 000 световых лет) – в другую.

Бросающаяся в глаза темная структура Messier 64 – заметная пылевая особенность галактики, скрывающая звезды позади.

Галактика Южное колесо (М83)

Галактика Южное колесо (The Southern Pinwheel)
Тип: Зарешеченная Спиральная Галактика
Созвездие: Гидра

Галактика южное колесо находится на расстоянии приблизительно 15 миллионов световых лет от нас.

Во Вселенной есть много красивых галактик, но эта, также известная как Мessier 83, стоит особняком. Особенность этой галактики в большом количестве взрывов сверхновых звезд. В настоящее время под наблюдением находятся восемь активных сверхновых, но были отмечены останки еще сотен. Причины большого количества сверхновых пока неизвестны, но что объяснимо, так это огромное количество активных областей звездообразования, которые показаны на снимке розовым цветом. Розовый цвет – это результат огромного количества ультрафиолетового света, генерируемого миллионами молодых, новых звезд, воздействующих на окружающие облака газа и пыли. Красота.

Галактика Сомбреро (M104)

Галактика Сомбреро (Sombrero Galaxy)
Тип: Спиральная галактика без перемычки
Созвездие: Дева

Галактика сомбреро находится на расстоянии 29,3 миллиона световых лет от Солнца. Согласно наблюдениям Spitzer, M104 является двумя галактиками: плоская спиральная находится внутри эллиптической.

Обнаруженная в 1781 году, галактика «Сомбреро» получила свое название благодаря выступающей центральной части и ребру из темного пылевого вещества. Обычно центр или ядро галактики состоит из одного однородного набора звезд, однако в случае М104 ядро состоит из нескольких четко разделенных скоплений звезд, хотя это не так легко увидеть в оптическом свете. На протяжении многих лет астрономы затруднялись объяснить наличие пылевой полосы, окружающей ядро. Ситуация изменилась в феврале 2020 года, когда команда астрономов под руководством Пола Гудфруа (Paul Goudfrooij) проанализировала данные наблюдений космического телескопа Hubble. Полученные результаты показали, что галактика М104 была сформирована в результате мощного столкновения крупных галактик. К такому выводу ученые пришли измерив металличность звезд гало, которые расположены далеко от центра и диска галактики.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного.

Галактика Центавр A (NGC 5128)

Галактика Центавр A (Centaurus A)
Тип: Эллиптическая галактика
Созвездие: Центавра

Центавр А – одна из самых близких к нам галактик, расположена на расстоянии 12 млн световых лет

Галактика Центавр А, как видно на фото выше, странная. В оптическом свете NGC 5128 представляет собой огромную эллиптическую галактику, но действительно странная вещь заключается в том, что на более высоких частотах становится видно глубоко скрытую спираль. В настоящее время считается, что спиральный компонент – это остатки спиральной галактики, в прошлом поглощенной более крупной и массивной эллиптической галактикой. Однако, крайне маловероятно, что это взаимодействие оставило бы спираль неповрежденной или даже узнаваемой. На приведенном выше снимке отчетливо видна сохранившаяся спиральная структура NGC 5128.

Галактика NGC474

Галактика NGC474
Тип: Эллиптическая галактика
Созвездие: Рыбы

Открыта Уильямом Гершелем в 1784 году. Многочисленные светящиеся оболочки показывают неожиданно сложную структуру этой галактики

Если Галактика южное колесо выглядит так, как должны выглядеть активные галактики, то NGC474 – как раз тот вариант, как эллиптические галактики выглядеть не должны. На снимке перед вами отнюдь не впечатление художника после прочтения научно-фантастического романа, а реально существующая галактика, которая разрывается на части приливными влияниями спиральной галактики позади нее и над ней. Однако именно из-за разреженных оболочек газа и пыли, которые придают этой галактике вид медузы, мы знаем, что многие, если не большинство известных галактик имеют вокруг себя подобные газовые оболочки. Исследователи полагают, что это – прямой результат столкновений с другими галактиками в (космологически говоря) недавнем прошлом.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: