Что такое галактика

В искусстве[править | править код]

Наша галактика

Ближайшая к нам звезда Солнце относится к миллиарду звезд в галактике Млечный путь. Посмотрев на ночное звездное небо, тяжело не заметить широкую полосу, усыпанную звездами. Скопление этих звезд древние греки назвали Галактикой.

Если бы у нас была возможность посмотреть на эту звездную систему со стороны, мы бы заметили сплюснутый шар, в котором насчитывается свыше 150 млрд. звезд. Наша галактика имеет такие размеры, которые тяжело представить в своем воображении. Луч света путешествует с одной ее стороны на другую сотню тысяч земных лет! Центр нашей Галактики занимает ядро, от которого отходят огромные спиральные ветви, заполненные звездами. Расстояние от Солнца до ядра Галактики составляет 30 тысяч световых лет. Солнечная система расположена на окраине Млечного пути.

Звезды в Галактике несмотря на огромное скопление космических тел встречаются редко. Например, расстояние между ближайшими звездами в десятки миллионов раз превышает их диаметры. Нельзя сказать, что звезды разбросаны во Вселенной хаотично. Их местоположение зависит от сил гравитации, которые удерживают небесное тело в определенной плоскости. Звездные системы со своими гравитационными полями и называют галактиками. Кроме звезд, в состав галактики входит газ и межзвездная пыль.

Состав галактик.

Вселенную составляет также множество других галактик. Наиболее приближенные к нам отдалены на расстояние 150 тыс. световых лет. Их можно увидеть на небе южного полушария в виде маленьких туманных пятнышек. Их впервые описал участник Магеллановой экспедиции вокруг мира Пигафетт. В науку они вошли под названием Большого и Малого Магеллановых Облаков.

Ближе всего к нам расположена галактика под названием Туманность Андромеды. Она имеет очень большие размеры, поэтому видна с Земли в обычный бинокль, а в ясную погоду – даже невооруженным глазом.

Само строение галактики напоминает гигантскую выпуклую в пространстве спираль. На одном из спиральных рукавов за ¾ расстояния от центра находится Солнечная система. Все в галактике кружится вокруг центрального ядра и подчиняется силе его гравитации. В 1962 году астрономом Эдвином Хабблом была проведена классификация галактик в зависимости от их формы. Все галактики ученый разделил на эллиптические, спиральные, неправильные и галактики с перемычкой.

В части Вселенной, доступной для астрономических исследований, расположены миллиарды галактик. В совокупности их астрономы называют Метагалактикой.

Инструкция по оформлению

Что такое активные галактические ядра

В 1936 году Эдвин Хаббл предложил универсальную классификацию галактик (т.н. Последовательность Хаббла), разделяющую все галактики по характерному внешнему виду на спиральные, эллиптические, линзовидные и иррегулярные.

Однако, трудно уложить в единую классификацию всё многообразие вселенной. Вот и в последовательности Хаббла вскоре были обнаружены исключения из правил.

Эти категории галактик не относились ни к одному из 4-х приведенных типов и явно были “чем-то иным”, отличаясь от обычных галактик аномальным (а чаще запредельным) количеством излучаемой энергии. Такие “странные” объекты было решено отнести к отдельной категории объектов называемой галактики с активными галактическими ядрами (АГЯ).

Спиральная галактика M74 – наша галактика выглядит точно также, если смотреть ан неё «сверху»

К объектам активных галактических ядер относятся:

  • квазары
  • радиогалактики
  • галактики Сейферта
  • галактики Маркаряна
  • объекты BL созвездия Ящерицы.

Эти категории объектов порой пересекаются, поскольку классифицируются по смешанным, порой неоднозначным критериям.
Галактики с активным ядром — особые галактики, характеризующиеся в сравнении с «обычными» интенсивной энергетической деятельностью в своих центральных областях, в частности, в ядре.

Галактики, внутри которых наблюдается активное галактическое ядро, часто называют галактиками-хозяевами.

Здесь рассмотрим лишь три последние вида объектов с АГЯ.

Пекулярные галактики

Пекулярная галактика «Головастик» (PGC 57129)

Исходя из определения с сайта Википедия:

Пекулярная галактика— это галактика, которую невозможно отнести к определенному классу, поскольку она обладает ярко выраженными индивидуальными особенностями. Для этого термина не существует однозначного определения, отнесение галактик к этому типу может оспариваться.

Они уникальные в своём роде. Найти их на небе очень не просто и требуются профессиональные телескопы, но увиденное выглядит потрясающе.

Вот и всё. Надеюсь ничего сложного. Теперь вы знаете основные типы (классы) галактик. И при знакомстве с астрономией или чтении статей у меня в блоге у вас не будут возникать вопросы с их определением. А если, вдруг, подзабудете — сразу обращайтесь к этой статье.

Большой портрет галактик

Не так давно астрономы начали работать над совместным проектом для выявления расположения галактик во всей Вселенной. Их задача – получить более детальную картину общей структуры и формы Вселенной в больших масштабах. К сожалению, масштабы Вселенной сложно оценить для понимания многими людьми. Взять хотя бы нашу галактику, состоящую более чем из ста миллиардов звезд. Во Вселенной существуют еще миллиарды галактик. Обнаружены дальние галактики, но мы видим их свет таким, который был практически 9 млрд лет назад (нас разделяет такое большое расстояние).

Астрономам стало известно, что большинство галактик относятся к определенной группе (ее стали называть «кластер»). Млечный путь – часть кластера, который, в свою очередь, состоит из сорока известных галактик. Как правило, большинство таких кластеров представлены частью еще большей группировки, которую называют сверхскоплениями.

Наш кластер – часть сверхскопления, которое принято называть скоплением Девы. Такой массивный кластер состоит больше чем из 2 тыс. галактик. В то время, когда астрономы создали карту расположения данных галактик, сверхскопления начали принимать конкретную форму. Большие сверхскопления собрались вокруг того, что представляется как бы гигантскими пузырями или пустотами. Что это за структура, никто еще не знает. Мы не понимаем, что может находиться внутри этих пустот. По предположению, они могут быть заполнены определенным типом неизвестной ученым темной материи или же иметь внутри пустое пространство. Перед тем как мы узнаем природу таких пустот, пройдет много времени.

Деревянные детали

Структура:

  • Название документа («Характеристика в военкомат»).
  • ФИО, год рождения, национальность, образование (детские сады, школы).
  • Краткая информация о семье (ФИО родителей, дата рождения и место работы). Также можно отметить материальное благосостояние, наличие (если есть) зарегистрированных психических заболеваний и алкоголизма.
  • Общее состояние здоровья.
  • Характер призывника (насколько наблюдателен, скоординирован, обучаем, ответственен, насколько развиты память, реакция), поведение (в том числе в сложных ситуациях), отношения с родными и сверстниками (пользуется ли авторитетом, в каких отношениях находится с преподавателями), общественная внеучебная активность (спортивные и иные соревнования, олимпиады, мероприятия, общественные работы, секции за последние три года).
  • Успеваемость в школе, посещение дополнительных курсов.
  • Тип темперамента, лучшие стороны и навыки, любимые предметы в школе (Можете выделить те, что даются ему лучше и хуже всего). Отметьте, если ученик курит или употребляет алкоголь, имел ли проблемы с полицией.
  • Субъективный вывод: годен ли ученик, по вашему мнению, для службы, если да, то в какой бы род войск вы его рекомендовали.
  • Цель выдачи документа («для предъявления в приемную комиссию военкомата»).
  • Подпись классного руководителя, директора школы и печать.
  • Дата.

Все эти данные должны быть актуальны, описывать ученика нужно в настоящем времени. Помните, что, если вы назначены ответственным лицом за написание характеристики ученика для военкомата, вы несете прямую ответственность за написанное вами, и отвечаете за достоверность информации, которая вами предоставлена.

При написании характеристики ученика на первый план необходимо выдвинуть его положительные стороны, и, если считаете нужным, нейтральным образом указать на недостатки, если они имеют весомое значение.

Характеристика ученика или студента — один из обязательных документов, который молодой человек должен предоставить в военкомат. Она должна давать четкое представление о том, кем человек является в обычной гражданской жизни.

Считается, что характеристика сильно влияет на то, в какие войска попадет будущий солдат: по сути, это один из немногих способов понять, что из себя представляет человек. Если описать какие-нибудь полезные для армии навыки ученика, велика вероятность, что он будет служить в специализированных войсках, а не в обычном стройбате. Также этот документ остается в архивах, в личном деле призывника. Поэтому стоит отнестись к заполнению этого документа с полной серьезностью и ответственностью.

Магеллановы облака – не неправильные галактики!

Магеллановы облака (Большое и Малое) являются ближайшими спутниками нашей Галактики. Расположены они оба в Южном полушарии неба в созвездии Золотой Рыбы. Впервые были описаны Антонио Франческо Пигафетта — одним из участников кругосветного путешествия Магеллана, отсюда и их название.

Оба они (плюс наша Галактика) благодаря сближению образуют как бы тройную галактическую систему: друг с другом и, по-видимому, с нашей Галактикой, эти галактики связаны газовой перемычкой. Расстояния до них составляют 52 и 63 кпс соответственно. Большое Магелланово Облако имеет длину 12 кпс, а Малое – 4 кпс. Скорости их относительно центра нашей галактики составляют +40 (БМО) и -15 (ММО) км/сек. Определенная по вращению масса Большого Магелланова облака в 15 раз меньше, чем масса Млечного пути.

Большое и малое магеллановы облака на южном небе

Долгое время именно магеллановы облака считались хорошим примером “неправильной галактики”, однако в последующем, было уточнено:

  • Малое Магелланово облако представляет собой неправильную карликовую галактику I-го типа. В прошлом, вероятно, оно имело скорее всего спиральную форму, но под действием гравитации Млечного пути её потеряло.
  • Большое Магелланово облако в целом имеет такую же судьбу, как и малое, но так как оно больше по размерам, то и первоначальную форму сохранило лучше, поэтому все ещё может быть отнесена к IV-му типу спиральных галактик в последовательности Хаббла (SB(s)m).

Александр Фролов, для сайта starcatalog.ru, компиляция на основе российских и зарубежных источников сети интернет, находящихся в открытом доступе

Туманность Андромеды

Это самая крупная галактика Местной группы. Она имеет 18 спутников. В Туманности Андромеды вращается не менее 1 триллиона звёзд. Эта галактика находится на расстоянии 2 миллионов 500 тысяч световых лет от Земли, и мы можем её увидеть даже невооружённым глазом. Она имеет форму спирали, а её основу составляют в основном молодые и яркие звёзды. В древности люди не могли целиком рассмотреть эту галактику — они видели лишь созвездие Андромеды.

Галактика Туманность Андромеды

Галактика Андромеды известна также под названием объект Мессье 31 или М31. Эта галактика значительно крупнее Млечного Пути. И все же это не самая большая из известных 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.

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.

Что такое галактика

Галактика часто воображается нами такой, какой традиционно показывается в энциклопедиях и документальных фильмах — громадной спиралью из голубоватого дыма, в котором прячутся гроздья звезд, посередине которой ярко светит ядро. Однако такой «звездный остров» — всего лишь одна разновидность правильных структур. Ведь бывают и неправильные галактики, лишенные выраженных ядер и рукавов — они бултыхаются в космическом пространстве подобно яйцу, разбитому в невесомости. Издали они мало чем отличаются от хаотичных туманностей: разница состоит в размерах и концентрации звезд.

Галактика Андромеды — ближайшая к нам крупная галактика

Итак, что нужно, чтобы назвать объект галактикой?

  • Во-первых, это наличие в ней звезд и звездных скоплений — они составляют львиную долю видимой нам материи галактики. Но только видимой: большую часть массы любой галактики составляют прослойки газа и пыли, молекулярные облака и темная материя.
  • Во-вторых, все это богатство должно быть связано в гравитационной системе и вращаться вокруг общего центра масс. Обычно им выступает галактический центр, о котором речь пойдет дальше — но его отсутствие не препятствие.
  • Кроме внутреннего гравитационного взаимодействия, галактики взаимодействуют между собой. Меньшие «звездные острова» вращаются вокруг больших — а те выстраивают связи с другими гигантами, включаясь в крупномасштабную структуру Вселенной. Но в отличие от планет и их спутников, галактики славятся «хищными» нравами. Наш Млечный путь близок к тому, чтобы через пару миллиардов лет поглотить своих спутников, Большое и Малое Магеллановы Облака — а после этого его «слопает» галактика Андромеды.

Большое Магелланово облако — галактика-спутник Млечного пути

Видной характеристикой галактики является размер — как и содержание звезд, так и размах. Однако тут как раз точности и нет. Существуют галактики, которые в радиусе сотни–второй световых лет вмещают сотни миллионов звезд. Но бывают и другие, в которых на ту же сотню световых лет рассыпаны считаные тысячи звезд. Поэтому единственный четкий критерий тут — это гравитационная отделенность от близлежащих «островов» и наличие собственного центра массы. Так, во Вселенной одновременно существуют галактики с несколькими тысячами светил, и с сотнями триллионов звезд.

Как видите, нет четких рамок или определения для понятия что такое галактика. Поэтому они такие разнообразные, часто совсем невообразимые. Это и сверхяркие мощные квазары, и Великий Аттрактор, и громадные звездные поля протяженностью в миллионы световых лет. Но даже у самых обычных галактик есть чем удивить. Об этом дальше.

Фото ЗИЛ-111

Формирование

Образование спиралевидных галактик, судя по всему, схоже с появлением волн от удара камня по поверхности воды. К появлению рукавов, по мнению ученых, привел некий толчок. Сами спиральные ответвления представляют собой волны повышенной плотности вещества. Природа толчка может быть различной, один из вариантов — перемещения в центральной массе звезд.

Спиральные ответвления — это молодые звезды и нейтральный газ (основной элемент — водород). Они лежат в плоскости вращения галактики, потому она напоминает сплющенный диск. Образование молодых звезд может быть и в центре таких систем.

Происхождение названия «Млечный Путь»

Красота ночного неба, сами небесные объекты и явления привлекали внимание людей с незапамятных времен. Но до нас дошли астрономические знания, оформившиеся в науку, от учёных Древней Греции
(Эллады)

Так, например, картина мира Птолемея
господствовала в Европе 14 веков. Но у самих древних греков представления об окружающем мире переплетались с их религиозными представлениями и мифами
. Название «Млечный Путь»
родом из эллинских легенд.

Когда родился мальчик, которому предстояло стать могучим героем Гераклом,
его подложили на ложе спящей верховной богине Гере
, чтобы он испил её грудного молока и стал бессмертным. Но Гера проснулась и оттолкнула младенца смертной, при этом её молоко расплескалось по небосводу, образуя белесую сверкающую полосу, пересекающую всю небесную сферу. Так, по представлениям эллинов появился «Млечный (молочный) Путь»
.

Космологическая модель под угрозой?

В 2018 году в свет вышла еще одна работа за авторством астрономов из Страсбургского университета, согласно которой что-то не так со стандартными космологическими моделями. В работе речь идет о расширенных наблюдениях Центавра А – линзовидной галактики с полярным кольцом, которая находится в созвездии Центавр – захваченных специализированным инструментом MUSE на Очень Большом телескопе в Чили.

Наблюдения показали, что в Центавре А есть когерентное движение и совместно вращающаяся плоскость спутников. Это означает, что присутствует несоответствие, которое авторы работы, опубликованной в журнале Science, считают «одним из самых серьезных маломасштабных вызовов» стандартной космологической модели. Эта странная когерентность, также называемая проблемой плоскости спутников, может наблюдаться как в нашей собственной галактике, так и в галактике Андромеды.

Считается, что орбиты галактик-спутников управляются нитями космической паутины, что может помочь объяснить некоторые загадочные явления, наблюдаемые в близлежащих галактических системах.

Необходимо отметить, что стандартная космологическая модель чрезвычайно хорошо подтверждена, поэтому любые доказательства, которые бросают ей вызов, неизбежно вызывают споры в научных кругах. Но несмотря на разные точки зрения и возможные объяснения наблюдаемой когерентности, ученые продолжают работу чтобы выяснить, действительно ли галактики демонстрируют признаки «коллективного поведения» и почему. Так что будем ждать!

Эллиптические галактики (E)

Галактика типа E (M 49)

Эллиптические галактики имеют форму овала. У них отсутствует центральное яркое ядро.

Цифра, которая добавляется после английской буквы E делит данный тип на 7 подтипов: E0 — E6

(некоторые источники сообщают, что может быть 8 подтипов, некоторые 9, не важно). Она определяется по простой формуле: E = (a — b) / a, где a — большая ось, b — меньшая ось эллипсоида

Таким образом не сложно понять, что E0 — эти идеально круглая, E6 — овальная или сплюснутая.

Эллиптические галактики составляют меньше 15% от общего числа всех галактик.  В них отсутствует звёздообразование, состоят преимущественно из , желтых и карликов.

При наблюдении в телескоп большого интереса не представляют, т.к. рассмотреть подробно детали не получится.

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).

Растущие галактики

Галактики могут увеличивать и размер, и массу. «В далеком прошлом галактики делали это гораздо эффективней, нежели в недавние космологические эпохи, — объясняет профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Круз Гарт Иллингворт. — Темпы рождения новых звезд оценивают в терминах годового производства единицы массы звездного вещества (в этом качестве выступает масса Солнца) на единицу объема космического пространства (обычно это кубический мегапарсек).

Во времена формирования первых галактик этот показатель был весьма невелик, а затем пошел в быстрый рост, продолжавшийся до тех пор, пока Вселенной не исполнилось 2 млрд лет. Еще 3 млрд лет он был относительно постоянным, потом начал снижаться почти пропорционально времени, и снижение это продолжается по сей день. Так что 7−8 млрд лет назад средний темп звездообразования в 10−20 раз превышал современный. Большинство доступных наблюдению галактик уже полностью сформировались в ту далекую эпоху».

На рисунке — результаты эволюции в различные моменты времени — начальная конфигурация (a), через 0,9 (b), 1,8  и 2,65 млрд лет (d). Согласно модельным расчетам, бар и спиральные рукава Млечного Пути могли сформироваться в результате столкновений с SagDEG, которая изначально тянула на 50−100 миллиардов солнечных масс.

Дважды она проходила сквозь диск нашей Галактики и теряла часть своей материи (и обычной, и темной), вызывая пертурбации его структуры. Нынешняя масса SagDEG не превышает десятков миллионов солнечных масс, и очередное столкновение, которое ожидают не позже, чем через 100 миллионов лет, скорее всего, станет для нее последним.

В общих чертах эта тенденция понятна. Галактики увеличиваются двумя основными способами. Во‑первых, они получают свежий материал для звездообразования, втягивая из окружающего пространства газ и частицы пыли. В течение нескольких миллиардов лет после Большого взрыва этот механизм исправно работал просто потому, что звездного сырья в космосе хватало всем.

Потом, когда запасы истощились, темп звездного рождения упал. Однако галактики нашли возможность увеличивать его за счет столкновения и слияния. Правда, для реализации этого варианта необходимо, чтобы сталкивающиеся галактики располагали приличным запасом межзвездного водорода. Крупным эллиптическим галактикам, где его практически не осталось, слияние не помогает, зато в дисковидных и неправильных оно работает.

Боевой путь

Тёмная туманность

Тёмная туманность «Конская голова»

Такая туманность возникает из-за перекрытия света от объектов, расположенных за нею. Это облако . По составу практически идентична предыдущей отражающей туманности, отличается лишь расположением источника света.

Как правило, тёмная туманность наблюдается вместе с отражательной или диффузной. Отличный пример на фотографии выше «Конская голова» — здесь тёмная область перекрывает свет от диффузной туманности за нею гораздо большего размера. В любительский телескоп такие туманности будет крайне сложно или почти невозможно увидеть. Однако, в радиодиапазоне и такие туманности активно излучают электромагнитные волны.

От мала до велика

Размеры галактик поражают многообразием. Самая крупная из обнаруженных на данный момент — линзообразная IC 1101 из скопления Abell 2029 с диаметром примерно 6 миллионов световых лет (то есть свет от центра к окраинам будет идти 3 миллиона лет). Вторая по величине галактика Геркулес-А меньше в четыре раза, при этом её масса всё равно в тысячу раз больше массы нашей галактики. Третья по величине галактика NGC 262 чуть меньше Геркулеса-А — её диаметр составляет 1,3 миллиона световых лет.

Шесть миллионов световых лет в одном снимке (фото: David A. Aguilar (CfA))

Самую маленькую из известных человечеству галактик — Segue 2 — учёные обнаружили неподалёку от Млечного Пути. Эта галактика очень старая: её звёздам, которых насчитывается всего тысяча, уже миллиарды лет. Вероятнее всего, существуют галактики ещё меньше, но их пока довольно трудно обнаружить. Обычно у крупных галактик есть большое количество вращающихся вокруг них карликовых спутников.

Segue 2 — «космический гномик», вернее, дворф (Garrison-Kimmel, Bullock / UCI)

Галактики любых размеров и форм также могут быть радиогалактиками. Все галактики «светятся» в радиодиапазоне, но к радиогалактикам относят лишь те из них, которые излучают в нём особенно интенсивно. Самые мощные из известных — Лебедь А (3C 405), Центавр А (NGC 5128), Дева А (NGC 4486) и Печь А (NGC 1316). Наблюдение за неправильной галактикой М82 привело учёных к выводу, что причиной интенсивного радиоизлучения может стать сильный взрыв в ядре.

«Лебедь А», мощный источник радиоволн (J. McKean and M. Wise / ASTRON)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector