Aqueles que têm pouca compreensão do universo sabem bem que o cosmos está em constante movimento. O universo está se expandindo a cada segundo, ficando cada vez maior. Outra coisa é que na escala percepção humana do mundo, perceber as dimensões do que está acontecendo e imaginar a estrutura do Universo é bastante difícil. Além da nossa galáxia, na qual o Sol está localizado e nós, existem dezenas, centenas de outras galáxias. Ninguém sabe o número exato de mundos distantes. Quantas galáxias no universo só podem ser conhecidas aproximadamente criando modelo matemático espaço.

Portanto, dado o tamanho do Universo, pode-se facilmente assumir a ideia de que a uma dúzia, cem bilhões de anos-luz da Terra, existem mundos semelhantes ao nosso.

O espaço e os mundos que nos cercam

Nossa galáxia, que recebeu nome bonito A Via Láctea, alguns séculos atrás, segundo muitos cientistas, era o centro do universo. Na verdade, descobriu-se que esta é apenas uma parte do Universo, e existem outras galáxias vários tipos e tamanhos, grandes e pequenos, alguns mais distantes, outros mais próximos.

No espaço, todos os objetos estão intimamente interconectados, se movem em uma determinada ordem e ocupam um lugar designado. Planetas conhecidos por nós, estrelas conhecidas, buracos negros e nosso próprio sistema solar localizado na galáxia Via Láctea. O nome não é acidental. Até mesmo os astrônomos antigos que observaram o céu noturno compararam o espaço ao nosso redor com um caminho de leite, onde milhares de estrelas parecem gotas de leite. A Via Láctea, objetos galácticos celestes que estão em nosso campo de visão, compõem espaço mais próximo. O que poderia estar além da visibilidade dos telescópios tornou-se conhecido apenas no século 20.

Descobertas subsequentes, que aumentaram nosso cosmos para o tamanho da Metagaláxia, levaram os cientistas à teoria do Big Bang. Um cataclismo grandioso ocorreu há quase 15 bilhões de anos e serviu de impulso para o início dos processos de formação do Universo. Um estágio da substância foi substituído por outro. A partir de densas nuvens de hidrogênio e hélio, começaram a se formar os primeiros rudimentos do Universo - protogaláxias compostas por estrelas. Tudo isso aconteceu no passado distante. Luz de muitos corpos celestes, que podemos observar nos telescópios mais fortes, é apenas uma saudação de despedida. Os milhões de estrelas, se não bilhões, que se espalham pelo nosso céu estão a um bilhão de anos-luz da Terra e há muito deixaram de existir.

Mapa do Universo: vizinhos mais próximos e mais distantes

Nosso sistema solar, outros corpos espaciais observados da Terra são formações estruturais relativamente jovens e nossos vizinhos mais próximos em vasto universo. Por muito tempo os cientistas acreditavam que a galáxia anã mais próxima da Via Láctea era a Grande Nuvem de Magalhães, localizada a apenas 50 kiloparsecs de distância. Só muito recentemente os verdadeiros vizinhos da nossa galáxia se tornaram conhecidos. Na constelação de Sagitário e na constelação Cachorro Grande pequenas galáxias anãs estão localizadas, cuja massa é 200-300 vezes menos massa Via Láctea, e a distância até eles é de pouco mais de 30 a 40 mil anos-luz.

Estes são um dos menores objetos universais. Em tais galáxias, o número de estrelas é relativamente pequeno (da ordem de vários bilhões). Como regra, as galáxias anãs gradualmente se fundem ou são absorvidas por formações maiores. A velocidade do Universo em expansão, que é de 20 a 25 km / s, involuntariamente levará as galáxias vizinhas a colidirem. Quando isso vai acontecer e como vai acabar, só podemos especular. A colisão de galáxias vem acontecendo todo esse tempo, e devido à transitoriedade de nossa existência, não é possível observar o que está acontecendo.

Andrômeda, duas a três vezes o tamanho da nossa galáxia, é uma das galáxias mais próximas de nós. Entre astrônomos e astrofísicos, continua sendo um dos mais populares e está localizado a apenas 2,52 milhões de anos-luz da Terra. Como nossa galáxia, Andrômeda é membro do Grupo Local de Galáxias. Este gigantesco estádio cósmico tem três milhões de anos-luz de diâmetro e contém cerca de 500 galáxias. No entanto, mesmo um gigante como Andrômeda parece pequeno comparado ao IC 1101.

Esta maior galáxia espiral do Universo está localizada a mais de cem milhões de anos-luz de distância e tem um diâmetro de mais de 6 milhões de anos-luz. Apesar do fato de incluir 100 trilhões de estrelas, a galáxia é composta principalmente de matéria escura.

Parâmetros astrofísicos e tipos de galáxias

As primeiras explorações do espaço, realizadas no início do século XX, proporcionaram um campo de reflexão abundante. Descoberto na lente de um telescópio nebulosas espaciais, que ao longo do tempo contaram mais de mil, foram objetos mais interessantes no universo. muito tempo esses pontos brilhantes no céu noturno foram considerados acumulações de gás que fazem parte da estrutura de nossa galáxia. Edwin Hubble em 1924 foi capaz de medir a distância a um aglomerado de estrelas, nebulosas e fez descoberta sensacional: essas nebulosas nada mais são do que galáxias espirais distantes, vagando independentemente na escala do universo.

Um astrônomo americano pela primeira vez sugeriu que nosso Universo é um monte de galáxias. Exploração espacial em Ultimo quarto Século XX, observações feitas usando nave espacial e tecnologia, incluindo o famoso Telescópio Hubble, confirmou essas suposições. O espaço é ilimitado, e nossa Via Láctea está longe de ser a maior galáxia do Universo e, além disso, não é o seu centro.

Somente com o advento de poderosos meios técnicos observação, o universo começou a tomar contornos claros. Os cientistas se deparam com o fato de que mesmo grandes formações como as galáxias podem diferir em sua estrutura e estrutura, forma e tamanho.

Através dos esforços de Edwin Hubble, o mundo recebeu uma classificação sistemática de galáxias, dividindo-as em três tipos:

• espiral;
• elíptico;
• errado.

Galáxias elípticas e galáxias espirais são os tipos mais comuns. Estes incluem nossa galáxia Via Láctea, bem como nossa vizinha galáxia de Andrômeda e muitas outras galáxias no universo.

As galáxias elípticas têm a forma de uma elipse e são alongadas em uma das direções. Esses objetos não têm mangas e muitas vezes mudam de forma. Esses objetos também diferem em tamanho uns dos outros. Diferente galáxias espirais, esses monstros espaciais não têm um centro claramente definido. Não há núcleo em tais estruturas.

De acordo com a classificação, tais galáxias são designadas pela letra latina E. Todas atualmente conhecidas galáxias elípticas divididos em subgrupos E0-E7. A distribuição em subgrupos é realizada dependendo da configuração: de galáxias quase redondas (E0, E1 e E2) a objetos fortemente esticados com índices E6 e E7. Entre as galáxias elípticas, existem anãs e gigantes reais com diâmetros de milhões de anos-luz.

Existem dois tipos de galáxias espirais:

• galáxias representadas como uma espiral cruzada;
• espirais normais.

O primeiro subtipo é distinguido pelos seguintes recursos. Em forma, essas galáxias se assemelham a uma espiral regular, mas no centro de tal galáxia espiral há uma barra (barra), que dá origem a braços. Essas pontes em uma galáxia são geralmente o resultado de processos centrífugos físicos que dividem o núcleo da galáxia em duas partes. Existem galáxias com dois núcleos, cujo conjunto forma o disco central. Quando os núcleos se encontram, a barra desaparece e a galáxia torna-se normal, com um centro. Há um jumper em nossa galáxia Via Láctea, em um dos braços do qual nosso sistema solar está localizado. Do Sol ao centro da galáxia, o caminho ao longo estimativas modernasé de 27 mil anos-luz. A espessura do braço de Orion Cygnus, no qual reside nosso Sol e nosso planeta junto com ele, é de 700 mil anos-luz.

De acordo com a classificação, as galáxias espirais são designadas com letras latinas Sb. Dependendo do subgrupo, existem outras designações para galáxias espirais: Dba, Sba e Sbc. A diferença entre os subgrupos é determinada pelo comprimento da barra, sua forma e a configuração das mangas.

As galáxias espirais podem variar em tamanho de 20.000 anos-luz a 100.000 anos-luz de diâmetro. Nossa galáxia "Via Láctea" está na "média dourada", com seu tamanho gravitando em direção às galáxias de tamanho médio.

A maioria tipo raro são galáxias irregulares. Esses objetos universais são grandes aglomerados de estrelas e nebulosas que não têm forma e estrutura claras. De acordo com a classificação, receberam os índices Im e IO. Como regra, as estruturas do primeiro tipo não têm disco ou são mal expressas. Muitas vezes, essas galáxias podem ser vistas como braços. Galáxias com índices IO são um aglomerado caótico de estrelas, nuvens de gás e matéria escura. Representantes brilhantes de tal grupo de galáxias são as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães.

Todas as galáxias: regulares e irregulares, elípticas e espirais, são compostas por trilhões de estrelas. O espaço entre as estrelas com seus sistemas planetários cheio de matéria escura ou nuvens gás espacial e partículas de poeira. Entre esses vazios estão buracos negros, grandes e pequenos, que perturbam o idílio da tranquilidade cósmica.

Com base na classificação existente e nos resultados da pesquisa, é possível com algum grau de certeza responder à questão de quantas galáxias no Universo e de que tipo elas são. Acima de tudo no universo das galáxias espirais. Mais de 55% deles total todos os objetos universais. Existem metade das galáxias elípticas - apenas 22% das número total. Existem apenas 5% de galáxias irregulares semelhantes às Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães no Universo. Algumas galáxias são adjacentes a nós e estão no campo de visão os telescópios mais poderosos. Outros estão no espaço mais distante, onde prevalece a matéria escura e a lente mostra mais escuridão do espaço sem limites.

Galáxias de perto

Todas as galáxias pertencem certos grupos, Em que Ciência moderna comumente chamados de clusters. A Via Láctea está incluída em um desses aglomerados, nos quais existem até 40 galáxias mais ou menos conhecidas. O cluster em si é parte de um superaglomerado, mais grupo grande galáxias. A Terra, juntamente com o Sol e via Láctea pertence ao superaglomerado de Virgem. Este é o nosso endereço de espaço real. Juntamente com a nossa galáxia no aglomerado de Virgem, existem mais de duas mil outras galáxias, elípticas, espirais e irregulares.

O mapa do Universo, pelo qual os astrônomos são guiados hoje, dá uma ideia de como é o Universo, qual é a sua forma e estrutura. Todos os aglomerados se reúnem em torno de vazios ou bolhas de matéria escura. É possível pensar que a matéria escura e as bolhas também são preenchidas com alguns objetos. Talvez seja a antimatéria que, contrariamente às leis da física, forma estruturas semelhantes em um sistema de coordenadas diferente.

O estado atual e futuro das galáxias

Os cientistas acreditam que é impossível fazer um retrato geral do universo. Temos dados visuais e matemáticos sobre o cosmos, que estão ao nosso alcance. É impossível imaginar a escala real do Universo. O que vemos através de um telescópio é a luz das estrelas que vem até nós há bilhões de anos. Pode ser, imagem real hoje é completamente diferente. As galáxias mais bonitas do universo como resultado de cataclismos cósmicos já podem se transformar em nuvens vazias e feias poeira espacial e matéria escura.

Não se pode descartar que, em um futuro distante, nossa galáxia colidirá com uma vizinha maior no Universo ou engolirá uma galáxia anã que existe na vizinhança. Quais serão as consequências de tais mudanças universais, só podemos adivinhar. Apesar do fato de que a convergência das galáxias ocorre na velocidade da luz, é improvável que os terráqueos testemunhem uma catástrofe universal. Os matemáticos calcularam que pouco mais de três bilhões restaram antes da colisão fatal. anos terrestres. Se haverá vida em nosso planeta naquele momento é uma questão.

Outras forças também podem interferir na existência de estrelas, aglomerados e galáxias. Buracos negros, que ainda são conhecidos pelo homem, são capazes de engolir uma estrela. Onde está a garantia de que tais monstros tamanho enorme, escondido na matéria escura e nos vazios do espaço, não será capaz de engolir toda a galáxia.

Existem três tipos principais de galáxias: espiral, elíptica e irregular. Os primeiros incluem, por exemplo, a Via Láctea e Andrômeda. No centro estão objetos e um buraco negro em torno do qual gira um halo de estrelas e matéria escura. Os braços se ramificam do núcleo. A forma espiral é formada devido ao fato de que a galáxia não para de girar. Muitos representantes têm apenas uma manga, mas alguns podem contar três ou mais.

Tabela de características dos principais tipos de galáxias

Os espirais vêm com e sem jumper. No primeiro tipo, o centro é atravessado por uma densa barra de estrelas. E a segunda tal formação não é observada.

As galáxias elípticas abrigam as estrelas mais antigas e não têm poeira e gás suficientes para criar as mais jovens. Eles podem se assemelhar a um círculo, oval ou espiral em forma, mas sem mangas.

Aproximadamente um quarto das galáxias representam um grupo de galáxias irregulares. Eles são menores que os espirais e às vezes exibem formas bizarras. Eles podem ser explicados pelo aparecimento de novas estrelas ou pelo contato gravitacional com uma galáxia vizinha. Entre os errados estão.

Existem também muitos subtipos galácticos: Seyfert (espirais com movimento rápido), supergigantes elípticas brilhantes (absorvem outros), anel (sem núcleo) e outros.

Temos um observatório magnífico na cidade. E eu adorava desaparecer lá em anos escolares. Os trabalhadores foram leais a mim e alimentaram minha curiosidade, compartilharam as nuances do trabalho e fatos astronômicos interessantes. Lembro-me dessa época com muito carinho.

O surgimento das galáxias

O que é uma galáxia? É um dos conceitos fundamentais. Lembro-me de como eles me levaram ao redor do museu observatório e me contaram sobre isso. O que logo após o Big Bang galáxias começaram a se formar como as estrelas nasceram e gravitacionalmente atraídas umas pelas outras em folhas de gás causadas por pequenas flutuações na densidade da matéria no universo jovem. Então as estrelas começaram a formar protogaláxias. Era muito difícil imaginar. Mas parecia algo impensável, grandioso.

Na verdade, agora eu entendo o que é a galáxia coleção de estrelas e planetas, Grande quantidade gás e poeira que são mantidos juntos pela gravidade. E tudo corpos celestiais girar ao redor do objeto central. Apenas fatos secos. E então foi praticamente mágico.

Como as galáxias são classificadas

Lá, no observatório, havia modelos enormes Vários tipos galáxias. Acontece que a maioria das galáxias brilhantes próximas são espiral. Eles diferem em forma e tamanho, interagem entre si, às vezes se chocam e se fundem, às vezes se separam. Em geral, todas as galáxias são divididas em quatro tipos principais:

•  espiral galáxias;
• galáxias com jumper;
• elíptico;
• irregular galáxias.

A galáxia espiral emerge quando as estrelas dentro de uma protogaláxia nascem Com intervalos diferentes . O gás entre as estrelas em desenvolvimento está entrando em colapso e, como resultado, as diferenças gravitacionais governam as estrelas, a poeira e o gás da protogaláxia. Esse movimento faz com que tudo gire, e as diferenças de gravidade levam ao aparecimento de braços espirais.

Quando olho para o céu, constantemente voo mentalmente para as estrelas e vejo em minha imaginação todo esse esplendor. As estrelas se reúnem em galáxias. Galáxias - em grupos de galáxias, e esses grupos - em aglomerados.

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Muitas crianças adoram as barras da Via Láctea. E meu neto não é exceção. Conhecendo o básico da lingua inglesa, ele entende que leitoso significa leitoso, e caminho significa o caminho, a estrada. Mas recentemente ele soube que os criadores queriam dizer com esse nome não uma viagem pelas estradas com chocolate ao leite, mas o nome do nosso Galáxia "Via Láctea". E então uma chuva de perguntas choveu:

1. por que nosso Galáxia chamado " via Láctea»?
2. o que Galáxia geralmente?
3. se existe nosso Galáxia, então não são nossos galáxias?

Vou tentar responder a essas perguntas. Acho que as respostas podem ser úteis para você na comunicação com seus filhos e netos.

Origem do nome "Via Láctea"

A beleza do céu noturno, você mesmo objetos celestes e fenômenos têm atraído a atenção das pessoas desde tempos imemoriais. Mas o conhecimento astronômico, que tomou forma na ciência, chegou até nós dos cientistas Grécia antiga (Héla). Assim, por exemplo, a imagem do mundo Ptolomeu dominou a Europa por 14 séculos. Mas entre os próprios gregos antigos, as ideias sobre o mundo ao redor estavam entrelaçadas com suas crenças religiosas e mitos. Nome "Via Láctea" vem de lendas helênicas.

Quando nasceu o menino que se tornaria um poderoso herói Hércules ele foi colocado na cama do supremo adormecido deusa Hera que ele o beba leite materno e tornou-se imortal. Mas Hera acordou e empurrou o bebê mortal para longe, enquanto seu leite espirrou pelo céu, formando uma faixa esbranquiçada e cintilante em toda a esfera celestial. Então, de acordo com as idéias dos helenos, "Via Láctea (Láctea)".

Nossa galáxia

"Galáxia", traduzido de grego antigo, significa "Via Láctea". É claro que, em nosso tempo, ninguém pensaria em acreditar em tal explicação para o aparecimento desse objeto incrível em nosso céu. Então, o que é Galáxia na verdade?

Entendemos que a vida na Terra só pode existir graças à radiação de luz e calor de um enorme objeto cósmico chamado Sol. este bola fogo poderia conter 1.300.000 planetas em volume, o tamanho da Terra. Mas ele parece bola de futebol porque está muito longe de nós. Acontece que todas as estrelas em nosso céu nada mais são do que as mesmas luminárias, um pouco diferentes em temperatura, tamanho e idade. É que todos eles são removidos de nós por colossais distâncias espaciais, então eles parecem faíscas ardentes.

Estrelas no universo não são distribuídos aleatoriamente. Eles são recolhidos pelas forças de atração em associações estelares, que, devido à rotação, assumem a forma de um disco engrossado no centro. Eles são chamados de galáxias. A formação estelar à qual o nosso Sol pertence chama-se "Via Láctea". Nós o vemos de lado, e é por isso que ele brilha com uma faixa esbranquiçada no céu. Quase todos os objetos observados no céu estrelado também entram em nossa galáxia.

Outras galáxias

Fernão de Magalhães usou nebulosas esbranquiçadas no século 15 para navegação no Hemisfério Sul, mais tarde denominada Nuvens de Magalhães.

Outra nuvem tão luminosa ( A nebulosa de Andrômeda) no século 10, um astrônomo persa observou As-Sufi.

Somente no século 19, cientistas munidos de sofisticados equipamentos ópticos conseguiram provar que esses objetos estão localizados fora do nosso galáxias e, assim como "Via Láctea", são enormes aglomerados de estrelas. Estes são os outros mais próximos de nós, Galáxias. E há bilhões deles.

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Quando eu estava na 7ª (!) série, discuti com meu colega de mesa sobre o que era maior: a galáxia ou o universo. Agora estou muito envergonhado com esse argumento. Felizmente, aprendi muito mais sobre o universo desde então.

O que é uma galáxia

A galáxia não é uma medida da divisão do universo, como algumas pessoas (principalmente crianças) acreditam erroneamente. É apenas uma coleção de estrelas, gás, poeira, matéria escura, planetas, mantidos juntos. campo gravitacional e movendo-se em torno do centro de massa.

É assim que não apenas planetas e satélites se movem, mas até a própria galáxia. Nossa galáxia não é exceção, e agora estamos com grande velocidade movendo-se para o centro do universo.

Algumas das galáxias podem ser vistas do nosso planeta mesmo sem o auxílio de um telescópio. Infelizmente, existem apenas 4 deles:

• Andrômeda (visível no Hemisfério Norte);
• Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães (estas são 2 galáxias, visíveis em hemisfério sul);
• M33 na constelação do triângulo (Hemisfério Norte).

Será interessante saber que nossa galáxia é espiral, ou seja, tem braços, nosso sistema solar está localizado na borda interna de um deles (braço de Orion), devido a essa localização na galáxia, não podemos ver parte o braço através de um telescópio, por exemplo.

O que são grupos de galáxias

Na verdade, existem muito poucas galáxias solitárias no universo. Cerca de 96% são associações galácticas. Muitas vezes em tais aglomerados de galáxias há uma que é muito maior que as outras (dominante), e é ela quem atrai o resto com seu campo gravitacional. Com o tempo, as maiores galáxias absorvem as menores, aumentando seu tamanho.

Nossa galáxia também não está sozinha, ela pertence ao grupo local de galáxias e a domina junto com Andrômeda. O número exato de galáxias em nosso grupo é desconhecido, supõe-se que existam cerca de 43 delas.

As dimensões do próprio universo são colossais, mas também finitas, não há absolutamente nada além de 13,7 bilhões de anos-luz. Mas mesmo as maiores mentes da humanidade acham difícil responder à pergunta sobre o que é esse “nada”.

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Há muito tempo me interesso por astronomia e estudei tudo! Filmes, livros, fotos, artigos, agora pode ser facilmente encontrado, e tentarei responder sua pergunta aqui com a ajuda do meu conhecimento. :) O espaço está repleto de muitos perigos e mistérios, e dificilmente há um lugar melhor para nós do que a Terra. Mas vamos dar uma olhada, não é?

Nosso lugar no espaço

Todos podem representar bem o nosso planeta natal, se você subir mais alto no espaço, então haverá nosso sistema solar. Inclui:

• 8 planetas(são todos tão diferentes, belos e cheios de enigmas que apenas, talvez, precisem ser desvendados).
• estrela principal- anã amarela Sol(você sabe o que é isso corpo enorme, contendo 1352418 de nossos planetas, é chamado anã amarela ? Acontece que existem estrelas muito maiores que o nosso Sol!).
• bem, onde sem poeira estelar, meteoritos e asteróides.
• estamos cercados Cinturão de Kuiper- "restos" da formação do sistema solar.

Então...

Estamos deixando nosso sistema solar, mas quantos estão por aí?! Não posso contar, bilhões planetas, estrelas tamanho inimaginável nuvens de gás, poeira, energia... Tudo isso foi formado devido à atração entre si de tudo isso pelas forças gravidade. Tudo isso (nossa galáxia) gira em torno buraco negro supermassivo. Este objeto não foi estudado, porque de acordo com conceitos modernos, um buraco negro não é nada não irradia, mas apenas "suga" objetos para dentro de si, literalmente dissolvendo-os.

Mas não tenha medo, estamos longe disso. A imagem mostra manchas brancas- lugares com temperatura mais baixa, mas nem todos estão entupidos de planetas e estrelas, existem áreas escuras- lotes estão vazios.

Olha para esta fotografia:

Muitas luzes, mas é realmente milhões de galáxias, em nosso tempo, os astrônomos podem observá-los, mas existem limites. O nível de desenvolvimento da tecnologia não nos permite olhar mais longe, só podemos observar para onde podemos olhar.

As dimensões da parte visível do Universo são simplesmente incríveis! No entanto, este é apenas um grão de areia na margem do Oceano sem limites - Grande Universo, - o verdadeiro valor do qual não somos capazes de imaginar ou calcular ...

A Via Láctea faz parte de uma família de galáxias vizinhas conhecidas como Grupo Local, e junto com elas forma um aglomerado de galáxias. Entre as galáxias próximas existem espirais magníficas. Uma delas, a galáxia de Andrômeda, é o objeto mais distante visível olho nu. A maioria das galáxias no universo são espirais ou elípticas, e muitas delas fazem parte de aglomerados de galáxias.

Ao longo do século XIX e no início do século XX. os astrônomos não sabiam exatamente que tipo de pontos brilhantes e nebulosos eles viam através de um telescópio. Ficou claro que as estrelas fazem parte via Láctea bem como nuvens de gás brilhantes como a Nebulosa de Órion. Mas em sua busca por cometas e planetas, astrônomos como Charles Messier e William Herschel encontraram milhares de nebulosas mais fracas, muitas das quais eram espirais. Os astrônomos queriam saber se eram galáxias muito além da Via Láctea ou apenas nuvens de gás em nossa galáxia. A resposta a esta pergunta só foi possível quando foi encontrado um método para medir as distâncias a essas nebulosas fracas.

Em 1924, o astrônomo americano Edwin Hubble provou de forma convincente que nebulosas espirais são galáxias gigantes, semelhante à Via Láctea, mas infinitamente distante dela. Com um único golpe, ele abriu a imensidão impressionante do universo. Hubble foi o primeiro a descobrir estrelas variáveis ​​na galáxia de Andrômeda - Cefeidas. Eles eram muito mais fracos do que as Cefeidas das Nuvens de Magalhães. A diferença de brilho significava que a galáxia de Andrômeda deveria estar 10 vezes mais distante de nós do que as Nuvens de Magalhães.

A Galáxia de Andrômeda pode ser observada a olho nu - é o objeto mais distante que pode ser visto sem binóculos ou telescópio. Inúmeras galáxias são muito mais fracas que esta e, portanto, ainda mais distantes de nós. Edwin Hubble descobriu o reino das galáxias. Ao longo dos próximos anos, ele mediu as distâncias de muitas outras espirais e foi capaz de provar que mesmo as galáxias mais próximas estão distantes de nós por muitos milhões de anos-luz. As dimensões do universo observável excederam em muito as suposições anteriores.

grupo local

Olhando para o espaço profundo, descobrimos que as galáxias não estão distribuídas uniformemente por todo o universo. As galáxias se agrupam para formar aglomerados ou famílias. Nossa própria família é chamada de "Grupo Local". Esta é, em geral, uma formação bastante esparsa: cerca de 25 de seus membros estão espalhados por um espaço de 3 milhões de anos-luz. As maiores delas são a Via Láctea, assim como as galáxias espirais M31 em Andrômeda e a MZZ em Triângulo. A Via Láctea é acompanhada por cerca de nove galáxias anãs movendo nas proximidades, e Andrômeda mais oito. Os astrônomos continuam encontrando novas galáxias fracas em nosso Grupo Local.

Cada membro do "Grupo Local" se move sob a influência de atração gravitacional todos os outros membros. Todos os aglomerados de galáxias são mantidos juntos pelo campo gravitacional, que é a mais importante das forças que atuam no universo a grandes distâncias. Ao medir as velocidades das galáxias do Grupo Local, os astrônomos podem calcular sua massa total. É cerca de 10 vezes maior do que a massa das estrelas visíveis - daí segue-se que o Grupo Local deve conter muita matéria escura e invisível.

Aglomerado em Virgem

Se continuarmos nossa jornada além do Grupo Local, encontraremos outros pequenos grupos de galáxias - por exemplo, o quinteto de Stefan, no qual duas galáxias espirais estão entrelaçadas. E então aglomerados muito maiores piscam. O enorme aglomerado de Virgem, a cerca de 50 milhões de anos-luz de distância, é o mais próximo grande aglomerado galáxias. Está muito longe para poder calcular a distância usando estrelas variáveis. Em vez disso, eles usam para calcular magnitudes a maioria estrelas brilhantes e máximos aglomerados de estrelas. Seu brilho é comparado ao brilho de objetos semelhantes, cuja distância já é conhecida.

O Aglomerado de Virgem é enorme; está espalhado por uma área aproximadamente 200 vezes a área ocupada pelo céu lua cheia! Naquilo aglomerado gigante tem vários milhares de membros. Em sua parte central estão três galáxias elípticas, listadas pela primeira vez por Charles Messier: M84, M86 e M87. Estas são galáxias realmente enormes. O maior deles, M87, é comparável em tamanho a todo o nosso "Grupo Local". O Aglomerado de Virgem é tão grande que sua ação gravitacional não apenas mantém esse enorme coletivo unido, mas também se estende até o nosso "Grupo Local". Nossa Galáxia e seus companheiros estão se movendo lentamente em direção ao Aglomerado de Virgem.

Cluster na constelação Coma Berenices

Indo ainda mais longe, a uma distância de cerca de 350 milhões de anos-luz, chegamos a uma enorme cidade galáctica na constelação de Coma Berenices. Este é o Aglomerado Coma, contendo mais de 1000 galáxias elípticas brilhantes e possivelmente muitos milhares de membros menores que não são mais visíveis. de maneiras modernas. O tamanho do aglomerado em diâmetro chega a 10 milhões de anos-luz; duas galáxias elípticas supergigantes estão localizadas em seu próprio núcleo. Os astrônomos sugerem que este aglomerado contém dezenas de milhares de membros.

Todas as galáxias são mantidas juntas pela gravidade. Neste caso, as velocidades das galáxias dentro do aglomerado indicam que apenas alguns por cento da massa total está contida nas estrelas que podemos ver. O aglomerado Coma Veronica, como outros aglomerados grandes desse tipo, é composto principalmente de matéria escura.

NO regiões centrais aglomerados densamente povoados como o de Coma Berenices provavelmente não contêm galáxias espirais. Talvez seja porque as galáxias espirais que existiam ali se fundiram para formar galáxias elípticas. Cluster of Veronica's Hair é uma fonte forte radiação de raios-x emitido por um gás muito quente com uma temperatura de 10 a 100 milhões de graus. Este gás é encontrado na parte central do aglomerado; à minha maneira composição química está próximo do material das estrelas.

É possível que tenha acontecido o seguinte. As galáxias localizadas na parte central do aglomerado colidiram umas com as outras e, espalhando-se após o impacto, expeliram suas nuvens de gás. O gás foi aquecido por fricção enquanto as galáxias corriam através dele a velocidades de milhares de quilômetros por segundo. À medida que as galáxias perderam seu gás, seus braços espirais desapareceram gradualmente.

Superaglomerados e vazios

Fotografar espaço profundo mostra que à medida que nos movemos para o Universo, as galáxias continuam aparecendo e aparecendo. Em quase todas as direções que olhamos, há uma dispersão de galáxias fracas como poeira. Alguns objetos foram encontrados a uma distância de até 10 bilhões de anos-luz. Cada uma dessas incontáveis ​​galáxias contém bilhões de estrelas. Esses números são difíceis de imaginar até mesmo por astrônomos profissionais. O universo extragaláctico é maior do que qualquer coisa imaginável.

Quase todas as galáxias estão em aglomerados contendo de alguns a muitos milhares de membros. Mas o que se pode dizer sobre esses clusters em si: talvez eles também estejam agrupados em famílias? Sim está certo!

O Aglomerado Local de Aglomerados, conhecido como “Superaglomerado Local”, é uma formação achatada que inclui, entre outros, o Grupo Local e o Aglomerado de Virgem. O centro de massa está localizado no aglomerado de Virgem, e estamos nos arredores. Os astrônomos fizeram esforços para mapear em 3D o Superaglomerado Local e revelar sua estrutura. Descobriu-se que contém cerca de 400 grupos individuais galáxias; esses clusters são coletados em camadas e bandas separadas por lacunas.

Outro superaglomerado está na constelação de Hércules. Antes dele, cerca de 700 milhões de anos-luz, e por cerca de 300 milhões de anos-luz a caminho, as galáxias, aparentemente, não se encontram.

Assim, os astrônomos estabeleceram que os superaglomerados são separados uns dos outros por gigantes espaços vazios. Dentro dos superaglomerados também existem "bolhas" de milhões de anos-luz de tamanho, que não contêm galáxias. Os superaglomerados se dobram em fios e fitas, dando ao universo, na maior escala, uma estrutura esponjosa.

Lei de Hubble e redshift

Agora sabemos que nosso universo está se expandindo o tempo todo, ficando cada vez maior. Hubble desempenhou um papel decisivo na descoberta. Usando estrelas Cefeidas, ele determinou as distâncias para as galáxias mais próximas e determinou suas velocidades a partir de medições de desvio para o vermelho. A descoberta foi feita quando ele traçou as velocidades das galáxias em função de suas distâncias. Descobriu-se que a relação dessas duas quantidades é expressa no gráfico por uma linha reta: quanto mais distante a galáxia está de nós, maior sua velocidade. lei de Hubble Afirma que quanto mais rápido uma galáxia se move, mais distante ela está. Hubble encontrou uma relação entre duas quantidades que podem ser medidas para galáxias próximas: entre distância e redshift (que dá velocidade). E depois que essa conexão é estabelecida, a lei de Hubble pode ser revertida e usada para o procedimento reverso. Ao medir o redshift para mais galáxias distantes, é possível, usando a lei de Hubble, calcular a distância até eles. É assim que os astrônomos descobrem as distâncias de galáxias distantes em nosso universo.

É claro que, ao usar a lei de Hubble, há alguma incerteza sobre a exatidão do resultado. Por exemplo, se for feita uma imprecisão no cálculo das distâncias às galáxias mais próximas, o gráfico não estará mais absolutamente correto: qualquer erro nele continuará no espaço profundo quando tentarmos descobrir as distâncias das galáxias mais distantes usando-o. No entanto, a lei de Hubble é o método mais importante estudos da estrutura em grande escala do universo.

Expansão do universo

Por que a lei de Hubble implica que o universo está se expandindo? Todas as galáxias estão se afastando de nós. Então a Via Láctea está no centro do universo? Afinal, quando vemos uma explosão - por exemplo, um fogo de artifício explodiu no céu - então tudo se espalha em todas as direções a partir do local da explosão. Então, se tudo ao nosso redor está voando para longe de nós, devemos estar no centro dessa expansão?

Não, não é: não estamos no centro.

Quando, durante uma explosão, partes individuais se separam em lados diferentes, as distâncias entre todos os fragmentos aumentam. Isso significa que cada peça "vê" como todas as outras voam para longe dela. Para entender como isso funciona, Balão hic e desenhe algumas galáxias nele usando ícones espirais e elípticos. Agora encha lentamente o balão. À medida que se expande, as galáxias se afastam umas das outras. Qualquer que seja a galáxia que você escolher como ponto de partida, todas as outras, à medida que o balão é inflado, são pulverizadas cada vez mais.

Isso também pode ser discutido do ponto de vista matemático. A casca da bola é uma superfície curva, quase sem espessura. Quando você infla um balão, isso superfície esférica, alongamento, cobre tudo a maioria espaço. A casca curva, sendo ela própria bidimensional, expande-se em espaço tridimensional. E enquanto isso acontece, as galáxias desenhadas na bola estão se afastando cada vez mais umas das outras.

Quanto ao Universo, as três dimensões do espaço comum estão se expandindo em algum espaço especial de quatro dimensões, chamado espaço-tempo. Uma dimensão adicional é o tempo. Com o tempo, as três dimensões do cosmos aumentam continuamente seu comprimento. Aglomerados de galáxias, inextricavelmente ligados ao espaço em expansão, estão constantemente se afastando uns dos outros.

Era do Universo

Como os astrônomos podem determinar a idade do universo? Descobrimos a idade de uma árvore contando os anéis anuais no corte - um anel cresce por ano. Geólogos podem isolar a idade pedras, assentados em sedimentos, de acordo com os fósseis neles encontrados. A idade da lua foi determinada medindo a radioatividade de rochas contendo elementos radioativos. Em todos esses métodos, de uma forma ou de outra, eles extraem os dados necessários - o número de anéis, fósseis vistos, a intensidade da radiação restante - e os usam para calcular a idade.

Para determinar a idade do universo em expansão, estudamos a distância e as velocidades um grande número galáxias. Acontece que para cada milhão de anos-luz de distância, a velocidade das galáxias aumenta em cerca de 20 km/s (os astrônomos não conhecem esse número com bastante precisão, com uma tolerância de 2-3 km/s). Sabendo como a velocidade muda com a distância, podemos calcular que há 17 bilhões de anos toda a matéria estava no mesmo lugar. Esta é uma maneira de determinar a idade do universo. Como a idade dela é o tempo decorrido após Big Bang quando a expansão começou...

Para mais informações sobre a estrutura real do Universo, veja os livros do acadêmico N.V. Levashov "O Último Apelo à Humanidade" e "Universo Não Homogêneo" e outros.

800 trilhões de sóis vivem em um aglomerado distante de galáxias

Ivan Terekhov, 17/10/2010

O cosmos infinito "joga" os cientistas cada vez mais novos e impressionantes detalhes da existência em um estágio inicial de seu desenvolvimento. Desta vez, astrônomos do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, trabalhando com o SPT (South Pole Telecope), descobriram um dos aglomerados de galáxias mais massivos, a 7 bilhões de anos-luz de distância de nós. Informação sobre massa total aglomerados podem causar crises de tontura e náusea ao tentar avaliar a extensão da ação: de acordo com as medições, um aglomerado de estrelas tem massa, igual à massa 800 trilhões de sóis.

A coleção denominada SPT-CL J0546-5345, localizado na constelação de Pictorus. Seu redshift z é 1,07, o que significa que os astrônomos estão agora observando o aglomerado no estado em que estava há sete bilhões de anos. Além disso, mesmo então essa estrutura era quase tão grande quanto o aglomerado Coma Veronica, que é um dos aglomerados mais densos, conhecido pela ciência. Pesquisadores acreditam que com o tempo SPT-CL J0546-5345 poderia quadruplicar.

“Este aglomerado de galáxias ganha o título dos pesos pesados. Este é um dos aglomerados mais massivos já encontrados a esta distância", disse Mark Brodwin do centro. (Mark Brodwin), um dos autores de um artigo publicado em "Jornal Astrofísico". Como observou Broadwin, SPT-CL J0546-5345 muitas galáxias bastante antigas. Isso significa que o aglomerado surgiu na “infância” do Universo, nos primeiros dois bilhões de anos de sua existência. A idade do universo, de acordo com a sonda WMAP (sonda de anisotropia de microondas de Wilkinson), é estimado em 13,73 bilhões de anos. Tais aglomerados podem ser úteis no estudo da influência da matéria escura e energia escura para a formação várias estruturas no espaço.

A equipe descobriu o aglomerado enquanto trabalhava com os primeiros dados do telescópio SPT instalado na estação Amundsen-Scott na Antártida. O telescópio de 10 metros, operando na faixa de frequência de 70-300 GHz, começou a operar em 2007. A busca por aglomerados de galáxias é sua principal tarefa, com a ajuda dos dados do SPT, os cientistas esperam chegar mais perto de obter uma equação de estado para a energia escura, que, segundo os astrônomos, representa cerca de 74% da massa do Universo. Astrônomos de aglomerados encontrados estudados com a ajuda de instrumentos telescópio espacial Spitzer (Telescópio Espacial Spitzer), bem como o grupo de telescópios do observatório chileno Las Campanas. Isso tornou possível destacar galáxias individuais no aglomerado e estimar a velocidade de seu movimento.

SPT-CL J0546-5345 foi capaz de detectar, graças ao chamado efeito Sunyaev-Zeldovich - pequenas distorções em fundo cósmico de microondas, "ecos" do Big Bang, que ocorrem quando a radiação passa por um grande aglomerado. Este método de busca revela igualmente bem aglomerados próximos e distantes, e também permite uma estimativa bastante precisa de sua massa.

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» Galáxias e Universo

Como distinguir um cometa sem cauda de uma nebulosa comum ao observar?

O cometa está se movendo em relação às estrelas. Esse movimento pode ser notado em poucas horas ou mesmo em algumas dezenas de minutos.

Quais são as estrelas mais nas galáxias?

Existem significativamente mais estrelas com massas baixas do que estrelas com em grande número. A maior parte das estrelas de baixa massa são anãs vermelhas.

Por que estrelas velhas de galáxias espirais formam um subsistema esférico, enquanto estrelas jovens formam um disco giratório fino?

As estrelas mais antigas dessas galáxias ocupam uma região do espaço aproximadamente igual àquela ocupada pela nuvem protogaláctica a partir da qual se formaram. O gás restante foi impedido de encolher no plano galáctico por forças centrífugas, jogando-o para longe do centro. Como resultado, um fino disco gasoso rotativo apareceu no plano de rotação das galáxias espirais, no qual os objetos estelares mais jovens da galáxia são formados.

Qual é o corpo cósmico mais antigo que caiu nas mãos do homem?

A idade de uma das amostras de rocha lunar trazidas à Terra pela expedição Apollo 15 é estimada em 4 bilhões e 150 milhões de anos.

Quais galáxias são visíveis a olho nu?

Uma dessas galáxias é a nossa galáxia Via Láctea. Nós a vemos de dentro, então ela aparece como uma faixa brilhante no céu noturno. A próxima galáxia é a famosa Nebulosa de Andrômeda. É visível a olho nu como um ponto luminoso. Além dessas galáxias, os satélites da nossa galáxia, as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães, são claramente visíveis no céu do sul.

Por que há muito pouco na questão das estrelas mais antigas da galáxia? elementos pesados, e na substância dos mais jovens, pelo contrário, seu conteúdo é aumentado?

As estrelas mais antigas se formaram a partir de uma nuvem de gás protogaláctico pobre em elementos pesados. estrelas massivas, evoluindo rapidamente, explodiu e enriqueceu o gás da protogaláxia com elementos pesados ​​formados neles. As gerações posteriores de estrelas foram formadas a partir de substâncias com alto teor de metais.

Que objetos espaciais se assemelham a núcleos atômicos gigantes? Eles podem ser compostos de prótons?

As estrelas de nêutrons são compostas principalmente de nêutrons densamente compactados. Nesse estado, uma estrela de nêutrons pode ser considerada uma gigante núcleo atômico. Um corpo cósmico não pode consistir apenas de prótons, pois gigantescas forças repulsivas surgirão entre eles e o corpo entrará em colapso.

Como podem ser produzidos raios X fortes em estrelas?

Em dobro sistema estelar um dos componentes pode ser Estrêla de Neutróns. A matéria sugada por esta estrela acelera a velocidades muito altas em sua vizinhança. Quando uma substância colide com uma superfície, a energia é liberada na forma de raios-X. Essa radiação também pode surgir na colisão de partículas caindo em um buraco negro.

Que corpos cósmicos não podem ser separados, enquanto sua fusão é possível?

Apenas os buracos negros têm essas propriedades.

Onde no espaço foram formados os elementos químicos que compõem o corpo humano?

O corpo humano é 65% de oxigênio, 18% de carbono, assim como nitrogênio, magnésio, fósforo e muitos outros elementos. No total, 70 elementos químicos foram encontrados em organismos vivos. Todos os elementos mais pesados ​​que o hidrogênio e o hélio, incluindo o ferro, foram sintetizados por reações termonucleares nas profundezas das estrelas. Elementos químicos, mais pesado que o ferro, formado durante explosões de supernovas.

Como provar que o Sol está e sempre esteve próximo do plano galáctico?

A evidência de que o Sol está perto do meio do disco galáctico é que o meio da Via Láctea quase coincide com o grande círculo esfera celestial. O vetor velocidade do Sol em relação ao centro da galáxia também está no plano galáctico. Isso indica que o Sol sempre se moveu neste plano.

A expansão do universo afeta a distância da Terra:

1) para a lua;

2) ao centro da Via Láctea;

3) à galáxia M 31 na constelação de Andrômeda;

4) ao centro do superaglomerado local de galáxias?

A expansão cosmológica não participa gravitacionalmente sistemas relacionados(sistema solar, galáxia, aglomerados de galáxias). Portanto, nos três primeiros casos, a expansão cosmológica não afeta as distâncias entre a Terra e os objetos indicados, e no último, quarto, afeta.

É possível ver o passado do universo?

Qualquer um pode fazer isso observando o céu estrelado. Quanto mais distantes de nós estiverem as estrelas ou galáxias, mais tempo a luz vem delas e mais distante você pode olhar para o passado. Por exemplo, vemos o grupo estelar mais próximo de nós, Alpha Centauri, como era há 4,3 anos. E a Nebulosa de Andrômeda parece ter 2,5 milhões de anos atrás.

Por que em vários objetos espaciais quase a mesma abundância relativa de hélio, mas conteúdo diferente elementos mais pesados?

O universo estelar é finito ou infinito?

O limite do observável universo estrelado está localizado a uma distância de cerca de 13,4 bilhões de anos-luz da Terra. Tal a distância vai passar luz desde a formação das primeiras estrelas. A distâncias mais distantes de nós, as estrelas ainda não foram descobertas.