Toată lumea s-a gândit vreodată cât de mare și de necunoscută este lumea din jurul nostru. Făcând parte dintr-un Univers nemăsurat de vast, de multe ori ne punem întrebări cu curiozitate: „Cât de mare este Universul?”, „În ce constă?”, „Există viață inteligentă în afară de noi?”, „Câte galaxii există?” în Univers?” și multe altele.

Acest articol încearcă să răspundă la unele dintre ele și să extindă cunoștințele generale și înțelegerea universului și a părților și sistemelor sale constitutive.

Univers

Universul include tot ce există. De la praful cosmic la stele gigantice; de la cei mai mici atomi de hidrogen la idei subiective și concepte abstracte. Tot ceea ce este localizat și funcționează în spațiu face parte din Univers.

Este studiat de diverse științe. Fizica, astronomia și cosmologia sunt pionieri în studiul Universului în realitatea obiectivă. Ei sunt cei care încearcă să răspundă la întrebarea în ce constă cosmosul sau câte galaxii există în Univers. Filosofia a studiat Universul în realitate subiectivă încă din primele sale zile. Mama tuturor științelor nu este preocupată de câte galaxii există în Univers, ci de modul în care ea și percepția ei ne afectează viața și dezvoltarea.

Având în vedere dimensiunea incredibilă a universului și masa de corpuri și substanțe găsite în el, nu este de mirare că am acumulat o cantitate imensă de cunoștințe; De asemenea, nu este de mirare că multe alte întrebări rămân fără răspuns. Doar o mică parte a Universului la un anumit moment în timp se pretează studiului fizic, putem doar ghici despre restul. Trecutul și viitorul Universului sunt doar presupuneri și predicții și doar o mică parte din prezentul său ne este dezvăluită.

Ce știm de fapt despre ea?

Suntem absolut siguri că Universul este imens, iar cu un grad mare de probabilitate putem spune că este incomensurabil. Pentru a măsura distanțele dintre obiectele spațiale, se folosește o unitate complet „universală” - un an lumină. Aceasta este distanța pe care o poate parcurge un fascicul de lumină într-un an.

Materia care alcătuiește Universul înconjoară planeta noastră la o distanță de cel puțin 93 de miliarde de ani lumină. Pentru comparație, galaxia noastră ocupă un loc care poate fi depășit timp de 100.000 de ani lumină.

Oamenii de știință împart materia cosmică într-un grup de atomi - o materie fizică de înțeles și studiat, care este numită și materie barionică. Cu toate acestea, cea mai mare parte a Universului este ocupată de energie întunecată neexplorată, ale cărei proprietăți sunt necunoscute oamenilor de știință. De asemenea, o mare parte a spațiului vizibil al Universului este ocupată de o masă întunecată sau ascunsă, pe care oamenii de știință o numesc materie invizibilă.

Acumularea de materie barionică formează stele, planete și alte corpuri cosmice, care, la rândul lor, formează galaxii. Aceștia din urmă sunt în mișcare și se îndepărtează unul de celălalt. Este imposibil să răspundem cu exactitate la întrebarea câte galaxii sunt în Univers.

Ce putem doar ghici?

Trecutul Universului și procesul de formare a acestuia nu sunt cunoscute cu exactitate. Oamenii de știință sugerează că universul are aproape 14 miliarde de ani și s-a format după extinderea materiei fierbinți concentrate, care în cosmologie este numită Teoria Big Bang.

Orice lucru pe care se bazează principalele modele teoretice ale evoluției Universului, oamenii de știință îl obțin prin observarea părții sale vizibile pentru noi. Este imposibil de demonstrat cât de adevărat este oricare dintre modelele existente în prezent. Majoritatea oamenilor de știință sunt de acord cu teoria expansiunii universului – după ce materia cosmică „big bang” își continuă mișcarea din centrul său.

Merită să ne amintim că toate aceste modele sunt teoretice și este imposibil să le testați în practică din multe motive. Prin urmare, merită să ne concentrăm asupra cunoștințelor accesibile și dovedite, care să răspundă la întrebări despre câte stele sunt în galaxie și câte galaxii sunt în Univers. O fotografie realizată cu tehnologie modernă numită Hubble (de la Hubble Ultra Deep Field) vă permite să vedeți locația multor galaxii într-o mică parte vizibilă a cerului.

Ce este o galaxie?

O galaxie este o colecție de stele, gaze, praf și masă ascunsă. Interacțiunea gravitațională a materiei barionice și a masei cosmice întunecate unește galaxia într-un grup strâns conectat de corpuri cosmice. Galaxiile se mișcă cu o anumită viteză, ceea ce confirmă teoria expansiunii Universului, dar centrul gravitațional al galaxiei nu permite mișcării Universului să influențeze formarea acestuia. Toate corpurile din galaxie se învârt în jurul unui centru gravitațional.

Galaxiile pot fi de diferite tipuri, dimensiuni și constau din multe sisteme. Nu există un singur răspuns la întrebarea câte galaxii există în univers, deoarece posibilitatea existenței a două galaxii identice este puțin probabilă. După tip, acestea sunt împărțite în:

• eliptic;
• spirală;
• lenticular;
• cu jumper;
• gresit.

Galaxiile sunt clasificate în funcție de dimensiunea lor în pitici, medii, mari și gigantice. Nu există un răspuns cert la întrebarea câte sisteme există într-o galaxie, deoarece numărul de sisteme și grupuri de stele depinde de mulți factori diferiți, cum ar fi câmpul gravitațional al stelelor, dimensiunea galaxiei și mulți alții.

Scale galaxiilor

Fiecare galaxie este formată din sisteme stelare, clustere și nori interstelari. Mai multe galaxii învecinate pot fi atrase unele de altele și pot forma un grup local. Poate conține de la trei până la 30 de galaxii de diferite tipuri și dimensiuni.

Grupurile de grupuri locale, la rândul lor, formează nori stelari uriași, care se numesc superclustere de galaxii. Interdependența gravitațională a galaxiilor față de vecinii din grupul local, precum și din supercluster, se bazează pe interacțiunea atomilor materiei barionice cu materia ascunsă.

Calea lactee

Galaxia noastră de origine, Calea Lactee, este o spirală în formă de disc barată. Miezul galaxiei este format din stele vechi - giganți roșii. Calea Lactee împarte Grupul Local cu două galaxii învecinate: Nebuloasa Andromeda și Galaxia Triangulum. Superclusterul căruia îi aparțin se numește Superclusterul Fecioarei.

În grupul local al Căii Lactee, pe lângă trei galaxii mari, există aproximativ 40 de galaxii satelit pitice, care sunt atrase de câmpurile gravitaționale mai puternice ale vecinilor lor mari. Pot exista la fel de multe găuri negre și spații de materie întunecată în superclusterul Fecioarei câte galaxii există. Numărul exact de stele din Calea Lactee este necunoscut, dar cea mai aproximativă estimare este de 200 de miliarde. Diametrul Căii Lactee este de o sută de mii de ani lumină, iar grosimea medie a discului este de o mie de ani lumină.

Cele mai tinere stele și grupurile lor sunt mai aproape de suprafața discului, în timp ce centrul nucleului galaxiei, conform oamenilor de știință, este o uriașă gaură neagră, în jurul căreia există o concentrație foarte mare de stele. Steaua principală a sistemului nostru - Soarele - este situată mai aproape de suprafața discului.

sistem solar

Sistemul solar are 4,5 miliarde de ani și are forma unui disc. Cel mai greu element al sistemului este centrul său - Soarele, el reprezintă aproape întreaga masă, ceea ce provoacă o puternică atracție gravitațională. Cele opt planete care o orbitează reprezintă doar 0,14% din masa totală a sistemului. Pământul aparține celor patru mici planete terestre, împreună cu Marte, Venus și Mercur. Restul planetelor sunt numite giganți gazoase deoarece sunt compuse în mare parte din gaze.

Câți dintre voi puteți răspunde cu încredere la întrebarea, ce este o galaxie?


Cel mai vag imaginați-vă că acest concept este într-un fel conectat cu stelele și spațiul, că galaxia este mare și că puteți călători prin ea, așa cum fac eroii din numeroase filme și cărți cu succes.

Ce înseamnă cuvântul „galaxie”?

Cuvântul „galaxie” ne-a venit din limba greacă, de la cuvântul „galactikos”, însemnând „laptos”. Se referă la uriașul grup de stele spiralate căruia îi aparține și pe care îl numim Calea Lactee.

Galaxia noastră de pe Pământ poate fi văzută pe cer ca o bandă alungită presărată cu stele, dar de fapt are forma unui disc cu mai multe brațe spiralate răsucite.

Pe cer pot fi văzute și alte galaxii, dar pentru a le distinge de stele și pentru a vedea aceste grupuri de stele mai detaliat pentru o persoană este disponibil doar cu ajutorul telescoapelor puternice.

În cele mai vechi timpuri, Calea Lactee era considerată sacră de strămoșii noștri: deși fiecare națiune avea propriile sale legende și mituri despre ea, totuși, aproape toată lumea și-a recunoscut importanța excepțională în imaginea universului.

Astăzi, puțini oameni știu că pomul de Anul Nou este o reflectare în realitatea noastră a Arborelui Mondial, al cărui trunchi, conform ideilor strămoșilor, era Calea Lactee.

Din ce este făcută o galaxie?

Atât Calea Lactee, cât și toate celelalte galaxii pe care astronomii le pot observa cu ajutorul telescoapelor sunt formate dintr-un număr mare de stele și sisteme stelare - numai Calea Lactee are aproximativ 200 de miliarde de stele.

Soarele nostru este doar un mic și departe de cea mai strălucitoare dintre stele sale, în plus, situat la periferie, într-unul dintre brațele galaxiei.

Stelele sunt situate cel mai dens în partea centrală, formând acolo un grup sferic strălucitor. Oamenii de știință sugerează că, dacă te uiți la galaxia noastră din lateral, atunci se va asemăna în formă cu planeta Saturn - o bilă radiantă uriașă înconjurată de un inel eterogen larg și relativ subțire.

Pe lângă stele, în galaxie există nori uriași de gaze și praf. Unele dintre ele emit o strălucire multicoloră, cum ar fi nebuloasa, care este situată în constelația Orion. Știința modernă a stabilit că noi stele și sisteme stelare s-au format din astfel de nebuloase de-a lungul a miliarde de ani.

Ce se află în centrul galaxiei?

Unul dintre cele mai misterioase locuri din galaxie este regiunea sa centrală. Proprietățile sale fizice sunt atât de diferite de părțile spațiului care îl înconjoară, încât oamenii de știință nu au putut înțelege natura acestui fenomen pentru o lungă perioadă de timp.


Abia recent s-a stabilit cu precizie că partea centrală a galaxiei noastre este ocupată de o gaură neagră - o regiune a spațiului cu proprietăți modificate.

Vârsta galaxiei noastre este relativ mică - aproximativ 12 miliarde de ani, iar procesele de formare a stelelor din nucleul ei sunt încă în desfășurare activ. Acolo au fost descoperite multe pitice albe - stele tinere, acumulări gigantice de gaz fierbinte, găuri negre de diferite dimensiuni și stele neutronice.

Toate acestea împreună formează o „bucătărie” cosmică gigantică, inimaginabil de uriașă, care continuă să furnizeze noi stele Universului ca niște prăjituri calde.

Care este mai mare, universul sau galaxia?

Ar trebui să știți că galaxia noastră, în ciuda dimensiunii sale, nu este singură în univers. Astăzi, peste o sută de alte galaxii sunt cunoscute cu încredere de astronomi.

Unele dintre ele sunt situate relativ aproape de ale noastre și pot fi deslușite chiar și cu ochiul liber, cum ar fi galaxia din constelația Coma Berenices. Altele pot fi văzute doar cu telescopul puternic al observatorului. Alții se disting doar de stația orbitală, unde atmosfera nu interferează cu observarea spațiului.

Universul, conform oamenilor de știință, este infinit și conține un număr infinit de galaxii. Unii se nasc din nori de gaz fierbinte și praf, alții sunt în aceeași stare ca Calea Lactee, iar alții dispar, după ce și-au epuizat energia.


Încă nu există o teorie unificată care să explice originea Universului și formarea stelelor și galaxiilor în el. Poate că în viitorul îndepărtat, omenirea va avea aceste cunoștințe, dar deocamdată nu putem decât să construim cele mai fantastice presupuneri despre ea.

Multe dintre faptele cunoscute astăzi par atât de familiare și familiare încât este greu de imaginat cum trăiau oamenii fără ele. Cu toate acestea, majoritatea adevărurilor științifice nu au apărut în zorii omenirii. În multe privințe, aceasta se referă la cunoștințele despre spațiul cosmic. Tipurile de nebuloase, galaxii, stele sunt cunoscute de aproape toată lumea astăzi. Între timp, calea către înțelegerea modernă a fost destul de lungă. Oamenii nu și-au dat seama imediat că planeta face parte din sistemul solar și că face parte din galaxie. Tipurile de galaxii au început să fie studiate în astronomie și mai târziu, când s-a înțeles că Calea Lactee nu este singură și că Universul nu se limitează la ea. precum și în general cunoașterea spațiului în afara „drumului laptelui”, a fost Edwin Hubble. Datorită cercetărilor sale, astăzi știm multe despre galaxii.

Tipuri de galaxii din univers

Hubble a studiat nebuloasele și a demonstrat că multe dintre ele sunt formațiuni similare cu Calea Lactee. Pe baza materialului colectat, el a descris ce fel de galaxie are și ce tipuri de obiecte spațiale similare există. Hubble a măsurat distanțele până la unele dintre ele și și-a propus propria clasificare. Oamenii de știință îl folosesc și astăzi.

El a împărțit întregul set de sisteme din Univers în 3 tipuri: galaxii eliptice, spirale și neregulate. Fiecare tip este studiat în mod activ de astronomii din întreaga lume.

Piesa de Univers în care se află Pământul, Calea Lactee, aparține tipului de „galaxii spirale”. Tipurile de galaxii se disting pe baza diferențelor de forme care afectează anumite proprietăți ale obiectelor.

Spirală

Tipurile de galaxii nu sunt distribuite în mod egal în întregul univers. Conform datelor moderne, cele spiralate sunt mai frecvente decât altele. Pe lângă Calea Lactee, acest tip include Nebuloasa Andromeda (M31) și galaxia din (M33). Astfel de obiecte au o structură ușor de recunoscut. Dacă priviți din lateral, cum arată o astfel de galaxie, vederea de sus va semăna cu cercuri concentrice divergente prin apă. Brațele în spirală radiază dintr-o umflătură centrală sferică numită umflătură. Numărul de astfel de ramuri variază de la 2 la 10. Întregul disc cu brațe spiralate este situat în interiorul unui nor rarefiat de stele, care se numește „aureolă” în astronomie. Miezul unei galaxii este o colecție de stele.

Subtipuri

În astronomie, litera S este folosită pentru a desemna galaxiile spirale, acestea sunt împărțite în tipuri, în funcție de designul structural al brațelor și de caracteristicile formei generale:

galaxia Sa: brațe strâns ondulate, netede și fără formă, umflătură strălucitoare și extinsă;

galaxia Sb: brațe puternice, distincte, umflătură mai puțin pronunțată;

galaxia Sc: brațele sunt bine dezvoltate, sunt o structură zdrențuită, umflătura este puțin vizibilă.

În plus, unele sisteme spiralate au o punte centrală aproape dreaptă (numită „bară”). În acest caz, litera B (Sba sau Sbc) este adăugată la denumirea galaxiei.

Formare

Formarea galaxiilor spirale pare să fie similară cu apariția undelor de la impactul unei pietre la suprafața apei. Potrivit oamenilor de știință, o anumită împingere a dus la apariția mânecilor. Ramurile spiralate în sine sunt valuri de densitate crescută a materiei. Natura împingerii poate fi diferită, una dintre opțiuni este mutarea în stele.

Ramurile spiralate sunt stele tinere și gaz neutru (elementul principal este hidrogenul). Ele se află în planul de rotație al galaxiei, așa că seamănă cu un disc turtit. Formarea stelelor tinere este posibilă și în centrul unor astfel de sisteme.

cel mai apropiat vecin

Nebuloasa Andromeda este o galaxie spirală: o vedere de sus dezvăluie mai multe brațe care emană dintr-un centru comun. De pe Pământ, poate fi văzut cu ochiul liber ca o ceață încețoșată. În mărime, vecinul galaxiei noastre este ceva mai mare decât acesta: 130.000 de ani lumină în diametru.

Nebuloasa Andromeda, deși cea mai apropiată galaxie de Calea Lactee, este foarte îndepărtată. Lumina durează două milioane de ani pentru a o depăși. Acest fapt explică perfect de ce zborurile către galaxia vecină sunt până acum posibile doar în cărți și filme științifico-fantastice.

Sisteme eliptice

Să luăm acum în considerare alte tipuri de galaxii. Fotografia sistemului eliptic demonstrează clar diferența sa față de omologul în spirală. Această galaxie nu are brațe. Arată ca o elipsă. Astfel de sisteme pot fi comprimate în diferite grade, reprezintă ceva ca o lentilă sau o minge. În astfel de galaxii, gazul rece practic nu se găsește. Cei mai impresionanți reprezentanți ai acestui tip sunt umpluți cu gaz fierbinte rarefiat, a cărui temperatură atinge un milion de grade și mai mult.

O trăsătură distinctivă a multor galaxii eliptice este o nuanță roșiatică. Multă vreme, astronomii au crezut că acesta este un semn al antichității unor astfel de sisteme. Se credea că erau compuse în principal din stele vechi. Cu toate acestea, cercetările din ultimele decenii au arătat că această presupunere este greșită.

Educaţie

Multă vreme a existat o altă ipoteză legată de galaxiile eliptice. Au fost considerați primii dintre cei care au apărut, formați la scurt timp după Big Bang. Astăzi, această teorie este considerată învechită. O mare contribuție la respingerea sa au avut-o astronomii germani Alar și Yuri Tumre, precum și omul de știință american Francois Schweitzer. Cercetările și descoperirile lor din ultimii ani confirmă adevărul unei alte ipoteze, modelul ierarhic de dezvoltare. Potrivit acesteia, structurile mai mari s-au format din unele destul de mici, adică galaxiile nu s-au format imediat. Apariția lor a fost precedată de formarea clusterelor de stele.

Sistemele eliptice, conform conceptelor moderne, s-au format din sisteme spiralate ca urmare a îmbinării brațelor. Una dintre confirmările acestui lucru este un număr mare de galaxii „răucite” observate în părți îndepărtate ale spațiului. Dimpotrivă, în regiunile cele mai aproximative, concentrația sistemelor eliptice, care sunt destul de luminoase și extinse, este vizibil mai mare.

Simboluri

Galaxiile eliptice din astronomie și-au primit denumirea. Pentru ei se folosesc simbolul „E” și numerele de la 0 la 6, care indică gradul de aplatizare a sistemului. E0 sunt galaxii de formă sferică aproape regulată, iar E6 sunt cele mai plate.

Chilii de tun furioase

Galaxiile eliptice includ sistemele NGC 5128 din constelația Centaurus și M87, situate în Fecioară. Caracteristica lor este emisia radio puternică. Astronomii sunt interesați în primul rând de structura părții centrale a unor astfel de galaxii. Observațiile oamenilor de știință ruși și studiile telescopului Hubble arată o activitate destul de ridicată a acestei zone. În 1999, astronomii americani au obținut date despre nucleul galaxiei eliptice NGC 5128 (constelația Centaur). Există mase uriașe de gaz fierbinte în mișcare constantă, care se rotesc în jurul centrului, posibil o gaură neagră. Date precise despre natura unor astfel de procese nu sunt încă disponibile.

Sisteme neregulate

De asemenea, este situat în Marele Nor Magellanic. Aici, oamenii de știință au descoperit o regiune de formare constantă a stelelor. Unele dintre luminile care alcătuiesc nebuloasa au doar două milioane de ani. În plus, aici se află și cea mai impresionantă stea descoperită în 2011, RMC 136a1. Masa sa este de 256 solare.

Interacţiune

Principalele tipuri de galaxii descriu caracteristicile formei și aranjamentului elementelor acestor sisteme spațiale. Cu toate acestea, problema interacțiunii lor nu este mai puțin interesantă. Nu este un secret pentru nimeni că toate obiectele din spațiu sunt în continuă mișcare. Galaxiile nu fac excepție. Tipuri de galaxii, cel puțin unii dintre reprezentanții lor, s-ar fi putut forma în procesul de fuziune sau ciocnire a două sisteme.

Dacă ne amintim ce sunt astfel de obiecte, devine clar cum apar schimbări la scară largă în timpul interacțiunii lor. La impact este eliberată o cantitate imensă de energie. Interesant este că astfel de evenimente sunt chiar mai probabile în spațiu decât întâlnirea a două stele.

Cu toate acestea, „comunicarea” galaxiilor nu se termină întotdeauna cu o coliziune și o explozie. Un sistem mic poate trece prin omologul său mare, perturbându-și structura în acest proces. Așa se formează formațiuni asemănătoare ca aspect cu coridoarele alungite. Ele sunt compuse din stele și gaz și devin adesea zone de formare de noi corpuri de iluminat. Exemple de astfel de sisteme sunt bine cunoscute oamenilor de știință. Una dintre ele este galaxia Cartwheel din constelația Sculptor.

În unele cazuri, sistemele nu se ciocnesc, ci trec unul pe lângă celălalt sau se ating doar ușor. Cu toate acestea, indiferent de gradul de interacțiune, aceasta duce la schimbări serioase în structura ambelor galaxii.

Viitor

Conform ipotezelor oamenilor de știință, este posibil ca după ceva, destul de mult timp, Calea Lactee să-și absoarbă cel mai apropiat satelit, un sistem relativ recent descoperit, mic după standardele spațiale, situat la o distanță de 50 de ani lumină de noi. Dovezile cercetării sugerează că această lună are o durată de viață impresionantă, care este probabil să se termine în procesul de fuziune cu vecinul ei mai mare.

Ciocnirea este un posibil viitor pentru Calea Lactee și Nebuloasa Andromeda. Acum uriașul vecin este separat de noi de aproximativ 2,9 milioane de ani lumină. Două galaxii se apropie una de alta cu o viteză de 300 km/s. Probabila coliziune, potrivit oamenilor de știință, va avea loc peste trei miliarde de ani. Cu toate acestea, dacă se va întâmpla sau dacă galaxiile se vor atinge doar puțin între ele, astăzi nimeni nu știe sigur. Pentru prognoză, nu există suficiente date despre caracteristicile mișcării ambelor obiecte.

Astronomia modernă studiază în detaliu structuri cosmice precum galaxiile: tipuri de galaxii, caracteristici de interacțiune, diferențele și asemănările lor și viitorul. În acest domeniu, există încă o mulțime de lucruri de neînțeles și care necesită studii suplimentare. Sunt cunoscute tipurile de structură ale galaxiilor, dar nu există o înțelegere exactă a multor detalii asociate, de exemplu, cu formarea lor. Ritmul actual de îmbunătățire a cunoștințelor și tehnologiei, totuși, ne permite să sperăm la descoperiri semnificative în viitor. În orice caz, galaxiile nu vor înceta să fie în centrul multor studii. Și acest lucru se datorează nu numai curiozității inerente tuturor oamenilor. Datele despre tiparele cosmice și despre viață fac posibilă prezicerea viitorului părții noastre din Univers, galaxia Calea Lactee.

Dimensiunile părții vizibile a Universului sunt pur și simplu uimitoare! Cu toate acestea, acesta este doar un grăunte de nisip pe malul Oceanului nemărginit - Marele Univers - a cărui valoare adevărată nu suntem în stare să o imaginăm sau să o calculăm...

Galaxia Calea Lactee face parte dintr-o familie de galaxii învecinate cunoscută sub numele de Grupul Local și formează împreună cu acestea un grup de galaxii. Printre galaxiile din apropiere există spirale magnifice. Una dintre ele, Galaxia Andromeda, este cel mai îndepărtat obiect vizibil cu ochiul liber. Majoritatea galaxiilor din univers sunt fie spiralate, fie eliptice, iar multe dintre ele fac parte din clustere de galaxii.

De-a lungul secolului al XIX-lea iar la începutul secolului al XX-lea. astronomii nu știau exact ce fel de puncte luminoase cețoase au văzut cu ajutorul unui telescop. Era clar că stelele făceau parte din Calea Lactee, la fel ca norii de gaz strălucitori precum Nebuloasa Orion. Dar în căutarea cometelor și planetelor, astronomi precum Charles Messier și William Herschel au găsit mii de nebuloase mai slabe, dintre care multe erau spiralate. Astronomii au vrut să știe dacă sunt galaxii cu mult dincolo de Calea Lactee sau doar nori de gaz din galaxia noastră. Răspunsul la această întrebare a fost posibil doar atunci când a fost găsită o metodă de măsurare a distanțelor până la aceste nebuloase slabe.

În 1924, astronomul american Edwin Hubble a demonstrat în mod convingător acest lucru nebuloasele spirale sunt galaxii gigantice, asemănătoare cu Calea Lactee, dar infinit îndepărtată de aceasta. Cu o singură lovitură, el a deschis imensitatea uluitoare a universului. Hubble a fost primul care a descoperit stele variabile în galaxia Andromeda - Cefeide. Erau mult mai slabe decât Cefeidele Norilor Magellanic. Diferența de luminozitate a însemnat că galaxia Andromeda trebuie să fie de 10 ori mai departe de noi decât Norii Magellanic.

Galaxia Andromeda poate fi observată cu ochiul liber – este cel mai îndepărtat obiect care poate fi văzut fără binoclu sau telescop. Nenumărate galaxii sunt mult mai slabe decât aceasta și, prin urmare, chiar mai îndepărtate de noi. Edwin Hubble a descoperit tărâmul galaxiilor. În următorii câțiva ani, el a măsurat distanțele până la multe alte spirale și a reușit să demonstreze că până și cele mai apropiate galaxii sunt îndepărtate de noi prin multe milioane de ani lumină. Dimensiunile universului observabil au depășit cu mult presupunerile anterioare.

grup local

Privind în spațiul profund, descoperim că galaxiile nu sunt distribuite uniform în întregul univers. Galaxiile se adună împreună pentru a forma grupuri sau familii. Propria noastră familie se numește „Grupul Local”. Aceasta este, în general, o formațiune destul de rară: aproximativ 25 dintre membrii săi sunt împrăștiați pe un spațiu de 3 milioane de ani lumină. Cele mai mari dintre ele sunt Calea Lactee, precum și galaxiile spirale M31 din Andromeda și MZZ din Triangulum. Calea Lactee este însoțită de aproximativ nouă galaxii pitice care se deplasează în apropiere, iar Andromeda are încă opt. Astronomii continuă să găsească noi galaxii slabe în grupul nostru local.

Fiecare membru al „Grupului Local” se mișcă sub influența atracției gravitaționale a tuturor celorlalți membri. Toate grupurile de galaxii sunt ținute împreună de câmpul gravitațional, care este cea mai importantă dintre forțele care acționează în univers la distanțe mari. Măsurând vitezele galaxiilor din Grupul Local, astronomii pot calcula masa totală a galaxiilor. Este de aproximativ 10 ori mai mare decât masa stelelor vizibile - de aici rezultă că Grupul Local trebuie să conțină multă materie întunecată, invizibilă.

Cluster în Fecioară

Dacă ne continuăm călătoria în afara „Grupului Local”, vom întâlni și alte grupuri mici de galaxii - de exemplu, Quintet-ul Stefan, în care două galaxii spirale sunt încurcate împreună. Și apoi pâlpâie clustere mult mai mari. Uriașul Cluster Fecioară, aflat la aproximativ 50 de milioane de ani lumină distanță, este cel mai apropiat grup mare de galaxii de noi. Este prea departe pentru a putea calcula distanța folosind stele variabile. În schimb, magnitudinele celor mai strălucitoare stele și ale celor mai mari grupuri de stele sunt folosite pentru calcul. Strălucirea lor este comparată cu strălucirea unor obiecte similare, distanța până la care este deja cunoscută.

Clusterul Fecioarei este imens; este întins pe o suprafață de aproximativ 200 de ori mai mare decât cea ocupată de luna plină pe cer! Există câteva mii de membri în acest grup gigantic. În partea centrală se află trei galaxii eliptice, enumerate pentru prima dată de Charles Messier: M84, M86 și M87. Acestea sunt cu adevărat galaxii uriașe. Cel mai mare dintre ele, M87, este comparabil ca dimensiune cu întregul nostru „Grup local”. Clusterul Fecioarei este atât de masiv încât acțiunea sa gravitațională nu numai că ține împreună acest colectiv imens, dar se extinde până la „Grupul nostru local”. Galaxia noastră și însoțitorii săi se îndreaptă încet spre Clusterul Fecioarei.

Cluster în constelația Coma Berenices

Deplasându-ne și mai departe, la o distanță de aproximativ 350 de milioane de ani lumină, ajungem într-un imens oraș galactic din constelația Coma Berenices. Acesta este Clusterul Coma, care conține peste 1.000 de galaxii eliptice strălucitoare și posibil multe mii de membri mai mici care nu mai sunt vizibile prin mijloace moderne. Dimensiunea clusterului în diametru atinge 10 milioane de ani lumină; două galaxii eliptice supergigant sunt situate chiar în miezul său. Astronomii sugerează că acest cluster conține zeci de mii de membri.

Toate galaxiile sunt ținute împreună prin gravitație. În acest caz, vitezele galaxiilor din cluster indică acest lucru doar câteva procente din masa totală este conținută în stelele pe care le putem vedea. Clusterul Coma Veronica, ca și alte clustere mari de acest tip, este compus în mare parte din materie întunecată.

Este puțin probabil să existe galaxii spirale în regiunile centrale ale clusterelor dens populate, precum cea din Coma Veronica. Poate că acest lucru se datorează faptului că galaxiile spirale care au existat cândva acolo s-au unit pentru a forma galaxii eliptice. Coma Cluster este o sursă puternică de raze X emise de un gaz foarte fierbinte cu o temperatură de 10 până la 100 de milioane de grade. Acest gaz se găsește în partea centrală a clusterului; în compoziția sa chimică, este aproape de materialul stelelor.

Este posibil să se fi întâmplat următoarele. Galaxiile situate în partea centrală a clusterului s-au ciocnit între ele și, împrăștiindu-se după impact, și-au aruncat norii de gaz. Gazul a fost încălzit prin frecare, în timp ce galaxiile treceau prin el cu viteze de până la mii de kilometri pe secundă. Pe măsură ce galaxiile și-au pierdut gazul, brațele lor spiralate au dispărut treptat.

Superclustere și goluri

Fotografia în spațiu adânc arată că, pe măsură ce ne deplasăm în univers, galaxiile continuă să apară și să apară. În aproape toate direcțiile în care privim, există o împrăștiere de galaxii slabe ca praful. Unele obiecte au fost găsite la o distanță de până la 10 miliarde de ani lumină. Fiecare dintre aceste nenumărate galaxii conține miliarde de stele. Asemenea numere sunt greu de imaginat chiar și de către astronomii profesioniști. Universul extragalactic este mai mare decât orice poate fi imaginat.

Aproape toate galaxiile sunt în clustere care conțin de la câțiva până la multe mii de membri. Dar ce se poate spune despre aceste clustere în sine: poate sunt grupate și în familii? Da, așa e!

Clusterul Local de Clustere, cunoscut sub numele de „Superclusterul Local”, este o formațiune aplatizată care include, printre altele, Grupul Local și Clusterul Fecioarei. Centrul de masă este situat în clusterul Fecioarei, iar noi suntem la periferie. Astronomii au făcut eforturi pentru a cartografi 3D Superclusterul Local și a dezvălui structura acestuia. S-a dovedit că conține aproximativ 400 de grupuri individuale de galaxii; aceste grupuri sunt adunate în straturi și benzi separate prin goluri.

Un alt supercluster se află în constelația Hercule. Înainte de el, aproximativ 700 de milioane de ani lumină și timp de aproximativ 300 de milioane de ani lumină în drum spre ea, galaxiile, aparent, nu se întâlnesc deloc.

Astfel, astronomii au stabilit că superclusterele sunt separate unele de altele prin spații goale gigantice. În interiorul superclusterelor există și asemenea „bule” de milioane de ani lumină, care nu conțin galaxii. Superclusterele se pliază în fire și panglici, dând universului, la cea mai mare scară, o structură spongioasă.

Legea lui Hubble și deplasarea spre roșu

Acum știm că universul nostru se extinde tot timpul, devine din ce în ce mai mare. Hubble a jucat un rol decisiv în descoperire. Folosind stelele Cefeide, el a determinat distanțele până la cele mai apropiate galaxii și a determinat vitezele acestora din măsurătorile deplasării spre roșu. Descoperirea a fost făcută când a trasat viteza galaxiilor în funcție de distanța lor. S-a dovedit că relația dintre aceste două mărimi este exprimată pe grafic printr-o linie dreaptă: cu cât galaxia este mai departe de noi, cu atât viteza ei este mai mare. Legea Hubble afirmă că cu cât o galaxie se mișcă mai repede, cu atât este mai îndepărtată. Hubble a găsit o relație între două cantități care ar putea fi măsurate pentru galaxiile din apropiere: între distanță și deplasarea spre roșu (care dă viteză). Și după ce se stabilește o astfel de conexiune, legea lui Hubble poate fi inversată și utilizată pentru procedura inversă. Măsurând deplasarea spre roșu pentru galaxii mai îndepărtate, este posibil, folosind legea lui Hubble, să se calculeze distanța până la acestea. Acesta este modul în care astronomii află distanțele până la galaxiile îndepărtate din Universul nostru.

Desigur, atunci când se folosește legea lui Hubble, există o anumită incertitudine cu privire la corectitudinea rezultatului. De exemplu, dacă se face o inexactitate în calcularea distanțelor până la cele mai apropiate galaxii, graficul nu va mai fi absolut corect: orice eroare din el va continua în spațiul profund atunci când vom încerca să aflăm distanțele până la galaxiile mai îndepărtate folosindu-l. Cu toate acestea, legea lui Hubble este cea mai importantă metodă de studiere a structurii la scară largă a universului.

Expansiunea universului

De ce legea lui Hubble presupune că universul se extinde? Toate galaxiile se îndepărtează de noi. Deci Calea Lactee este în centrul universului? La urma urmei, când vedem o explozie - de exemplu, un foc de artificii a explodat pe cer - atunci totul se împrăștie în toate direcțiile de la locul exploziei. Deci, dacă totul din jurul nostru zboară departe de noi, trebuie să fim în centrul acestei expansiuni?

Nu, nu este: nu suntem în centru.

Când, în timpul unei explozii, părți individuale se împrăștie în direcții diferite, distanțele dintre toate fragmentele cresc. Aceasta înseamnă că fiecare piesă „vede” cum toate celelalte zboară departe de ea. Pentru a înțelege cum funcționează, luați un balon și desenați câteva galaxii pe el folosind pictograme spirale și eliptice. Acum umflați încet balonul. Pe măsură ce se extinde, galaxiile se îndepărtează unele de altele. Orice galaxie ai alege ca punct de plecare, toate celelalte, pe măsură ce balonul este umflat, sunt pulverizate din ce în ce mai departe.

Acest lucru poate fi discutat și din punct de vedere matematic. Carcasa mingii este o suprafață curbată, aproape că nu are grosime. Când umflați un balon, această suprafață sferică se extinde pentru a acoperi din ce în ce mai mult spațiu. Învelișul curbat, fiind el însuși bidimensional, se extinde în spațiul tridimensional. Și pe măsură ce se întâmplă acest lucru, galaxiile desenate pe minge se îndepărtează din ce în ce mai mult unele de altele.

În ceea ce privește Universul, cele trei dimensiuni ale spațiului obișnuit se extind într-un spațiu special cu patru dimensiuni, care se numește spațiu-timp. O dimensiune suplimentară este timpul. În timp, cele trei dimensiuni ale cosmosului își măresc continuu lungimea. Grupuri de galaxii, indisolubil legate de spațiul în expansiune, se îndepărtează constant unele de altele.

Epoca Universului

Cum pot astronomii să determine vârsta universului? Aflam vârsta unui copac numărând inelele anuale de pe tăietură - un inel crește pe an. Geologii pot deduce vârsta rocilor depuse în sedimente de fosilele găsite în ele. Vârsta lunii a fost determinată prin măsurarea radioactivității rocilor care conțin elemente radioactive. În toate aceste metode, într-un fel sau altul, extrag datele necesare - numărul de inele, fosile de fierăstrău, intensitatea radiației rămase - și le folosesc pentru a calcula vârsta.

Pentru a determina vârsta universului în expansiune, studiem distanța și viteza unui număr mare de galaxii. Se dovedește că pentru fiecare milion de ani lumină distanță, viteza galaxiilor crește cu aproximativ 20 km/s (astronomii nu cunosc acest număr destul de exact, cu o toleranță de 2-3 km/s). Știind cum se schimbă viteza odată cu distanța, putem calcula că acum 17 miliarde de ani toată materia era în același loc. Aceasta este o modalitate de a determina vârsta universului. Deoarece vârsta ei este perioada de după Big Bang când a început expansiunea...

Pentru mai multe informații despre structura reală a Universului, vezi cărțile lui Academician N.V. Levashov „Ultimul apel către omenire” și „Univers neomogen” și altele.

800 de trilioane de sori trăiesc într-un grup îndepărtat de galaxii

Ivan Terekhov, 17.10.2010

Cosmosul infinit „aruncă” oamenilor de știință din ce în ce mai multe detalii noi, impresionante ale existenței într-un stadiu incipient al dezvoltării sale. De această dată, astronomii de la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică, care lucrează cu SPT (South Pole Telecope), au descoperit unul dintre cele mai masive grupuri de galaxii, la 7 miliarde de ani lumină distanță de noi. Informațiile despre masa totală a clusterului pot provoca crize de amețeli și greață atunci când se încearcă să evalueze amploarea acțiunii: conform măsurătorilor, un cluster de stele are o masă egală cu masa. 800 de trilioane de sori.

Colecția numită SPT-CL J0546-5345, situat în constelația Pictorus. Deplasarea sa spre roșu z este de 1,07, ceea ce înseamnă că astronomii observă acum clusterul în starea în care se afla acum șapte miliarde de ani. Mai mult, chiar și atunci această structură era aproape la fel de mare ca clusterul Coma Veronica, care este unul dintre cele mai dense clustere cunoscute de știință. Cercetătorii cred că în timp SPT-CL J0546-5345 s-ar fi putut multiplica de patru ori.

„Acest grup de galaxii câștigă titlul la categoria grea. Acesta este unul dintre cele mai masive grupuri găsite vreodată la această distanță”, a spus Mark Brodwin de la centru. (Mark Brodwin), unul dintre autorii unui articol publicat în „Jurnalul astrofizic”. După cum a remarcat Broadwin, SPT-CL J0546-5345 multe galaxii destul de vechi. Aceasta înseamnă că clusterul a apărut în „copilăria” Universului, în primele două miliarde de ani de existență. Vârsta universului, conform sondei WMAP (sondă de anizotropie cu microunde Wilkinson), este estimat la 13,73 miliarde de ani. Astfel de grupuri pot fi utile în studierea influenței materiei întunecate și a energiei întunecate asupra formării diferitelor structuri în spațiu.

Echipa a descoperit clusterul în timp ce lucra cu primele date de la telescopul SPT instalat la stația Amundsen-Scott din Antarctica. Telescopul de 10 metri, care operează în intervalul de frecvență 70-300 GHz, a început să funcționeze în 2007. Căutarea clusterelor de galaxii este sarcina sa principală, cu ajutorul datelor SPT, oamenii de știință speră să se apropie de obținerea unei ecuații de stare pentru energia întunecată, care, potrivit astronomilor, reprezintă aproximativ 74% din masa Universului. Astronomii au studiat clusterul găsit folosind instrumentele telescopului spațial Spitzer (Telescopul spațial Spitzer), precum și grupul de telescoape ale observatorului chilian Las Campanas. Acest lucru a făcut posibilă identificarea galaxiilor individuale din cluster și estimarea vitezei de mișcare a acestora.

SPT-CL J0546-5345 a reușit să detecteze, datorită așa-numitului efect Sunyaev-Zeldovich - distorsiuni minore ale radiației cosmice de fond cu microunde, „ecoul” Big Bang-ului, care apar atunci când radiația trece printr-un cluster mare. Această metodă de căutare dezvăluie la fel de bine atât grupurile apropiate, cât și cele îndepărtate și permite, de asemenea, o estimare destul de precisă a masei lor.

Abonați-vă la noi

Există trei tipuri principale de galaxii: spirală, eliptică și neregulată. Primele includ, de exemplu, Calea Lactee și Andromeda. În centru sunt obiecte și o gaură neagră în jurul căreia se învârte un halou de stele și materie întunecată. Brațele se ramifică din miez. Forma spirală se formează datorită faptului că galaxia nu se oprește în rotație. Mulți reprezentanți au o singură mânecă, dar unii pot număra trei sau mai multe.

Tabel cu caracteristicile principalelor tipuri de galaxii

Cele spiralate vin cu și fără jumper. În primul tip, centrul este străbătut de o bară densă de stele. Și a doua astfel de formare nu este observată.

Galaxiile eliptice găzduiesc cele mai vechi stele și nu au suficient praf și gaz pentru a le crea pe cele tinere. Pot semăna cu un tip de cerc, oval sau spiralat, dar fără mâneci.

Aproximativ un sfert din galaxii reprezintă un grup de neregulate. Sunt mai mici decât cele spiralate și uneori prezintă forme bizare. Ele pot fi explicate prin apariția de noi stele sau prin contactul gravitațional cu o galaxie învecinată. Printre cele greșite se numără .

Există, de asemenea, multe subtipuri galactice: Seyfert (spirale cu mișcare rapidă), supergianti eliptice strălucitoare (absorb altele), inel (fără miez) și altele.