Astronómovia používajúci prístroj MUSE na Very Large Telescope v Čile objavili hviezdu v hviezdokope NGC 3201, ktorá sa správa veľmi zvláštne. Človek má pocit, že sa točí okolo neviditeľnej čiernej diery, ktorej hmotnosť je približne štyrikrát väčšia ako hmotnosť Slnka. Ak je pravda, že vedci objavili prvú neaktívnu čiernu dieru s hmotou hviezd a v guľovej hviezdokope. Navyše bude prvý objavený priamo z jeho gravitácie. Toto je veľmi dôležitý objav, ktorý určite ovplyvní naše chápanie vzniku takýchto hviezdokôp, čiernych dier a pôvodu udalostí uvoľnenia gravitačných vĺn.

Guľové hviezdokopy sú tak pomenované, pretože sú to obrovské gule obsahujúce niekoľko desiatok tisíc hviezd. Nachádzajú sa vo väčšine galaxií, patria medzi najstaršie známe hviezdne asociácie vo vesmíre a ich vzhľad sa pripisuje dobe začiatku rastu hostiteľskej galaxie a jej vývoja. K dnešnému dňu je známych viac ako 150 hviezdnych zhlukov, ktoré patria do Mliečnej dráhy.

Jedna z týchto skupín sa nazýva NGC 3201, nachádza sa v súhvezdí Plachty na južnej oblohe Zeme. V tejto štúdii bol skúmaný pomocou najmodernejšieho prístroja MUSE inštalovaného na ďalekohľade Very Large Telescope (VLT) Európskeho južného observatória v Čile. Medzinárodný tím astronómov zistil, že jedna z hviezd v zhluku sa správa veľmi zvláštne – osciluje tam a späť rýchlosťou niekoľko stotisíc kilometrov za hodinu s určitou periodicitou 167 dní. Objavená hviezda je hviezda hlavnej postupnosti na konci svojej hlavnej životnej fázy. To znamená, že vyčerpal svoje vodíkové palivo a teraz sa stáva červeným obrom.

Umelcovo stvárnenie neaktívnej čiernej diery v NGC 3201. Zdroj: ESO/L. Calçada/spaceengine.org

MUSE v súčasnosti skúma 25 guľových hviezdokôp v Mliečnej dráhe. Táto práca umožní astronómom získať spektrá od 600 do 27 000 hviezd v každej hviezdokope. Štúdia zahŕňa analýzu radiálnych rýchlostí jednotlivých hviezd - rýchlosť, akou sa pohybujú od Zeme alebo smerom k nej, teda pozdĺž zorného poľa pozorovateľa. Vďaka rozboru radiálnych rýchlostí je možné merať obežné dráhy hviezd, ako aj vlastnosti akéhokoľvek veľkého objektu, okolo ktorého sa môžu otáčať.

„Táto hviezda obieha niečo, čo je úplne neviditeľné. Má štyrikrát väčšiu hmotnosť ako Slnko a môže to byť iba čierna diera. Ukazuje sa, že po prvý raz sme takýto objekt našli v hviezdokope, navyše priamym pozorovaním jeho gravitačného vplyvu,“ obdivuje hlavný autor diela Benjamin Giesers z Georg-Augustovej univerzity v Göttingene.

Vzťah medzi čiernymi dierami a hviezdokopami vyzerá pre vedcov veľmi dôležitý, no záhadný. V dôsledku ich veľkých hmotností a veku sa predpokladá, že tieto hviezdokopy vytvorili veľké množstvo čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou, objektov vytvorených výbuchom veľkých hviezd a kolabujúcich pod silou celej hviezdokopy.

Pri absencii nepretržitého vytvárania nových hviezd, čo je presne to, čo sa deje v guľových hviezdokopách, sa čierne diery s hviezdnou hmotnosťou čoskoro stanú najväčšími existujúcimi objektmi. Takéto diery v guľových hviezdokopách sú zvyčajne asi štyrikrát väčšie ako okolité hviezdy. Nedávno vyvinuté teórie viedli k záveru, že čierne diery tvoria husté jadro v skupine, ktorá sa stáva akoby samostatnou časťou zhluku. Pohyb v strede skupiny mal vyhnať väčšinu čiernych dier. To znamená, že len niektoré takéto objekty mohli prežiť po miliarde rokov.

Guľová hviezdokopa NGC 3201. Modrý kruh ukazuje navrhované umiestnenie neaktívnej čiernej diery. Zdroj: ESA/NASA

Samotné čierne diery s hviezdnou hmotnosťou alebo jednoducho kolapsary sa tvoria, keď veľké hviezdy umierajú, kolabujú pod vlastnou gravitáciou a explodujú ako silné hypernovy. Zvyšná čierna diera obsahuje väčšinu hmotnosti bývalej hviezdy, čo je niekoľkonásobok hmotnosti Slnka a ich veľkosť je niekoľko desiatokkrát väčšia ako naša hviezda.

Prístroj MUSE poskytuje astronómom jedinečnú schopnosť merať pohyb až tisícky vzdialených hviezd súčasne. Vďaka tomuto novému objavu bol tím po prvýkrát schopný odhaliť neaktívnu čiernu dieru v strede guľovej hviezdokopy. Výnimočný je tým, že momentálne neabsorbuje hmotu a neobklopuje ho horúci kotúč plynu a prachu. A hmotnosť diery bola odhadnutá kvôli jej obrovskému gravitačnému vplyvu na samotnú hviezdu.

Keďže z čiernej diery nemôže uniknúť žiadne žiarenie, hlavnou metódou ich detekcie je pozorovanie rádiovej alebo röntgenovej emisie z horúceho materiálu okolo nich. Keď však čierna diera neinteraguje s horúcou hmotou a neakumuluje hmotu a nevyžaruje žiarenie, v tomto prípade sa považuje za neaktívnu alebo neviditeľnú. Preto je potrebné použiť iné metódy na ich detekciu.

Astronómom sa podarilo určiť nasledujúce parametre hviezdy: jej hmotnosť je približne 0,8 hmotnosti Slnka a hmotnosť jej záhadného náprotivku leží v rozmedzí 4,36 hmotnosti Slnka, čo je takmer presne čierna diera. Keďže tlmený objekt tohto binárneho systému nemožno pozorovať priamo, existuje alternatívna metóda, aj keď menej presvedčivá, čo by to mohlo byť. Je možné, že vedci pozorujú trojitý hviezdny systém, zložený z dvoch husto spojených neutrónových hviezd, okolo ktorých sa točí hviezda, ktorú pozorujeme. Tento scenár vyžaduje, aby každá husto prepojená hviezda bola aspoň dvakrát tak hmotná ako Slnko, pričom takýto binárny systém ešte nikdy nebol pozorovaný.

Nedávne detekcie rádiových a röntgenových zdrojov v guľových hviezdokopách, ako aj nález signálov gravitačných vĺn v roku 2016 vytvorených zlúčením dvoch čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou, naznačujú, že tieto relatívne malé čierne diery môžu byť v hviezdokopách rozšírenejšie. ako sa predtým myslelo.

„Až donedávna sme predpokladali, že takmer všetky čierne diery by mali po krátkom čase zmiznúť z guľových hviezdokôp a že systémy ako tento by ani nemali existovať! Ale v skutočnosti to tak nie je. Náš objav je prvým priamym pozorovaním gravitačných účinkov čiernej diery s hmotnosťou hviezdy v guľovej hviezdokope. Tento objav nám pomôže pochopiť vznik takýchto skupín, vývoj čiernych dier a binárnych hviezdnych systémov – životne dôležité v kontexte pochopenia zdrojov gravitačných vĺn.

Tím Hubbleovho teleskopu vydáva každý rok úžasnú fotografiu na oslavu výročia vypustenia vesmírneho teleskopu 24. apríla 1990. Tentoraz svetu predstavili fotografiu známej hmloviny Konská hlava, ktorá sa nachádza v súhvezdí Orion, 1500 svetelných rokov od Zeme.

NGC 5194

Táto veľká galaxia s dobre vyvinutou špirálovou štruktúrou mohla byť prvou objavenou špirálovou hmlovinou. Je jasne vidieť, že jej špirálové ramená a prachové pásy prechádzajú pred jej spoločnou galaxiou NGC 5195 (vľavo). Tento pár je vzdialený asi 31 miliónov svetelných rokov a oficiálne patrí do malého súhvezdia Canes Venatici.

Špirálová galaxia M33

Stredne veľká galaxia z Miestnej skupiny. M33 sa tiež nazýva galaxia Triangulum podľa súhvezdia, v ktorom sa nachádza. Asi 4-krát menšia (v polomere) ako naša galaxia Mliečna dráha a galaxia v Androméde (M31), M33 je oveľa väčšia ako mnohé trpasličie galaxie. Kvôli svojej blízkosti k M31 je M33 niektorými považovaný za satelit tejto masívnejšej galaxie. M33 nie je ďaleko od Mliečnej dráhy, jej uhlové rozmery sú viac ako dvojnásobkom rozmerov Mesiaca v splne, t.j. je dobre viditeľný s dobrým ďalekohľadom.

Stephen's Quintet

Táto skupina galaxií sa nazýva Stefan Quintet. Na kozmickom tanci sa však zúčastňujú iba štyri galaxie z tejto skupiny, ktoré sa od nás nachádzajú 300 miliónov svetelných rokov, pričom sa teraz k sebe približujú a potom od seba vzďaľujú. Nájsť ho je celkom jednoduché. Štyri interagujúce galaxie majú žltkastú farbu a majú skrútené slučky a chvosty tvarované ničivými prílivovými gravitačnými silami. Modrastá galaxia v ľavom hornom rohu obrázku je oveľa bližšie ako ostatné, len 40 miliónov svetelných rokov od nás.

Galaxia Andromeda

Galaxia Andromeda je z obrovských galaxií najbližšie k našej Mliečnej dráhe. S najväčšou pravdepodobnosťou naša galaxia vyzerá približne rovnako ako táto. Stovky miliárd hviezd, ktoré tvoria galaxiu Andromeda, spolu vytvárajú viditeľnú difúznu žiaru. Jednotlivé hviezdy na obrázku sú v skutočnosti hviezdy v našej galaxii, oveľa bližšie ako vzdialený objekt.

Lagúna hmloviny

Jasná hmlovina Lagúna obsahuje mnoho rôznych astronomických objektov. Medzi mimoriadne zaujímavé objekty patrí jasná otvorená hviezdokopa a niekoľko aktívnych oblastí tvorby hviezd.

Hmlovina mačacie oko

Hmlovina Mačacie oko je jednou z najznámejších planetárnych hmlovín na oblohe. Jeho strašidelne symetrické tvary sú viditeľné v strede tohto veľkolepého obrázku vo falošných farbách, špeciálne upraveného tak, aby ukázal obrovské, ale veľmi slabé halo plynného materiálu s priemerom asi tri svetelné roky.

Súhvezdie Chameleón

Malé súhvezdie Chameleón sa nachádza v blízkosti južného pólu sveta. Obrázok odhaľuje úžasné črty skromného súhvezdia, ktoré je plné prašných hmlovín a farebných hviezd. Po poli sú roztrúsené modré reflexné hmloviny.

Hmlovina Sh2-136

Kozmické prachové oblaky slabo žiariace odrazeným svetlom hviezd. Ďaleko od našich známych miest na planéte Zem sa skrývajú na okraji komplexu molekulárnych oblakov Cepheus Halo, 1200 svetelných rokov od nás. Hmlovina Sh2-136, ktorá sa nachádza blízko stredu poľa, je jasnejšia ako iné strašidelné vízie. Má viac ako dva svetelné roky a je viditeľný aj v infračervenom svetle.

Hmlovina Konská hlava a Svetelná hmlovina Orión

Nachádzajú sa vo vzdialenosti 1500 svetelných rokov od nás v smere najznámejšieho nebeského súhvezdia. A na dnešnej nádhernej zloženej fotografii hmloviny zaberajú opačné rohy. Známa hmlovina Konská hlava je malý tmavý oblak v tvare konskej hlavy, ktorý sa týči na pozadí červeného žiariaceho plynu v ľavom dolnom rohu obrázku.

krabia hmlovina

Tento zmätok zostal po výbuchu hviezdy. Krabia hmlovina je výsledkom výbuchu supernovy, ktorý bol pozorovaný v roku 1054 nášho letopočtu. Pozostatok supernovy je naplnený tajomnými vláknami. Vlákna nie sú zložité len na pohľad. Krabia hmlovina má priemer desať svetelných rokov. V samom strede hmloviny sa nachádza pulzar – neutrónová hviezda s hmotnosťou rovnajúcou sa hmotnosti Slnka, ktorá sa zmestí na plochu o veľkosti malého mesta.

Mirage z gravitačnej šošovky

Jasná červená galaxia (LRG), ktorá je tu zobrazená, má svoje gravitačné skreslenie svetla zo vzdialenejšej modrej galaxie. Najčastejšie takéto skreslenie svetla vedie k vzniku dvoch obrazov vzdialenej galaxie, no v prípade veľmi presnej superpozície galaxie a gravitačnej šošovky sa obrazy spájajú do podkovy – takmer uzavretého prstenca. Tento efekt predpovedal Albert Einstein pred 70 rokmi.

Star V838 po

Z neznámych dôvodov sa v januári 2002 vonkajšia obálka hviezdy V838 Mon náhle rozšírila, čím sa stala najjasnejšou hviezdou v celej Mliečnej dráhe. Potom opäť zoslabla, tiež náhle. Astronómovia nikdy predtým nevideli hviezdnu erupciu, ako je táto.

Zrodenie planét

Ako sa tvoria planéty? Aby sa to pokúsilo zistiť, Hubblov vesmírny teleskop dostal za úlohu pozrieť sa zblízka na jednu z najzaujímavejších zo všetkých hmlovín na oblohe, Veľkú hmlovinu Orion. Hmlovinu Orion je možné vidieť voľným okom v blízkosti pásu súhvezdia Orion. Vložky na tejto fotografii ukazujú početné proplydy, z ktorých mnohé sú hviezdne škôlky, ktoré pravdepodobne hostí planetárne systémy vo formácii.

Hviezdokopa R136

V strede hviezdotvornej oblasti 30 Doradus je gigantický zhluk najväčších, najhorúcejších a najhmotnejších hviezd, ktoré poznáme. Tieto hviezdy tvoria hviezdokopu R136 na tomto obrázku vo viditeľnom svetle z modernizovaného Hubbleovho vesmírneho teleskopu.

NGC 253

Brilantná NGC 253 je jednou z najjasnejších špirálových galaxií, aké vidíme, a zároveň jednou z najprašnejších. Niektorí ju nazývajú „galaxia strieborného dolára“, pretože v malom ďalekohľade má príslušný tvar. Iní ju jednoducho nazývajú „Galaxia sochárov“, pretože leží v južnom súhvezdí Sochár. Táto prašná galaxia je vzdialená 10 miliónov svetelných rokov.

Galaxy M83

M83 je jednou z najbližších špirálových galaxií k nám. Z diaľky, ktorá nás delí od 15 miliónov svetelných rokov, vyzerá úplne obyčajne. Ak sa však najväčšími ďalekohľadmi pozrieme bližšie na stred M83, táto oblasť sa nám javí ako búrlivé a hlučné miesto.

Prsteň hmloviny

Naozaj to vyzerá ako prsteň na oblohe. Preto pred stovkami rokov astronómovia pomenovali túto hmlovinu podľa jej nezvyčajného tvaru. Prstencová hmlovina má aj označenie M57 a NGC 6720. Prstencová hmlovina je klasifikovaná ako planetárna hmlovina, ide o plynové oblaky, ktoré hviezdy podobné Slnku na konci svojho života vyvrhnú. Jeho veľkosť presahuje priemer. Toto je jeden z prvých obrázkov Hubblea.

Stĺp a trysky v hmlovine Carina

Tento kozmický stĺp plynu a prachu je široký dva svetelné roky. Štruktúra sa nachádza v jednej z najväčších oblastí tvoriacich hviezdy v našej Galaxii, v hmlovine Carina, ktorá je viditeľná na južnej oblohe a je od nás vzdialená 7500 svetelných rokov.

Stred guľovej hviezdokopy Omega Centauri

V strede guľovej hviezdokopy Omega Centauri sú hviezdy desaťtisíckrát hustejšie ako hviezdy v blízkosti Slnka. Obrázok ukazuje veľa slabých žlto-bielych hviezd, menších ako naše Slnko, niekoľko oranžových červených obrov, ako aj občasné modré hviezdy. Ak sa náhle zrazia dve hviezdy, môže vzniknúť jedna hmotnejšia hviezda alebo vytvoria nový binárny systém.

Obrovská hviezdokopa skresľuje a rozdeľuje obraz galaxie

Mnohé z nich sú obrazy jedinej nezvyčajnej, guľôčkovitej galaxie s modrým prstencom, ktorá sa náhodou nachádza za obrovskou kopou galaxií. Podľa nedávnych výskumov sa celkovo na obrázku dá nájsť minimálne 330 snímok jednotlivých vzdialených galaxií. Táto úžasná fotografia kopy galaxií CL0024+1654 bola urobená vesmírnym teleskopom. Hubble v novembri 2004.

Hmlovina Trifid

Krásna viacfarebná hmlovina Trifid vám umožní preskúmať kozmické kontrasty. Tiež známy ako M20 a nachádza sa asi 5 000 svetelných rokov ďaleko v súhvezdí Strelca bohatom na hmloviny. Veľkosť hmloviny je asi 40 svetelných rokov.

Kentaurus A

Centrálnu oblasť aktívnej galaxie Centaurus A obklopuje fantastický zväzok mladých modrých hviezdokôp, obrovské žiariace oblaky plynu a tmavé prachové pásy. Centaurus A je blízko Zeme vo vzdialenosti 10 miliónov svetelných rokov.

Motýlia hmlovina

Jasné zhluky a hmloviny na nočnej oblohe planéty Zem sú často pomenované po kvetoch alebo hmyze a NGC 6302 nie je výnimkou. Centrálna hviezda tejto planetárnej hmloviny je mimoriadne horúca a jej povrchová teplota sa pohybuje okolo 250 000 stupňov Celzia.

supernova

Snímka supernovy, ktorá vybuchla v roku 1994 na okraji špirálovej galaxie.

Dve zrážajúce sa galaxie so zlúčenými špirálovými ramenami

Nad veľkou špirálovou galaxiou z páru NGC 6050 a naľavo od nej možno vidieť tretiu galaxiu, ktorá sa pravdepodobne tiež zúčastňuje interakcie. Všetky tieto galaxie sú vzdialené asi 450 miliónov svetelných rokov v zhluku galaxií Herkules. V tejto vzdialenosti obraz zaberá viac ako 150 000 svetelných rokov. A hoci sa tento pohľad zdá celkom nezvyčajný, vedci dnes už vedia, že zrážky a následné splynutia galaxií nie sú ničím výnimočným.

Špirálová galaxia NGC 3521

Nachádza sa vo vzdialenosti len 35 miliónov svetelných rokov od nás v smere súhvezdia Leva. Galaxia, ktorá zaberá 50 000 svetelných rokov, má rysy, ako sú rozstrapkané, nepravidelné špirálové ramená zdobené prachom, ružovkasté hviezdotvorné oblasti a zhluky mladých, modrastých hviezd.

Vyhrievaný plyn

Hoci táto nezvyčajná odľahlá hodnota bola prvýkrát videná na začiatku dvadsiateho storočia, jej pôvod je stále predmetom diskusie. Vyššie uvedený obrázok, urobený v roku 1998 Hubbleovým vesmírnym teleskopom, jasne ukazuje detaily štruktúry výtrysku. Najpopulárnejšia hypotéza naznačuje, že zdrojom vyvrhnutia bol zohriaty plyn obiehajúci okolo masívnej čiernej diery v strede galaxie.

Galaxia Sombrero

Vzhľad galaxie M104 pripomína klobúk, a preto sa nazývala galaxia Sombrero. Obrázok ukazuje zreteľné tmavé prachové pásy a jasné halo hviezd a guľových hviezdokôp. Dôvody, prečo galaxia Sombrero vyzerá ako klobúk, sú nezvyčajne veľká centrálna hviezdna vydutina a husté tmavé pásy prachu umiestnené na disku galaxie, ktoré môžeme vidieť takmer zboku.

M17 detailný pohľad

Tieto fantastické vlnové útvary, ktoré sú formované hviezdnym vetrom a žiarením, sa nachádzajú v hmlovine M17 (hmlovina Omega) a sú súčasťou oblasti tvorby hviezd. Hmlovina Omega leží v súhvezdí Strelca bohatom na hmlovinu a je vzdialená 5 500 svetelných rokov. Roztrhané zhluky hustého a studeného plynu a prachu sú osvetlené žiarením hviezd na obrázku vpravo hore, v budúcnosti sa môžu stať miestami vzniku hviezd.

IRAS 05437+2502

Čo osvetľuje hmlovinu IRAS 05437+2502? Zatiaľ neexistuje definitívna odpoveď. Obzvlášť záhadný je jasný oblúk v tvare obráteného V, ktorý vymedzuje horný okraj medzihviezdnych oblakov prachu podobných horám blízko stredu snímky. Celkovo vzaté, táto strašidelná hmlovina obsahuje malú oblasť tvorby hviezd vyplnenú tmavým prachom. Prvýkrát ju bolo možné vidieť na infračervených snímkach satelitu IRAS v roku 1983. Tu je zobrazená nádherná, nedávno zverejnená snímka, ktorú urobil Hubbleov vesmírny teleskop. Hoci ukazuje veľa nových detailov, dôvod vzniku jasného a jasného oblúka sa nepodarilo zistiť.

Na nočnej oblohe za jasného počasia môžete vidieť veľa malých svietiacich svetiel - hviezd. V skutočnosti môžu byť ich veľkosti obrovské a stovky alebo dokonca tisíckrát väčšie ako veľkosť Zeme. Môžu existovať oddelene, ale niekedy tvoria hviezdokopu.

čo sú hviezdy?

Hviezda je obrovská plynová guľa. Dokáže ho držať sila vlastnej gravitácie. Hmotnosť hviezdy je zvyčajne väčšia ako hmotnosť planét. V ich vnútri prebiehajú termonukleárne reakcie, ktoré prispievajú k emisii svetla.

Hviezdy sú tvorené predovšetkým z vodíka a hélia, ako aj z prachu. Ich vnútorná teplota môže dosiahnuť milióny Kelvinov, hoci vonkajšia je oveľa nižšia. Hlavné charakteristiky na meranie týchto plynových gúľ sú: hmotnosť, polomer a svietivosť, teda energia.

Voľným okom môže človek vidieť približne šesťtisíc hviezd (tritisíc na každej pologuli). Najbližšie k Zemi vidíme len cez deň – to je Slnko. Nachádza sa vo vzdialenosti 150 miliónov kilometrov. Najbližšia hviezda k našej slnečnej sústave sa nazýva Proxima Centauri.

Zrodenie hviezd a hviezdokôp

Prach a plyn, ktoré sú prítomné v neobmedzenom množstve, je možné pri pôsobení stlačiť. Čím pevnejšie sú stlačené, tým vyššia je teplota vo vnútri. Kondenzáciou hmota naberá na hmotnosti a ak to stačí na uskutočnenie jadrovej reakcie, potom sa objaví hviezda.

Z oblaku plynu a prachu často vzniká niekoľko hviezd naraz, ktoré sa navzájom zachytávajú a vytvárajú hviezdne sústavy. Existujú teda dvojité, trojité a iné systémy. Viac ako desať hviezd tvorí zhluk.

Hviezdokopa je skupina hviezd spoločného pôvodu, ktoré sú navzájom spojené gravitáciou a v poli galaxií sa pohybujú ako jeden celok. Delia sa na sférické a rozptýlené. Okrem hviezd môžu hviezdokopy obsahovať plyn a prach. Skupiny nebeských telies, ktoré sú spojené spoločným pôvodom, ale nie sú spojené gravitáciou, sa nazývajú hviezdne asociácie.

História objavov

Ľudia sledovali nočnú oblohu už od pradávna. Dlho sa však verilo, že nebeské telesá sú rovnomerne rozmiestnené v rozlohách vesmíru. V 18. storočí astronóm William Herschel opäť spochybnil vedu, keď povedal, že niektoré oblasti majú jednoznačne viac hviezd ako iné.

O niečo skôr si jeho kolega Charles Messier všimol existenciu hmlovín na oblohe. Herschel, ktorý ich pozoroval cez ďalekohľad, zistil, že to tak nebolo vždy. Videl, že niekedy je hviezdna hmlovina zhlukom hviezd, ktoré sa pri pohľade voľným okom javia ako škvrny. To, čo našiel, nazval „hromady“. Neskôr sa pre tieto javy galaxie vymyslel iný názov – hviezdokopy.

Herschelovi sa podarilo opísať asi dvetisíc zhlukov. V 19. storočí astronómovia zistili, že sa líšia tvarom a veľkosťou. Potom boli identifikované guľové a otvorené hviezdokopy. Podrobné štúdium týchto javov sa začalo až v 20. storočí.

otvorené zhluky

Medzi sebou sa hviezdokopy líšia počtom hviezd a tvarom. Otvorená hviezdokopa môže obsahovať desať až niekoľko tisíc hviezd. Sú dosť mladí, ich vek môže byť len niekoľko miliónov rokov. Takáto hviezdokopa nemá jasne definované hranice, zvyčajne sa nachádza v špirálových a nepravidelných galaxiách.

V našej galaxii bolo objavených asi 1100 hviezdokôp. Nežijú dlho, pretože ich gravitačné spojenie je slabé a môže sa ľahko prerušiť prechodom v blízkosti oblakov plynu alebo iných zhlukov. "Stratené" hviezdy sa stávajú slobodnými.

Zhluky sa často nachádzajú na špirálových ramenách a v blízkosti galaktických rovín, kde je koncentrácia plynu väčšia. Majú nerovné, beztvaré okraje a husté, dobre ohraničené jadro. Otvorené hviezdokopy sú klasifikované podľa ich hustoty, rozdielov v jasnosti vnútorných hviezd a ich odlišnosti v porovnaní s ich okolím.

guľové hviezdokopy

Na rozdiel od otvorených hviezdokôp majú guľové hviezdokopy zreteľný sférický tvar. Ich hviezdy sú oveľa pevnejšie viazané gravitáciou a otáčajú sa okolo galaktického centra a fungujú ako satelity. Vek týchto zhlukov je mnohonásobne vyšší ako vek rozptýlených, v rozmedzí od 10 miliárd rokov a viac. No čo do počtu sú výrazne podradné, v našej galaxii bolo doteraz objavených asi 160 guľových hviezdokôp.

Vysoká hustota hviezd v zhluku často vedie ku kolíziám. V dôsledku toho môžu byť vytvorené nezvyčajné triedy svietidiel. Napríklad, keď sa členovia binárnej sústavy spoja, vznikne modrá bludná hviezda. Je oveľa teplejšia ako iné modré hviezdy a členovia hviezdokopy. Zrážky môžu produkovať aj iné exotiky vesmíru, ako sú nízkohmotné röntgenové dvojhviezdy a milisekundové pulzary.

hviezdne asociácie

Na rozdiel od hviezdokôp nie sú asociácie hviezd spojené spoločným gravitačným poľom, niekedy je prítomné, ale jeho sila je príliš malá. Objavili sa v rovnakom čase a majú malý vek, dosahujúci desiatky miliónov rokov.

Hviezdne asociácie sú väčšie ako mladé otvorené hviezdokopy. Vo vesmíre sú vzácnejšie a ich zloženie zahŕňa až stovky hviezd. Asi tucet z nich sú horúci obri.

Slabé gravitačné pole nedovoľuje hviezdam zostať v asociácii dlhší čas. Na rozpad potrebujú niekoľko stotisíc až milión rokov – podľa astronomických noriem je to zanedbateľné. Preto sa hviezdne združenia nazývajú dočasné formácie.

Známe zhluky

Celkovo bolo objavených niekoľko tisíc zhlukov hviezd, z ktorých niektoré sú viditeľné aj voľným okom. Najbližšie k Zemi sú otvorené hviezdokopy Plejády (Stozhary) a Hyády, ktoré sa nachádzajú v Prvá obsahuje asi 500 hviezd, z ktorých je len sedem rozlíšiteľných bez špeciálnej optiky. Hyades sa nachádza neďaleko Aldebaran a obsahuje asi 130 jasných a 300 slabo horiacich členov.

Otvorená hviezdokopa je tiež jednou z najbližších. Volá sa Jasle a obsahuje viac ako dvesto členov. Mnohé charakteristiky škôlky a hyád sa zhodujú, takže existuje možnosť, že sú vytvorené z rovnakého oblaku plynu a prachu.

Hviezdokopa v súhvezdí Coma Berenices na severnej pologuli je ľahko rozlíšiteľná ďalekohľadom. Toto je guľová hviezdokopa M 53, objavená už v roku 1775. Je vzdialená viac ako 60 000 svetelných rokov. Kopa je jednou z najvzdialenejších od Zeme, aj keď je ľahko rozlíšiteľná ďalekohľadom. Nachádza sa v ňom obrovské množstvo guľových hviezdokôp

Záver

Hviezdokopy sú veľké skupiny hviezd, ktoré držia pohromade gravitačné sily. Ich počet je od desiatich do niekoľkých miliónov hviezd, ktoré majú spoločný pôvod. V zásade sa rozlišujú guľové a otvorené hviezdokopy, ktoré sa líšia tvarom, zložením, veľkosťou, počtom členov a vekom. Okrem nich existujú dočasné zhluky nazývané hviezdne asociácie. Ich gravitačné spojenie je príliš slabé, čo nevyhnutne vedie k rozpadu a vzniku obyčajných jednotlivých hviezd.

Galaxia je obrovská zbierka hviezd. Celý vesmír viditeľný zo Zeme pozostáva z takýchto útvarov, z ktorých každý má miliardy svietidiel. Je to ako žiariace ostrovy v nekonečnej čiernej priepasti. Všetky tieto „ostrovčeky“ majú tvar sploštený k okrajom. To znamená, že v strede je pozorované zhrubnutie a hviezdokopa sa smerom k okrajom stenčuje. Hviezdne „ostrovy“ sa nachádzajú v rôznych vzdialenostiach od seba. Najbližší sú združení v skupinách. Takéto skupiny sú tzv nadkopy galaxií.

Napríklad planéta Zem je súčasťou slnečnej sústavy. To je zase neoddeliteľnou súčasťou Mliečnej dráhy a považuje sa to za súčasť Superklastre Panny. Tento obrovský útvar zahŕňa aj hmlovinu Andromeda a galaxiu Triangulum. Sú to obrovské hviezdne obry. A okrem nich sú tu malé hviezdne ostrovčeky, ktorých je dnes asi 60. Všetky patria do miestnej skupiny a celkovo je do nadkopy Panna zaradených asi 2 tisíc galaxií. Túto hviezdnu hojnosť je možné prekonať z konca na koniec za 200 miliónov svetelných rokov.

Klasifikácia galaxií

Všetky galaxie bez výnimky sú klasifikované podľa typu. Sú štyri: eliptické (E), šošovkovité (SO), špirálové (S), nepravidelné (Ir).

Eliptický majú guľovú štruktúru so zreteľne klesajúcim jasom smerom k okrajom. Medzi sebou sa líšia stupňom kompresie. Čím je vyššia, tým vyššia je rýchlosť otáčania. Pozoruhodnou vlastnosťou je absencia oblakov prachu. Z vesmíru sú zvyčajne viditeľné ako tmavé pruhy a škvrny.

Špirála pozostávajú z jadra (vydutia) a ramien, čo sú husté zhluky hviezd. Medzi nimi sa rozprestierajú oblaky plynu a prachu a pozorujú sa aj husté nahromadenia plynu a hviezd. Tieto útvary majú tvar disku a sú obklopené svietiacou guľou (halo). Predstavuje riedky plyn, hviezdy a tmavú hmotu. Rýchlosť rotácie takýchto galaxií je vysoká. V nich sa pozorujú aktívne procesy tvorby hviezd. K týmto hviezdokopám patrí aj Mliečna dráha. V jednom z jeho ramien (rameno Orionu) rotuje naše Slnko.

Lentikulárny pripomínajúce špirálu. Majú vydutie, ale nemajú rukávy. Vo viditeľnej časti vesmíru je takýchto útvarov asi 15 %. Zboku vyzerajú ako jasné zahustenie, obklopené slabo svietiacou plochou svätožiarou.

nesprávne sú produktom deformácie špirálových alebo eliptických galaxií. Obrovské sily gravitácie im dali chaotický tvar, v ktorom nie je možné odhaliť jasne definované jadro a ramená. Dochádza k veľkej akumulácii oblakov plynu a prachu. Z celkového počtu jasných kozmických „ostrovov“ takýchto hviezdokôp je asi 25 %.

Hmota galaxie a temná hmota

Hmota galaxie sa skladá z množstva miliárd hviezd, oblakov plynu a prachu a halo. Hlavná váha svätožiary je temná hmota. Ide o záhadnú entitu, ktorá obsahuje hypotetické vesmírne objekty. Ich hmotnosť je 95% celkovej hmotnosti vesmíru. Ich neviditeľná prítomnosť je indikovaná gravitáciou. To znamená, že temná hmota ovplyvňuje svietidlá viditeľné ľudským okom.

To je vyjadrené v neprirodzene vysokej rýchlosti pohybu hviezd nachádzajúcich sa na okraji galaktického disku. Zdá sa, že ich urýchľuje nejaká neznáma sila. A len veľká masa môže vzniknúť. Preto existuje, ale nijako neprejavuje elektromagnetické žiarenie. Preto neexistuje žiadne gama žiarenie, žiadne ultrafialové, žiadne infračervené žiarenie, žiadne viditeľné svetlo. Je tu len pevná tma, ktorú ľudské oko vníma. Temná hmota je charakteristická pre všetky typy galaxií. Líši sa len v percentách od svetelnej hmoty.

Obrovské oblaky plynu a prachu sú zónami, v ktorých sa rodia nové hviezdy. Niektoré z týchto oblakov majú vysokú teplotu, takže sú dobre viditeľné v ďalekohľadoch. Napríklad v súhvezdí Orion je obrovská hmlovina, ktorú možno vidieť aj voľným okom. Ale formácie studeného plynu a prachu absorbujú svetlo, takže vyzerajú ako čierne ponory medzi žiariacimi nespočetnými hviezdami.

Rozloženie hviezd, a teda aj svietivosť a hmotnosť v hviezdokopách je nerovnomerné. V strede je hustota maximálna a bližšie k okrajom klesá. Existujú guľové hviezdokopy s priemerom stoviek svetelných rokov. Supernovy neustále vybuchujú. Existuje veľa čiernych dier, ktoré sa tvoria najmä v mieste zhasnutých masívnych hviezd. Napríklad v Mliečnej dráhe je ich asi 100 miliónov.

Vznik galaxií a ich vývoj

Ako vznikajú galaxie?? Spočiatku existuje primárna látka alebo obrovský oblak plynu a prachu. V nej dochádza pod vplyvom dynamických procesov spôsobených gravitačnými silami k oddeľovaniu galaktických skupín. Tieto skupiny sa začínajú zmenšovať a postupne sa menia na hviezdne systémy. Samotné hviezdy vznikajú tiež stláčaním oblakov plynu a prachu.

Zvyšuje sa hustota a teplota. Nakoniec stúpajú do takej miery, že začína termonukleárna reakcia. Takto sa na oblohe objavuje hviezda alebo slnko. Hviezdy prichádzajú v prvej, druhej a tretej generácii. Hviezdy prvej generácie majú vysoký obsah vodíka a hélia. Existuje však málo nečistôt z ťažkých prvkov. V hviezdach druhej generácie je koncentrácia ťažkých prvkov významnejšia, pretože vznikajú neskôr z plynu, ktorý je už obohatený o ťažké prvky.

Hviezdy sa rodia a galaxia sa zmenšuje. Získava ramená, v ktorých pokračuje proces vzniku sĺnk. Ide už o vychádzajúce hviezdy tretej generácie. Práve k nim patrí aj naše rodné Slnko.

Nakoniec hviezdokopa nadobudne špirálovitý tvar a plynové a prachové oblaky sa začnú vyčerpávať. Prechádzajú miliardy rokov a špirálovitý tvar sa mení na šošovkovitý, keď sa zásoby plynu a prachu vyčerpávajú. Preto rukávy zmiznú a žiara hviezd zoslabne.

Galaxie svojim vekom zodpovedajú veku vesmíru a ako viete, ten sa rozširuje. Jeho vek sa odhaduje na 13,5 miliardy rokov a jeho existencia sa začala po Veľkom tresku. Práve vďaka nemu vznikla väčšina vesmírnych objektov.

Ako sa skončí rozširovanie nášho vesmíru?? Sú tu dve predpovede. V prvom prípade sa expanzia po určitom čase skončí a príťažlivé sily začnú sťahovať hviezdne systémy späť na hromadu. Keď sa všetka hmota vesmíru spojí, opäť bude nasledovať Veľký tresk a zrodí sa nový vesmír. V druhom prípade sa obrie zhluky hviezd rozptýlia navždy.

Kde končí vesmír? Tu môžeme nakresliť analógiu so Zemou. Pohybom po celú dobu jedným smerom sa môžete vrátiť do východiskového bodu. Zdá sa, že to isté sa deje vo vesmíre. Len samotný priestor je v ňom zakrivený. Preto neexistuje žiadna hrana ako taká.

Existuje inteligentný život v iných hviezdnych systémoch?? Vo vesmíre sú bilióny hviezd a okolo nich sa točia planéty. Je možné, že na niektorých z nich je život, podobne ako na Zemi. Ale vzhľadom na obrovské vzdialenosti je veľmi ťažké odhaliť centrá mysle. Zostáva teda len dúfať v prípad Jeho Veličenstva.

Možno „spravodlivý vietor“ privedie predstaviteľov vysoko rozvinutej civilizácie do oblasti Mliečnej dráhy a dokonca aj do ramena Orionu. Vtedy pozemšťania uvidia mimozemšťanov v celej ich pôvodnej nádhere. Bude to najväčšia udalosť v dejinách ľudstva.

Článok napísal Alexander Shcherbakov

Ako sa volá naša galaxia?

Galaxia je obrovská zbierka hviezd, planét, plynov a prachu, ktoré tvoria niečo ako ostrov, ktorý sa pomaly otáča vo vesmíre.

Mliečna dráha je názov našej Galaxie a naša slnečná sústava (Slnko a planéty, ktoré sa okolo nej otáčajú) je len zrnkom piesku v tomto obrovskom oceáne hviezd.

Mliečna dráha má asi 100 000 hviezd, nehovoriac o malých planétach a satelitoch. Má tvar disku, ktorý hodí športovec. Najväčšia hviezdokopa je v strede galaxie. Naša galaxia je obrovská, lúčom svetla (pri ich obrovskej rýchlosti) by trvalo 100 000 rokov, kým by prešli z jedného konca na druhý, no stále je to jedna z miliónov galaxií vo vesmíre.

Najbližšia galaxia k nám je hmlovina Andromeda. Svetlo bude potrebovať 1,5 milióna svetelných rokov, aby prekonalo vzdialenosť, ktorá nás delí. Ak chcete vedieť, aká je Mliečna dráha, pozrite sa na oblohu za jasnej letnej noci. Na oblohe uvidíte širokú hviezdnu cestu, podobnú pásu bieleho plynu.