Ile galaktyk jest obecnie znanych? Liczba galaktyk we Wszechświecie

Ci, którzy mają choć trochę pojęcia o Wszechświecie, doskonale wiedzą, że kosmos jest w ciągłym ruchu. Wszechświat rozszerza się z każdą sekundą, staje się coraz większy. Inna sprawa, że ​​w skali ludzkiego postrzegania świata dość trudno jest zrozumieć ogrom tego, co się dzieje i wyobrazić sobie strukturę Wszechświata. Oprócz naszej galaktyki, w której znajduje się Słońce i my, istnieją dziesiątki, setki innych galaktyk. Nikt nie zna dokładnej liczby odległych światów. Ile galaktyk znajduje się we Wszechświecie, można poznać jedynie w przybliżeniu, tworząc matematyczny model kosmosu.

Dlatego biorąc pod uwagę wielkość Wszechświata, możemy łatwo założyć, że dziesiątki, setki miliardów lat świetlnych od Ziemi istnieją światy podobne do naszego.

Przestrzeń i światy, które nas otaczają

Nasza galaktyka, która otrzymała piękną nazwę „Droga Mleczna”, była zdaniem wielu naukowców centrum wszechświata zaledwie kilka wieków temu. W rzeczywistości okazało się, że to tylko część Wszechświata i istnieją inne galaktyki różnych typów i rozmiarów, duże i małe, niektóre dalej, inne bliżej.

W przestrzeni wszystkie obiekty są ze sobą ściśle powiązane, poruszają się w określonej kolejności i zajmują wyznaczone miejsce. Znane nam planety, znane nam gwiazdy, czarne dziury i sam nasz Układ Słoneczny znajdują się w Drodze Mlecznej. Nazwa nie jest przypadkowa. Nawet starożytni astronomowie, obserwując nocne niebo, porównali otaczającą nas przestrzeń do mlecznego toru, na którym tysiące gwiazd wyglądają jak krople mleka. Galaktyka Drogi Mlecznej, niebieskie obiekty galaktyczne w naszym polu widzenia, tworzą pobliski kosmos. To, co być może jest poza zasięgiem teleskopów, stało się znane dopiero w XX wieku.

Kolejne odkrycia, które rozszerzyły nasz kosmos do rozmiarów Metagalaktyki, doprowadziły naukowców do teorii Wielkiego Wybuchu. Wspaniały kataklizm miał miejsce prawie 15 miliardów lat temu i stał się impulsem do rozpoczęcia procesów formowania się Wszechświata. Jeden etap substancji został zastąpiony innym. Z gęstych obłoków wodoru i helu zaczęły powstawać pierwsze początki Wszechświata - protogalaktyki składające się z gwiazd. Wszystko to wydarzyło się w odległej przeszłości. Światło wielu ciał niebieskich, które możemy obserwować w najsilniejszych teleskopach, to jedynie pożegnalne powitanie. Miliony gwiazd, jeśli nie miliardy, rozsiane po naszym niebie, znajdują się miliard lat świetlnych od Ziemi i już dawno przestały istnieć.

Mapa Wszechświata: najbliżsi i najdalsi sąsiedzi

Nasz Układ Słoneczny i inne ciała kosmiczne obserwowane z Ziemi to stosunkowo młode formacje strukturalne i nasi najbliżsi sąsiedzi w rozległym Wszechświecie. Przez długi czas naukowcy wierzyli, że galaktyką karłowatą najbliższą Drogi Mlecznej jest Wielki Obłok Magellana, położony zaledwie 50 kiloparseków. Dopiero niedawno poznaliśmy prawdziwych sąsiadów naszej galaktyki. W konstelacji Strzelca i konstelacji Wielkiego Psa znajdują się małe galaktyki karłowate, których masa jest 200-300 razy mniejsza niż masa Drogi Mlecznej, a odległość do nich wynosi nieco ponad 30-40 tysięcy lat świetlnych.

Są to jedne z najmniejszych obiektów uniwersalnych. W takich galaktykach liczba gwiazd jest stosunkowo niewielka (rzędu kilku miliardów). Z reguły galaktyki karłowate stopniowo łączą się lub są pochłaniane przez większe formacje. Prędkość rozszerzającego się Wszechświata, która wynosi 20-25 km/s, nieświadomie doprowadzi sąsiadujące galaktyki do zderzenia. Kiedy to nastąpi i jak się zakończy, możemy się tylko domyślać. Zderzenia galaktyk mają miejsce cały czas i ze względu na przemijalność naszego istnienia nie ma możliwości zaobserwowania tego, co się dzieje.

Andromeda, dwa do trzech razy większa od naszej galaktyki, jest jedną z najbliższych nam galaktyk. Nadal pozostaje jedną z najpopularniejszych wśród astronomów i astrofizyków i znajduje się zaledwie 2,52 miliona lat świetlnych od Ziemi. Podobnie jak nasza galaktyka, Andromeda jest członkiem Lokalnej Grupy Galaktyk. Rozmiar tego gigantycznego kosmicznego stadionu ma średnicę trzech milionów lat świetlnych, a liczba obecnych w nim galaktyk wynosi około 500. Jednak nawet taki olbrzym jak Andromeda wygląda na niski w porównaniu z galaktyką IC 1101.

Ta największa galaktyka spiralna we Wszechświecie znajduje się ponad sto milionów lat świetlnych od nas, a jej średnica wynosi ponad 6 milionów lat świetlnych. Mimo że zawiera 100 bilionów gwiazd, galaktyka składa się głównie z ciemnej materii.

Parametry astrofizyczne i typy galaktyk

Pierwsze eksploracje kosmosu przeprowadzone na początku XX wieku dały wiele do myślenia. Kosmiczne mgławice odkryte przez obiektyw teleskopu, których ostatecznie naliczono ponad tysiąc, były najciekawszymi obiektami we Wszechświecie. Przez długi czas te jasne plamy na nocnym niebie uważano za nagromadzenia gazu będące częścią struktury naszej galaktyki. Edwinowi Hubble'owi w 1924 roku udało się zmierzyć odległość do gromady gwiazd i mgławic i dokonał sensacyjnego odkrycia: mgławice te to nic innego jak odległe galaktyki spiralne, niezależnie wędrujące po skali Wszechświata.

Amerykański astronom jako pierwszy zasugerował, że nasz Wszechświat składa się z wielu galaktyk. Eksploracja kosmosu w ostatniej ćwierci XX wieku, obserwacje wykonane przy użyciu statków kosmicznych i technologii, w tym słynnego teleskopu Hubble'a, potwierdziły te przypuszczenia. Przestrzeń jest nieograniczona, a nasza Droga Mleczna jest daleka od największej galaktyki we Wszechświecie, a ponadto nie jest jej centrum.

Dopiero wraz z pojawieniem się potężnych technicznych środków obserwacji Wszechświat zaczął nabierać wyraźnych konturów. Naukowcy stają przed faktem, że nawet tak ogromne formacje jak galaktyki mogą różnić się budową i strukturą, kształtem i rozmiarem.

Dzięki staraniom Edwina Hubble'a świat otrzymał systematyczną klasyfikację galaktyk, dzieląc je na trzy typy:

• spirala;
• eliptyczny;
• błędny.

Najpopularniejsze typy to galaktyki eliptyczne i spiralne. Należą do nich nasza galaktyka Droga Mleczna, a także sąsiadująca z nami galaktyka Andromeda i wiele innych galaktyk we Wszechświecie.

Galaktyki eliptyczne mają kształt elipsy i są wydłużone w jednym kierunku. Przedmioty te nie mają rękawów i często zmieniają swój kształt. Obiekty te różnią się także wielkością. W przeciwieństwie do galaktyk spiralnych, te kosmiczne potwory nie mają jasno określonego centrum. W takich strukturach nie ma rdzenia.

Zgodnie z klasyfikacją takie galaktyki są oznaczone łacińską literą E. Wszystkie obecnie znane galaktyki eliptyczne dzielą się na podgrupy E0-E7. Podział na podgrupy odbywa się w zależności od konfiguracji: od galaktyk prawie okrągłych (E0, E1 i E2) po obiekty silnie wydłużone o indeksach E6 i E7. Wśród galaktyk eliptycznych znajdują się karły i prawdziwi olbrzymy o średnicach milionów lat świetlnych.

Istnieją dwa podtypy galaktyk spiralnych:

• galaktyki przedstawione w formie skrzyżowanej spirali;
• normalne spirale.

Podtyp pierwszy wyróżnia się następującymi cechami. Kształtem takie galaktyki przypominają regularną spiralę, ale w centrum takiej galaktyki spiralnej znajduje się most (pręt), powodujący powstanie ramion. Takie mosty w galaktyce są zwykle wynikiem fizycznych procesów odśrodkowych, które dzielą jądro galaktyczne na dwie części. Istnieją galaktyki z dwoma jądrami, których tandem tworzy dysk centralny. Kiedy jądra spotykają się, most znika, a galaktyka staje się normalna, z jednym centrum. W naszej galaktyce Drogi Mlecznej, w jednym z ramion, w którym znajduje się nasz Układ Słoneczny, znajduje się również most. Według współczesnych szacunków droga od Słońca do centrum galaktyki wynosi 27 tysięcy lat świetlnych. Grubość ramienia Oriona Łabędzia, w którym znajduje się nasze Słońce i nasza planeta, wynosi 700 tysięcy lat świetlnych.

Zgodnie z klasyfikacją galaktyki spiralne oznaczane są łacińskimi literami Sb. W zależności od podgrupy galaktyki spiralne mają inne oznaczenia: Dba, Sba i Sbc. Różnica między podgrupami zależy od długości pręta, jego kształtu i konfiguracji tulei.

Galaktyki spiralne mogą mieć średnicę od 20 000 do 100 000 lat świetlnych. Nasza galaktyka Droga Mleczna znajduje się w „złotym środku”, a jej rozmiary skłaniają się ku galaktykom średniej wielkości.

Najrzadszym typem są galaktyki nieregularne. Te uniwersalne obiekty to duże gromady gwiazd i mgławic, które nie mają wyraźnego kształtu ani struktury. Zgodnie z klasyfikacją otrzymały one indeksy Im oraz IO. Z reguły struktury pierwszego typu nie mają dysku lub są słabo wyrażone. Często takie galaktyki mają podobne ramiona. Galaktyki posiadające indeksy IO to chaotyczny zbiór gwiazd, obłoków gazu i ciemnej materii. Wybitnymi przedstawicielami tej grupy galaktyk są Wielki i Mały Obłok Magellana.

Wszystkie galaktyki: regularne i nieregularne, eliptyczne i spiralne składają się z bilionów gwiazd. Przestrzeń pomiędzy gwiazdami i ich układami planetarnymi jest wypełniona ciemną materią lub obłokami kosmicznego gazu i cząstek pyłu. W przestrzeniach pomiędzy tymi pustkami znajdują się czarne dziury, duże i małe, które zakłócają idyllę kosmicznego spokoju.

Bazując na istniejącej klasyfikacji i wynikach badań, możemy z pewną pewnością odpowiedzieć na pytanie, ile jest galaktyk we Wszechświecie i jakiego typu są. We Wszechświecie jest więcej galaktyk spiralnych. Stanowią one ponad 55% ogólnej liczby wszystkich obiektów uniwersalnych. Galaktyk eliptycznych jest o połowę mniej – tylko 22% całkowitej liczby. We Wszechświecie istnieje tylko 5% galaktyk nieregularnych podobnych do Wielkiego i Małego Obłoku Magellana. Niektóre galaktyki sąsiadują z nami i znajdują się w polu widzenia najpotężniejszych teleskopów. Inne znajdują się w najdalszym kosmosie, gdzie dominuje ciemna materia, a czerń nieskończonej przestrzeni jest lepiej widoczna w obiektywie.

Galaktyki z bliska

Wszystkie galaktyki należą do pewnych grup, które we współczesnej nauce zwykle nazywane są gromadami. Droga Mleczna jest częścią jednej z takich gromad, która zawiera do 40 mniej lub bardziej znanych galaktyk. Sama gromada jest częścią supergromady, większej grupy galaktyk. Ziemia, wraz ze Słońcem i Drogą Mleczną, jest częścią supergromady w Pannie. To jest nasz rzeczywisty adres kosmiczny. Razem z naszą galaktyką w gromadzie w Pannie znajduje się ponad dwa tysiące innych galaktyk, eliptycznych, spiralnych i nieregularnych.

Mapa Wszechświata, na której dziś opierają się astronomowie, daje wyobrażenie o tym, jak Wszechświat wygląda, jaki jest jego kształt i struktura. Wszystkie gromady gromadzą się wokół pustych przestrzeni lub bąbelków ciemnej materii. Możliwe, że ciemna materia i bąbelki są również wypełnione niektórymi obiektami. Być może jest to antymateria, która wbrew prawom fizyki tworzy podobne struktury w innym układzie współrzędnych.

Obecny i przyszły stan galaktyk

Naukowcy uważają, że nie da się stworzyć ogólnego portretu Wszechświata. Mamy wizualne i matematyczne dane o kosmosie, które są w naszym rozumieniu. Prawdziwej skali Wszechświata nie sposób sobie wyobrazić. To, co widzimy przez teleskop, to światło gwiazd, które dociera do nas od miliardów lat. Być może dzisiejszy rzeczywisty obraz jest zupełnie inny. W wyniku kosmicznych kataklizmów najpiękniejsze galaktyki we Wszechświecie mogły już zamienić się w puste i brzydkie obłoki kosmicznego pyłu i ciemnej materii.

Nie można wykluczyć, że w odległej przyszłości nasza galaktyka zderzy się z większym sąsiadem we Wszechświecie lub połknie istniejącą obok galaktykę karłowatą. Jakie będą konsekwencje takich powszechnych zmian, okaże się. Pomimo faktu, że zbieżność galaktyk następuje z prędkością światła, Ziemianie raczej nie będą świadkami powszechnej katastrofy. Matematycy obliczyli, że do śmiertelnego zderzenia pozostało nieco ponad trzy miliardy ziemskich lat. Pytaniem jest, czy w tym czasie na naszej planecie będzie istniało życie.

Inne siły mogą również zakłócać istnienie gwiazd, gromad i galaktyk. Czarne dziury, które wciąż są znane człowiekowi, są w stanie połknąć gwiazdę. Gdzie jest gwarancja, że ​​tak ogromnych rozmiarów potwory, kryjące się w ciemnej materii i próżniach kosmicznych, nie będą w stanie całkowicie połknąć galaktyki?

Ile galaktyk jest we wszechświecie?

Słowa poety są niesamowite: w końcu w tamtych czasach znano tylko jeden układ gwiezdny. I niezależnie od tego, ile gwiazd jest w naszej Galaktyce, ich liczba jest nadal ograniczona - około 100 miliardów.Dopiero na początku ubiegłego wieku astronomowie zdali sobie sprawę, że istnieją światy gwiezdne, które istnieją niezależnie od naszego układu galaktyk, zwane Drogą Mleczną . Mgławica Andromeda jest typowym przykładem sąsiedniego gigantycznego domu gwiezdnego. Wraz z odkryciem innych gwiezdnych „wysp” idea nieskończoności otaczającego nas świata zyskała znaczące poparcie. Wszakże jeśli galaktyka w konstelacji Andromedy jest podobna do naszej, w której znajduje się Układ Słoneczny, to wiele innych galaktyk ma podobną naturę, w których ze względu na odległość od nas naukowcy nie mogą rozważać pojedynczych gwiazd.

Ile galaktyk jest we wszechświecie? Odpowiedź na to pytanie ma ogromne znaczenie dla losów znajdujących się w nim cywilizacji. Jeśli wszystkie galaktyki można „policzyć”, oznacza to, że czas życia Wszechświata musi być ograniczony.

Nasz świat istnieje dzięki temu, że na początku wszystkiego leży przemiana wodoru w hel, która zachodzi we wnętrzu gwiazd. Proces ten został w przenośni opisany w miniaturze przez Harry'ego Martinsona:

Powstał po niewłaściwej stronie czasu

wodór w dyskretnej formie

i zbudowany z atomów

swemu Bogu dom przebiegły.

I na tym świecie teraz żyjemy! Stopniowo gwiazda „...kurczy się, zamarza i unosi się do tych światów, gdzie martwe kule unoszą się niewyraźnie na pustyni jak księżyce”. Tak Siemion Kirsanow pisze o losach gwiazdy w swoim wierszu „Żal”.

Jaka przyszłość czeka świat, w którym gwiazdy, wyczerpawszy zapasy paliwa podtrzymującego ich blask przez dziesiątki miliardów lat, albo zamienią się w zimne obiekty – białe karły, gwiazdy neutronowe, albo staną się czarnymi dziurami?

Oczywiście można obliczyć, że nasza Galaktyka będzie potrzebować stu miliardów lat, aby zamienić się w cmentarz gwiazd. Astronomowie ustalili, że wiek Galaktyki wynosi około 12 miliardów lat. Co się z nim stanie w ciągu następnych dziesięciu miliardów lat? Czy ludzkość naprawdę znajdzie się w naprawdę fantastycznym świecie, w którym zgasły wszystkie gwiazdy? A życie ocalałych cywilizacji będzie wspomagane ciepłem wydobywanym w nieznany nam sposób, np. w kosmicznym piecu, w którym będą się palić przestarzałe gwiazdy.

Ale czy we Wszechświecie zachodzą procesy, które doprowadziłyby do odnowienia wodoru? Jeśli tak, to w Galaktyce musi zachodzić „cykl wodorowy”. A wtedy bardzo trudno byłoby wskazać czas „śmierci” takiego systemu. Ta możliwość pozwoli rozwiniętej cywilizacji podróżować z jednej gwiazdy na drugą, która jeszcze nie zgasła, zapewniając sobie niemal wieczne istnienie. W końcu, jeśli gwiazdy umierają w jednym regionie galaktyki, nowe mogą zaświecić się w innym. Takiego rozumowania potrzebowaliśmy, aby uzasadnić przejście naukowców do rozważań nad właściwościami obiektów znajdujących się poza naszym gwiezdnym domem, czasami w tak ogromnych odległościach, że promień światła z nich wędruje do nas przez miliardy lat. Dla porównania przypomnijmy: wiązka światła potrzebuje nieco ponad 8 minut, aby powiadomić nas o tym, co wydarzyło się na Słońcu. Aby „przesądzić losy” Wszechświata, w tym naszej Galaktyki, należałoby poznać właściwości rozległego świata galaktyk.

Teraz żaden astronom nie może dokładnie powiedzieć, ile galaktyk można zaobserwować na niebie za pomocą nowoczesnych środków. W 1934 roku amerykański astronom Edwin Hubble obliczył, że liczba wysp gwiezdnych, które udało mu się „zobaczyć” za pomocą największego wówczas teleskopu o średnicy zwierciadła 2,5 m, wyniosła ponad 5 milionów. Ale od tego czasu 6-metrowego, kilka 8- m oraz zbudowano dwa 10-metrowe teleskopy. Za pomocą szóstego teleskopu astronomowie mogli już obserwować 1,4 miliarda galaktyk. Oczywiście żaden astronom nie jest w stanie zobaczyć tak wielu obiektów. Z pomocą przyszły obliczenia wykonane na niewielkim obszarze nieba, które następnie zwiększono, biorąc pod uwagę obszar całej sfery niebieskiej.

Ale teleskop kosmiczny, nazwany na cześć E. Hubble'a, ma już do oglądania około 50 000 miliardów galaktyk! Porównaj tę liczbę z liczbą mieszkańców Ziemi - na każdą przypada około 10 000 galaktyk! A w każdej galaktyce jest do 100 miliardów gwiazd. Następnie uwierzcie astrologom, którzy twierdzą, że gwiazdy na niebie decydują o losie każdej osoby na Ziemi. Ale choć podane liczby są duże, wciąż są dalekie od nieskończoności.

Jak zrozumieć wzorce określające wygląd i istotę tak ogromnej liczby obiektów? Oczywiście takie zadanie byłoby niewyobrażalnie trudne, a może nawet niemożliwe, gdyby wszystkie obiekty pozagalaktyczne były inne. Natura okazała się nie na tyle podstępna, aby zaprowadzić astrofizyków w ślepy zaułek. W przenośnym wyrażeniu Williama Herschela „Laboratorium Natury”, jak nazywał świat gwiazd i mgławic, to „ogród”, w którym różne obiekty znajdują się na różnych etapach rozwoju. Niestety, astronomowie nadal nie są w stanie z całą pewnością stwierdzić, które obiekty w tym kosmicznym ogrodzie są młode, a które stare. Mimo to naukowcom udało się podzielić wszystkie galaktyki na typy ponad 70 lat temu. I zrobił to znany już E. Hubble. Wiosną 1926 roku pomysł naukowca został opublikowany w raporcie Komisji ds. Mgławic Międzynarodowej Unii Astronomicznej.

Okazało się, że 95% wszystkich wysp gwiezdnych ma symetryczny kształt. Tylko trzy na sto galaktyk mają trudności z wykryciem jakiejkolwiek struktury i dlatego nazwano je nieregularnymi.

Inny znany astrofizyk Walter Baade napisał, że „układ Hubble’a jest tak skuteczny, że liczba wyjątków jest niewiarygodnie mała”. Schemat Hubble'a jest bardzo prosty: galaktyki są kuliste, eliptyczne, spiralne i nieregularne. Ale schemat ha pokazujący różnorodność kształtów galaktyk został zaproponowany przez Edwina Hubble'a. Ma wygląd „kamertonu”: galaktyki eliptyczne są przedstawione na „uchwycie”, a galaktyki spiralne na dwóch gałęziach. W miejscu połączenia gałęzi z „uchwytem” znajduje się galaktyka soczewkowata, która ma pewne cechy galaktyk eliptycznych i spiralnych.

Galaktyki dzielą się na dwie duże klasy. W niektórych spirale wychodzą bezpośrednio z rdzenia, w innych ze zworki łączącej spirale z rdzeniem.

Teoria ta wyjaśniała istnienie wszystkich typów galaktyk. Według tego schematu najstarsza powinna być nasza Galaktyka i mgławica Andromedy, które są najbardziej masywne ze wszystkich widocznych w obserwowalnej części Wszechświata (Meta-Galaktyka). Proces kompresji przyspiesza wraz ze wzrostem masy obłoku protogalaktycznego. Ale ten wniosek raczej nie będzie poprawny, ponieważ prawie wszystkie galaktyki są w tym samym wieku. Przeciwko przyjętemu założeniu przemawiają jeszcze inne argumenty. Na przykład, dlaczego astronomowie odkrywają największą ilość gazu w „bardzo starych” galaktykach nieregularnych, czasami sięgającą jednej trzeciej masy samego obiektu. Jak to możliwe, że w starym obiekcie wciąż znajduje się materia, z której mogą powstać gwiazdy?

A może każda galaktyka przechodzi własną ścieżkę rozwoju? A co zatem może ostatecznie wyłonić się z mgławicy Andromedy lub z naszej własnej Galaktyki? Ale w naturze wiele podobnych obiektów zawsze rozwija się w podobny sposób. Jaki rodzaj?

Większość z nas zna obiekty astronomiczne zawarte w bardzo ograniczonej przestrzeni przestrzeni - gwiazdy, planety i ich satelity, komety, asteroidy... Jednak Abdulla Aripov słusznie zauważył w swoim wierszu „Bezgraniczność”:

Udowodniono, że Wszechświat nie ma granic:

Nad niebem naszych gwiazd -

Światy innych niebios.

Ani myśl, ani sen,

Niech najbardziej odważni

Nie jesteśmy w stanie się przytulić

Wielkość wszystkich cudów.

Gwiezdna natura galaktyk została poznana po obserwacjach K. Lundmarka gwiazd na obrzeżach mgławicy M 33 w gwiazdozbiorze Trójkąta. Pięć lat później E. Hubble zrobił to samo dla mgławicy Andromedy M 31. Obecnie największy teleskop jest w stanie zarejestrować setki miliardów galaktyk, podzielonych na dwie duże klasy. W niektórych spirale wychodzą bezpośrednio z rdzenia, w innych ze zworki łączącej spirale z rdzeniem.

Naukowcy lubią wyrażać wszystko w procentach i w wielu przypadkach jest to uzasadnione, ponieważ za liczbami zawsze kryje się jakaś osobliwość. Połowa galaktyk ma spirale, a jedna czwarta z nich jest widoczna na zdjęciach jako jasne plamy eliptyczne. Jest tylko 5% galaktyk bezkształtnych. Piąta część dotyczy galaktyk soczewkowatych, ponieważ nie są to galaktyki eliptyczne ani spiralne.

Liczby są zawsze nudne same w sobie, chyba że uczestniczą w opisie jakiejś fabuły, co czasami okazuje się całkiem zabawne. Rzeczywiście, dlaczego galaktyki różnią się od siebie? Czy galaktyki sferyczne ostatecznie stają się galaktykami spiralnymi, które następnie tracą swój wzór i stają się nieregularne? Piękno planu Hubble'a zostało docenione przez wszystkich. Zaczęto go używać we wszystkich obserwatoriach, ponieważ, jak początkowo wydawało się, opisywał prosty schemat powstawania i życia galaktyk.

Wyobraź sobie gigantyczną chmurę gazu, z której ostatecznie uformuje się galaktyka zawierająca sto miliardów gwiazd. Grawitacja będzie ściskać chmurę, a rotacja doprowadzi do spłaszczenia. Okazuje się więc, że jeśli galaktyka początkowo miała kształt kulisty, to z biegiem czasu stawała się coraz bardziej skompresowana. Jak pojawiły się spirale? Przypomnij sobie jazdę na karuzeli – okręgu obracającym się wokół osi przechodzącej przez jego środek. Utrzymanie się na nim staje się coraz trudniejsze wraz ze wzrostem prędkości jego obrotu. Podobnie jest z materią galaktyki – oderwie się ona od płaszczyzny równikowej, a oddalając się od osi obrotu, będzie się skręcać w formie spirali.

Teoria ta wyjaśniała istnienie wszystkich typów galaktyk...

...Odległości do galaktyk nie można określić metodą paralaksy, ponieważ są one zbyt daleko. W tym celu wykorzystuje się obserwacje cefeid, nowych i supernowych, gromad kulistych, obłoków zjonizowanego wodoru itp. W 1912 r. V. Slifer odkrył przesunięcie ku czerwieni w widmach galaktyk, które w porównaniu z odległością do nich , pozwolił E. Hubble'owi nawiązać między nimi połączenie.

Wygląd galaktyki jest powiązany z jej charakterystyką: jaśniejsze galaktyki są również masywniejsze. Masę galaktyki wyznacza krzywa prędkości, czyli zależność prędkości obrotowej od odległości do centrum galaktyki.

Krzywe rotacji pokazują również, że galaktyki mogą zawierać znaczną ilość materii, która nie objawia się w promieniowaniu – tzw. „masę ukrytą”.

Masy galaktyk mogą być bardzo duże – sięgać kilkuset miliardów mas Słońca, przy czym najbardziej masywne są galaktyki eliptyczne.

Wiele galaktyk należy do gromad. Nasza galaktyka jest częścią Grupy Lokalnej, liczącej ponad trzydzieści galaktyk, w tym M 31, jedną z najmasywniejszych w Metagalaktyce, a także około dwóch tuzinów galaktyk karłowatych i słynnych Obłoków Magellana – Dużego i Małego – satelitów Galaktyki Galaktyka. Centrum najbliższej supergromady galaktyk znajduje się w gwiazdozbiorze Panny, w odległości około 65 milionów lat świetlnych. Zawiera około 200 galaktyk o wysokiej i średniej jasności, w tym najjaśniejszą z nich, Sombrero. Naukowcy uważają, że nasz Lokalny układ galaktyk znajduje się w tej supergromadzie.

Wiele galaktyk jest źródłem emisji radiowej. Wśród nich wyróżniają się galaktyki o umiarkowanej mocy (galaktyki N i galaktyki Seyferta). Wiele galaktyk aktywnie emituje nadmierne ilości promieniowania krótkofalowego. Uważa się, że jego źródłami są elektrony poruszające się w polach magnetycznych galaktyk.

Najbardziej niezwykłymi i najodleglejszymi galaktykami od nas są kwazary - źródła niezwykle wysokiego promieniowania, których natura nie została jeszcze wyjaśniona. Astronomowie są przekonani, że w centrum kwazarów znajduje się supermasywna czarna dziura, której oddziaływanie z materią Galaktyki jest przyczyną potężnego promieniowania.

Do tematu badania galaktyk będziemy wracać jeszcze nie raz, bo jest on naprawdę niewyczerpany, a pytań jest tu o wiele więcej niż odpowiedzi.

Kosmiczny taniec królestwa galaktyk

Szczegółowe badanie Wszechświata pokazało, w jakim fantastycznym kosmicznym balecie uczestniczy Ziemia. Najpierw z prędkością 30 km/s zabiera nas ze sobą w coroczną podróż po orbicie wokół Słońca o średnicy 17 minut świetlnych (ryc. A). Układ Słoneczny „opływa” wokół centrum Drogi Mlecznej z prędkością 230 km/s (ryc. B).

Droga Mleczna o średnicy 100 000 lat świetlnych leci z prędkością 90 km/s w kierunku swojej sąsiadki Andromedy i należy do Grupy Lokalnej, która rozciąga się na miliony lat świetlnych (Rysunek C). Z kolei Grupa Lokalna galaktyk porusza się z prędkością około 600 km/s, przyciągana przez supergromady w konstelacjach Panny, Hydry i Centauri, z których najbliższa jest oddalona od nas o ponad 65 milionów lat świetlnych (Rys. .D). ). Wspomniane pobliskie supergromady wchodzą w interakcję grawitacyjną z innymi aglomeracjami galaktycznymi.

Zestawy supergromad tworzą gigantyczne łańcuchy rozciągające się na setki milionów i miliardy lat świetlnych. Najciekawsze jest to, że materia widoczna dla naszych oczu (gwiazdy i galaktyki) odgrywa w tym „uniwersalnym przedstawieniu” bardzo niewielką rolę. W znacznie większym stopniu te gigantyczne struktury przestrzenne tworzą: a) - pole grawitacyjne niewidzialnej "ukrytej masy" lub "ciemnej materii", której promieniowanie nie jest rejestrowane przez nasze instrumenty, a także b) - antygrawitacyjne działanie „ciemnej energii”, które odpowiada ekspansji Metagalaktyki.

W głębi Małego Obłoku Magellana

Niewątpliwą ozdobą południowego gwiaździstego nieba naszej planety jest Mały Obłok Magellana (SMC), satelita Drogi Mlecznej. Znajduje się 210 000 lat świetlnych od nas, w kierunku gwiazdozbioru Tukany. Obiekt badań teleskopu kosmicznego nazwany na cześć. Hubble zidentyfikował w IMC obszar gwiazdotwórczy, nazwany NGC 346. Obszar ten, uchwycony na zdjęciu pokazanym na następnej stronie, ma średnicę około 200 lat świetlnych. Podczas szczegółowych badań naukowcy odkryli tu wiele gwiezdnych embrionów, które powstały w zapadających się obłokach gazu i pyłu. W tych embrionach reakcje jądrowe jeszcze się nie rozpoczęły. Najmniejsze z nich mają masę równą połowie masy naszego Słońca. Ich łączna liczba wynosi około 2500. Według astronomów całkowita liczba gwiazd w NGC 346 wynosi 70 000. Odkryto tam kilka grup wiekowych gwiazd. Najstarsze mają 4500 miliardów lat (tyle samo co nasze Słońce), a najmłodsze powstały zaledwie 5 milionów lat temu, kiedy człowiek na Ziemi opanował chodzenie w pozycji pionowej.

Galaktyki, które nie mają wyraźnej struktury, jak SMC, są uważane za elementy składowe, z których powstały duże galaktyki we wczesnych stadiach rozwoju Wszechświata. Ten satelita Drogi Mlecznej jest „laboratorium” do badania procesów narodzin gwiazd. MMC powstała znacznie później niż nasza Galaktyka, o czym świadczy niższa zawartość ciężkich pierwiastków w jej gwiazdach.

P. S. Długość strumienia czasu

Przestrzeń kosmiczna wokół nas to nie tylko samotne gwiazdy, planety, asteroidy i komety mieniące się na nocnym niebie. Przestrzeń to ogromny system, w którym wszystko jest ze sobą w ścisłej interakcji. Planety zgrupowane są wokół gwiazd, które z kolei łączą się w gromadę lub mgławicę. Formacje te mogą być reprezentowane przez pojedyncze źródła światła lub mogą liczyć setki, tysiące gwiazd, tworząc uniwersalne formacje na większą skalę - galaktyki. Nasz gwiezdny kraj, galaktyka Drogi Mlecznej, to tylko niewielka część rozległego Wszechświata, w którym istnieją również inne galaktyki.

Wszechświat jest w ciągłym ruchu. Każdy obiekt w przestrzeni jest częścią określonej galaktyki. Podążając za gwiazdami, poruszają się także galaktyki, z których każda ma swój własny rozmiar, określone miejsce w gęstym uniwersalnym porządku i własną trajektorię ruchu.

Jaka jest prawdziwa struktura Wszechświata?

Przez długi czas naukowe koncepcje ludzkości dotyczące przestrzeni kosmicznej budowano wokół planet Układu Słonecznego, gwiazd i czarnych dziur zamieszkujących nasz gwiezdny dom – galaktykę Drogi Mlecznej. Każdy inny obiekt galaktyczny wykryty w kosmosie za pomocą teleskopów był automatycznie włączany do struktury naszej przestrzeni galaktycznej. W związku z tym nie było pojęcia, że ​​Droga Mleczna nie jest jedyną formacją uniwersalną.

Ograniczone możliwości techniczne nie pozwoliły nam spojrzeć dalej, poza Drogę Mleczną, gdzie według obiegowej opinii zaczyna się pustka. Dopiero w 1920 roku amerykańskiemu astrofizykowi Edwinowi Hubble'owi udało się znaleźć dowody na to, że Wszechświat jest znacznie większy i wraz z naszą galaktyką w tym ogromnym i nieskończonym świecie istnieją inne, duże i małe galaktyki. Nie ma prawdziwej granicy Wszechświata. Niektóre obiekty znajdują się dość blisko nas, zaledwie kilka milionów lat świetlnych od Ziemi. Inne, przeciwnie, znajdują się w odległym zakątku Wszechświata, poza zasięgiem wzroku.

Minęło prawie sto lat, a liczbę dzisiejszych galaktyk szacuje się już na setki tysięcy. Na tym tle nasza Droga Mleczna wcale nie wygląda na tak ogromną, jeśli nie całkiem malutką. Dziś odkryto już galaktyki, których rozmiary są trudne nawet do analizy matematycznej. Na przykład największa galaktyka we Wszechświecie, IC 1101, ma średnicę 6 milionów lat świetlnych i składa się z ponad 100 bilionów gwiazd. Ten galaktyczny potwór znajduje się ponad miliard lat świetlnych od naszej planety.

Strukturę tak ogromnej formacji, jaką jest Wszechświat w skali globalnej, reprezentuje pustka i formacje międzygwiezdne - włókna. Te z kolei dzielą się na supergromady, gromady międzygalaktyczne i grupy galaktyczne. Najmniejszym ogniwem tego ogromnego mechanizmu jest galaktyka, reprezentowana przez liczne gromady gwiazd - ramiona i mgławice gazowe. Zakłada się, że Wszechświat stale się rozszerza, powodując w ten sposób przemieszczanie się galaktyk z ogromną prędkością w kierunku od centrum Wszechświata na obrzeża.

Jeśli wyobrazimy sobie, że obserwujemy przestrzeń z naszej galaktyki Drogi Mlecznej, która rzekomo znajduje się w centrum Wszechświata, wówczas wielkoskalowy model struktury Wszechświata będzie wyglądał tak.

Ciemna materia – czyli pustka, supergromady, gromady galaktyk i mgławice – to konsekwencje Wielkiego Wybuchu, który zapoczątkował powstawanie Wszechświata. W ciągu miliarda lat jej struktura ulega przemianie, zmienia się kształt galaktyk, gdyż niektóre gwiazdy znikają, pochłonięte przez czarne dziury, inne natomiast przekształcają się w supernowe, stając się nowymi obiektami galaktycznymi. Miliardy lat temu układ galaktyk był zupełnie inny od tego, co widzimy obecnie. Tak czy inaczej, na tle ciągłych procesów astrofizycznych zachodzących w kosmosie, możemy wyciągnąć pewne wnioski, że nasz Wszechświat nie ma stałej struktury. Wszystkie obiekty kosmiczne są w ciągłym ruchu, zmieniając swoje położenie, rozmiar i wiek.

Do tej pory dzięki teleskopowi Hubble'a udało się wykryć położenie najbliższych nam galaktyk, określić ich rozmiary i określić położenie względem naszego świata. Dzięki wysiłkom astronomów, matematyków i astrofizyków powstała mapa Wszechświata. Zidentyfikowano pojedyncze galaktyki, ale w większości takie duże, uniwersalne obiekty są pogrupowane w grupy po kilkadziesiąt sztuk. Średni rozmiar galaktyk w takiej grupie wynosi 1-3 miliony lat świetlnych. Grupa, do której należy nasza Droga Mleczna, obejmuje 40 galaktyk. Oprócz grup w przestrzeni międzygalaktycznej znajduje się ogromna liczba galaktyk karłowatych. Z reguły takimi formacjami są satelity większych galaktyk, takich jak nasza Droga Mleczna, Trójkąt czy Andromeda.

Do niedawna galaktyka karłowata „Segue 2”, położona 35 kiloparseków od naszej gwiazdy, była uważana za najmniejszą galaktykę we Wszechświecie. Jednak w 2018 roku japońscy astrofizycy odkryli jeszcze mniejszą galaktykę - Pannę I, która jest satelitą Drogi Mlecznej i znajduje się w odległości 280 tysięcy lat świetlnych od Ziemi. Naukowcy uważają jednak, że to nie koniec. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że istnieją galaktyki o znacznie mniejszych rozmiarach.

Po grupach galaktyk następują gromady, czyli obszary przestrzeni kosmicznej, w których znajdują się nawet setki galaktyk różnego typu, kształtów i rozmiarów. Gromady są kolosalne. Z reguły średnica takiej uniwersalnej formacji wynosi kilka megaparseków.

Charakterystyczną cechą struktury Wszechświata jest jego słaba zmienność. Pomimo ogromnych prędkości, z jakimi galaktyki poruszają się we Wszechświecie, wszystkie pozostają częścią jednej gromady. Działa tu zasada zachowania położenia cząstek w przestrzeni, na które wpływa ciemna materia powstała w wyniku Wielkiego Wybuchu. Zakłada się, że pod wpływem tych pustych przestrzeni wypełnionych ciemną materią gromady i grupy galaktyk przez miliardy lat nadal poruszają się w tym samym kierunku, sąsiadując ze sobą.

Największe formacje we Wszechświecie to supergromady galaktyczne, które łączą grupy galaktyk. Najbardziej znaną supergromadą jest Wielka Ściana Klauna, obiekt o uniwersalnej skali, rozciągający się na ponad 500 milionów lat świetlnych. Grubość tej supergromady wynosi 15 milionów lat świetlnych.

W obecnych warunkach statki kosmiczne i technologia nie pozwalają nam zbadać Wszechświata w jego pełnej głębi. Możemy wykrywać jedynie supergromady, gromady i grupy. Ponadto w naszej przestrzeni znajdują się gigantyczne puste przestrzenie, bąbelki ciemnej materii.

Kroki w kierunku odkrywania Wszechświata

Współczesna mapa Wszechświata pozwala nam nie tylko określić nasze położenie w przestrzeni. Dziś, dzięki dostępności potężnych radioteleskopów i możliwościom technicznym teleskopu Hubble'a, człowiek jest w stanie nie tylko w przybliżeniu obliczyć liczbę galaktyk we Wszechświecie, ale także określić ich rodzaje i odmiany. Już w 1845 roku brytyjski astronom William Parsons, za pomocą teleskopu do badania obłoków gazu, był w stanie odkryć spiralny charakter struktury obiektów galaktycznych, skupiając się na fakcie, że w różnych obszarach jasność gromad gwiazd może być większa lub mniejsza .

Sto lat temu Drogę Mleczną uważano za jedyną znaną galaktykę, chociaż obecność innych obiektów międzygalaktycznych została udowodniona matematycznie. Nazwa naszego placu kosmicznego sięga czasów starożytnych. Starożytni astronomowie, obserwując niezliczone gwiazdy na nocnym niebie, zauważyli charakterystyczną cechę ich położenia. Główna gromada gwiazd była skupiona wzdłuż wyimaginowanej linii przypominającej ścieżkę rozlanego mleka. Galaktyka Drogi Mlecznej i ciała niebieskie innej znanej galaktyki Andromedy to pierwsze uniwersalne obiekty, od których rozpoczęły się badania przestrzeni kosmicznej.

Nasza Droga Mleczna zawiera pełny zestaw wszystkich obiektów galaktycznych, jakie powinna posiadać normalna galaktyka. Są tu gromady i grupy gwiazd, których łączna liczba wynosi około 250-400 miliardów.W naszej galaktyce są obłoki gazu tworzące ramiona, są czarne dziury i układy słoneczne podobne do naszego.

Jednocześnie Droga Mleczna, podobnie jak Andromeda i Trójkąt, to tylko niewielka część Wszechświata, część lokalnej grupy supergromady w Pannie. Nasza galaktyka ma kształt spirali, wokół centrum porusza się większość gromad gwiazd, obłoków gazu i innych obiektów kosmicznych. Średnica zewnętrznej spirali wynosi 100 tysięcy lat świetlnych. Droga Mleczna nie jest dużą galaktyką jak na standardy kosmiczne, jej masa wynosi 4,8 x 1011 Mʘ. Nasze Słońce znajduje się również w jednym z ramion Oriona Łabędzia. Odległość od naszej gwiazdy do centrum Drogi Mlecznej wynosi 26 000 ± 1400 lat świetlnych. lata.

Przez długi czas wierzono, że mgławica Andromedy, jedna z najpopularniejszych wśród astronomów, jest częścią naszej galaktyki. Późniejsze badania tej części kosmosu dostarczyły niezbitych dowodów na to, że Andromeda jest niezależną galaktyką, znacznie większą od Drogi Mlecznej. Zdjęcia uzyskane za pomocą teleskopów pokazały, że Andromeda ma swój własny rdzeń. Są tu także gromady gwiazd i własne mgławice poruszające się po spirali. Za każdym razem astronomowie próbowali zajrzeć głębiej i głębiej we Wszechświat, eksplorując rozległe obszary przestrzeni kosmicznej. Liczbę gwiazd tego uniwersalnego giganta szacuje się na 1 bilion.

Dzięki wysiłkom Edwina Hubble'a udało się ustalić przybliżoną odległość do Andromedy, która prawdopodobnie nie może być częścią naszej galaktyki. Była to pierwsza galaktyka zbadana tak dokładnie. Kolejne lata przyniosły nowe odkrycia w dziedzinie eksploracji przestrzeni międzygalaktycznej. Dokładniej zbadano część Drogi Mlecznej, w której znajduje się nasz Układ Słoneczny. Od połowy XX wieku stało się jasne, że oprócz naszej Drogi Mlecznej i dobrze znanej Andromedy, w kosmosie istnieje ogromna liczba innych formacji na skalę uniwersalną. Jednak porządek wymagał uporządkowania przestrzeni kosmicznej. O ile gwiazdy, planety i inne obiekty kosmiczne można było klasyfikować, o tyle sytuacja z galaktykami była bardziej skomplikowana. Wynikało to z ogromnych rozmiarów badanych obszarów przestrzeni kosmicznej, które były trudne nie tylko do zbadania wizualnie, ale także do oceny na poziomie ludzkiej natury.

Rodzaje galaktyk zgodnie z przyjętą klasyfikacją

Hubble jako pierwszy zdecydował się na taki krok, podejmując w 1962 roku próbę logicznego sklasyfikowania znanych wówczas galaktyk. Klasyfikacji dokonano na podstawie kształtu badanych obiektów. W rezultacie Hubble'owi udało się uporządkować wszystkie galaktyki w cztery grupy:

• najpowszechniejszym typem są galaktyki spiralne;
• po których następują eliptyczne galaktyki spiralne;
• z paskiem galaktyki (pasek);
• nieregularne galaktyki.

Należy zaznaczyć, że nasza Droga Mleczna jest typową galaktyką spiralną, jednak jest jedno „ale”. Niedawno odkryto obecność mostu – pręta, który znajduje się w centralnej części formacji. Innymi słowy, nasza galaktyka nie pochodzi z jądra galaktyki, ale wypływa z mostu.

Tradycyjnie galaktyka spiralna wygląda jak płaski dysk w kształcie spirali, który koniecznie zawiera jasne centrum – jądro galaktyki. Tych galaktyk jest najwięcej we Wszechświecie i są one oznaczone łacińską literą S. Ponadto istnieje podział galaktyk spiralnych na cztery podgrupy - So, Sa, Sb i Sc. Małe litery wskazują na obecność jasnego jądra, brak ramion lub odwrotnie, obecność gęstych ramion pokrywających centralną część galaktyki. W takich ramionach znajdują się gromady gwiazd, grupy gwiazd obejmujące nasz Układ Słoneczny i inne obiekty kosmiczne.

Główną cechą tego typu jest powolny obrót wokół środka. Droga Mleczna dokonuje rewolucji wokół swojego centrum co 250 milionów lat. Spirale położone bliżej centrum składają się głównie z gromad starych gwiazd. Centrum naszej galaktyki to czarna dziura, wokół której zachodzi cały główny ruch. Według współczesnych szacunków długość ścieżki wynosi 1,5–25 tysięcy lat świetlnych w kierunku centrum. W trakcie swojego istnienia galaktyki spiralne mogą łączyć się z innymi mniejszymi formacjami uniwersalnymi. Dowodami takich zderzeń we wcześniejszych okresach jest obecność halo gwiazd i aureoli gromad. Podobna teoria leży u podstaw teorii powstawania galaktyk spiralnych, które powstały w wyniku zderzenia dwóch galaktyk znajdujących się w sąsiedztwie. Zderzenie nie mogło przejść bez śladu, dając ogólny impuls obrotowy nowej formacji. Obok galaktyki spiralnej znajduje się galaktyka karłowata, jedna, dwie lub kilka naraz, które są satelitami większej formacji.

Strukturą i składem zbliżonym do galaktyk spiralnych są galaktyki eliptyczne. Są to ogromne, największe obiekty uniwersalne, w skład których wchodzi duża liczba supergromad, gromad i grup gwiazd. W największych galaktykach liczba gwiazd przekracza dziesiątki bilionów. Główną różnicą między takimi formacjami jest ich bardzo rozciągnięty w przestrzeni kształt. Spirale ułożone są w kształcie elipsy. Eliptyczna galaktyka spiralna M87 jest jedną z największych we Wszechświecie.

Galaktyki z poprzeczką są znacznie mniej powszechne. Stanowią około połowy wszystkich galaktyk spiralnych. W przeciwieństwie do formacji spiralnych, w takich galaktykach początek bierze z mostu zwanego poprzeczką, wypływającego z dwóch najjaśniejszych gwiazd znajdujących się w centrum. Uderzającym przykładem takiej formacji jest nasza Droga Mleczna i Wielki Obłok Magellana. Wcześniej formację tę klasyfikowano jako galaktyki nieregularne. Wygląd skoczka jest obecnie jednym z głównych obszarów badań współczesnej astrofizyki. Według jednej wersji pobliska czarna dziura zasysa i pochłania gaz z sąsiednich gwiazd.

Najpiękniejsze galaktyki we Wszechświecie to galaktyki spiralne i nieregularne. Jedną z najpiękniejszych jest Galaktyka Wir, znajdująca się w gwiazdozbiorze Psów Gończych. W tym przypadku wyraźnie widoczne jest centrum galaktyki oraz spirale obracające się w tym samym kierunku. Galaktyki nieregularne to chaotycznie rozmieszczone supergromady gwiazd, które nie mają wyraźnej struktury. Uderzającym przykładem takiej formacji jest galaktyka NGC 4038, znajdująca się w gwiazdozbiorze Kruka. Tutaj, wraz z ogromnymi obłokami gazu i mgławicami, widać całkowity brak porządku w rozmieszczeniu obiektów kosmicznych.

wnioski

Możesz studiować Wszechświat bez końca. Za każdym razem, wraz z pojawieniem się nowych środków technicznych, człowiek podnosi zasłonę przestrzeni. Galaktyki są najbardziej niezrozumiałymi dla ludzkiego umysłu obiektami w przestrzeni kosmicznej, zarówno z psychologicznego, jak i naukowego punktu widzenia.

Jeśli masz jakieś pytania, zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy

Przestrzeń kosmiczna wokół nas to nie tylko samotne gwiazdy, planety, asteroidy i komety mieniące się na nocnym niebie. Przestrzeń to ogromny system, w którym wszystko jest ze sobą w ścisłej interakcji. Planety zgrupowane są wokół gwiazd, które z kolei łączą się w gromadę lub mgławicę. Formacje te mogą być reprezentowane przez pojedyncze źródła światła lub mogą liczyć setki, tysiące gwiazd, tworząc uniwersalne formacje na większą skalę - galaktyki. Nasz gwiezdny kraj, galaktyka Drogi Mlecznej, to tylko niewielka część rozległego Wszechświata, w którym istnieją również inne galaktyki.

Gwiaździste niebo

Wszechświat jest w ciągłym ruchu. Każdy obiekt w przestrzeni jest częścią określonej galaktyki. Podążając za gwiazdami, poruszają się także galaktyki, z których każda ma swój własny rozmiar, określone miejsce w gęstym uniwersalnym porządku i własną trajektorię ruchu.

Jaka jest prawdziwa struktura Wszechświata?

Przez długi czas naukowe koncepcje ludzkości dotyczące przestrzeni kosmicznej budowano wokół planet Układu Słonecznego, gwiazd i czarnych dziur zamieszkujących nasz gwiezdny dom – galaktykę Drogi Mlecznej. Każdy inny obiekt galaktyczny wykryty w kosmosie za pomocą teleskopów był automatycznie włączany do struktury naszej przestrzeni galaktycznej. W związku z tym nie było pojęcia, że ​​Droga Mleczna nie jest jedyną formacją uniwersalną.

Edwina Hubble’a

Ograniczone możliwości techniczne nie pozwoliły nam spojrzeć dalej, poza Drogę Mleczną, gdzie według obiegowej opinii zaczyna się pustka. Dopiero w 1920 roku amerykańskiemu astrofizykowi Edwinowi Hubble'owi udało się znaleźć dowody na to, że Wszechświat jest znacznie większy i wraz z naszą galaktyką w tym ogromnym i nieskończonym świecie istnieją inne, duże i małe galaktyki. Nie ma prawdziwej granicy Wszechświata. Niektóre obiekty znajdują się dość blisko nas, zaledwie kilka milionów lat świetlnych od Ziemi. Inne, przeciwnie, znajdują się w odległym zakątku Wszechświata, poza zasięgiem wzroku.

Minęło prawie sto lat, a liczbę dzisiejszych galaktyk szacuje się już na setki tysięcy. Na tym tle nasza Droga Mleczna wcale nie wygląda na tak ogromną, jeśli nie całkiem malutką. Dziś odkryto już galaktyki, których rozmiary są trudne nawet do analizy matematycznej. Na przykład największa galaktyka we Wszechświecie, IC 1101, ma średnicę 6 milionów lat świetlnych i składa się z ponad 100 bilionów gwiazd. Ten galaktyczny potwór znajduje się ponad miliard lat świetlnych od naszej planety.

Porównanie rozmiarów

Strukturę tak ogromnej formacji, jaką jest Wszechświat w skali globalnej, reprezentuje pustka i formacje międzygwiezdne - włókna. Te z kolei dzielą się na supergromady, gromady międzygalaktyczne i grupy galaktyczne. Najmniejszym ogniwem tego ogromnego mechanizmu jest galaktyka, reprezentowana przez liczne gromady gwiazd - ramiona i mgławice gazowe. Zakłada się, że Wszechświat stale się rozszerza, powodując w ten sposób przemieszczanie się galaktyk z ogromną prędkością w kierunku od centrum Wszechświata na obrzeża.

Jeśli wyobrazimy sobie, że obserwujemy przestrzeń z naszej galaktyki Drogi Mlecznej, która rzekomo znajduje się w centrum Wszechświata, wówczas wielkoskalowy model struktury Wszechświata będzie wyglądał tak.

Struktura Wszechświata

Ciemna materia – czyli pustka, supergromady, gromady galaktyk i mgławice – to konsekwencje Wielkiego Wybuchu, który zapoczątkował powstawanie Wszechświata. W ciągu miliarda lat jej struktura ulega przemianie, zmienia się kształt galaktyk, gdyż niektóre gwiazdy znikają, pochłonięte przez czarne dziury, inne natomiast przekształcają się w supernowe, stając się nowymi obiektami galaktycznymi. Miliardy lat temu układ galaktyk był zupełnie inny od tego, co widzimy obecnie. Tak czy inaczej, na tle ciągłych procesów astrofizycznych zachodzących w kosmosie, możemy wyciągnąć pewne wnioski, że nasz Wszechświat nie ma stałej struktury. Wszystkie obiekty kosmiczne są w ciągłym ruchu, zmieniając swoje położenie, rozmiar i wiek.

Teleskop Hubble'a

Do tej pory dzięki teleskopowi Hubble'a udało się wykryć położenie najbliższych nam galaktyk, określić ich rozmiary i określić położenie względem naszego świata. Dzięki wysiłkom astronomów, matematyków i astrofizyków powstała mapa Wszechświata. Zidentyfikowano pojedyncze galaktyki, ale w większości takie duże, uniwersalne obiekty są pogrupowane w grupy po kilkadziesiąt sztuk. Średni rozmiar galaktyk w takiej grupie wynosi 1-3 miliony lat świetlnych. Grupa, do której należy nasza Droga Mleczna, obejmuje 40 galaktyk. Oprócz grup w przestrzeni międzygalaktycznej znajduje się ogromna liczba galaktyk karłowatych. Z reguły takimi formacjami są satelity większych galaktyk, takich jak nasza Droga Mleczna, Trójkąt czy Andromeda.

Skład Wszechświata

Kroki w kierunku odkrywania Wszechświata

Współczesna mapa Wszechświata pozwala nam nie tylko określić nasze położenie w przestrzeni. Dziś, dzięki dostępności potężnych radioteleskopów i możliwościom technicznym teleskopu Hubble'a, człowiek jest w stanie nie tylko w przybliżeniu obliczyć liczbę galaktyk we Wszechświecie, ale także określić ich rodzaje i odmiany. Już w 1845 roku brytyjski astronom William Parsons, za pomocą teleskopu do badania obłoków gazu, był w stanie odkryć spiralny charakter struktury obiektów galaktycznych, skupiając się na fakcie, że w różnych obszarach jasność gromad gwiazd może być większa lub mniejsza .

Sto lat temu Drogę Mleczną uważano za jedyną znaną galaktykę, chociaż obecność innych obiektów międzygalaktycznych została udowodniona matematycznie. Nazwa naszego placu kosmicznego sięga czasów starożytnych. Starożytni astronomowie, obserwując niezliczone gwiazdy na nocnym niebie, zauważyli charakterystyczną cechę ich położenia. Główna gromada gwiazd była skupiona wzdłuż wyimaginowanej linii przypominającej ścieżkę rozlanego mleka. Galaktyka Drogi Mlecznej i ciała niebieskie innej znanej galaktyki Andromedy to pierwsze uniwersalne obiekty, od których rozpoczęły się badania przestrzeni kosmicznej.

Gwiazdorscy sąsiedzi

Galaktyki z poprzeczką

Galaktyki z poprzeczką są znacznie mniej powszechne. Stanowią około połowy wszystkich galaktyk spiralnych. W przeciwieństwie do formacji spiralnych, w takich galaktykach początek bierze z mostu zwanego poprzeczką, wypływającego z dwóch najjaśniejszych gwiazd znajdujących się w centrum. Uderzającym przykładem takiej formacji jest nasza Droga Mleczna i Wielki Obłok Magellana. Wcześniej formację tę klasyfikowano jako galaktyki nieregularne. Wygląd skoczka jest obecnie jednym z głównych obszarów badań współczesnej astrofizyki. Według jednej wersji pobliska czarna dziura zasysa i pochłania gaz z sąsiednich gwiazd.

Najpiękniejsze galaktyki we Wszechświecie to galaktyki spiralne i nieregularne. Jedną z najpiękniejszych jest Galaktyka Wir, znajdująca się w gwiazdozbiorze Psów Gończych. W tym przypadku wyraźnie widoczne jest centrum galaktyki oraz spirale obracające się w tym samym kierunku. Galaktyki nieregularne to chaotycznie rozmieszczone supergromady gwiazd, które nie mają wyraźnej struktury. Uderzającym przykładem takiej formacji jest galaktyka NGC 4038, znajdująca się w gwiazdozbiorze Kruka. Tutaj, wraz z ogromnymi obłokami gazu i mgławicami, widać całkowity brak porządku w rozmieszczeniu obiektów kosmicznych.

Galaktyka wirowa

wnioski

Możesz studiować Wszechświat bez końca. Za każdym razem, wraz z pojawieniem się nowych środków technicznych, człowiek podnosi zasłonę przestrzeni. Galaktyki są najbardziej niezrozumiałymi dla ludzkiego umysłu obiektami w przestrzeni kosmicznej, zarówno z psychologicznego, jak i naukowego punktu widzenia.

> Ile galaktyk jest we wszechświecie

Ile galaktyk istnieje w obserwowalnym wszechświecie: badania, obliczenia wielkości, masy i objętości Wszechświata, przegląd Hubble'a, przyszła rola Jamesa Webba.

Nauka jest interesująca, ponieważ nie trzyma się faktów, ale stale je rewiduje, tworzy nowe teorie i szuka lepszych sposobów rozwiązywania problemów. Czasami w tym procesie udaje jej się odnaleźć aspekty, które wcześniej były nieznane. Dlatego warto to wiedzieć ile galaktyk jest we wszechświecie?

Odległe galaktyki uchwycone przez teleskop Hubble'a

Ile galaktyk jest we wszechświecie?

Zatem liczby stale się zmieniają, podobnie jak różne fakty, takie jak całkowita liczba galaktyk w kosmosie. Ile jest w sumie galaktyk? Obserwowalny Wszechświat rozciąga się na 13,8 miliarda lat świetlnych we wszystkich kierunkach. Oznacza to, że najdalsze światło opuściło swój punkt 13,8 miliarda lat temu. Nie zapominajmy jednak o ekspansji, która zwiększa tę odległość do 46 miliardów lat świetlnych. Oznacza to, że to, co w przeszłości było promieniowaniem widzialnym lub ultrafioletowym, na samym krańcu dostępnego Wszechświata zmieniło się w promieniowanie podczerwone i mikrofalowe.

Znamy uniwersalną objętość i masę (3,3 x 10 54 kg, w tym zwykła materia i ciemna materia). Ponadto związek między materią regularną a ciemną jest dla nas otwarty, dzięki czemu możemy obliczyć całkowitą ilość regularnej masy.

Dawno, dawno temu astronomowie dzielili całkowitą masę przez liczbę obserwowanych galaktyk w Hubble'u i policzyli 200 miliardów.

Teraz naukowcy zastosowali nową technikę przeliczeń. Wykorzystali zdjęcia z Teleskopu Hubble'a i spojrzeli w pustą część nieba, aby policzyć liczbę galaktyk. Mowa o Głębokim Fielu Hubble'a, dzięki któremu udało się uzyskać niesamowicie niesamowity obraz. Poniżej możesz obejrzeć to zdjęcie z Hubble'a.

Na podstawie tej fotografii stworzyli trójwymiarową mapę pokazującą rozmiar i położenie galaktyki. Wykorzystaliśmy do tego wiedzę o najbliższych galaktykach (np. 50 sąsiadów). Dowiedziawszy się, które z dużych galaktyk są większe, sprowadzili mniejsze i słabsze, których nie widać na zdjęciu.

Oznacza to, że jeśli odległy Wszechświat przypomina znany, wówczas struktury galaktyczne również się powtarzają. Nie oznacza to, że Wszechświat jest znacznie większy, niż oczekiwano, ani że jest w nim więcej gwiazd. Po prostu mieści więcej galaktyk z mniejszą liczbą gwiazd. Istnieją duże galaktyki główne, po których następują mniejsze i tak dalej, aż do karłów.

Ale widoczne galaktyki to tylko wierzchołek góry lodowej. Na każdego odciśniętego przypada 9 słabszych i niezauważalnych. Oczywiście nie minie dużo czasu, zanim uda nam się je też schwytać. W 2018 roku wszyscy spodziewają się pojawienia się potężnego teleskopu Jamesa Webba, którego powierzchnia wynosi 25 m2 (Hubble ma 4,5 m2). Te słabe plamki, które teraz wydają nam się gwiazdami, staną się jasnymi i zrozumiałymi obiektami dla Jamesa Webba.

Jeśli galaktyki są wszędzie, to dlaczego nie możemy ich zobaczyć gołym okiem? Chodzi o paradoks Olbersa opisany w 1700 roku. Rzecz w tym, że nieważne, gdzie spojrzysz, zawsze trafisz w gwiazdę. Oznacza to, że przestrzeń powinna być jasna, ale jest ciemna. Jak to? Ten sam paradoks dotyczy galaktyk, których z jakiegoś powodu nie można zobaczyć.

Zatem galaktyki są wszędzie. Ale są one przesunięte w stronę czerwieni ze widma widzialnego do podczerwieni, więc siatkówka po prostu ich nie dostrzega. Jeśli spojrzysz na wszystko w mikrofalach, przestrzeń będzie świecić.

Według obliczeń we Wszechświecie jest 10 razy więcej galaktyk niż wcześniej sądzono – 2 biliony. Ale nie ma potrzeby mnożenia liczby gwiazd ani masy, ponieważ liczby te pozostają takie same.

Teraz już wiesz, ile jest galaktyk. Ale co stanie się z pojawieniem się Jamesa Webba? Czy będzie więcej galaktyk? A może ujawnione zostaną jakieś nowe ciekawe informacje? Wszechświat kryje wiele tajemnic, więc możesz spodziewać się wszystkiego.