Galaksijski sistem zvijezda dio je svemira. Prave dimenzije svemira ili koliko galaksija ima u svemiru

Veličina vidljivog dijela Univerzuma je jednostavno nevjerovatna! Međutim, ovo je samo zrno pijeska na obali bezgraničnog okeana - Velikog svemira - čiju pravu veličinu ne možemo ni zamisliti ni izračunati...

Galaksija Mliječni put dio je porodice susjednih galaksija poznatih kao Lokalna grupa i zajedno sa njima čini jato galaksija. Među obližnjim galaksijama postoje veličanstvene spirale. Jedna od njih, galaksija Andromeda, je najudaljeniji vidljivi objekat golim okom. Većina galaksija u svemiru je spiralnog ili eliptičnog oblika, a mnoge od njih su dio klastera galaksija.

Tokom celog 19. veka. i početkom 20. veka. astronomi nisu tačno znali šta su im ove maglovite svetlosne tačke bile vidljive kroz teleskop. Bilo je jasno da su zvezde deo Mliječni put tako i svijetli oblaci plina poput Orionove magline. Ali u potrazi za kometama i planetama, astronomi kao što su Charles Messier i William Herschel otkrili su hiljade slabijih maglina, od kojih su mnoge spiralne. Astronomi su želeli da znaju da li su to galaksije koje se nalaze daleko iza Mlečnog puta ili samo oblaci gasa u našoj galaksiji. Na ovo pitanje je odgovoreno tek kada je pronađen način da se izmjere udaljenosti do ovih slabih maglina.

Godine 1924. američki astronom Edwin Hubble je to uvjerljivo dokazao spiralne magline su džinovske galaksije, sličan Mliječnom putu, ali beskrajno udaljen od njega. Jednim udarcem otkrio je zapanjujuću veličinu svemira. Hubble je prvi otkrio promjenjive zvijezde u galaksiji Andromeda - Cefeide. Bili su mnogo slabiji od Cefeida Magelanovih oblaka. Razlika u sjaju značila je da bi Andromedina galaksija trebala biti 10 puta udaljenija od nas od Magelanovih oblaka.

Galaksija Andromeda se može vidjeti golim okom - to je najudaljeniji objekt koji se može vidjeti bez dvogleda ili teleskopa. Bezbrojne galaksije su mnogo slabije od ove i stoga još udaljenije od nas. Edwin Hubble je otkrio kraljevstvo galaksija. Tokom narednih nekoliko godina izmjerio je udaljenosti do mnogih drugih spirala i uspio dokazati da su čak i najbliže galaksije udaljene od nas mnogo miliona svetlosnih godina. Veličina vidljivog svemira daleko je premašila prethodna nagađanja.

Lokalna grupa

Dok zavirujemo u duboki svemir, otkrivamo da galaksije nisu ravnomjerno raspoređene po Univerzumu. Galaksije se grupišu kako bi formirale jata, ili porodice. Naš vlastitu porodicu pod nazivom "Lokalna grupa". To je, općenito, prilično rijetka formacija: oko 25 njenih članova rasuto je na prostoru od 3 miliona svjetlosnih godina. Najveće od njih su Mliječni put, kao i spiralne galaksije M31 u Andromedi i M3 u Trokutu. Mliječni put prati oko devet patuljastih galaksija koje se kreću u blizini, a Andromeda ima još osam. Astronomi nastavljaju da pronalaze sve više slabih galaksija u našoj lokalnoj grupi.

Svaki član Lokalne grupe kreće se pod gravitacijom svih ostalih članova. Sva jata galaksija drže zajedno gravitaciono polje, koje je najvažnija sila koja djeluje u svemiru na velikim udaljenostima. Mjerenjem brzina galaksija u lokalnoj grupi, astronomi mogu izračunati njihovu ukupnu masu. To je otprilike 10 puta veće od mase vidljive zvijezde, - iz toga slijedi da u Lokalnoj Grupi mora biti puno tamne, nevidljive materije.

Grozd u Devici

Ako nastavimo naše putovanje izvan Lokalne grupe, naići ćemo na druge male grupe galaksija - poput Stefanovog kvinteta, u kojem su dvije spiralne galaksije zaključane zajedno. A onda zatrepere mnogo veći klasteri. Ogromno jato Djevice, udaljeno oko 50 miliona svjetlosnih godina, nama je najbliže veliko jato galaksija. Previše je udaljena da bi se udaljenost mogla izračunati pomoću promjenjivih zvijezda. Umjesto toga, za proračune se koriste magnitude najsjajnijih zvijezda i najvećih zvjezdanih jata. Njihov sjaj se upoređuje sa sjajem sličnih objekata čija je udaljenost već poznata.

Grozd Djevice je ogroman; prostire se na površini otprilike 200 puta većoj od površine koju na nebu zauzima pun Mjesec! Ovaj gigantski klaster broji nekoliko hiljada članova. U njegovom središnjem dijelu nalaze se tri eliptične galaksije koje je prvi nabrojao Charles Messier: M84, M86 i M87. Ovo su zaista ogromne galaksije. Najveći od njih, M87, po veličini je uporediv sa cijelom našom „Lokalnom grupom“. Skupina Djevica je toliko masivna da njegova gravitacijska sila ne samo da drži na okupu ovaj ogroman kolektiv, već se proteže sve do naše "lokalne grupe". Naša galaksija i njeni pratioci polako se kreću prema jatu Djevice.

Skupina u sazviježđu Berenice Coma

Krećući se još dalje, otprilike 350 miliona svjetlosnih godina od nas, stižemo do ogromnog galaktičkog grada u sazviježđu Berenice Coma. Ovo je jato Koma, koje sadrži više od 1.000 svijetlih eliptičnih galaksija i možda mnogo hiljada manjih članova koji više nisu vidljivi na savremene načine. Veličina jata doseže 10 miliona svjetlosnih godina u prečniku; dvije supergigantske eliptične galaksije leže u samom njegovom jezgru. Astronomi procjenjuju da ovo jato sadrži desetine hiljada članova.

Sve galaksije se drže u jatu gravitacionim silama. U ovom slučaju, brzine galaksija unutar jata ukazuju na to samo nekoliko procenata ukupne mase sadržano je u zvezdama koje su nama vidljive. Skupina Koma, kao i druga velika klastera ovog tipa, sastoji se prvenstveno od tamne materije.

Središnji regioni gusto naseljenih klastera poput onog u Komi Berenices verovatno neće sadržati spiralne galaksije. To može biti zato što su se spiralne galaksije koje su tamo nekada postojale spojile i formirale eliptične galaksije. Koma klaster je snažan izvor rendgenskih zraka koje emituje veoma vrući gas sa temperaturama u rasponu od 10 do 100 miliona stepeni. Ovaj plin je pronađen u središnjem dijelu klastera; na svoj način hemijski sastav blizak je materijalu zvijezda.

Moguće je da se dogodilo sljedeće. Galaksije koje se nalaze u središnjem dijelu jata sudarile su se jedna s drugom i, raspršivši se nakon udara, izbacile su svoje oblake plina. Galak se zagrijavao trenjem dok su galaksije jurile kroz njega brzinom do hiljada kilometara u sekundi. Kako su galaksije gubile gas, njihovi spiralni krakovi su postepeno nestajali.

Superklasteri i praznine

Fotografisanje dubokog svemira pokazuje da kako se krećemo u svemir, galaksije se stalno pojavljuju i pojavljuju. Gotovo svaki smjer u kojem gledamo otkriva raspršivanje slabih galaksija, poput prašine. Neki objekti su otkriveni na udaljenosti do 10 milijardi svetlosnih godina. Svaka od ovih bezbrojnih galaksija sadrži milijarde zvijezda. Čak je i profesionalnim astronomima teško zamisliti takve brojke. Ekstragalaktički univerzum je veći od svega što se može zamisliti.

Gotovo sve galaksije nalaze se u jatima koje sadrže od nekoliko do mnogo hiljada članova. Ali šta se može reći o samim tim klasterima: možda su i oni grupirani u porodice? Da, upravo to!

Lokalni klaster klastera, poznat kao Lokalni superjat, je spljoštena formacija koja uključuje, između ostalog, Lokalnu grupu i klaster Djevice. Centar mase se nalazi u klasteru Djevice, a mi smo na periferiji. Astronomi su uložili napore da mapiraju Lokalni superjat u tri dimenzije i otkriju njegovu strukturu. Ispostavilo se da sadrži oko 400 pojedinačnih jata galaksija; ovi klasteri su sakupljeni u slojevima i prugama, razdvojeni intervalima.

Još jedno superjato nalazi se u sazviježđu Herkula. Udaljena je oko 700 miliona svetlosnih godina, a za oko 300 miliona svetlosnih godina na putu do nje galaksije se očigledno uopšte ne susreću.

Tako su astronomi ustanovili da su superklasteri međusobno odvojeni ogromnim praznim prostorima. Unutar superjata postoje i "mjehurići" veličine milion svjetlosnih godina koji ne sadrže galaksije. Superjata se savijaju u niti i vrpce, dajući Univerzumu, na najvećoj skali, spužvastu strukturu.

Hubbleov zakon i crveni pomak

Sada znamo da se naš Univerzum stalno širi, postaje sve veći i veći. Odlučujuća uloga Hubble je igrao na početku. Koristeći zvijezde Cefeida, odredio je udaljenosti do najbližih galaksija, a iz mjerenja crvenog pomaka odredio je njihove brzine. Do otkrića je došlo kada je nacrtao brzine galaksija u odnosu na njihove udaljenosti. Ispostavilo se da je odnos između ove dvije veličine na grafu izražen pravom linijom: što je galaksija udaljenija od nas, to je njena brzina veća. Hubbleov zakon navodi da što se galaksija brže kreće, to je udaljenija. Hubble je pronašao vezu između dvije veličine koje bi se mogle izmjeriti za obližnje galaksije: između udaljenosti i crvenog pomaka (koji daje brzinu). A nakon što se takva veza uspostavi, Hubbleov zakon se može obrnuti i koristiti za obrnuti postupak. Mjerenjem crvenog pomaka za udaljenije galaksije moguće je, koristeći Hubbleov zakon, izračunati udaljenost do njih. Ovako astronomi saznaju udaljenosti do udaljenih galaksija u našem svemiru.

Naravno, kada se koristi Hubbleov zakon, postoji određena nesigurnost u pogledu ispravnosti rezultata. Na primjer, ako postoji nepreciznost u izračunavanju udaljenosti do obližnjih galaksija, graf više neće biti apsolutno ispravan: svaka greška u njemu nastavit će se u duboki svemir kada ga pokušamo koristiti da saznamo udaljenosti do udaljenijih galaksija. Međutim, Hubbleov zakon je najvažniji metod za proučavanje strukture svemira velikih razmjera.

Proširenje univerzuma

Zašto iz Hubbleovog zakona proizilazi da se Univerzum širi? Sve galaksije bježe od nas. Dakle, Mliječni put je u centru Univerzuma? Uostalom, kada vidimo eksploziju - na primjer, vatromet koji eksplodira na nebu - onda se sve raspršuje u svim smjerovima od mjesta eksplozije. Dakle, ako sve oko nas leti od nas, mi moramo biti u centru ove ekspanzije?

Ne, to nije istina: mi nismo u centru.

Kada se prilikom eksplozije pojedini dijelovi razlijete u različitim smjerovima, razmaci između svih fragmenata se povećavaju. To znači da svaki fragment "vidi" kako svi ostali odlete od njega. Da biste razumeli kako se to dešava, uzmite balon i nacrtajte neke galaksije na njemu koristeći spiralne i eliptične simbole. Sada polako naduvajte balon. Kako se širi, galaksije se udaljavaju jedna od druge. Koju god galaksiju odaberete kao polaznu tačku, sve ostale, kako se balon naduvava, raspršuju se sve dalje i dalje.

O tome se može raspravljati i sa matematičke tačke gledišta. Školjka lopte je zakrivljena površina, gotovo da nema debljine. Kada naduvate balon, ova sferna površina se rasteže da pokrije sve većina prostor. Zakrivljena školjka, budući da je sama po sebi dvodimenzionalna, širi se u trodimenzionalnom prostoru. I dok se to dešava, galaksije nacrtane na lopti se sve više udaljuju jedna od druge.

Što se tiče Univerzuma, tri dimenzije običnog prostora šire se u poseban četverodimenzionalni prostor koji se naziva prostor-vrijeme. Dodatna dimenzija je vrijeme. Vremenom, tri dimenzije prostora neprestano povećavaju svoj opseg. Jata galaksija, neraskidivo povezana sa širenjem svemira, neprestano se udaljuju jedno od drugog.

Doba svemira

Kako astronomi mogu odrediti starost svemira? Starost drveta saznajemo prebrojavanjem godišnjih godova na rezu - godišnje raste jedan prsten. Geolozi mogu da ograde starost stijene, nastali u sedimentima, prema fosilima pronađenim u njima. Starost Mjeseca određena je mjerenjem radioaktivnosti stijena koje sadrže radioaktivnih elemenata. U svim ovim metodama, na ovaj ili onaj način, dobivaju se potrebni podaci - broj prstenova, fosila pile, intenzitet preostalog zračenja - i uz njihovu pomoć izračunava se starost.

Da bismo odredili starost svemira koji se širi, proučavamo udaljenosti i brzine velikog broja galaksija. Ispostavilo se da se za svaki milion svjetlosnih godina brzina galaksija povećava za oko 20 km/s (astronomi ne znaju taj broj sasvim precizno, s tolerancijom od 2-3 km/s). Znajući kako se brzina mijenja s rastojanjem, možemo izračunati da je prije 17 milijardi godina sva materija bila na istom mjestu. Ovo je jedan od načina da se odredi starost Univerzuma. Budući da je njena starost vreme koje je prošlo od Velikog praska, kada je ekspanzija počela...

Za više informacija o stvarnoj strukturi Univerzuma, pogledajte knjige akademika N.V. Levashov “Posljednji apel čovječanstvu” i “Heterogeni univerzum” i drugi.

Udaljeno jato galaksija dom je 800 triliona Sunca.

Ivan Terekhov, 17.10.2010

Beskonačni prostor naučnicima „dobacuje“ sve više novih, impresivnih detalja postojanja u ranoj fazi svog razvoja. Ovog puta, astronomi iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku, radeći sa teleskopom SPT (South Pole Telecope), otkrili su jedno od najmasivnijih jata galaksija, udaljeno 7 milijardi svjetlosnih godina od nas. Informacije o ukupnoj masi jata mogu izazvati napade vrtoglavice i mučnine kada se pokušava procijeniti razmjer djelovanja: prema mjerenjima, zvjezdano jato ima masu jednaka masi 800 triliona sunaca.

Grozd, zv SPT-CL J0546-5345, koji se nalazi u sazvežđu Piktor. Njegov crveni pomak z je 1,07, što znači da astronomi sada posmatraju jato u stanju u kojem je bilo prije sedam milijardi godina. Štaviše, čak i tada je ova struktura bila velika skoro kao klaster Coma Berenices, koji je jedan od najgušćih klastera, poznato nauci. Istraživači vjeruju da to s vremenom SPT-CL J0546-5345 mogao učetvorostručiti.

“Ovo jato galaksija osvaja titulu u teškoj kategoriji. "Ovo je jedan od najmasovnijih klastera ikada pronađenih na ovoj udaljenosti", rekao je zaposlenik centra Mark Brodwin (Mark Brodwin), jedan od autora članka objavljenog u "Astrofizički časopis". Kako je Brodwin primijetio, u SPT-CL J0546-5345 postoji mnogo prilično starih galaksija. To znači da je jato nastalo u "djetinjstvu" Univerzuma, u prve dvije milijarde godina njegovog postojanja. Starost Univerzuma, prema sondi WMAP (Wilkinson mikrovalna anizotropska sonda), procjenjuje se na 13,73 milijarde godina. Takvi klasteri mogu biti korisni u proučavanju uticaja tamne materije i tamna energija o formiranju raznih struktura u prostoru.

Tim je otkrio jato radeći sa ranim podacima sa SPT teleskopa na stanici Amundsen-Scott na Antarktiku. 10-metarski teleskop, koji radi u frekvencijskom opsegu 70-300 GHz, počeo je sa radom 2007. godine. Potraga za jatom galaksija je njegov glavni cilj uz pomoć SPT podataka, naučnici se nadaju da će se približiti dobijanju jednačine stanja za tamnu energiju, koja, prema astronomima, čini oko 74% mase Univerzuma; Astronomi su proučavali otkriveno jato pomoću instrumenata svemirskog teleskopa Spitzer. (Spitzer svemirski teleskop), kao i grupa teleskopa na čileanskoj opservatoriji Las Campanas. To je omogućilo identifikaciju pojedinačnih galaksija u jatu i procjenu brzine njihovog kretanja.

SPT-CL J0546-5345 otkriven je zahvaljujući takozvanom Sunyaev-Zeldovich efektu - manjim distorzijama u kosmičkom mikrotalasnom pozadinskom zračenju, "ehu" Velikog praska, koje nastaje kada zračenje prođe kroz veliko jato. Ova metoda pretraživanja podjednako je dobra u identifikaciji i obližnjih i udaljenih klastera, a također omogućava prilično preciznu procjenu njihove mase.

Pratite nas

Galaxy

Jedna od najvećih misterija Univerzuma je da beskrajni trilioni zvijezda nisu ravnomjerno raspoređeni po svemiru. Ne, zvijezde se grupišu u galaksije, baš kao što se ljudi okupljaju u gradovima, ostavljajući prostore između njih nenaseljenim.

Ime naše galaksije je Mlečni put. To je ogroman rotirajući ravan disk sačinjen od plina, prašine i oko 200 milijardi zvijezda. Udaljenost između susjednih zvijezda u galaksiji je trilioni kilometara praznog prostora. Naše Sunce, jedna od mnogih zvijezda koje naseljavaju galaksiju, nalazi se na njenoj periferiji.

Kada gledamo u noćno nebo, gledamo kroz zvijezde, kao kroz njih kapi kiše, zalijepljen za prozorsko staklo. Sve pojedinačne zvezde koje vidimo na nebu pripadaju Mlečnom putu. Naša galaksija ima spiralni oblik. Odozgo izgleda kao vrtlog zvijezda. Zvijezde se okreću oko centra galaksije, baš kao što se planete okreću oko zvijezda.

Za jednu revoluciju u ovoj zvjezdanoj vrtuljci, Suncu je potrebno oko 200 miliona godina, a kreće se brzinom ne manjom od 940.000 kilometara na sat. Izvana, galaksija izgleda kao disk sa usponom u centru. Jarko bijela pruga koja prelazi nebo u vedroj noći dio je ovog diska.

Povezani materijali:

Šta su komete?

Druge galaksije

Ovako vidimo našu galaksiju. Kad bismo mogli izaći izvan njega, mogli bismo vidjeti Univerzum u svoj njegovoj netaknutoj ljepoti: ogroman, neprobojan crni prostor, po kojem su rasute jarko osvijetljene galaksije, poput osvijetljenih ostrva u noćnom moru. Sam Mliječni put je ogromna kosmička formacija, ali je samo jedna od 100 milijardi galaksija u svemiru dostupnih za posmatranje.

Iako je svaka galaksija skup miliona sunaca, ona se nalaze toliko daleko od nas da se percipiraju kao prilično nejasne magline. Sa malim teleskopom možete vidjeti nekoliko desetina galaksija. Pa, ako koristite najmoderniji moćni teleskop, možete ne samo ispitati mnoge galaksije, već i vidjeti pojedinačne zvijezde u nekim galaksijama.

U veoma vedrim noćima ponekad je moguće uočiti Andromedinu galaksiju, najbližu susedu Mlečnog puta. Štaviše, za to nije potreban nikakav optički uređaj. Baš kao i Mliječni put, Andromedina maglina je spiralna. Više od polovine svih galaksija ima spiralni oblik. Ove galaksije, poput seoskog kolovrata, sadrže nove, stare i sredovječne zvijezde.

Povezani materijali:

Kako lete rakete?

Galaksije različitih oblika

Postoje eliptične galaksije. Ovo su ogromne zaobljene lopte napravljene od milijardi zvijezda. Neke od ovih galaksija su gotovo savršeno okrugle, druge su blago spljoštene. U eliptičnim galaksijama, zvijezde rotiraju vrlo blisko oko centra, nalik roju pčela. Najčešće se eliptične galaksije sastoje od starih zvijezda, od kojih su mnoge crvene divove.

Zbog toga eliptične galaksije gotovo uvijek svijetle crveno ili narandžasto. Postoje galaksije drugih oblika. Postoje galaksije koje po obliku podsjećaju na lentikularno sočivo, ili spiralne galaksije bez zadebljanja u centru. Postoje galaksije koje nemaju nikakav oblik. Takve galaksije se nazivaju nepravilne.

Incidenti sa galaksijama

Iako galaksije spolja izgledaju kao mirne i spokojne kolekcije zvijezda, njihov izgled može biti vrlo zavaravajući. Ovi svjetovi su poprište ekstremnih prirodnih šokova, galaktički ekvivalent zemljotresa i vulkanskih erupcija. Evo modernog primjera. Monstruozna emisija plavo-bijelog vrućeg plina dogodila se iz centra galaksije M87. Ogromna količina energije ispuštena je u svemir. Vatreni jezik izbačenog gasa dug je oko 5.000 svetlosnih godina. Naučnici misle da je crna rupa u centru galaksije, koja proždire kosmičku prašinu i cijele zvijezde, izvor ovog sablasno veličanstvenog prikaza.

Vanjski prostor oko nas nisu samo usamljene zvijezde, planete, asteroidi i komete koje svjetlucaju na noćnom nebu. Prostor je ogroman sistem u kojem je sve u bliskoj interakciji jedno s drugim. Planete su grupisane oko zvijezda, koje se zauzvrat okupljaju u jato ili maglinu. Ove formacije mogu biti predstavljene pojedinačnim svjetiljkama, ili mogu brojati stotine, hiljade zvijezda, formirajući veće univerzalne formacije - galaksije. Naša zemlja zvijezda, galaksija Mliječni put, samo je mali dio ogromnog Univerzuma, u kojem postoje i druge galaksije.

Univerzum je stalno u pokretu. Svaki objekat u svemiru dio je određene galaksije. Prateći zvijezde, kreću se i galaksije, od kojih svaka ima svoju veličinu, određeno mjesto u gustom univerzalnom poretku i svoju putanju kretanja.

Koja je prava struktura Univerzuma?

Dugo vremena su se naučne ideje čovečanstva o svemiru gradile oko planeta Sunčevog sistema, zvezda i crnih rupa koje naseljavaju naš zvezdani dom - galaksiju Mlečni put. Svaki drugi galaktički objekt otkriven u svemiru pomoću teleskopa automatski je uključen u strukturu našeg galaktičkog prostora. Prema tome, nije bilo pojma da Mliječni put nije jedina univerzalna formacija.

Ograničene tehničke mogućnosti nisu nam dopuštale da pogledamo dalje, dalje od Mliječnog puta, gdje, prema uobičajenom mišljenju, počinje praznina. Tek 1920. godine američki astrofizičar Edwin Hubble uspio je pronaći dokaze da je Univerzum mnogo veći i da, uz našu galaksiju, postoje i druge, velike i male galaksije u ovom ogromnom i beskrajnom svijetu. Ne postoji stvarna granica Univerzuma. Neki objekti se nalaze prilično blizu nas, samo nekoliko miliona svjetlosnih godina od Zemlje. Drugi se, naprotiv, nalaze u udaljenom uglu Univerzuma, van vidokruga.

Prošlo je skoro sto godina i broj galaksija danas se već procjenjuje na stotine hiljada. Na ovoj pozadini, naš Mliječni put uopće ne izgleda tako ogroman, ako ne i sasvim sićušan. Danas su već otkrivene galaksije čije su veličine teške čak i za matematičku analizu. Na primjer, najveća galaksija u svemiru, IC 1101, ima prečnik od 6 miliona svjetlosnih godina i sastoji se od više od 100 triliona zvijezda. Ovo galaktičko čudovište nalazi se više od milijardu svjetlosnih godina od naše planete.

Strukturu tako ogromne formacije, koja je Univerzum na globalnoj razini, predstavljaju praznine i međuzvjezdane formacije - filamenti. Potonji se, pak, dijele na superjata, međugalaktičke jate i galaktičke grupe. Najmanja karika ovog ogromnog mehanizma je galaksija, predstavljena brojnim zvjezdanim jatima - kracima i gasnim maglinama. Pretpostavlja se da se Univerzum neprestano širi, uzrokujući da se galaksije kreću ogromnom brzinom u smjeru od centra svemira prema periferiji.

Ako zamislimo da svemir posmatramo iz naše galaksije Mliječni put, koja se navodno nalazi u centru svemira, tada će model strukture svemira velikih razmjera izgledati ovako.

Tamna materija - zvana praznina, superjata, jata galaksija i magline - sve su posljedice Velikog praska, koji je označio početak formiranja Univerzuma. Tijekom milijardu godina, njegova struktura prolazi kroz transformaciju, mijenja se oblik galaksija, jer neke zvijezde nestaju, gutaju ih crne rupe, dok se druge, naprotiv, pretvaraju u supernove, postajući novi galaktički objekti. Prije više milijardi godina raspored galaksija bio je potpuno drugačiji od onoga što vidimo sada. Na ovaj ili onaj način, na pozadini stalnih astrofizičkih procesa koji se odvijaju u svemiru, možemo izvući određene zaključke da naš Univerzum nema stalnu strukturu. Svi svemirski objekti su u stalnom pokretu, mijenjajući svoj položaj, veličinu i starost.

Do danas je zahvaljujući teleskopu Hubble bilo moguće otkriti lokaciju nama najbližih galaksija, odrediti njihove veličine i odrediti lokaciju u odnosu na naš svijet. Zalaganjem astronoma, matematičara i astrofizičara sastavljena je mapa Univerzuma. Pojedinačne galaksije su identificirane, ali uglavnom su tako veliki univerzalni objekti grupirani u grupe od nekoliko desetina u grupi. Prosječna veličina galaksija u takvoj grupi je 1-3 miliona svjetlosnih godina. Grupa kojoj pripada naš Mliječni put sadrži 40 galaksija. Osim grupa, u međugalaktičkom prostoru postoji ogroman broj patuljastih galaksija. U pravilu, takve formacije su sateliti većih galaksija, poput našeg Mliječnog puta, Trokuta ili Andromede.

Do nedavno, patuljasta galaksija “Segue 2”, koja se nalazi 35 kiloparseka od naše zvijezde, smatrana je najmanjom galaksijom u Univerzumu. Međutim, 2018. godine japanski astrofizičari otkrili su još manju galaksiju - Djevica I, koja je satelit Mliječnog puta i nalazi se na udaljenosti od 280 hiljada svjetlosnih godina od Zemlje. Međutim, naučnici smatraju da to nije granica. Postoji velika vjerovatnoća da postoje galaksije mnogo skromnijih veličina.

Nakon grupa galaksija dolaze jata, područja svemira u kojima se nalazi i do stotine galaksija različitih tipova, oblika i veličina. Grozdovi su kolosalne veličine. U pravilu, promjer takve univerzalne formacije je nekoliko megaparseka.

Posebnost strukture Univerzuma je njegova slaba varijabilnost. Uprkos ogromnim brzinama kojima se galaksije kreću u svemiru, sve one ostaju dio jednog klastera. Ovdje djeluje princip očuvanja položaja čestica u prostoru, na koje utiče tamna materija nastala kao rezultat velikog praska. Pretpostavlja se da se, pod utjecajem ovih praznina ispunjenih tamnom materijom, jata i grupe galaksija nastavljaju kretati u istom smjeru milijardama godina, susjedne jedna drugoj.

Najveće formacije u Univerzumu su galaktička superjata, koja ujedinjuju grupe galaksija. Najpoznatije superjato je Veliki zid klovna, objekat univerzalnih razmera, koji se proteže preko 500 miliona svetlosnih godina. Debljina ovog superklastera je 15 miliona svjetlosnih godina.

U sadašnjim uslovima, svemirske letelice i tehnologija nam ne dozvoljavaju da ispitamo Univerzum do njegove pune dubine. Možemo otkriti samo superklasteri, klastere i grupe. Osim toga, naš prostor ima ogromne praznine, mehuriće tamne materije.

Koraci ka istraživanju svemira

Moderna karta svemira omogućava nam ne samo da odredimo svoju lokaciju u svemiru. Danas, zahvaljujući dostupnosti moćnih radio-teleskopa i tehničkim mogućnostima teleskopa Hubble, čovjek je mogao ne samo približno izračunati broj galaksija u svemiru, već i odrediti njihove vrste i varijante. Davne 1845. godine, britanski astronom William Parsons, koristeći teleskop za proučavanje oblaka plina, uspio je otkriti spiralnu prirodu strukture galaktičkih objekata, fokusirajući se na činjenicu da u različitim područjima sjaj zvjezdanih jata može biti veći ili manji. .

Prije stotinu godina, Mliječni put se smatrao jedinom poznatom galaksijom, iako je prisustvo drugih međugalaktičkih objekata matematički dokazano. Naše svemirsko dvorište dobilo je ime još u antičko doba. Drevni astronomi, gledajući bezbroj zvijezda na noćnom nebu, primijetili su karakterističnu osobinu njihove lokacije. Glavno jato zvijezda bilo je koncentrisano duž zamišljene linije, koja je podsjećala na stazu prskanog mlijeka. Galaksija Mliječni put i nebeska tijela druge poznate galaksije Andromeda su prvi univerzalni objekti od kojih je počelo proučavanje svemira.

Naš Mliječni put ima kompletan set svih galaktičkih objekata koje bi normalna galaksija trebala imati. Ovdje postoje jata i grupe zvijezda, čiji je ukupan broj otprilike 250-400 milijardi U našoj galaksiji postoje oblaci plina koji formiraju krakove, postoje crne rupe i solarni sistemi slični našim.

U isto vrijeme, Mliječni put, poput Andromede i Trokuta, samo su mali dio Univerzuma, dio lokalne grupe superklastera Djevice. Naša galaksija ima oblik spirale, gdje se najveći dio zvjezdanih jata, plinskih oblaka i drugih svemirskih objekata kreće oko centra. Prečnik spoljne spirale je 100 hiljada svetlosnih godina. Mliječni put nije velika galaksija po kosmičkim standardima, njegova masa je 4,8 x 1011 Mʘ. Naše Sunce se takođe nalazi u jednom od krakova Oriona Labuda. Udaljenost od naše zvijezde do centra Mliječnog puta je 26.000 ± 1.400 svjetlosnih godina. godine.

Dugo se vjerovalo da je Andromedina maglina, jedna od najpopularnijih među astronomima, dio naše galaksije. Kasnija istraživanja ovog dijela svemira pružila su nepobitne dokaze da je Andromeda nezavisna galaksija i mnogo veća od Mliječnog puta. Slike dobijene pomoću teleskopa pokazale su da Andromeda ima svoje jezgro. Tu su i jata zvijezda, a tu su i sopstvene magline koje se kreću spiralno. Svaki put, astronomi su pokušavali da pogledaju sve dublje i dublje u svemir, istražujući ogromna područja svemira. Broj zvijezda u ovom univerzalnom divu procjenjuje se na 1 trilion.

Zalaganjem Edwina Hubblea bilo je moguće utvrditi približnu udaljenost do Andromede, koja nikako ne bi mogla biti dio naše galaksije. Ovo je bila prva galaksija koja je tako pomno proučavana. Naredne godine donijele su nova otkrića u oblasti istraživanja međugalaktičkog prostora. Dio galaksije Mliječni put u kojem se nalazi naša je detaljnije proučen. solarni sistem. Od sredine 20. veka postalo je jasno da pored našeg Mlečnog puta i poznate Andromede postoji ogromna količina druge formacije u univerzalnoj skali. Međutim, red je zahtijevao uređenje svemira. Dok su se zvijezde, planete i drugi kosmički objekti mogli klasificirati, situacija s galaksijama bila je složenija. Pogođeno ogromna veličina istraživali područja svemira koja nisu bila samo teška za vizuelno proučavanje, već i za procjenu na nivou ljudske prirode.

Tipovi galaksija u skladu sa prihvaćenom klasifikacijom

Habl je prvi napravio takav korak, pokušavši 1962. godine logično klasificirati galaksije poznate u to vrijeme. Klasifikacija je izvršena na osnovu oblika proučavanih objekata. Kao rezultat toga, Hubble je uspio rasporediti sve galaksije u četiri grupe:

• najčešći tip su spiralne galaksije;
• slijede eliptične spiralne galaksije;
• sa galaxy barom (barom);
• nepravilne galaksije.

Treba napomenuti da je naš Mliječni put tipična spiralna galaksija, ali postoji jedno "ali". Nedavno je otkriveno prisustvo skakača - šipke, koja se nalazi u središnjem dijelu formacije. Drugim riječima, naša galaksija ne potiče iz galaktičkog jezgra, već izlazi iz mosta.

Tradicionalno, spiralna galaksija izgleda kao ravan disk spiralnog oblika, koji nužno sadrži svijetli centar - galaktičko jezgro. Ovih galaksija ima najviše u Univerzumu i one su označene latiničnim slovom S. Osim toga, postoji podjela spiralnih galaksija u četiri podgrupe - So, Sa, Sb i Sc. Mala slova označavaju prisutnost svijetle jezgre, odsustvo rukava ili obrnuto, prisutnost gustih pokrivača rukava centralni dio galaksije. U takvim krakovima nalaze se jata zvijezda, grupe zvijezda koje uključuju naš Sunčev sistem i drugi svemirski objekti.

Glavna karakteristika ovog tipa je spora rotacija oko centra. Mliječni put dovršava revoluciju oko svog centra svakih 250 miliona godina. Spirale koje se nalaze bliže centru sastoje se uglavnom od klastera starih zvijezda. Središte naše galaksije je crna rupa, oko koje se odvijaju sva glavna kretanja. Dužina rute moderne procjene je 1,5-25 hiljada svetlosnih godina prema centru. Tokom svog postojanja, spiralne galaksije se mogu spojiti sa drugim manjim univerzalnim formacijama. Dokaz takvih sudara u ranijim periodima je prisustvo oreola zvijezda i oreola klastera. Slična teorija leži u osnovi teorije o formiranju spiralnih galaksija, koje su bile rezultat sudara dvije galaksije koje se nalaze u susjedstvu. Sudar nije mogao proći bez ostavljanja traga, dajući opći rotacijski impuls novoj formaciji. Pored spiralne galaksije nalazi se patuljasta galaksija, jedna, dvije ili više odjednom, koje su sateliti veće formacije.

Po strukturi i sastavu bliske spiralnim galaksijama su eliptične spiralne galaksije. To su ogromni, najveći univerzalni objekti, uključujući veliki broj superjata, jata i grupe zvijezda. U najvećim galaksijama broj zvijezda prelazi desetine triliona. Glavna razlika između ovakvih formacija je njihov izrazito proširen oblik u prostoru. Spirale su raspoređene u obliku elipse. Eliptična spiralna galaksija M87 jedna je od najvećih u Univerzumu.

Galaksije sa prugama su mnogo rjeđe. One čine otprilike polovinu svih spiralnih galaksija. Za razliku od spiralnih formacija, u takvim galaksijama porijeklo dolazi od mosta zvanog šipka, koji proizlazi iz dvije sjajne zvezde, nalazi se u centru. Upečatljiv primjer Takve formacije su naš Mliječni put i galaksija Veliki Magelanov oblak. Ranije je ova formacija bila klasifikovana kao nepravilne galaksije. Pojava skakača je uključena trenutno jedno od glavnih područja istraživanja moderne astrofizike. Prema jednoj verziji, obližnja crna rupa usisava i upija gas iz susjednih zvijezda.

Najljepše galaksije u svemiru su spiralne i nepravilne galaksije. Jedna od najljepših je galaksija Vrtlog koja se nalazi u nebeskom sazviježđu Canes Venatici. U ovom slučaju, centar galaksije i spirale koje rotiraju u istom smjeru su jasno vidljive. Nepravilne galaksije su haotično smještena superjata zvijezda koja nemaju jasnu strukturu. Upečatljiv primjer takve formacije je galaksija pod brojem NGC 4038, smještena u sazviježđu Gavran. Ovdje se, uz ogromne plinske oblake i magline, može uočiti potpuni nedostatak reda u rasporedu svemirskih objekata.

Zaključci

Možete beskrajno proučavati Univerzum. Svaki put, sa pojavom novih tehnička sredstva, čovjek podiže zavjesu prostora. Galaksije su za ljudski um najnerazumljiviji objekti u svemiru, kako sa psihološke tačke gledišta, tako i iz naučne perspektive.

Ako imate bilo kakvih pitanja, ostavite ih u komentarima ispod članka. Mi ili naši posjetioci rado ćemo im odgovoriti

“...Beskrajno možete gledati u tri stvari: vatru, vodu i zvjezdano nebo.” Ova klasična izjava pripada kategoriji aksioma i ne zahtijeva dokaz. Ali ako voda i vatra uzrokuju ljude različite situacije različite emocije, onda pri pogledu na veliki zvjezdani šator svi, po pravilu, imaju ista osjećanja - divljenje, mir i razumijevanje koliko su svi naši problemi mali u poređenju sa iskričavim i bezgraničnim svijetom koji se širi iznad naših glava.

Zahvaljujući znanju stečenom u školi, shvatamo da iznad sebe vidimo pojedinačne zvezde poput našeg Sunca, čitave zvezdane sisteme, našu Galaksiju, Univerzum, na kraju krajeva. Međutim, uprkos prilično visok nivo obrazovanje savremeni čovek, mnogi ne razumiju sasvim ispravno po čemu se galaksija razlikuje od svemira. Pokušajmo riješiti ovo pitanje, pogotovo jer je potpuno jednostavno.

Galaxy, naš zvjezdani dom

Jata zvezdanih sistema povezanih gravitacionim silama nazivaju se galaksije. Ovo je najprimitivniji opis ovog fenomena, ali u isto vrijeme najpreciznije odražava njegovu suštinu. Galaksije možda nisu velike, sastoje se od nekoliko milijardi zvijezda, ali ih također ima gigantska čudovišta koji sadrži trilione zvijezda.

Primjer je patuljasta galaksija Mali Magelanov oblak (1,5 milijardi zvijezda) i megaformacija - spiralna galaksija sa bezličnim imenom NGC 6872. Teško je izračunati tačan broj zvijezda u njemu zbog gigantske veličine, ali nema sumnje da je broj u bilionima.

Da biste jasnije zamislili prostranstvo ovog čudovišta, možete ga uporediti sa našom velikom kosmičkom domovinom - Mliječni put(Sunčev sistem se nalazi u ovoj galaksiji):

• veličina Mliječnog puta je 100-120 hiljada svjetlosnih godina u prečniku i također se smatra da je daleko od male formacije;
• prelet galaksije NGC 6872 duž iste rute će trajati ne manje od 500 hiljada svetlosnih godina.

Inače, mnoge galaksije su takođe povezane gravitacijom i žive (rotiraju) u istom ritmu. U našem jatu galaksija, osim nas, nalaze se Andromeda (prečnika 200 hiljada svetlosnih godina), galaksije Triangulum (50 hiljada svetlosnih godina) i niz satelitskih formacija, takozvanih patuljastih galaksija.

Dakle, malo smo sredili galaksije. Sada, da bismo razumjeli razliku između galaksije i svemira, trebali bismo razgovarati o samom svemiru.

Univerzum... Neshvatljivi ponor

Ukratko: svemir je neograničen volumen prostora ispunjen zvijezdama, zvjezdanim sistemima, galaksijama, crnim rupama, prazninama, itd. I, vrlo je moguće, u njemu postoji još mnogo različitih objekata i pojava o kojima moderna nauka ni ne sumnja. Sva ta raznolikost je u stalnom pokretu i živi svojim životom, nama ponekad neshvatljivim.

Kada pogledate noćno nebo, čini se da je naprosto ispunjeno zvijezdama. Čini se da slike snimljene najmoćnijim teleskopom na svijetu, Hubbleom, potvrđuju ovaj utisak. A najnovija istraživanja astronoma pokazuju da u svemiru postoji najmanje 100-200 milijardi galaksija, a prema nekim podacima - više od 500 milijardi. Često su razdvojene tako velikim udaljenostima da ih ljudski um jednostavno nije u stanju zamisliti.

Univerzum je nastao nakon Velikog praska i, shodno tome, ima svoje doba, iako nema granica. Prema najnovijim podacima, starost majke svega u svemiru procjenjuje se na 13,75±0,13 milijardi godina. Istina, mnogi ozbiljni naučnici veruju da je Univerzum večan, da je oduvek postojao i da nije bilo tragova bilo kakvih Velikih praskova. Međutim, prepustimo naučne sporove „posebno obučenim ljudima“ i pređimo na glavnu poentu našeg članka.

Poređenje

Sada sastavite sve što smo naučili iz prethodnog materijala. Pokušajmo utvrditi razlike između ova dva objekta. Malo ih je, ali su prilično značajne.

U tabeli smo istakli glavne, po našem mišljenju, tačke koje pokazuju koja je razlika između galaksije i svemira. Slikovito rečeno, svemir se može zamisliti kao neka vrsta ekstravagantne kuće koja se sastoji od blokova, od kojih se svaki razlikuje od susjeda po svojoj težini, veličini, pa čak i fizička svojstva(teoretski). Međutim, unatoč takvoj "konfuziji", cijela struktura izgleda iznenađujuće skladno i izdržljivo. Ono je podložno jednoobraznim, „univerzalnim“ zakonima, nepokolebljivim i vječnim.

Oni koji vole da gledaju u noćno zvezdano nebo verovatno su primetili široku traku gusto posutu raznim zvezdama (svetlim, jedva primetnim, plavim, belim itd.) zvezdama. Ovo jato je galaksija.

Šta su galaksije? Jedna od najvećih misterija Univerzuma je da bezbrojne zvijezde nisu haotično raspršene u svemiru, već su grupisane u galaksije. Gotovo na isti način kao što ljudi naseljavaju gradove, ostavljajući razmak između njih naselja prazan.

Naša planeta je dio galaksije. Neka imena galaksija su nam dobro poznata: Veliki i Mali Magelanovi oblaci, maglina Andromeda. Možemo ih vidjeti golim okom, dok su drugi veoma udaljeni od Zemlje dugo vremena U njima nije bilo moguće ispitati pojedinačne zvijezde; to je bilo moguće samo u 20. stoljeću.

"Šta su galaksije?" - Ovo pitanje već duže vreme interesuje naučnike. Ali pravi proboj u ovoj oblasti dogodio se krajem dvadesetog veka, kada je stvoren i lansiran u svemir Hubble teleskop.

Toliko ogroman da je to nemoguće ni zamisliti. Svjetlosnom snopu će biti potrebno sto hiljada zemaljskih godina da stigne s jednog kraja na drugi. U njegovom središtu nalazi se jezgro od koje se grana nekoliko spiralnih linija ispunjenih zvijezdama. Ova "gustina" je samo prividna, oni su locirani prilično rijetko;

Poznato različite vrste galaksije. Razlikuju se po obliku, težini, veličini, a također i po tvarima koje sadrže. Svi sadrže gas i zvjezdanu prašinu. Postoje spiralni, eliptični, nepravilni, sferni i drugi oblici galaksija.

Šta su galaksije? Koje su njihove godine? Kako su izgrađeni? Koji se procesi odvijaju u njima? Njihova starost je približno jednaka. Za naučnike je još uvijek misterija šta je jezgro galaksije. Utvrđeno je da su neka jezgra prilično aktivna. Ovo je bilo iznenađenje, jer se prije ovog otkrića vjerovalo da je jezgro gusto jato od stotina miliona zvijezda. Emisija (i optička i radio) može se promijeniti za neke galaktičke jezgre tokom nekoliko mjeseci. To znači da oslobađaju ogromne količine energije (mnogo više od supernove) u kratkom vremenu.

Godine 1963. otkriveni su potpuno novi objekti u obliku zvijezde, nazvani su kvazari. Njihov luminozitet, kako se kasnije pokazalo, daleko premašuje sjaj galaksija. Neverovatno je da se sjaj kvazara može promeniti.

Formiranje galaksija je prirodni proces koji se odvija pod uticajem Raznolikost tipova i oblika galaksija objašnjava se raznovrsnošću uslova u kojima su rođene. Skupljanje galaksije može trajati 3 milijarde godina. U ovom trenutku, gas se transformiše u Kompresijom oblaka gasa nastaju zvezde (po dostizanju određene gustine i temperature dovoljne za termonuklearne procese).

Postepeno se zalihe međuzvjezdanog plina iscrpljuju, a formiranje zvijezda postaje manje intenzivno. Kada se iscrpe svi resursi, on se pretvara u sočivo, koje se u potpunosti sastoji od crvenih zvijezda. Eliptične galaksije, čiji su resursi gasa potrošeni prije 15-20 milijardi godina, prolaze kroz ovu fazu.

Ideja mnogih ljudi o tome šta su galaksije formirana je iz brojnih naučnofantastičnih filmova, čiji junaci vole putovati svemirom, posjećujući nepoznate planete i galaksije. Zapravo, to se i ne očekuje u doglednoj budućnosti. Čak i ako se krećemo brzinom svjetlosti (što je za sada također nemoguće), onda ćemo do Andromedine magline (najbliže galaksije) stići tek za 2,5 miliona godina. Iako nam se (prema proračunima astronoma) približava i za 4-5 milijardi godina će se sudariti s našim Mliječnim putem, što će dovesti do formiranja nove eliptične galaksije.