Ile galaktyk we Wszechświecie znanych jest współczesnemu człowiekowi? Ile galaktyk jest we wszechświecie

28.09.2019

Przeczytaj także

Standard zawodowy „Specjalista ds. bezpieczeństwa i higieny pracy”: na co zwrócić uwagę?

Instrukcje ochrony pracy: wymagania podstawowe Zaktualizowano instrukcje ochrony pracy

Obowiązkowe badania lekarskie na koszt organizacji

Cytaty i wyrażenia dotyczące pracy i kreatywności

Szkolenie w miejscu pracy: od czego zacząć i jak się nie zgubić Szkolenie pracowników w miejscu pracy

Nasi przodkowie myśleli, że Ziemia to cały świat, a Słońce i Księżyc krążą wokół planety. Wraz z rozwojem nauki granice te rozszerzyły się najpierw do granic Układu Słonecznego, a następnie do Galaktyki. droga Mleczna. Dziś naukowcy stoją przed czymś więcej niż trudne pytania: gdzie jest granica Wszechświata i ile jest tam galaktyk?

Naukowcy zdali sobie sprawę, że „mgławice”, które astronomowie widzieli na nocnym niebie, to inne galaktyki, które nie miały nic wspólnego z naszą rodzimą dopiero w latach 20. ubiegłego wieku.

Najważniejszą rolę w tym odkryciu odegrał jeden z twórców współczesnej astronomii, Amerykanin Edwin Hubble, od którego imienia nazwano główny teleskop kosmiczny NASA Hubble.

Warto też dodać, że do początków XXI wieku galaktyki uważano za gromady, w których liczba gwiazd wahała się od kilku milionów do dziesiątek, a nawet setek bilionów. Te ostatnie są klasyfikowane jako „galaktyki nadolbrzymów”, ale oprócz nich w kosmosie istnieją znacznie większe struktury! W szczególności naukowcy zidentyfikowali liczne „gromady galaktyk” - grupy setek galaktyk połączonych ze sobą grawitacyjnie, „supergromady” - supergromady galaktyczne łączące „zwykłe” gromady i wreszcie „mega-potwory” - włókna galaktyczne (inna nazwa dla nich to „Wielkie Mury”), złożone struktury rozciągające się w przestrzeni kosmicznej na setki milionów, a nawet kilka miliardów lat świetlnych, do których zaliczają się setki gromad i supergromad galaktyk, a także oddzielające je puste przestrzenie.

Co więcej, stosunkowo niedawno astronomowie zaczęli znajdować znacznie mniejsze zbiorowiska galaktyczne; na przykład w 2003 roku odkryto mikrogrupy (tzw. „ultrakompaktowe galaktyki karłowate”), zrzeszające zaledwie kilkaset gwiazd. Zatem obecnie istnieje duża różnorodność opinii zarówno w kwestii określenia wyraźnych granic fizycznych pomiędzy galaktykami i „gromadami galaktyk”, jak i tego, czy możliwe jest ilościowe ograniczenie minimalnej dopuszczalnej liczby układów gwiezdnych tworzących pojedynczą galaktykę.

Z naukową klasyfikacją głównych typów i typów galaktyk, a dokładniej ich kształtów i konturów przestrzennych, wszystko nie jest takie proste.

Pierwszą poważną próbę sortowania galaktyk podjął ten sam Edwin Hubble, który w latach 20. i 30. ubiegłego wieku opracował specjalny diagram, który później otrzymał nazwę „Kamerton Hubble’a”. Podzielił wszystkie galaktyki na cztery główne typy - eliptyczny(o wydłużonym kulistym kształcie), spirala(galaktyki dyskowe podobne do płaskie naleśniki i posiadający kilka gałęzi-wirów - nasza Droga Mleczna należy właśnie do tej kategorii), soczewkowy(podobny kształt do spiralnych, ale bez procesów ramion) i "zło", to znaczy niepoddający się jasnej klasyfikacji wizualnej. Sam Hubble uważał, że wszystkie te typy płynnie przenikają się w czasie, a najstarsze są eliptyczne, inne natomiast powstały później w wyniku mutacji przestrzennych. W związku z tym jego diagram wyglądał jak kamerton z dwoma zębami: na jego podstawie znajdowały się galaktyki eliptyczne, na jego kontynuacji – soczewkowe i spiralne, natomiast „nieregularne” były na ogół oznaczane osobno.

Ta oryginalna wersja została później poddana poważnej korekcie i została uzupełniona wieloma typami pośrednimi i przejściowymi. Co więcej, naukowcy obecnie uważają, że w rozwoju nie ma logiki ewolucyjnej różne formy najwyraźniej w ogóle nie było galaktyk. Zatem we wczesnych stadiach ekspansji Wszechświata mogły powstać zarówno galaktyki eliptyczne, jak i spiralne/soczewkowate, a według jednej z popularnych hipotez większość najstarszych galaktyk miała nieregularne kontury.

Warto zauważyć, że wielu Nowa informacja O Różne formy a wiek galaktyk rozproszonych po całym Wszechświecie uzyskano całkiem niedawno – w latach 90. ubiegłego wieku i na początku tego stulecia, a duża w tym zasługa Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, wystrzelonego na niską orbitę okołoziemską w 1990. Przez ponad 20 lat Hubble wykonał ogromną liczbę zdjęć odległych gromad gwiazd i zidentyfikował tysiące nieznanych wcześniej galaktyk w wielu regionach Wszechświata.

W ostatnim czasie program badawczy Frontier Fields wykorzystuje teleskop Hubble'a do badania najstarszych miejsc gwiaździste niebo. A na koniec 2015 roku po analizie Następny odcinek Zdjęcia z Hubble'a i nie tylko teleskop kosmiczny Spitzera, amerykańscy astronomowie zidentyfikowali najstarszą jak dotąd galaktykę, która najwyraźniej powstała zaledwie 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Jak rodzą się galaktyki?

Pomimo ogromnego postępu, jaki astronomia galaktyczna osiągnęła w drugiej połowie XX w początek XXI stuleci, nadal pozostaje nierozwiązany cała linia podstawowe problemy związane przede wszystkim z fizycznymi mechanizmami powstawania i późniejszego rozwoju tych wielkoskalowych struktur kosmicznych.

Według współczesne obliczenia szacowany wiek Wszechświata, czyli czas, jaki upłynął od Wielkiego Wybuchu, wynosi około 13 miliardów 800 milionów lat. Naukowcy obecnie uważają, że pierwsze galaktyki we Wszechświecie zaczęły powstawać kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Co więcej, do niedawna uważano, że proces ten rozpoczął się później, około miliard lat po „początku czasu”.

Dzięki szybkiemu udoskonalaniu aparatury naukowej w dobie rewolucji ICT astronomom udało się cofnąć historię Wszechświata daleko w przeszłość, jednak nawet najpotężniejsze dzisiejsze teleskopy nie są jeszcze w stanie dostrzec światła z bardzo słabych obiektów kosmicznych powstałych w najwcześniejszych stadiach swojej ewolucji.

Dlatego też naukowcy-teoretycy mają przeważnie do czynienia z konstruowaniem różnorodnych hipotez i modeli matematycznych wyjaśniających specyfikę galaktogenezy. W zasadzie nowoczesne technologie komputerowe umożliwiają już szczegółowe obliczenie różnych scenariuszy fizycznych tego procesu, ale w celu uzyskania właściwy obraz, najpierw trzeba przynajmniej zrozumieć, czym jest owiana złą sławą ciemna materia. Ciemna materia wydaje się być kluczowym uczestnikiem galaktogenezy i bez jasnego zrozumienia jej roli w tym procesie naukowcy raczej nie będą w stanie opracować naprawdę skutecznych i funkcjonalnych modele komputerowe. Kolejnym niejasnym elementem tej układanki są czarne dziury, a właściwie stopień ich udziału w narodzinach i dalszym rozwoju galaktyk. Według naukowców te kolosalne skupiska materii ukryte są w centralnych strefach większości galaktyk.

Tymczasem najpopularniejszą wśród teoretyków jest hipoteza, zgodnie z którą w wyniku ultraszybkiej ekspansji młodego Wszechświata gromadziły się w dużych ilościach niejednorodne skrzepy (grudki) materii, które stopniowo pod wpływem wzajemnego oddziaływania grawitacja, łączą się ze sobą w coraz masywniejsze struktury (najpierw - w osobne gwiazdy, a następnie w gromady gwiazd, zalążki przyszłych galaktyk). Specjalna uwaga schemat galaktogenezy skupia się także na możliwych scenariuszach udziału w tym procesie Ciemna materia, który najprawdopodobniej działał jako główny materiał cementujący, który grawitacyjnie zatrzymywał nowe formacje powstałe w różne regiony Wszechświat.

Filmowanie w na żywo

Jeden z najważniejszych kierunki naukowe to badanie procesów łączenia i łączenia ze sobą dojrzałych galaktyk obserwowanych przez nasze instrumenty „w czasie rzeczywistym” (oczywiście po uwzględnieniu oczywistego faktu, że instrumenty obserwacyjne rejestrujące sygnały docierające do nas na Ziemi, postrzegają te obiekty jako były w bardzo odległej przeszłości).

Przez kilka miliardów lat po Wielkim Wybuchu powstałe galaktyki różnych kształtów i typów regularnie zwiększały swoją masę i objętość, głównie zasysając cząsteczki gazu i pyłu z otaczającej przestrzeni. Jednak stopniowo ten „materiał niczyi” we Wszechświecie stawał się deficytowy, a średnie tempo wzrostu masy materii gwiezdnej w dojrzałych galaktykach gwałtownie spadło. Dlatego głównym źródłem uzupełnienia zasobów materialnych galaktyk w późniejszych stadiach ewolucji okazały się znajdujące się najbliżej nich mniejsze gromady gwiazd.

Karłowata galaktyka eliptyczna w gwiazdozbiorze Strzelca to jedna z dwóch pechowych sąsiadek Drogi Mlecznej, którą nasza galaktyka stopniowo wchłania w siebie, żywiąc się nowymi surowcami dostarczanymi z zewnątrz. Drugą znaną nauce ofiarą jest kolejna minigalaktyka w konstelacji Canis Major, który Droga Mleczna została już prawie całkowicie strawiona: według obserwacji astronomicznych pozostały z niej jedynie „rogi i nogi” (gwiazdy zachowane w dawnej centralnej strefie jądra). Zdaniem naukowców w czasach starożytnych Droga Mleczna z powodzeniem żerowała na co najmniej ośmiu innych małych galaktykach. Jednak w odległej przyszłości, za około 4 miliardy lat, naszą galaktykę czeka bardzo nieprzyjemne spotkanie z jeszcze większym od niej sąsiadem, Galaktyką Andromedy. Według obliczeń teoretyków, po kolejnych dwóch miliardach lat po tym zbliżeniu Droga Mleczna i Andromeda powinny połączyć się w jedną dużą galaktykę eliptyczną.

Każdy kiedykolwiek zastanawiał się, jak duży i nieznany jest otaczający nas świat. Będąc częścią niezmiernie rozległego Wszechświata, często i z ciekawością zadajemy sobie pytania: „Jak duży jest Wszechświat?”, „Z czego się składa?”, „Czy istnieje inteligentne życie, oprócz nas?”, „Ile galaktyk jest we Wszechświecie?” i wiele innych.

W tym artykule staramy się odpowiedzieć na niektóre z nich i je rozwinąć wiedza ogólna oraz idee dotyczące Wszechświata oraz jego części składowych i układów.

Wszechświat

Wszechświat obejmuje wszystko, co istnieje. Z kosmiczny pył do gigantycznych gwiazd; od najmniejszych atomów wodoru po subiektywne idee i abstrakcyjne koncepcje. Wszystko, co znajduje się i funkcjonuje w przestrzeni, jest częścią Wszechświata.

Jest badany przez różne nauki. Fizyka, astronomia i kosmologia są pionierami w badaniu Wszechświata w obiektywnej rzeczywistości. To oni próbują odpowiedzieć na pytanie, z czego zbudowany jest kosmos i z ilu galaktyk znajduje się we Wszechświecie. Filozofia od swoich początków bada Wszechświat w subiektywnej rzeczywistości. Matce wszystkich nauk nie chodzi o to, ile galaktyk jest we Wszechświecie, ale o to, jak ona i jej postrzeganie wpływają na nasze życie i rozwój.

Biorąc pod uwagę niesamowitą wielkość Wszechświata oraz masę znajdujących się w nim ciał i substancji, nie jest zaskakujące, że zgromadziliśmy ogromną ilość wiedzy; to też nie jest aż tak zaskakujące duża ilość pytania pozostają bez odpowiedzi. Tylko niewielką część Wszechświata można w określonym momencie fizycznie zbadać, a co do reszty, możemy się jedynie domyślać. Przeszłość i przyszłość Wszechświata to jedynie założenia i przewidywania, a jego teraźniejszość objawia się nam jedynie w niewielkim stopniu.

Co o niej wiemy na pewno?

Jesteśmy absolutnie pewni, że Wszechświat jest ogromny i z dużym prawdopodobieństwem możemy powiedzieć, że jest niezmierzony. Do pomiaru odległości między obiektami kosmicznymi stosuje się całkowicie „uniwersalną” jednostkę - rok świetlny. Jest to odległość, jaką wiązka światła może pokonać w ciągu roku.

Materia tworząca Wszechświat otacza naszą planetę w odległości co najmniej 93 miliardów lat świetlnych. Dla porównania nasza galaktyka zajmuje przestrzeń, którą można pokryć w 100 tysiącach lat świetlnych.

Naukowcy dzielą materię kosmiczną na skupisko atomów - zrozumiałą i zbadaną materię fizyczną, zwaną także materią barionową. Jednak większość Wszechświata zajmują niezbadane ciemna energia, którego właściwości nie są znane naukowcom. Również znaczną część widzialnej przestrzeni Wszechświata zajmuje ciemna lub ukryta masa, którą naukowcy nazywają materią niewidzialną.

Nagromadzenie materii barionowej tworzy gwiazdy, planety i inne ciała kosmiczne, które z kolei tworzą galaktyki. Te ostatnie są w ruchu i oddalają się od siebie. Nie da się precyzyjnie odpowiedzieć na pytanie, ile galaktyk znajduje się we Wszechświecie.

Czego możemy się tylko domyślać?

Przeszłość Wszechświata i proces jego powstawania są dokładnie nieznane. Naukowcy sugerują, że Wszechświat ma prawie 14 miliardów lat i powstał w wyniku ekspansji skoncentrowanej gorącej materii, co w kosmologii nazywa się Teorią Wielkiego Wybuchu.

Naukowcy uzyskują wszystko, na czym opierają się główne modele teoretyczne ewolucji Wszechświata, obserwując jego widoczną dla nas część. Nie da się udowodnić, jak prawdziwy jest którykolwiek z obecnie istniejących modeli. Większość naukowców zgadza się z teorią ekspansji Wszechświata - po „Wielkim Wybuchu” materia kosmiczna kontynuuje swój ruch ze swojego centrum.

Warto pamiętać, że wszystkie te modele mają charakter teoretyczny i z wielu powodów nie da się ich przetestować w praktyce. Dlatego warto skoncentrować się na dostępnej i sprawdzonej wiedzy, która odpowiada na pytania o to, ile gwiazd jest w galaktyce i ile galaktyk jest we wszechświecie. Zdjęcie zrobione z nowoczesne technologie, zwany Hubble'em (od Hubble Ultra Deep Field), pozwala zobaczyć położenie wielu galaktyk w małej widocznej części nieba.

Co to jest galaktyka?

Galaktyka to zbiór gwiazd, gazu, pyłu i ukrytej masy. Oddziaływanie grawitacyjne materia barionowa i ciemna masa kosmiczna jednoczą galaktykę w ściśle powiązaną grupę ciał kosmicznych. Galaktyki poruszają się z określoną prędkością, co potwierdza teorię ekspansji Wszechświata, jednak centrum grawitacyjne galaktyki nie pozwala, aby ruch Wszechświata miał wpływ na jego powstawanie. Wszystkie ciała w galaktyce krążą wokół środka grawitacyjnego.

Galaktyki mogą być różne rodzaje, rozmiary i składają się z wielu systemów. Nie ma jednej odpowiedzi na pytanie, ile galaktyk jest we Wszechświecie, ponieważ istnienie dwóch identycznych galaktyk jest mało prawdopodobne. Według rodzaju są one podzielone na:

eliptyczny;
spirala;
soczewkowy;
ze swetrem;
błędny.

W zależności od rozmiaru galaktyki dzielimy na karłowate, średnie, duże i gigantyczne. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, ile układów znajduje się w galaktyce, ponieważ liczba układów i gromad gwiazd zależy od wielu różnych czynników, takich jak pole grawitacyjne gwiazd, rozmiar galaktyki i wiele innych .

Skala galaktyk

Każda galaktyka składa się z systemy gwiezdne, gromady i obłoki międzygwiazdowe. Kilka sąsiednich galaktyk może się przyciągać i tworzyć lokalną grupę. Może zawierać od trzech do 30 galaktyk różnych typów i rozmiarów.

Gromady grup lokalnych tworzą z kolei ogromne obłoki gwiazd zwane supergromadami galaktyk. Współzależność grawitacyjna galaktyk w stosunku do ich sąsiadów z grupy lokalnej, a także z supergromady opiera się na oddziaływaniu atomów materii barionowej z materią ukrytą.

droga Mleczna

Nasza macierzysta galaktyka, Droga Mleczna, jest spiralą w kształcie dysku z poprzeczką. Jądro galaktyki składa się ze starych gwiazd – czerwonych olbrzymów. Droga Mleczna dzieli swoją grupę lokalną z dwiema sąsiednimi galaktykami: mgławicą Andromedy i galaktyką Trójkąta. Supergromada, do której należą, nazywa się Supergromadą w Pannie.

W lokalnej grupie Drogi Mlecznej, oprócz trzech dużych galaktyk, znajduje się około 40 karłowatych galaktyk satelitarnych, które są przyciągane przez silniejsze pola grawitacyjne swoich dużych sąsiadów. W Supergromadzie w Pannie może znajdować się tyle czarnych dziur i przestrzeni ciemnej materii, ile jest galaktyk. Dokładna liczba gwiazd w Drodze Mlecznej nie jest znana, ale według przybliżonych szacunków jest ich 200 miliardów. Średnica Drogi Mlecznej wynosi sto tysięcy lat świetlnych, a średnia grubość dysku wynosi tysiąc lat świetlnych.

Najmłodsze gwiazdy i ich gromady znajdują się bliżej powierzchni dysku, natomiast według naukowców centrum jądra galaktycznego to ogromna czarna dziura, wokół której występuje bardzo duże stężenie gwiazd. Główna gwiazda naszego układu, Słońce, znajduje się bliżej powierzchni dysku.

Układ Słoneczny

Układ Słoneczny ma 4,5 miliarda lat i ma kształt dysku. Najbardziej ciężki pierwiastek Jego centrum stanowi Słońce, które stanowi prawie całą masę, która decyduje o silnym przyciąganiu grawitacyjnym. Osiem planet krążących wokół niego stanowi zaledwie 0,14% całkowitej masy układu. Ziemia należy do czterech małych planet grupa naziemna wraz z Marsem, Wenus i Merkurym. Pozostałe planety nazywane są gazowymi gigantami, ponieważ składają się głównie z gazów.

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 idee ludzkości dotyczące kosmosu budowano wokół planet Układu Słonecznego, gwiazd i czarnych dziur zamieszkujących naszą planetę. gwiazdorski dom– galaktyka Droga Mleczna. 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 wymiary trudno nawet określić. Analiza matematyczna. 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 dużą 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 znajdują się w ciągły ruch, zmieniając jego położenie, rozmiar i wiek.

Teleskop Hubble'a

Do tej pory dzięki teleskopowi Hubble'a udało się wykryć położenie najbliższych nam galaktyk, ustalić 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 galaktyki w takiej grupie są oddalone o 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 możliwości techniczne Dzięki teleskopowi Hubble'a człowiek był 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, używając teleskopu do badania obłoków gazu, był w stanie zidentyfikować spiralną naturę struktury obiektów galaktycznych, skupiając się na fakcie, że różne obszary 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. Zauważyli to starożytni astronomowie, obserwując niezliczone gwiazdy na nocnym niebie cecha charakterystyczna ich lokalizacje. 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 połowę wszystkich galaktyk spiralnych. W przeciwieństwie do formacji spiralnych, w takich galaktykach początek pochodzi z mostu zwanego poprzeczką, powstałego z dwóch najbardziej jasne gwiazdy, położony w centrum. Uderzający przykład Takimi formacjami są nasza Droga Mleczna i galaktyka Wielkiego Obłoku Magellana. Wcześniej formację tę klasyfikowano jako galaktyki nieregularne. Pojawienie się skoczka trwa ten moment jeden 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 w tym przypadku wyraźnie widoczne jest centrum galaktyki i 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 nowego środki techniczne, człowiek podnosi kurtynę przestrzeni. Galaktyki są najbardziej niezrozumiałymi obiektami w przestrzeni kosmicznej dla ludzkiego umysłu, podobnie jak punkt psychologiczny wizję i spojrzenie wstecz na naukę.

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.

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.

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, ustalić 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 różne rodzaje, kształty i rozmiary. 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 Wielki Mur Klaun, obiekt o skali uniwersalnej, rozciągający się na ponad 500 milionów lat świetlnych. Grubość tej supergromady wynosi 15 milionów lat świetlnych.

W obecne warunki statek kosmiczny i technologia nie pozwalają nam wziąć pod uwagę 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, Łączna których jest około 250-400 miliardów. W naszej galaktyce znajdują się obłoki gazu tworzące ramiona, są też 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 przestrzeni 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 w żadnym wypadku nie mogła być częścią naszej galaktyki. Była to pierwsza galaktyka zbadana tak dokładnie. Kolejne lata przyniosły nowe odkrycia w dziedzinie eksploracji przestrzeni międzygalaktycznej. Część Drogi Mlecznej, w której znajduje się nasza, została zbadana dokładniej. 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”. Ostatnio ujawniono obecność skoczka – drążka, 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 spirala w kształcie dysku Płaski, w którym koniecznie znajduje się 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. Długość trasy współczesne szacunki znajduje się 1,5-25 tysięcy lat świetlnych w kierunku centrum. W trakcie swojego istnienia galaktyki spiralne mogą łączyć się z innymi mniejszymi formacjami uniwersalnymi. Dowody na takie starcia w więcej wczesne okresy 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 pozostawienia śladu, dając ogólny impuls obrotowy nowej formacji. Obok galaktyka spiralna istnieje 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, m.in duża liczba supergromady, gromady i grupy 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 połowę 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

Nasza Galaktyka jest tylko jedną z wielu i nikt nie wie, ile ich jest w sumie. Otwarto już ponad miliard. Każdy z nich zawiera wiele milionów gwiazd. Te najbardziej odległe, znane już, położone są setki milionów lat świetlnych od Ziemian, dlatego też badając je, zaglądamy w najodleglejszą przeszłość. Wszystkie galaktyki oddalają się od nas i od siebie, wydaje się, że Wszechświat wciąż się rozszerza i że naukowcy nie na próżno doszli do wniosku, że wielki wybuch jak jego oryginał.

W nauce słowo „Wszechświat” ma szczególne znaczenie. Odnosi się do największej objętości przestrzeni wraz z całą materią i promieniowaniem w niej zawartym, które mogą na nas w jakikolwiek sposób oddziaływać. Naukowcy Ziemi możemy obserwować tylko jeden Wszechświat, ale nikt nie zaprzecza istnieniu innych, tylko dlatego, że nasze (daleko od doskonałości) instrumenty nie są w stanie ich wykryć.

Słońce jest jedną z miliardów gwiazd. Istnieją gwiazdy znacznie większe od Słońca (olbrzymy), ale są też mniejsze (karły); Słońce w swoich właściwościach jest bliższe gwiazdom karłowatym niż gigantom. Są gwiazdy gorące (mają biało-niebieski kolor i temperaturę na powierzchni ponad 10 000 stopni, a niektóre nawet do stu tysięcy stopni), są gwiazdy zimne (są czerwone, temperatura powierzchni wynosi około 3 tys. stopni ). Gwiazdy są bardzo daleko od nas; podróż do najbliższej gwiazdy z prędkością światła (300 000 km/s) zajmuje 4 lata, podczas gdy do Słońca można dolecieć z taką prędkością w 8 minut.

Niektóre gwiazdy tworzą pary, trojaczki (gwiazdy podwójne, potrójne) i grupy (gromady otwarte). Istnieją również gromady kuliste gwiazd; zawierają dziesiątki i setki gwiazd i mają kształt kulisty, z koncentracją gwiazd w kierunku środka. Gromady otwarte zawierają młode gwiazdy, natomiast gromady kuliste są bardzo stare i zawierają stare gwiazdy. W pobliżu niektórych gwiazd znajdują się planety. Nie ustalono jeszcze, czy istnieje na nich życie, a tym bardziej cywilizacja. Ale równie dobrze mogą istnieć.

Gwiazdy tworzą gigantyczne systemy - Galaktyki. Galaktyka ma centrum (jądro), płaskie ramiona spiralne, w których skupia się większość gwiazd, oraz obrzeża, czyli obszerny obłok rzadkich gwiazd. Gwiazdy poruszają się w przestrzeni, rodzą się, żyją i umierają. Gwiazdy takie jak Słońce żyją około 10-15 miliardów lat, a Słońce jest gwiazdą w średnim wieku. Zatem przed nim jeszcze długa droga. Masywne i gorące gwiazdy „wypalają się” szybciej i mogą eksplodować jako gwiazdy „supernowe”, pozostawiając po sobie bardzo małe i supergęste formacje – białe karły, gwiazdy neutronowe czy „czarne dziury”, w których gęstość materii jest tak duża, że żadne cząstki nie są w stanie pokonać sił grawitacji i stamtąd uciec. Oprócz gwiazd Galaktyka zawiera obłoki kosmicznego pyłu i gazu tworzące mgławice. Płaszczyzna Galaktyki, gdzie maksymalny numer gwiazdy, gaz i pył, widoczne na niebie jako Droga Mleczna.

Jest o wiele więcej milionów galaktyk składających się z ogromnej liczby gwiazd. Na przykład Obłoki Magellana, Mgławica Andromedy to inne galaktyki. Znajdują się one w niewyobrażalnie dużych odległościach od nas.

Na naszym niebie gwiazdy wydają się nieruchome, ponieważ są bardzo daleko od nas, a ich ruch staje się zauważalny dopiero po upływie dziesiątek i setek tysięcy lat.

Pomocna informacja

Galaktyka– związany grawitacyjnie układ gwiazd, gazu międzygwiazdowego, pyłu i ciemnej materii. Wszystkie obiekty w galaktykach uczestniczą w ruchu względem wspólnego środka masy. Słowo „galaktyka” pochodzi od greckiej nazwy naszej Galaktyki. Rdzeń- niezwykle mały obszar w centrum galaktyki. Jeśli chodzi o jądra galaktyczne, to najczęściej o nich mówimy aktywne jądra galaktyczne, gdzie procesów nie można wytłumaczyć właściwościami skupionych w nich gwiazd. Fotografie galaktyk pokazują, że naprawdę samotnych galaktyk jest niewiele. Około 95% galaktyk tworzy grupy galaktyk. Jeśli średnia odległość między galaktykami jest nie większa niż o rząd wielkości większa od ich średnicy, wówczas wpływy pływowe galaktyk stają się znaczące. Wpływają one na każdy element galaktyki różne warunki reaguje inaczej. Droga Mleczna, zwana także po prostu Galaktyka, to duża galaktyka spiralna z poprzeczką o średnicy około 30 kiloparseków i grubości 1000 jednostek świetlnych