Мир галактик

Галактики – гигантские звездные острова, находящиеся за пределами нашей звездной системы (нашей Галактики). Они очень разнообразны по своим размерам, внешнему виду и составу. Различие меду галактиками разных типов объясняется как различными условиями формирования, так и эволюционными изменениями, произошедшими за миллиарды лет их жизни.

Пространство между галактиками прозрачно, что позволяет наблюдать очень далекие объекты. Невооруженному глазу доступно всего три галактики – туманность Андромеды в северном полушарии и Большое и Малое Магеллановы Облака – в южном. Магеллановы облака являются самыми близкими к нам галактиками: расстояние до них около 150 тыс. св. лет. Современным крупным телескопам потенциально доступны для наблюдения более миллиарда далеких галактик, однако, большинство из них едва заметны и видны лишь как крошечные пятнышки размером в несколько угловых секунд, часто по виду с трудом отличимые от слабых звезд нашей Галактики. Поэтому современные представления о галактиках основаны на изучении нескольких десятков тысяч сравнительно близких объектов, которые могут быть исследованы более детально.

Изучение галактик очень важно, так как это может объяснить происхождение Вселенной, звезд, нашей планеты.

ИЗ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЯ

Идея о том, что наша Галактика не заключает в себя весь звездный мир и существуют другие, сходные с ней звездные системы, впервые была высказана учеными и философами в середине 18 в. (Э.Сведенборг в Швеции, И.Кант в Германии, Т.Райт в Англии). На небе другие звездные системы выглядят как далекие гигантские скопления звезд. Естественно было предположить, что такими «внешними» галактиками являются светлые туманные пятна низкой яркости, открытые астрономами на небе, когда в их распоряжении появились достаточно крупные телескопы. Английский астроном В.Гершель в конце 18 в. смог с помощью построенного им большого телескопа первым «разложить» на отдельные звезды некоторые из таких туманностей. Впоследствии оказалось, что они являются звездными скоплениями, которые принадлежат нашей Галактике. Другие же туманности (включая большую Туманность Андромеды) не разрешались на звезды, и было неизвестно, относятся ли они к нашей Галактике или лежат за ее пределами. Позднее, в конце 19 в., выяснилось, что природа наблюдаемых светлых пятен вообще не одинакова, некоторые из них, действительно, могут быть далекими звездными скоплениями, а другие имеют спектр, характерный для газа, а не для звезд, а, значит, являются облаками нагретого межзвездного газа.

В середине 19 в. было впервые обнаружено наличие спиральной структуры у некоторых туманностей (лорд Росс, Великобритания). Но их звездная природа еще долгое время оставалась недоказанной.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ГАЛАКТИК

Галактики – сложные по составу и структуре системы. Самые маленькие из них по числу звезд сопоставимы с большими звездными скоплениями в нашей Галактике, однако по размерам они значительно их превосходят: диаметр даже самых маленьких галактик составляет несколько тысяч св. лет. Размеры гигантских галактик в сотни раз больше.

Галактики не имеют резких границ, их яркость постепенно спадает с удалением от центра наружу, поэтому понятие размера не является строго определенным. Видимый размер галактик зависит от возможности телескопа выделить их внешние области, имеющие низкую яркость, на фоне свечения ночного неба, которое никогда не бывает абсолютно черным.

Существую такие в иды галактик :

Эллиптические галактики

Спиральные галактики

Неправильные галактики

История открытия галактики

Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна вращается вокруг Земли, спутники планет-гигантов образуют свои, богатые телами, системы. На более высоком уровне, Земля и остальные планеты вращаются вокруг Солнца. Возникал естественный вопрос, не входит ли и Солнце в систему ещё большего размера?

Первое систематическое исследование этого вопроса выполнил в XVIII веке английский астроном Уильям Гершель. Он подсчитывал количество звёзд в разных областях неба и обнаружил, что на небе присутствует большой круг (впоследствии он был назван галактическим экватором), который делит небо на две равные части и на котором количество звёзд оказывается наибольшим. Кроме того, звёзд оказывается тем больше, чем ближе участок неба расположен к этому кругу. Наконец обнаружилось, что именно на этом круге располагается Млечный Путь. Благодаря этому Гершель догадался, что все наблюдаемые нами звёзды образуют гигантскую звёздную систему, которая сплюснута к галактическому экватору.

Вначале предполагалось, что все объекты Вселенной являются частями нашей Галактики, хотя ещё Кант высказывал предположение, что некоторые туманности могут быть галактиками, подобными Млечному Пути. Ещё в 1920 году вопрос о существовании внегалактических объектов вызывал дебаты (например, известный Большой Спор между Харлоу Шепли и Гебером Куртисом; первый отстаивал единственность нашей Галактики). Гипотеза Канта была окончательно доказана лишь в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу удалось измерить расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав Галактики.

Заключение

Галактика Млечный Путь - одна из сотен миллионов подобных ей звездных систем, обнаруженных во Вселенной с помощью крупных телескопов. Ее часто называют «нашей звездной системой». Она относится к крупным галактикам, имеющим быстрое вращение и четкие спиральные рукава, в которых сконцентрированы молодые горячие звезды и разогретые их излучением облака газа, называемые «эмиссионными туманностями». С помощью оптических телескопов не удается изучить всю Галактику, поскольку свет не проникает сквозь плотные межзвездные облака газа и пыли, которых особенно много в направлении к центру Галактики. Однако для инфракрасного излучения и радиоизлучения пыль не помеха: с помощью соответствующих телескопов удается исследовать всю Галактику и даже пробиться к ее плотному ядру. Наблюдения показали, что звезды и газ в галактическом диске движутся со скоростью около 250 км/с вокруг центра Галактики. Наше Солнце вместе с планетами тоже движется с такой скоростью, совершая один оборот вокруг галактического центра примерно за 200 млн. лет.

Литература

1. Ю. Н. Ефремов - Млечный путь

2. Физическая энциклопедия / под ред. А.М. Прохорова, ст. «Галактический центр»

3. Кардашев Н.С. Феноменологическая модель ядра Галактики // в кн. Итоги науки и техники. Серия Астрономия, т. 24. - М. - 1983.

4. Агекян Т.А. Звезды, галактики, метагалактика.

Астрономические открытия

Одновременно с Кеплером в Италии жил Галилей, открытия которого касались более общеизвестных вопросов...

Астрономия как наука

Галактики стали предметом космогонических исследований с 20-х годов нашего века, когда была надежно установлена их действительная природа и оказалось, что это не туманности, т.е. не облака газа и пыли, находящиеся неподалеку от нас...

Астрономічна карта

Галактики сталі предметом космогонічних досліджень з 20-х років нашого століття, коли була надійно встановлена їх дійсна природа і виявилося, що це не туманності, тобто не хмари газу і пилу, що знаходяться недалеко від нас...

Структура Вселенной

Галактика - это скопление звезд в объеме, имеющем форму линзы. Большая часть звезд концентрируется в плоскости симметрии этого объема (галактической плоскости), меньшая часть, концентрируется в сферическом объеме (ядре галактики)...

Экзопланеты: история открытия и современные достижения

Астрометрический поиск. Первые попытки обнаружить экзопланеты связаны с наблюдениями за положением близких звезд. В 1916 американский астроном Эдуард Барнард (1857-1923) обнаружил...

Ты любишь смотреть на ночное небо на звезды и думать, как и кто живет там, в загадочной глубине? Даже не верится, что наше Солнце всего лишь одна из миллиардов звездочек. Так насколько же велик космос и как он устроен? Сегодня я открою для тебя тайны мира галактик.

Всё, что мы видим на небе в ясную ночь, относится к нашей Галактике . Это гигантское скопление звёзд, которые вместе со своими планетами и их спутниками вращаются вокруг большого ядра в центре. У Солнца на один такой оборот уходит 250 миллионов лет . Само ядро от глаз землян закрыто гигантскими облаками звёздной пыли. Поэтому рассмотреть его даже в са-мый мощный телескоп невозможно. Но скорее всего, в центре каждой галактики есть большая черная дыра, которая и заставляет её двигаться.

На сегодняшний день ученные знают, что во Вселенной существует целый мир галактик , который состоит из миллионов галактик, и у них есть все основания предполагать, что всё это часть гигантской космической системы - Метагалактики . Но ни в один телескоп пока невозможно разглядеть её границ.

Каждая галактика во Вселенной неповторима . Одни имеют ровную круглую форму, другие лихо закручиваются в спирали, третьи вообще не имеют чётких границ.

Наша Галактика спиральная . Она похожа на огромную летающую тарелку - диск с возвышением в центре. Из её центра выходят два длинных рукава, состоящие из очень ярких, молодых звёзд. Тёмной ночью на небе можно разглядеть широкую белёсую полосу - это один из таких рукавов, на самом краю которого находится Солнечная система. Ещё в древности люди заметили, что эта полоска похожа на след от пролитого молока, и назвали её Млечный Путь. Если же взглянуть на эту светящуюся туманную полоску в телескоп, то она распадётся на миллиарды звёздочек.

Эллиптические галактики имеют форму вытянутого круга - это и есть эллипс. Они состоят из холодных звёзд - красных, оранжевых, жёлтых. Поэтому напоминают внешним видом солнечных зайчиков. У них нет намеченной орбиты, они двигаются непредсказуемо.

Существуют ещё неправильные галактики. В них очень много межзвёздного газа и пыли. Их границы не имеют четкой формы и могут меняться.

В мире галактик бывает и такое, что галактики сталкиваются друг с другом. Их так и называют - сталкивающиеся . Хотя на самом деле они просто очень близко подходят друг к другу и начинают взаимодействовать. Они даже могут слиться в единое целое, образуя новую галактику, а могут пройти друг друга насквозь и продолжать каждая свой путь.

Интересно :

• Около сорока новых звезд появляется в нашей галактике каждый год.
• Если пересчитывать все звезды нашей галактики со скоростью одна звезда в секунду, понадобится 3 тысячи лет.
• Только в нашей галактике существует по крайней мере 500 миллионов планет, на которых может развиваться жизнь.

После открытия Галактики казалось, что теперь мы все знаем об устройстве Вселенной. Но только казалось...

Во-первых, снова нам как бы не повезло с местом, занимаемым Солнцем и Солнечной системой в Галактике. Дело в том, что мы находимся совсем не в центре Галактики, а примерно на расстоянии в 30 000 световых лет от него. Впрочем, это не так уж плохо, потому что нелегко себе вообразить, каково приходится звездам и планетам вблизи до сих пор загадочного центра Галактики, где, наверное, очень и очень неспокойно. Скорее всего, в центре Галактики не только много массивных звезд и различных источников рентгеновского инфракрасного и радиоизлучения. Быть может, там притаилась и пока дремлет огромная черная дыра?

Во-вторых, пытливым наблюдателям долгое время не давали покоя многочисленные туманные "пятнышки". Некоторые из них видны невооруженным глазом, но большинство удается рассмотреть лишь в бинокли и телескопы.

Что это? В 1771 году французский астроном Шарль Мессье (1730 - 1817) опубликовал список (каталог), содержащий сотню таких объектов. Сделал это Ш. Мессье для того, чтобы охотники за кометами (а Мессье сам был одним из них) не путали бы вновь открываемые кометы с туманными объектами, которые к кометам не имеют никакого отношения.

У. Гершель тоже составил каталог туманностей, но в нем уже было свыше 2500 новых объектов. Среди них, как потом выяснилось, оказались и настоящие туманности из газа и пыли, и звездные скопления, которые, как и туманности, принадлежат нашей Галактике, и, наконец, другие звездные острова - галактики (о чем узнали значительно позже).

Астрономы не сразу поняли, что перед ними далекие звездные системы, похожие или не очень похожие на нашу собственную Галактику. А чтобы убедиться в этом, требовалось решить две главные задачи: доказать, что "кандидаты" в другие галактики находятся далеко за пределами нашей Галактики и действительно состоят из множества звезд, а не представляют собой светлые облака разреженной космической материи в Галактике.

Гершель, которому, напомним, удалось в 1785 году построить первую, весьма приближенную модель Галактики, считал, что среди множества туманностей есть внегалактические звездные туманности. Но решающие открытия были сделаны лишь в ХХ веке. Однако не прямой и широкой была дорога к этим открытиям. Уж слишком неправдоподобным выглядело представление о том, что Вселенная простирается далеко за пределы нашего Млечного Пути.

И даже после того, как Гершель заметил, что некоторые "туманности" состоят из звезд (1785 г.), он на склоне лет своих писал: "Все, что за пределами нашей собственной системы, покрыто мраком неизвестности". А спустя 70 лет Агнеса Кларк (тоже английский астроном) уверяла: "Можно с уверенностью сказать, что ни один компетентный ученый, располагающий всеми доказательствами, не станет придерживаться мнения, что хотя бы одна туманность является звездной системой, сравнимой по размерам с Млечным Путем..."

Действительность оказалась более интересной. Не успел завершиться XIX век, как появились данные, противоречащие этому приговору. Каковы они? Во-первых, выяснили, что Туманность Андромеды, едва различимая невооруженным глазом (она 5-й звездной величины), по-видимому, состоит из звезд. Во-вторых, по мере вступления в строй все более мощных и совершенных телескопов открывали тысячи новых туманностей и на многих фотографиях обнаруживали, что они напоминают спирали. Они хорошо видны на снимках Туманности Андромеды. А ведь еще в начале XX века астрономы, основываясь на оказавшихся ошибочными определениях расстояний до Туманности Андромеды, считали, что это одна из туманностей нашей Галактики...

Пожалуй, "по-настоящему" (или окончательно) внегалактические туманности (то есть другие галактики) были открыты в 20-х годах XX столетия. В апреле 1920 года в Национальной академии наук США состоялась публичная дискуссия между двумя известными астрономами - Xapлoy Шепли и Гербертом Кертисом. Это был "великий спор" в основном о том, что представляют собой спиральные туманности. Считая, что Туманность Андромеды удалена от нас на расстояние около 500 000 световых лет (в действительности оно составляет 2 300 000 световых лет), Кертис доказывал, что Туманность Андромеды - это другая галактика. Иной точки зрения придерживался Шепли. По его мнению, диаметр нашей Галактики не менее 300 000 световых лет (втрое больше, чем на самом деле) и большинство наблюдаемых туманностей находятся внутри Галактики. Если же внегалактические туманности где-то есть, то они так далеки от нас, что мы их просто не можем увидеть. Спор закончился "вничью": каждый остался при своем мнении... Одно было очевидным: нужны новые наблюдения туманностей и новые данные о масштабах огромного звездного мира, в котором мы живем.

И вскоре решающее слово было сказано. Его произнес великий американский астроном Эдвин Хаббл (1889-1953), который с помощью 2,5-метрового телескопа получил четкие изображения звезд в трех туманностях. Ими были "туманности" в созвездиях Андромеды, Треугольника и Печи.

Хаббл не только убедительно показал, что внешние части "туманностей" состоят из звезд. Более того: он открыл среди них переменные звезды - цефеиды, которые по праву называют "маяками Вселенной". Мог ли думать английский любитель астрономии, глухонемой юноша Джон Гудрайк, открывший в 1784 году переменность четвертой по блеску звезды в созвездии Цефея, что им обнаружен не только интереснейший, ныне насчитывающий тысячи объектов, класс пульсирующих звезд - цефеид, но и найден один из ключей от "дверей" бездны мироздания? Но именно так и оказалось, потому что в XX веке цефеиды помогли астрономам определить расстояния до звездных систем (звездных скоплений, галактик), в которых их находили.

Предположив, что цефеиды действительно принадлежат "туманностям" (а не случайно видны на их фоне) и мигают они в других звездных системах точно так, как и в нашей собственной, Хаббл определил расстояния до этих таинственных туманных пятен. Расстояния оказались столь велики, что стало ясно: "туманности" - это огромные звездные системы, расположенные за пределами Галактики. Хабблу принадлежат и другие великие открытия. О некоторых из них вы скоро узнаете. Однако это уже будет рассказ не о "великое споре", который, наконец, был завершен в середине 20-х годов прошлого века. В последующие годы и десятилетия происходили не менее драматические события. Ведь взору землян открылся удивительный мир галактик, их грандиозных "сообществ" (скоплений и сверхскоплений галактик) и величественная расширяющаяся Вселенная...

> > > Кто открыл Млечный Путь?

Кто обнаружил галактику Млечный Путь : история исследования нашей галактики, роль философов Древней Греции, Галилея, Канта, Гершеля, обзор Эдвина Хаббла.

Мы расположены внутри огромнейшей галактики. И когда вы смотрите на небо, то любуетесь ее звездами. Поэтому у вас не возникнет проблем с тем, как найти Млечный Путь. Но у всех объектов есть первооткрыватели. Кому же обязан своим появлением Млечный Путь? Кто открыл галактику?

Конечно, невозможно узнать, кто первым разглядел его в небе. Ведь, если просто ориентироваться на обычное наблюдение, то это были еще первобытные люди. Так что лучше искать того, кто первым идентифицировал Млечный Путь как галактику.

Философы из Древней Греции считали, что перед ними огромная звездная коллекция. Она слишком тусклая, поэтому нельзя выделить отдельные звезды. Но первое доказательство появилось в 1610 году благодаря Галилео Галилею, которые разрешил звезды в свой телескоп.

В 1755 году Иммануил Кант посчитал, что перед ним также звездная коллекция, чьи объекты удерживаются гравитацией. Они должны вращаться вокруг центра, а наша система расположена внутри. В 1785 году Уильям Гершель попытался воссоздать форму, но не смог, потому что большая часть территории скрыта пылью и газом.

Убедительные доводы пришли в 1920-х годах, когда Эдвин Хаббл совершил прорыв, сказав, что спиральные туманности – отдельные галактики. Это не только расширило понимание вселенских масштабов, но и помогло осознать родную галактику. Теперь вы ближе знакомы с историей галактики и можете ответить кто открыл Млечный Путь.