Спирални галактики и техните разклонения. Астрономите откриха нов клас галактики: суперспирални Какво е спирална галактика

Все по-често ще срещате различни съкращения и съкращения, обозначаващи видове галактики, стигна до заключението, че е необходимо да се напише отделна статия по тази тема успоредно и независимо, така че ако имате някакви въпроси или недоразумения относно видовете галактики, просто се позовавате на тази малка статия.

Има много малко видове галактики. Основен 4, с някои допълнения 6. Нека го разберем.

Видове галактики

Разглеждайки диаграмата по-горе, нека вървим по ред, нека да разберем какво означават буквата и числото до нея (или друга допълнителна буква). Всичко ще си дойде на мястото.

1 елиптични галактики (E)

Галактика тип E (M 49)

елипсовидни галактикиса с овална форма. Липсва им ярко централно ядро.

Числото, което се добавя след английско писмо E разделя този тип на 7 подтипа: E0 - E6. (някои източници казват, че може да има 8 подтипа, други 9, няма значение). Определя се по проста формула: E = (a - b) / a, където a е голямата ос, b е малката ос на елипсоида. По този начин не е трудно да се разбере, че E0 е идеално кръгло, E6 е овално или сплето.

елипсовидни галактикиса по-малко от 15% от общ бройвсички галактики. В тях няма звездообразуване, те се състоят главно от жълти и джуджета.

При наблюдение през телескоп те не представляват голям интерес, т.к няма да е възможно да се разгледат детайлите.

2. Спирални галактики (S)

Галактика тип S (M 33)

Най-популярният тип галактика. Повече от половината от всички съществуващи галактики спирала. Нашата галактика млечен пътсъщо е спираловиден.

Заради „разклоненията“ си те са най-красиви и най-интересни за гледане. Повечето от звездите са разположени в непосредствена близост до центъра. Освен това, поради въртене, звездите се разпръскват, образувайки спираловидни клони.

спирални галактикиса разделени на 4 (понякога 5) подтипа (S0, Sa, Sb и Sc). При S0 спиралните разклонения изобщо не са изразени, имат светло ядро. Те са много подобни на елипсовидни галактики. Те все още често се извеждат в отделен вид - лещовидна. Такива галактики са не повече от 10% от общия брой. Следват Sa (често просто пишат S), Sb, Sc (понякога добавят Sd) в зависимост от степента на усукване на клоните. Колкото по-стара е допълнителната буква, толкова по-малка е степента на усукване и "клоните" на галактиката заобикалят ядрото все по-малко.

"Клоните" или "ръцете" на спиралните галактики имат много млади. Има процеси на активно звездообразуване.

3. Спирални галактики с лента (SB)

галактика от тип SBb (M 66)

Спирални галактики с лента(или наричани още „решетъчни“) са от типа на спиралните галактики, но съдържат така наречената „лента“, която минава през центъра на галактиката - нейното ядро. Спиралните клони (ръкави) се отклоняват от краищата на тези мостове. В обикновените спирални галактики клоните се отклоняват от самото ядро. В зависимост от степента на усукване на клоните те се обозначават като SBa, SBb, SBc. Колкото по-дълъг е ръкавът, толкова по-стара е допълнителната буква.

4. Неправилни галактики (Irr)

Галактика от тип Irr (NGC 6822)

Неправилни галактикинямат никаква ясно изразена форма. Имат "разкъсана" структура, сърцевината не е различима.

Този тип има не повече от 5% от общия брой галактики.

Въпреки това, дори неправилните галактики имат два подтипа: Im и IO (или Irr I, Irr II). Имам поне някакъв намек за структура, известна симетрия или видими граници. IO е напълно хаотичен.

5. Галактики с полярни пръстени

Галактика на полярен пръстен (NGC 660)

Този тип галактики се отличава от другите. Тяхната особеност е, че имат два звездни диска, които се въртят под различни ъгли един спрямо друг. Мнозина смятат, че това е възможно благодарение на сливането на две галактики. Но учените все още нямат точна дефиниция за това как са се образували такива галактики.

Мнозинство галактики с полярни пръстениса лещовидни галактики или S0. Въпреки че се срещат рядко, гледката е запомняща се.

6. Своеобразни галактики

Своеобразна галактика попова лъжичка (PGC 57129)

Въз основа на определението от Wikipedia:

особена галактика- това е галактика, която не може да бъде приписана на определен клас, тъй като е произнесена индивидуални особености. Няма еднозначно определение за този термин, причисляването на галактиките към този тип може да бъде оспорено.

Те са уникални по рода си. Намирането им в небето не е лесно и изисква професионални телескопи, но това, което виждате, изглежда невероятно.

Това е всичко. Надявам се нищо сложно. Сега знаете основното типове (класове) галактики. И когато се запознаете с астрономията или прочетете статии в моя блог, няма да имате въпроси с тяхното определение. И ако изведнъж забравите, незабавно се обърнете към тази статия.

Доктор на педагогическите науки Е. ЛЕВИТАН.

Класификационна схема за галактики, според Хъбъл (1925).

Галактика NGC 4314 (съзвездие Водолей).

Неправилни галактики: вляво - Големият Магеланов облак, вдясно - Малкият Магеланов облак.

Огромна елипсовидна галактика в съзвездието Дева е радиоизточник Дева А. Това е почти сферична галактика. По всяка вероятност много активно - видимо изхвърляне на ярка струя материя.

Галактика NGC 4650 A (съзвездие Кентавър). Разстоянието до него е 165 милиона светлинни години.

Газовата мъглявина (M27), която се намира в нашата Галактика, но много далеч от нас – на разстояние 1200 светлинни години.

Пред вас не е галактика, а мъглявината Тарантула 30 Doradus - известна забележителност на Големия Магеланов облак.

„Отдавна, в една галактика далеч, далеч...“ – това са думите, с които обикновено започват филмите от известния сериал „Междузвездни войни“. Имате ли представа колко голям е броят на такива „далечни, далечни“ галактики? Известни са например около 250 галактики, които виждаме като точка, по-ярка от 12 м. Има около 50 000 галактики, чиято яркост е още по-слаба - до 15 м. Броят на тези, които могат да бъдат снимани само от много мощен, за например 6-метров телескоп на границата на неговите възможности - много милиарди. С помощта на космическия телескоп можете да видите още повече от тях. Заедно тези звездни острови са Вселената – светът на галактиките.

Хората, живеещи на Земята, разбраха това далеч не веднага. Първо трябваше да открият собствената си планета – Земята. След това слънчевата система. След това – нашият собствен звезден остров – нашата Галактика. Наричаме го Млечния път.

След известно време астрономите откриха, че нашата галактика има съседи, че мъглявината Андромеда, Големият Магеланов облак, Малкият Магеланов облак и много други мъгливи петна вече не са нашата Галактика, а други, независими звездни острови.

Така човекът погледна отвъд границите на своята галактика. Постепенно стана ясно, че светът на галактиките е не само невероятно голям, но и разнообразен. Галактиките се различават значително по размер, външен види броя на звездите, включени в тях, светимост.

Американският астроном Едуин Хъбъл (1889-1953) с право се смята за основател на извънгалактическата астрономия, която се занимава с тези въпроси. Той доказа, че много "мъглявини" всъщност са други галактики, съставени от много звезди. Изучава повече от хиляда галактики, определя разстоянието до някои от тях. Сред галактиките той разграничава три основни типа: спирални, елипсовидни и неправилни.

Сега знаем това спирални галактикисе срещат по-често от други. Повече от половината от галактиките са спирални. Те включват нашия Млечен път и галактиката в Андромеда (M31) и галактиката в Триъгълник (M33).

Спиралните галактики са много красиви. В центъра е ярко ядро ​​(голям, плътен куп звезди). Спиралните клони излизат от ядрото, усуквайки се около него. Те се състоят от млади звезди и облаци от неутрален газ, предимно водород. Всички разклонения - и може да има един, два или повече - лежат в равнина, съвпадаща с равнината на въртене на галактиката. Следователно галактиката изглежда като сплескан диск.

Астрономите дълго време не можеха да разберат защо галактическите спирали или, както ги наричат, ръцете, не се срутват толкова дълго. Имаше много хипотези по този въпрос. Сега повечето изследователи на галактиките са склонни да вярват, че галактическите спирали са вълни с повишена плътност на материята. Те са като вълни на повърхността на водата. А тези, както знаете, не пренасят материя по време на движението си.

За да се появят вълни на спокойна повърхност на водата, достатъчно е да хвърлите поне малък камък във водата. Появата на спирални рамена вероятно също е свързана с някакъв вид тласък. Това може да са движения в самата маса от звезди, обитаващи тази галактика. Не е изключена връзка с т. нар. диференциално въртене и „изблици“ при звездообразуване.

Астрофизиците говореха доста уверено, че именно в ръцете на спиралните галактики е съсредоточена по-голямата част от новородените звезди. Но след това започна да се появява информация, че раждането на звезди може да се случи и в централните области на галактиките (виж "Наука и живот" № 10, 1984 г.). Звучеше като сензация. Едно такова откритие беше направено наскоро, когато космическият телескоп Хъбъл засне галактиката NGC 4314 (снимка по-долу).

Галактиките се обадиха елипсовидна, на външен вид значително се различават от спиралните. На снимки те изглеждат като елипси с различни степеникомпресия. Сред тях са подобни на лещи галактики и почти сферични звездни системи. Има гиганти и джуджета. Около една четвърт от най-ярките галактики са класифицирани като елиптични. Много от тях се характеризират с червеникав цвят. Дълго време астрономите смятаха това за едно от доказателствата, че елиптичните галактики са съставени предимно от стари (червени) звезди. Последните наблюдения от космическия телескоп Хъбъл и инфрачервения телескоп "ISO" опровергават това мнение (вижте "Наука и живот" № и ).

Сред елиптичните галактики има такива интересни обекти като сферичната галактика NGC 5128 (съзвездието Кентавър) или M87 (съзвездието Дева). Те привличат вниманието като най-мощните източници на радиоизлъчване. Особена мистерия на тези и няколко спирални галактики е тяхното ядро. Какво е съсредоточено в тях: свръхмасивни звездни купове или черни дупки? Според някои астрофизици спяща черна дупка (или няколко черни дупки) може да се е спотайвала в центъра на нашата Галактика, забулена в облаци от непрозрачна междузвездна материя или, например, в Големия Магеланов облак.

Доскоро единствените източници на информация за процесите, протичащи в централните райони на нашата и други галактики, бяха наблюденията в радио и рентгенови ленти. Например изключително интересни данни за структурата на центъра на нашата Галактика са получени с помощта на руските орбитални обсерватории „Астрон” и „Гранат” от екип от учени, ръководен от акад. Р. Суняев. По-късно, през 1997 г., използвайки инфрачервената камера на американския космически телескоп Хъбъл, астрофизиците получават изображения на ядрото на елиптичната галактика NGC 5128 (радио галактика Кентавър А). Беше възможно да се открият отделни детайли, разположени на разстояние от 10 милиона светлинни години от нас (с размери около 100 светлинни години). Беше разкрита впечатляваща картина на бунт от горещ газ, въртящ се около някакъв център, вероятно черна дупка. Възможно е обаче чудовищната активност на ядрата на галактики като тази да е свързана с други бурни събития. В края на краищата има много необичайни неща в историята на живота на галактиките: те се сблъскват, а понякога дори се „поглъщат“ взаимно.

И накрая, нека се обърнем към третия (според класификацията на Хъбъл) тип галактики - погрешно(или нередовни). Те се характеризират с хаотична, дрипава структура и нямат определена форма.

Това са двете сравнително малки най-близки до нас галактики – Магелановите облаци. Това са спътници на Млечния път. Те обаче са видими с просто око само в небето на южното полукълбо на Земята.

Вероятно знаете това Южен полюссветът не е маркиран на небето от нито една забележима звезда (за разлика от Северен полюссвят, до който сега се намира Малка мечка - Полярната звезда). Магелановите облаци помагат да се определи посоката към Южния полюс на света. Големият облак, Малкият облак и Южният полюс лежат във върховете на равностранен триъгълник.

Двете най-близки до нас галактики са кръстени на Фердинанд Магелан през 16 век по предложение на Антонио Пигафета, който е летописец на известното околосветско плаване. В записките си той отбелязва всичко необичайно, което се е случило или е наблюдавано по време на пътуването на Магелан. Не пренебрегнах тези мъгливи петна в звездното небе.

Въпреки че неправилните галактики са най-малкият клас галактики, тяхното изследване е много важно и ползотворно. Това е особено вярно за Магелановите облаци, които привличат специалното внимание на астрономите преди всичко, защото са почти до нас. Големият Магеланов облак е на по-малко от 200 хиляди светлинни години, а Малкият Магеланов облак е още по-близо – на около 170 хиляди светлинни години.

Астрофизиците непрекъснато откриват нещо много интересно в тези извънгалактически светове: уникални наблюдения на експлозия на свръхнова в Големия Магеланов облак на 23 февруари 1987 г. Или например мъглявината Тарантула, в която последните годининаправи много невероятни открития.

Преди няколко десетилетия един от моите учители, професор Б. А. Воронцов-Веляминов (1904-1994), положи големи усилия да привлече вниманието на своите колеги към взаимодействащите галактики. В онези дни тази тема изглеждаше екзотична за много астрономи, не представляваща особен интерес. Но сега, години по-късно, стана ясно, че работата на Борис Александрович (и неговите последователи) - изследвания на взаимодействащи галактики - отваря нова, много важна страница в историята на извънгалактическата астрономия. И сега не само най-странните (и не винаги разбираеми) форми на взаимодействие между галактиките, но дори и „канибализмът“ в света на гигантските звездни системи вече не са екзотични за никого.

"Канибализмът" - взаимното "изяждане" на галактики една от друга (сливането им при близки срещи) - е уловено на снимки. Според една хипотеза нашият Млечен път може да се превърне в "канибал". Основата за това предположение беше откриването в началото на 90-те години на галактика джудже. Той има само няколко милиона звезди и се намира на разстояние от 50 хиляди светлинни години от Млечния път. Това „бебе“ не е толкова младо: възникна преди няколко милиарда години. Трудно е да се каже как ще приключи дългият й живот. Но е възможно някой ден тя да се сближи с млечен пъти той ще го консумира.

Още веднъж подчертаваме, че светът на галактиките е необичайно разнообразен, удивителен и до голяма степен непредсказуем. А любителите на астрономията ще могат да следят новините за извънгалактическата астрономия, която сега се развива бързо. Така че очаквайте нова информация, нови снимки на най-необикновените галактики.

д-р Дани Фокнър

От откриването си галактиките никога не са преставали да учудват човешкия ум. Много от тях са под формата на красиви спирали. Но ако те се въртят милиарди години, няма ли да загубят отделните си спираловидни рамена?

Огромни острови от звезди, наречени "галактики", плуват в катранено черно пространство. Приблизителният брой видими галактики е около 170 милиарда и всяка от тях съдържа милиарди или дори трилиони отделни звезди. Докато съзерцаваме това блестящо чудо, се чудим: „Откъде са дошли тези блестящи бижута?“

В първата глава на книгата Битие ни е даден безпогрешен отговор: на четвъртия ден Създателят създаде звездите (Битие 1:16). Астрономите, които отричат ​​историята, дадена ни от Бог, не могат да намерят алтернативно обяснение за произхода на звездите.

Един от основните проблеми за тях са красивите спирални рамена, които красят много галактики. Просто казано, тези спирали би трябвало да загубят формата си, ако съществуваха древна вселена . Но всъщност наличието на спирални рамена доказва, че Вселената е много млада.

Структурата на галактиките

Всяко разумно тълкуване на произхода на галактиките изисква дълго обяснение. Галактиките са разположени далеч една от друга и изглежда, че между тях няма материя. Например нашата галактика, наречена Млечния път, е отделена от най-близката галактика със значителен размер - Андромеда (M 31) - на разстояние от два милиона светлинни години.

Всяка галактика има страхотно количествозвезди. Млечният път и M 31, които са обикновени галактики, се състоят от около 200 милиарда звезди всяка и обхващат 100 000 светлинни години от край до край. Доста интересен е фактът, че други по-малки галактики обикалят около по-големи галактики, като нашата и галактиката M 31.

Галактиките се делят на два основни типа - спирални и елиптични. Елиптичните галактики, както подсказва името, са оформени като елипса. Спиралните галактики, от друга страна, имат плътна концентрация на звезди в центъра, наречени ядро, и грациозни спирални рамена, излъчващи се от ядрото към външния ръб. Това придава на галактиката въртящ се вид. Откъде идва тази подредба и разнообразие?

Спиралите предизвикват най-много противоречия сред астрономите. От 30-те години на миналия век учените започват да спорят за структурата и произхода на спиралните рамена и тези спорове продължават и днес.

Откриване на млада вселена

Преди да се справим с техническите трудности, трябва да разгледаме едно често срещано погрешно схващане. Много хора вярват, че има много звезди вътре в ръцете на спиралата, но те на практика липсват между ръцете. Всъщност групирането на звездите между ръцете и вътре в ръката е почти същото.

Ако е така, защо раменете на спиралата изглеждат толкова ярки за окото? Причината е, че в спиралния ръкав има много горещи и ярки сини звезди. Светлината от тези звезди доминира във видимия спектър, поради което рамената на спиралата се открояват толкова добре на снимките. Това е особено вярно за стари черно-бели снимки, към които са били много чувствителни син цвят. В по-новите цветни инфрачервени снимки спиралните рамена не се открояват толкова, тъй като доминират по-многобройните червени звезди.

Освен ярко сини звезди, в ръцете на спиралата има и много прах и газ. Понякога прахът и газът се концентрират в "облаци", наречени "мъглявини". Астрономите наричат ​​мъглявините и сините звезди „спирални спътници“, защото те начертават местоположението на раменете на спиралата.

Въпреки това, през 30-те години на миналия век астрономите са изправени пред проблем. На външните звезди им отнемаше повече време, за да завършат орбитата си, отколкото на звездите вътре в спиралата. Тъй като разстоянието от центъра на галактиката се увеличава, раменете на спиралата трябва да станат нестабилни. т.е. след няколко завъртания спиралните рамена трябва да се разсеят.

Астрономите от години спорят за посоката, в която се движат спиралните рамена, опитвайки се да определят дали се усукват или развиват. Но без значение каква гледна точка имат, ако галактиките са на поне десет милиарда години, както обикновено се приема, тогава спираловидни ръкави вече няма да съществуват.

Лоши предположения

В края на 60-те години астрономите изглежда са намерили отговора на въпроса си. Те разработиха теорията за плътността на спиралните вълни. Според тази концепция спиралните рамена се държат в междузвездното пространство като звукови вълни. Ако някои външни силикомпресират междузвездното пространство, в рамената на спиралата се появяват облаци от газ и прах. Освен това, поради компресията на газа, вероятно са се образували звезди.

Според този светоглед някои нови звезди трябваше да се превърнат в масивни сини звезди с много кратък жизнен цикъл (в най-добрия случай няколко милиона години). Такива звезди бяха много важни за потвърждаването на тази теория, но тъй като се предполага, че съществуват за кратко време, няма достатъчно време „вълната“ да се премести и да остави след себе си сините звезди. Затова в теорията си те предполагат, че тук гравитацията на галактиката е влязла на сцената и е завършила процеса на събиране на материал и образуване на звезди.

Детайлите на теорията за плътността на спиралните вълни са трудни за доказване, но този мироглед все още има непреклонни привърженици. До 90-те години на миналия век учените изучават малки сателитни галактики и стигат до заключението, че те могат да бъдат самият механизъм, който поддържа формата на спиралата, но тази теория също е доста трудна за доказване в детайли.

Тъмна материя?

Отзад последното десетилетиеастрономите са получили доказателства за съществуването на тъмна материя, което само усложнява цялостната картина. Тъмната материя е интересна, защото не излъчва светлина, но нейната обща маса далеч надвишава общата маса на осветената материя, а нейната гравитация оказва най-голямо влияние върху структурите на телата в галактиката, както и на целия космос.

Доказателствата сочат, че тъмната материя е вътре външни слоевегалактики. Повечето астрономи днес вярват, че тъмната материя помага на спиралите на галактиките да поддържат живота. Въпреки това, дори най-доброто доказателство за съществуването на тъмна материя – по-висока скорост на въртене на външните слоеве на галактиките от очакваната – може само да изостри, но не и да реши проблема за съществуването на спирали.

Креационистите отдавна твърдят, че спираловидни ръкави не трябва да съществуват в древна вселена, така че наличието на спирални ръкави показва много млада възраст на Вселената. Въпреки това, тъй като повечето еволюционни астрономи започват изследванията си с предположението, че Вселената е на милиарди години, те са убедени, че има механизми, които продължават да държат галактиките в спирала. Ако наистина имаха убедителни отговори на всички тези въпроси, щяха да спрат да правят нови предположения. Техните грешки показват, че креационистките аргументи не трябва да се пренебрегват.

През последните години беше разработен и друг метод. Астрономите са заснели далечни галактики на 12 милиона светлинни години от Земята. Ако приемем, че е имало „Голям взрив“ преди около 13,7 милиарда години, те вярват, че тези галактики са най-младите във Вселената. Те са практически неразличими от съседните (и вероятно по-стари) галактики и са практически идентични на външен вид. С други думи, и тук не наблюдаваме еволюционни процеси.

Въз основа на теорията за скорошното създаване можем да предположим, че далечните галактики трябва да изглеждат почти по същия начин като близките, но еволюционният модел не може да позволи това. Нека го кажем отново: Божието Слово хвърля непоклатима светлина върху произхода и структурата на Неговата велика вселена.

д-р Дани Фокнъре професор по физика и астрономия в Ланкастърския университет в Южна Каролина. Той е написал множество статии за астрономически списания и е автор на книгата " Вселена, създадена от интелигентен дизайн».


Спирална структура на галактиките

Спирални клони (ръкави) - отличителна чертат.нар спирални галактики, към които принадлежи нашата. Разклоненията съдържат относително малка част от всички звезди в галактиката, но те са yavl. една от най-известните галактики. образувания, т.к почти всички горещи звезди с висока яркост са концентрирани в тях. Звездите от този тип се класифицират като млади, така че спиралните клони могат да се считат за място на образуване на звезди. В допълнение към младите звезди, по-голямата част от междузвездния газ на галактиката е концентриран в ръцете, от които, според съвременните. идеи и се формират звезди. Спиралните галактики са разделени на класове според естеството на спиралните рамена и някои други характеристики. В галактиките от клас Sa (според класификацията на Хъбъл, вижте) клоните са относително тънки (200-300 pc) и плътно навит, в галактиките от клас Sc те са по-размити (дифузни) и стръмно отдалечени от централната област. Галактиките с прегради са близки до спиралните галактики; спиралните клони обикновено се простират от краищата на рояка. Една от най-разпространените класификации на спиралните галактики принадлежи на французите. астроном J. Vaukuler, то е показано на фиг. 1. Буквите A, B, AB характеризират семейства спирални галактики. SA означава нормална спирална галактика, SB - с черта (черта), SAB - преходни форми. В допълнение към семействата, както се вижда от фиг. 1, се вземат предвид сортовете (пръстен - r, спирала с, смесено - rs).

Газът в спиралните рамена се състои главно от водород. Обикновено той практически не е йонизиран (неутрален водород, HI), но около горещи звезди водородът е йонизиран (). Газът често образува плътни дифузни мъглявини, които служат и като ориентир при определяне на вида на спиралните рамена. Друг признак на клони явл. разпръснати в газа, засечени от абсорбцията, която произвежда. Вижда се като тънка тъмна лента по вътрешния (по-близо до центъра на галактиката) край на спиралния клон. Освен това в ръцете се наблюдават тънки ивици, пресичащи ръцете (фиг. 2) и отделни тъмни маси. Концентрацията на звездите, които образуват галактики. диск, също се увеличава донякъде в клоните, но не толкова, колкото концентрацията на газ.

Звезди, газ и други галактически обекти. дисковете се движат по орбити, близки до кръгови. Експериментално е установено, че ъгловата скорост на това движение като функция от радиуса, т.е. , намалява с разстоянието от центъра на галактиката. При този тип въртене големи газови облаци или други разширени образувания се разтягат и стават като част от спираловиден клон. Спиралните клони обаче не биха могли да възникнат по този начин. Диференциалното въртене може да създаде структури, подобни на наблюдаваните рамена за по-малко от 10 9 години. По време на няколко обороти на Галактиката, чиято възраст е повече от 10 10 години, такива структури трябва да са се сринали, пространственото разпределение на водород, прах и горещи звезди трябва да стане неправилно, което не се наблюдава в повечето случаи.

Б. Линдблад (Швеция) беше първият, който предложи идеята, че спиралните разклонения могат да бъдат вълни на плътност. През 1964 г. C. Lin и F. Shu (САЩ) показаха, че в галактиките наистина може да има спираловидни вълни на плътност, въртящи се с ъглова скорост (т.е. формата на предната част на такива вълни не се изкривява от диференциалното въртене на галактически диск) и се разпространява по радиуса с определена групова скорост vгр. Тъй като в Галактиката има малко газ (2-5%), вълните се разпространяват през звездната популация, в която могат да бъдат възбудени, а газът вече реагира на смущението, свързано с вълните, пътуващи през системата от звезди, т.е. движението му в гравитацията. поле на ръкави явл. несамостоятелно.

Галактиките са т.нар. звездни системи без сблъсък, т.к времето между два последователни подхода на к.-л. звездите с друга звезда са с 3-4 порядъка по-големи от възрастта на галактиката. Следователно възможността за разпространение на вълни в такива системи е доста необичайна. Тук еластичността, необходима за разпространението на вълни на плътност, се дължи на силите на Кориолис, водещи до епициклично движение на звездите, т.е. в крайна сметка - въртенето на системата.

Във вълната концентрацията на звездите се увеличава леко (съответната промяна в гравитационния потенциал е 10-20%). Въпреки това, реакцията на междузвездния газ дори на такава значителна промяна в гравитацията. Потенциалът на галактиката е голям: ускорявайки се в полето на спирална вълна със звездна плътност, газът придобива свръхзвукова скорост и се компресира на няколко. веднъж. Това може да доведе до появата на глобална ударна вълна (покриваща по-голямата част от диска) в междузвездния газ. Една от наблюдателните прояви на забавяне на газа при ударна вълна (газът настига раменете по време на галактическото си движение и след това забавя) е yavl. тъмни ивици плътен газ с прах отвътре. ръб на спиралните рамена (фиг. 2). Компресирането на газ може да служи като спусък (спусък) за образуването на звезди. Всъщност младите OB звезди и техните асоциации, HII зони, остатъци от свръхнова, молекулярни тъмни облаци, H 2 O мазери и източници на γ-лъчение обикновено служат като индикатори за спиралната структура (вижте ). Когато междузвездният газ протича през спирални рамена, в него могат да настъпят един вид фазови преходи с образуването на облачна структура. Това хвърля светлина върху произхода на съпътстващите различни фази (студена, топла, гореща) на междузвездния газ.

Вълновата теория за спиралната структура на галактиките е разработена достатъчно подробно и може да бъде сравнена количествено с наблюденията. Съществуват обаче редица нерешени проблеми. Не във всички галактики се наблюдава правилен спирален модел; често се вижда доста неправилна структура, състояща се от много къси образувания, които само "като цяло" образуват един вид спираловидни ръкави. Правилен глобален спирален модел обикновено се наблюдава в галактиките с лента и в галактиките със „сателити“ (фиг. 2). В тези случаи регулярната структура намира обяснение. Така лентата в центъра на галактиката действа като генератор, който възбужда и поддържа вълни с плътност. Сателитната галактика, както е показано от компютърните изчисления, също може да възбужда вълни на спирална плътност в основната си част. галактика, благодарение на приливните сили, които възникват тук.

Въпреки факта, че вълновата интерпретация на спиралния модел на галактиките е yavl. практически общоприети, в рамките на вълнова теорияима гледни точки, между които окончателният избор може да се направи само чрез наблюдения. Ако Галактиката с всичките й подсистеми се разглежда като безкрайно тънък диск с някои вж. дисперсия на скоростта на звездите и с повърхностна плътност, съответстваща на проекцията на общата плътност в дадена точка, и присвоете наблюдаваната крива на въртене на галактиката на този модел, тогава геометрията на модела с две ръце се оказва, че съвпада с тази, наблюдавана при 13 km/(spc) за определен тип вълни с плътност. Според друга гледна точка видът на вълните на плътност се определя от плоската подсистема и дисперсията на скоростта на нейните компоненти, които са много по-малка стойноствзето в първия случай. В този случай геометрията на наблюдавания модел се описва по-добре от друг тип вълни с 24 km/(spc). Има редица теоретични съображения и данни от наблюдения, които очевидно свидетелстват в полза на факта, че вторият случай се реализира в Галактиката. Ако е така, тогава Слънцето се намира в изключително положение в Галактиката, което може да има далечни последици за космогонията на Слънчевата система и произхода на живота в нея. Защото галактиката дискът се върти диференциално, а спиралните рамена се въртят неподвижно, в Галактиката трябва да съществува кръг, върху който ъгловите скорости на диска и вълните на плътност са равни. Такъв кръг се нарича коротация (от англ. corotation - съвместно въртене). Нейният радиус R=R Cсе определя от условието. Тъй като във всяка спирална галактика може да съществува само един такъв кръг, то, очевидно, това е yavl. посветен. Ъглова скороствъртенето на Слънцето в Галактиката е 25 km/(jpc), разстоянието на Слънцето до центъра на Галактиката е 10 kpc. Ако 24 km/(jpc), то, според модела на Schmidt (1965), например, 10,3 kpc. Това означава, че галактическата орбитата на Слънчевата система е близка до коротационен кръг и следователно е в специално положение.

Галактиката е голямо образувание от звезди, газ, прах, които се държат заедно от силата на гравитацията. Тези най-големи съединения във Вселената могат да варират по форма и размер. Повечето от космическите обекти са част от определена галактика. Това са звезди, планети, спътници, мъглявини, черни дупки и астероиди. Някои от галактиките имат много невидима тъмна енергия. Поради факта, че галактиките са разделени от празно пространство, те се наричат ​​образно оазиси в космическата пустиня ..

елиптична галактика спирална галактика грешна галактика
сфероидален компонент цяла галактика Има Много слаб
звезден диск Не или слабо Основен компонент Основен компонент
Диск за газ и прах Не Има Има
спираловидни клони Няма или само близо до ядрото Има Не
Активни ядра Среща Среща Не
20% 55% 5%

Нашата галактика

Най-близката ни звезда, Слънцето, е една от милиарда звезди в галактиката Млечния път. Гледайки нощното звездно небе, е трудно да не забележите широка лента, осеяна със звезди. Древните гърци са наричали купа от тези звезди Галактика.

Ако имахме възможността да погледнем тази звездна система отвън, щяхме да забележим слято топче, в което има над 150 милиарда звезди. Нашата галактика има измерения, които е трудно да си представите във въображението си. Светлинен лъч пътува от едната му страна до другата в продължение на сто хиляди земни години! Центърът на нашата Галактика е зает от ядрото, от което излизат огромни спираловидни клони, пълни със звезди. Разстоянието от Слънцето до ядрото на Галактиката е 30 000 светлинни години. слънчева системаразположен в покрайнините млечен път.

Звездите в Галактиката, въпреки огромното натрупване на космически тела, са рядкост. Например разстоянието между най-близките звезди е десетки милиони пъти по-голямо от техните диаметри. Не може да се каже, че звездите са разпръснати на случаен принцип във Вселената. Тяхното местоположение зависи от силите на гравитацията, които държат небесно тялов определена равнина. Звездни системи със своите гравитационни полетаи се наричат ​​галактики. Освен звезди, съставът на галактиката включва газ и междузвезден прах.

състава на галактиките.

Вселената е съставена и от много други галактики. Най-близките до нас са отдалечени на разстояние от 150 хиляди светлинни години. Можете да ги видите в небето южно полукълбопод формата на малки мъгливи петна. Те са описани за първи път от член на Магелановата експедиция около света на Пигафет. Те влязоха в науката под името Големи и Малки Магеланови облаци.

Най-близката до нас галактика е мъглявината Андромеда. Той има много голям размер, така че се вижда от Земята навътре обикновен бинокъл, а при ясно време - дори и с просто око.

Самата структура на галактиката наподобява гигантска спираловидна изпъкнала в пространството. На един от спиралните рамена, на ¾ от разстоянието от центъра, е слънчевата система. Всичко в галактиката се върти около централното ядро ​​и се подчинява на силата на нейната гравитация. През 1962 г. астрономът Едуин Хъбъл класифицира галактиките според тяхната форма. Ученият разделил всички галактики на елипсовидни, спирални, неправилни и с прегради.

Има милиарди галактики в частта от Вселената, достъпна за астрономически изследвания. Колективно астрономите ги наричат ​​Метагалактика.

Галактики на Вселената

Галактиките са представени от големи групи от звезди, газ, прах, държани заедно от гравитацията. Те могат да се различават значително по форма и размер. Повечето космически обекти принадлежат към галактика. Това са черни дупки, астероиди, звезди със спътници и планети, мъглявини, неутронни спътници.

Повечето от галактиките на Вселената съдържат огромни количества невидима тъмна енергия. Тъй като пространството между различните галактики се счита за празно, те често се наричат ​​оазиси в празното пространство. Например звезда, наречена Слънце, е една от милиардите звезди в галактиката „Млечен път“ в нашата вселена. На ¾ от разстоянието от центъра на тази спирала е Слънчевата система. В тази галактика всичко се движи постоянно около централното ядро, което се подчинява на гравитацията му. Въпреки това, ядрото също се движи заедно с галактиката. В същото време всички галактики се движат със свръхскорости.
Астрономът Едуин Хъбъл през 1962 г. извършва логическа класификация на галактиките на Вселената, като взема предвид тяхната форма. Сега галактиките са разделени на 4 основни групи: елипсовидни, спирални, галактики с лента (лента) и неправилни.
Коя е най-голямата галактика в нашата Вселена?
Най-голямата галактика във Вселената е супергигантската лещовидна галактика в купа Abell 2029.

спирални галактики

Те са галактики, които по своята форма наподобяват плосък спирален диск със ярък център (ядро). Млечният път е типична спирална галактика. Спиралните галактики обикновено се наричат ​​с буквата S, те са разделени на 4 подгрупи: Sa, So, Sc и Sb. Галактиките, принадлежащи към групата So, се отличават с ярки ядра, които нямат спираловидни рамена. Що се отнася до галактиките Sa, те се отличават с плътни спираловидни рамена, плътно увити около централното ядро. Ръцете на галактиките Sc и Sb рядко обграждат ядрото.

Спирални галактики в каталога на Месие

галактики с прегради

Галактиките с прегради са подобни на спиралните галактики, но все пак имат една разлика. В такива галактики спиралите не започват от ядрото, а от мостовете. Около 1/3 от всички галактики попадат в тази категория. Обикновено се обозначават с буквите SB. От своя страна те са разделени на 3 подгрупи Sbc, SBb, SBa. Разликата между тези три групи се определя от формата и дължината на мостовете, откъдето всъщност започват раменете на спиралите.

Спирални галактики с прегради на Месие

елипсовидни галактики

Формата на галактиките може да варира от идеално кръгли до удължени овали. Тяхната отличителна черта е липсата на централно светло ядро. Те са обозначени с буквата Е и са разделени на 6 подгрупи (по форма). Такива форми са обозначени от E0 до E7. Първите са с почти кръгла форма, докато E7 се характеризират с изключително издължена форма.

Елиптични галактики в каталога на Месие

Неправилни галактики

Те нямат изразена структура или форма. Неправилните галактики обикновено се разделят на 2 класа: IO и Im. Най-често срещаният е клас галактики Im (има само лек намек за структура). В някои случаи се проследяват спираловидни остатъци. IO принадлежи към клас галактики, които са с хаотична форма. Малки и големи магеланови облаци - ярък примераз съм класа.

Месие каталог на неправилни галактики

Таблица с характеристиките на основните типове галактики

елиптична галактика спирална галактика грешна галактика
сфероидален компонент цяла галактика Има Много слаб
звезден диск Не или слабо Основен компонент Основен компонент
Диск за газ и прах Не Има Има
спираловидни клони Няма или само близо до ядрото Има Не
Активни ядра Среща Среща Не
Процент от общия брой галактики 20% 55% 5%

Голям портрет на галактики

Не толкова отдавна астрономите започнаха да работят по съвместен проект за определяне на местоположението на галактиките в цялата Вселена. Тяхната задача е да получат по-подробна картина на общата структура и форма на Вселената в голям мащаб. За съжаление, мащабът на Вселената е труден за оценка за разбиране от много хора. Вземете поне нашата галактика, състояща се от повече от сто милиарда звезди. Във Вселената има още милиарди галактики. Открити са далечни галактики, но ние виждаме светлината им такава, каквато е била преди почти 9 милиарда години (разделя ни толкова голямо разстояние).

Астрономите разбраха, че повечето галактики принадлежат към определена група (тя стана известна като "куп"). Млечният път е част от куп, който от своя страна се състои от четиридесет известни галактики. По правило повечето от тези клъстери са част от още по-голяма група, която се нарича суперклъстери.

Нашият клъстер е част от суперклъстер, обикновено наричан куп Дева. Такъв масивен куп се състои от повече от 2 хиляди галактики. По същото време, когато астрономите картографираха местоположението на тези галактики, започнаха да се оформят свръхкупове. Големи суперклъстери са се събрали около това, което изглежда като гигантски мехурчета или празнини. Каква структура е това, все още никой не знае. Не разбираме какво може да има вътре в тези празнини. По предположение, те могат да бъдат запълнени с определен тип тъмна материя, непознат за учените, или могат да имат празно пространство вътре. Ще мине много време, преди да разберем природата на такива празнини.

Галактически изчисления

Едуин Хъбъл е основателят на галактическите изследвания. Той е първият, който разбра как да изчисли точното разстояние до галактика. В своите изследвания той залага на метода на пулсиращи звезди, които са по-известни като цефеиди. Ученият успя да забележи връзката между периода, който е необходим за завършване на една пулсация на яркостта, и енергията, която звездата освобождава. Резултатите от неговите изследвания бяха голям пробив в областта на галактическите изследвания. Освен това той установил, че има корелация между червения спектър, излъчван от галактиката, и нейното разстояние (константата на Хъбъл).

В днешно време астрономите могат да измерват разстоянието и скоростта на галактиката чрез измерване на количеството червено отместване в спектъра. Известно е, че всички галактики на Вселената се движат една от друга. Колкото по-далеч е галактиката от Земята, толкова по-голяма е нейната скорост на движение.

За да визуализирате тази теория, достатъчно е да си представите, че карате кола, която се движи със скорост 50 км в час. Кола пред вас се движи по-бързо с 50 км в час, което показва, че скоростта на нейното движение е 100 км в час. Пред него има още една кола, която се движи по-бързо с още 50 км в час. Въпреки че скоростта на всичките 3 коли ще бъде с 50 км/ч различна, първата кола всъщност се отдалечава от вас със 100 км/ч по-бързо. Тъй като червеният спектър показва скоростта на отдалечаването на галактиката от нас, се получава следното: колкото по-голямо е червеното отместване, толкова по-бързо се движи галактиката, съответно, и толкова по-голямо е разстоянието й от нас.

Сега имаме нови инструменти, които да помогнат на учените в тяхното търсене на нови галактики. Благодарение на космическия телескоп Хъбъл учените са успели да видят това, за което преди са могли само да мечтаят. Високата мощност на този телескоп осигурява добра видимост дори на малки детайли в близките галактики и ви позволява да изучавате по-далечни, които все още не са били известни на никого. В момента се разработват нови инструменти за наблюдение на космоса и в близко бъдеще те ще помогнат за по-задълбочено разбиране на структурата на Вселената.

Видове галактики

  • спирални галактики. По форма те приличат на плосък спирален диск с подчертан център, така нареченото ядро. Нашата галактика Млечен път принадлежи към тази категория. В този раздел на сайта на портала ще намерите много различни статии, описващи космическите обекти на нашата Галактика.
  • Галактики с прегради. Те приличат на спираловидни, само че се различават от тях по една съществена разлика. Спиралите не се отклоняват от ядрото, а от така наречените джъмпери. Тази категория включва една трета от всички галактики във Вселената.
  • Елиптичните галактики се предлагат в различни форми, от идеално кръгли до овални. В сравнение със спиралните, при тях липсва централно, ясно изразено ядро.
  • Неправилните галактики нямат характерна форма или структура. Те не могат да бъдат приписани на нито един от горните видове. В необятността на Вселената има много по-малко неправилни галактики.

Астрономите в последните временастартира съвместен проект за идентифициране на местоположението на всички галактики във Вселената. Учените се надяват да получат по-добра представа за структурата му в голям мащаб. Размерът на Вселената е труден за оценка за човешкото мислене и разбиране. Самата нашата галактика е връзка от стотици милиарди звезди. И има милиарди такива галактики. Можем да видим светлината от откритите далечни галактики, но дори не означава, че гледаме в миналото, защото светлинният лъч достига до нас за десетки милиарди години, толкова голямо разстояние ни разделя.

Астрономите също така свързват повечето галактики с определени групи, наречени клъстери. Нашият Млечен път принадлежи към група от 40 изследвани галактики. Такива клъстери се комбинират в големи групи, наречени суперклъстери. Купът с нашата галактика е част от свръхкупа Дева. Този гигантски куп съдържа над 2000 галактики. Когато учените започнаха да картографират разпределението на тези галактики, свръхкуповете придобиха определени форми. Повечето от галактическите свръхкупове бяха заобиколени от гигантски празнини. Никой не знае какво може да има вътре в тези празнини: космическо пространство като междупланетно или нова формаматерия. Ще отнеме много време, за да разрешите тази загадка.

Взаимодействие на галактиките

Не по-малко интересен за учените е въпросът за взаимодействието на галактиките като компоненти космически системи. Не е тайна, че космическите обекти са в постоянно движение. Галактиките не са изключение от това правило. Някои от видовете галактики могат да причинят сблъсък или сливане на две космически системи. Ако погледнете как изглеждат тези космически обекти, мащабните промени в резултат на тяхното взаимодействие стават по-разбираеми. По време на сблъсъка на две космически системи изпръсква огромно количество енергия. Срещата на две галактики в необятността на Вселената е дори по-вероятно събитие от сблъсъка на две звезди. Сблъсъкът на галактиките не винаги завършва с експлозия. Една малка космическа система може свободно да преминава покрай своя по-голям аналог, променяйки само леко структурата си.

Така се образуват образувания, които приличат на външен вид на удължени коридори. В състава им се открояват звезди и газови зони, често се образуват нови светила. Има моменти, когато галактиките не се сблъскват, а само леко се докосват. Въпреки това, дори такова взаимодействие задейства верига от необратими процеси, които водят до огромни промени в структурата на двете галактики.

Какво е бъдещето на нашата галактика?

Както предполагат учените, възможно е в далечно бъдеще Млечният път да може да поеме малка сателитна система, която се намира на разстояние от 50 светлинни години от нас. Проучванията показват, че този спътник има потенциал за дълъг живот, но ако се сблъска с гигантски съсед, най-вероятно ще сложи край на отделното си съществуване. Астрономите също прогнозират сблъсък между Млечния път и мъглявината Андромеда. Галактиките се движат една към друга със скоростта на светлината. Преди вероятен сблъсък изчакайте около три милиарда земни години. Трудно е да се спори дали това ще се случи сега, поради липсата на данни за движението на двете космически системи.

Описание на галактикитеКвант. Космос

Сайтът на портала ще ви отведе в света на интересното и завладяващо пространство. Ще научите същността на строежа на Вселената, ще се запознаете със структурата на известните големи галактики и техните компоненти. Четейки статии за нашата галактика, някои от явленията, които могат да се наблюдават в нощното небе, стават по-разбираеми за нас.

Всички галактики са на голямо разстояние от Земята. Само три галактики могат да се видят с просто око: Големите и Малките Магеланови облаци и мъглявината Андромеда. Невъзможно е да се преброят всички галактики. Учените предполагат, че техният брой е около 100 милиарда. Пространствена подредбагалактиките е неравномерно - една област може да съдържа огромен брой от тях, във втората изобщо няма да има дори една малка галактика. Астрономите не успяха да отделят образа на галактиките от отделните звезди до началото на 90-те години. По това време е имало около 30 галактики с отделни звезди. Всички те бяха разпределени в Местната група. През 1990 г. се случва величествено събитие в развитието на астрономията като наука – в земната орбита е изстрелян телескопът Хъбъл. Именно тази техника, както и новите наземни 10-метрови телескопи, направиха възможно да се вижда значително Повече ▼разрешени галактики.

Днес "астрономическите умове" на света озадачават ролята на тъмната материя в изграждането на галактиките, която се проявява само в гравитационно взаимодействие. Например, в някои големи галактики той съставлява около 90% от общата маса, докато галактиките джуджета може да не го съдържат изобщо.

Еволюция на галактиките

Учените смятат, че появата на галактики е естествен етап от еволюцията на Вселената, който се е осъществил под влияние на гравитационните сили. Преди приблизително 14 милиарда години започва образуването на протоклъстери в първичната материя. По-нататък, под въздействието на различни динамични процеси, се извършва разделянето на галактическите групи. Изобилието от форми на галактики се обяснява с разнообразието от начални условия при тяхното формиране.

За компресиране на галактика са необходими около 3 милиарда години. За определен период от време газовият облак се превръща в звездна система. Образуването на звезди става под въздействието на гравитационното компресиране газови облаци. След достигане на определена температура и плътност в центъра на облака, достатъчни за стартиране термоядрени реакции, е формиран нова звезда. Масивните звезди се образуват от термоядрени химични елементипо-голяма от хелия по маса. Тези елементи създават първичната хелий-водородна среда. При грандиозни експлозии на свръхнови се образуват елементи, по-тежки от желязото. От това следва, че галактиката се състои от две поколения звезди. Първото поколение са най-старите звезди, състоящи се от хелий, водород и много малко количество тежки елементи. Звездите от второ поколение имат по-забележима примес от тежки елементи, тъй като се образуват от първичен газ, обогатен с тежки елементи.

В съвременната астрономия на галактиките като космически структури е отделено място. Подробно се изследват видовете галактики, особеностите на тяхното взаимодействие, приликите и разликите и се прави прогноза за бъдещето им. Тази област съдържа още много неразбираеми неща, които изискват допълнително проучване. съвременната наукареши много въпроси относно видовете изграждане на галактики, но има и много празни места, свързани с образуването на тези космически системи. Настоящите темпове на модернизация на изследователското оборудване, разработването на нови методологии за изследване на космическите тела дават надежда за значителен пробив в бъдеще. По един или друг начин галактиките винаги ще бъдат в центъра научно изследване. И се основава не само на човешкото любопитство. След като получихме данни за моделите на развитие на космическите системи, ще можем да предскажем бъдещето на нашата галактика, наречена Млечния път.

Най-интересните новини, научни, авторски статии за изследването на галактиките ще ви бъдат предоставени от сайта на портала. Тук можете да намерите спиращи дъха видеоклипове, висококачествени изображения от спътници и телескопи, които не ви оставят безразлични. Потопете се в света на непознатия космос с нас!

Прочетете също: