Другие галактики: Другие галактики: виды, столкновения и поразительные фотографии

Содержание

Презентация — Другие галактики (31 слайд)

Слайд 1

ДРУГИЕ ГАЛАКТИКИ
Разумов Виктор Николаевич, учитель МОУ «Большеелховская СОШ» Лямбирского муниципального района Республики Мордовия
10-11 класс УМК Б.А.Воронцова-Вельяминова

Слайд 2

Веста
Паллада
Каталог Мессье
Наиболее яркие галактики были включены в каталог, составленный Мессье ещё в XIX в., когда их природа была совершенно неизвестна.

Слайд 3

Веста
Паллада
Туманность Андромеды
Туманность Андромеды по каталогу Мессье обозначена М31. В «Новый общий каталог» (New General Catalog), который содержит сведения об объектах далёкого космоса, в том числе о более чем 13 тыс. галактик, она включена как NGC 224.

Слайд 4

В состав всех галактик входят звёзды, межзвёздный газ и тёмная материя. Но их относительное содержание в галактиках различного типа существенно отличается.
Веста
Паллада
Квинтет Стефана — группа из пяти галактик в созвездии Пегаса. Четыре из пяти галактик в Квинтете Стефана находятся в постоянном взаимодействии

Слайд 5

Для большинства галактик определить расстояние по наблюдениям цефеид оказывается невозможным. В этих случаях пользуются другими методами, среди которых наиболее надёжным считается определение расстояния по закону «красного смещения», открытому в 1929 г. американским астрономом Эдвином Хабблом.
Веста
Паллада
«Красное смещение» в спектрах галактик
Он обнаружил, что в спектрах всех галактик (за исключением туманности Андромеды и других ближайших галактик) линии смещены к красному концу. Это «красное смещение» означало, что они удаляются от нашей Галактики.
Эдвин Хаббл (1889-1953)

Слайд 6

Веста
Паллада
Сравнив расстояние до галактик со скоростями их удаления, Эдвин Хаббл установил, что между этими величинами существует весьма простая зависимость (закон Хаббла): v = HR, где v — скорость галактики, R — расстояние до неё, а H — коэффициент пропорциональности, называемый теперь постоянной Хаббла. По современным данным, величина H составляет 69 км/(с•Мпк).
Красное смещение в спектрах далёких галактик.
Чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она удаляется. За счёт эффекта Доплера длина волны принятого на Земле её излучения становится тем больше, чем выше её скорость. Видно, что D-линия натрия смещается из жёлтой области спектра в красную, в область бóльших длин волн.

Слайд 7

Веста
Паллада
Закон Хаббла дал возможность определить расстояние до наиболее далёких объектов во Вселенной, когда непригодны все другие способы, применяемые в астрономии. Определив скорость галактики по смещению линий в её спектре, можно вычислить расстояние до неё по формуле: R = v / H.
К настоящему времени измерены «красные смещения» и определены расстояния до нескольких миллионов галактик. От самых далёких из них свет идёт около 13 млрд лет.

Слайд 8

Веста
Паллада
По внешнему виду и структуре галактики весьма разнообразны, однако большинство из них хорошо укладывается в предложенную Хабблом ещё в 1923 г. простую и стройную классификацию. Все галактики были разбиты на три типа: эллиптические — E, спиральные — S и неправильные (иррегулярные) — I.

Слайд 9

Веста
Паллада
Форма эллиптических галактик различна: от почти круглой до очень сильно сплюснутой.

Слайд 10

Веста
Паллада
В спиральных галактиках выделены два подтипа: нормальные спирали, у которых спиральные рукава начинаются непосредственно из центральной области; пересечённые спирали, у которых рукава выходят не из ядра, а связаны с перемычкой, проходящей через центр галактики.

Слайд 11

Веста
Паллада
Ближайшими и самыми яркими оказались две галактики неправильного типа, которые получили названия Большое и Малое Магеллановы Облака. Они хорошо видны невооружённым глазом в Южном полушарии неподалёку от Млечного Пути. Магеллановы Облака являются спутниками нашей Галактики, расстояние до Большого около 200 тыс. св. лет, до Малого — 170 тыс. св. лет.

Слайд 12

Веста
Паллада
Определить точную массу галактик практически невозможно. Согласно исследованиям, почти у каждой из галактик (в том числе и у нашей Галактики) обнаружено существование обширных корон из тёмного вещества, так называемой скрытой массы или тёмной материи. По расчётам, её масса в несколько раз превышает общую массу всех наблюдаемых объектов галактики
Каждому значительному скоплению галактик соответствует большой сгусток темной материи. Совместив крупное скопление на левой картинке с соответствующим гало темной материи на правой картинке, мы обнаружим, что они совпадают и что обычная материя словно находится в каркасе из темной материи.

Слайд 13

Веста
Паллада
Выяснилось также, что между галактиками в их скоплениях находится газ, разогретый до температуры более 10 млн К. Его полная масса сравнима с суммарной массой всех галактик скопления. Такую массу очень горячего газа гравитационные силы галактик могут удержать лишь в том случае, если в скоплении также существует тёмная материя.

Слайд 14

Веста
Паллада
Установлено, что на роль тёмной материи не подходят ни газ, ни слабосветящиеся звёзды, ни другие объекты, состоящие из обычного вещества (протонов, нейтронов и электронов). Возможно, тёмная материя состоит из элементарных частиц подобно нейтрино, слабо взаимодействующих с обычным веществом.
Модель космической паутины темной материи

Слайд 15

Веста
Паллада
Спиральные галактики отличает наличие нескольких спиральных рукавов, в которых сосредоточено много молодых ярких звёзд, светящихся газовых туманностей, а также холодных газопылевых облаков. В спиральных рукавах происходит формирование звёзд из межзвёздного вещества.
Спиральные галактики являются наиболее распространёнными – примерно половина наблюдаемых галактик относится к этому типу.
Спиральная галактика «Вертушка»

Слайд 16

Веста
Паллада
В ветвях нет постоянного состава звёзд и газа, они периодически вступают в область рукава. Проходя через них, волна уплотнения оказывает значительное влияние на газ — увеличение его плотности в несколько раз стимулирует начало процесса звёздообразования.
По современным представлениям, спиральные ветви — это волна повышенной плотности звёзд и газа, которая вращается вокруг центра галактики как твёрдое тело, — угловая скорость постоянна, а линейная увеличивается с увеличением расстояния от оси вращения.
Спиральная галактика М74 в созвездии Рыб

Слайд 17

Веста
Паллада
Спиральные галактики, которые мы видим «с ребра», напоминают по внешнему виду чечевицу или диск с утолщением в середине.
Спиральная галактика М102
Это утолщение представляет собой центральную, наиболее плотную часть гало, которое принято называть «балдж» (английский синоним русского слова «утолщение»). Очевидно, так выглядит и наша Галактика.

Слайд 18

Веста
Паллада
Вторым по распространённости типом галактик (примерно 25% от их общего числа) являются эллиптические.
Эллиптическая галактика ESO 325-G004
У эллиптических галактик нет ни диска, ни спиральных ветвей, а имеется только сферическая составляющая, которая состоит преимущественно из старых звёзд красного цвета и почти не содержит холодного газа. Вероятно, всё межзвёздное вещество ушло на образование этих звёзд.

Слайд 19

Веста
Паллада
Линзовидные галактики (тип S0) похожи на спиральные тем, что у них есть и диск, и гало, но они, как и эллиптические, не имеют спиральных ветвей. Из общего числа галактик примерно 20% относится к этому типу.
Линзовидная галактика NGC 5078

Слайд 20

Веста
Паллада
Галактики одного и того же типа значительно отличаются друг от друга по размерам, числу звёзд и другим характеристикам. Самые маленькие среди них называют карликовыми. Несколько таких карликовых галактик входят в число спутников нашей Галактики

Слайд 21

Веста
Паллада
Большинство галактик группируется в скопления, которые делятся на два типа: правильные и неправильные. Правильные скопления галактик во многом напоминают шаровые звёздные скопления, для которых характерна сферическая симметрия с сильной концентрацией галактик к центру.
Правильные скопления галактик размером около 4 Мпк, которое наблюдается в созвездии Волосы Вероники, насчитывает несколько десятков тысяч галактик .

Слайд 22

Слайд 23

Веста
Паллада
Концентрация галактик в скоплениях бывает так велика, что они располагаются очень близко друг к другу. Их гравитационное взаимодействие вызывает значительное изменение формы галактик. Часто наблюдаются соединяющие их перемычки, которые состоят из звёзд или газа, а также уходящие далеко в сторону протяжённые «хвосты».
Взаимодействующие галактики «Антенны»

Слайд 24

Веста
Паллада
Среди взаимодействующих галактик и галактик, имеющих близких спутников, часто наблюдаются галактики с активными ядрами. Небольшое число галактик (около 1%) имеет особенно яркие ядра, в которых происходит колоссальное выделение энергии.
Активная гигантская эллиптическая галактика M87. Из центра галактики вырывается релятивистская струя (джет)
Проявление активности: очень большая мощность излучения (светимость) не только в оптической, но и в рентгеновской или инфракрасной части спектра; в ядре происходит движение газа со скоростями тысячи километров в секунду, что приводит к появлению длинных выбросов — джетов; мощные потоки электронов и протонов высокой энергии, идущие из ядра в двух противоположных направлениях, порождают синхротронное радиоизлучение.

Слайд 25

Веста
Паллада
Галактики с активными ядрами, являющиеся источниками радиоизлучения большой мощности, называют радиогалактиками.
Радиогалактика Кентавр А. Комбинированное изображение (1) и изображения в рентгеновском (2), радио- (3) и оптическом (4) диапазонах.

Слайд 26

Веста
Паллада
Квазары (квазизвёздные радиоисточники) — самые мощные из всех известных во Вселенной источники видимого и инфракрасного излучения. Даже наиболее близкие квазары расположены дальше большинства известных галактик, на расстояниях порядка 1 млрд св. лет. Самые далёкие квазары наблюдаются на расстояниях до 13 млрд св. лет. Вероятно, квазары представляют собой ядра далёких галактик, проявляющие очень высокую активность.
Квазар 3C275 (самый яркий объект вблизи центра снимка). Расстояние до него – 7 млрд св. л.
Квазар в представлении художника

Слайд 27

Веста
Паллада
Окончательного ответа на вопрос об источниках высокой активности ядер галактик пока нет. Одной из возможных моделей, описывающих весь наблюдаемый комплекс явлений, считается наличие в ядрах чёрных дыр массой в десятки и сотни миллионов масс Солнца.
В результате падения вещества на чёрную дыру должно выделяться огромное количество энергии, преобразуемой в электромагнитное излучение.

Слайд 28

Веста
Паллада
Крупнейшие наземные телескопы и космический телескоп «Хаббл» позволяют получить фотографии, на которых можно насчитать многие миллионы галактик. В их пространственном распределении наблюдается определённая закономерность — ячеисто-сотовая структура.
Скопления и сверхскопления галактик располагаются так, что не заполняют всё пространство, а образуют лишь «стенки», которые отделяют друг от друга гигантские пустоты, в которых галактики практически не встречаются. Размер этих ячеек около 100 Мпк, а стенки имеют толщину всего 3-4 Мпк.

Слайд 29

Вопросы (с.196)
1. Как определяют расстояния до галактик? 2. На какие основные типы можно разделить галактики по их внешнему виду и форме? 3. Чем различаются по составу и структуре спиральные и эллиптические галактики? 4. Чем объясняется «красное смещение» в спектрах галактик? 5. Какие внегалактические источники радиоизлучения известны в настоящее время? 6. Что является источником радиоизлучения в радиогалактиках?

Слайд 30

Домашнее задание
1) § 26. 2) Упражнение 21 (с.196-197). 1. Галактика, находящаяся на расстоянии 150 Мпк, имеет видимый угловой диаметр 21ʺ. Сравните её линейные размеры с размерами нашей Галактики. 2. Каково расстояние до галактики, если в ней обнаружена новая звезда, видимая звёздная величина которой +18, а абсолютная звёздная величина равна –7? 3. Какова скорость удаления галактики, находящейся от нас на расстоянии 300 Мпк? 4. На каком расстоянии находится галактика, если скорость её удаления составляет 2•104 км/с? 5. Какого углового диаметра будет видна наша Галактика, диаметр которой составляет 30 000 пк, для наблюдателя, находящегося в галактике M31 (туманность Андромеды) на расстоянии 600 кпк?

Слайд 31

Воронцов-Вельяминов Б. А. Астрономия. Базовый уровень. 11 кл. : учебник/ Б.А. Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. — М.: Дрофа, 2013. – 238с CD-ROM «Библиотека электронных наглядных пособий «Астрономия, 9-10 классы». ООО «Физикон». 2003 http://selfire.com/wp-content/uploads/2012/05/Whirlpool-Galaxy-M51-and-companion-galaxy-490×339.jpg http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c1fb46b5-9b02-ec9b-40ba-219dfa5bb9a9/81144.jpg http://www.emilivanov.com/CCD%20Images/M31_LRGB_2.8_2012_m.jpg http://selfire.com/wp-content/uploads/2012/05/Stephans-Quintet-448×500.jpg http://v-kosmose.com/wp-content/uploads/2013/12/astronomer_hubble_SK31.jpg http://супертинейджеры.рф/Kirill/166/i_211.jpg https://img-fotki.yandex.ru/get/4810/13223519.c7/0_a54d6_365a7d17_orig http://linus.highpoint.edu/~atitus/courses/phy1050/Chapter_23/red-galaxies.jpg https://cosmosights.i11.co/wp-content/uploads/2014/11/types_of_galaxies.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Magellanic_Clouds_―_Irregular_Dwarf_Galaxies. jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Abell_S740%2C_cropped_to_ESO_325-G004.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/NGC_4414_%28NASA-med%29.jpg/150px-NGC_4414_%28NASA-med%29.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300.jpg/375px-Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300.jpg http://georgev.myddns.ru/apod/12/ngc1073_hst_3892.jpg http://discover24.ru/wp-content/uploads/2017/04/55cdf25644622.jpg https://ic.pics.livejournal.com/art_afrodiziak/24988835/1101456/1101456_original.jpg https://ic.pics.livejournal.com/art_afrodiziak/24988835/1101771/1101771_original.jpg https://ic.pics.livejournal.com/art_afrodiziak/24988835/1100801/1100801_original.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/M101_hires_STScI-PRC2006-10a.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/58/Messier_74_by_HST.jpg http://astrobel.ru/images/stories/foto/photo-messier/102. jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Abell_S740%2C_cropped_to_ESO_325-G004.jpg http://www.astrosurf.com/antilhue/NGC5078LRGBRC9.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Satell.gif https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/M87_jet.jpg/450px-M87_jet.jpg https://bigenc.ru/media/2016/10/27/1235247357/29108.jpg http://www.chainsaw.su/wp-content/uploads/2013/07/kvazar.jpg https://elementy.ru/images/news/quasar_3c275_spectrum_250.jpg http://originof.ru/media/img/10/915m.jpg

🎓 Другие галактики и их основные характеристики. Активность ядер галактик — презентация на Slide-Share.ru

Первый слайд презентации

Другие галактики и их основные характеристики. Активность ядер галактик. Квазары.
01.04.2019

Изображение слайда

Слайд 2: Галактики

– это гравитационно-связанная система из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, тёмной материи, планет. Все объекты в составе галактик участвуют в движении относительно общего центра масс.
Галактики
В начале 90-х годов ХХ века было известно всего около 30 галактик.
П осле запуска космического телескопа «Хаббл» и ввода в строй 10-метровых наземных телескопов число известных галактик возросло до двух триллионов.

Изображение слайда

Слайд 3: Примеры галактик

Самой удалённая из известных — галактика UDFj-39546284.
Разглядеть на небе невооружённым глазом можно лишь четыре галактики: галактика Андромеды, галактика М33 в созвездии Треугольника (из северного полушария ), Большое и Малое Магеллановы Облака ( в южном; являются спутниками нашей Галактики).
Расстояние до ближайших из них измеряют в мегапарсеках, а до далёких — в единицах красного смещения z.
галактика UDFj-39546284
галактика Андромеды
галактика М33 в созвездии Треугольника
Большое и Малое Магеллановы Облака

Изображение слайда

Слайд 4: Расположение галактик в пространстве

Изображение слайда

Слайд 5: Размеры галактик

Диаметр большинства известных галактик колеблется от 5 до 250 килопарсек. Но есть среди них и супергиганты, как, например, галактика IC 1101. Она имеет диаметр более 600 килопарсек. И на 2017 год являлась самой большой из известных галактик.

Изображение слайда

Слайд 6: Типы галактик

В 1936 году Эдвин Хаббл предложил классифицировать галактики по внешнему виду.

Изображение слайда

Слайд 7: Типы галактик

Согласно классификации Хаббла, существует 4 основных вида галактик:
1. эллиптические галактики (тип Е),
2. линзовидные галактики (тип S0),
3. спиральные галактики (тип S)
4. неправильные галактики ( Irr ).

Изображение слайда

Слайд 8: Эллиптические галактики

Наибольшее число звёзд располагается вблизи её центра и плавно убывает к краю. С одержат только жёлтые и красные звёзды, практически не имеют газа, пыли и молодых звёзд высокой светимости. Яркость плавно уменьшается от центра к периферии. Не вращаются. В них мало газа и пыли. М ̴ 10 13 Мʘ. По внешнему виду галактики отличаются друг от друга сжатием (Е0 имеют шарообразную форму, а Е7 — заметно вытянутую).
Эллиптические галактики — это класс галактик с хорошо выраженной сферической или эллипсовидной структурой.
галактика М87
галактика М32
Составляют 25 % от общего числа галактик

Изображение слайда

Слайд 9: Спиральные галактики

Диск спиральной галактики окружён большим сферическим гало. Оно состоит в основном из старых звёзд, сосредоточенных в шаровых скоплениях. Спиральные же рукава представляют собой области активного звёздообразования и состоят по большей части из молодых горячих звёзд. Вращаются. В них много газа и пыли. М ̴ 10 12 Мʘ
Спиральные галактики — это сильно сплюснутые системы с центральным уплотнением — балджем, в котором находится ядро галактики, и заметной спиральной структурой.
галактика NGC 4414 из созвездия Волосы Вероники
галактика Андромеды
Составляют 55 % от общего числа галактик
галактика М104 Сомбреро

Изображение слайда

Слайд 10: Виды спиральных галактик

В зависимости от того, насколько плотно расположены рукава галактики, к её обозначению добавляются малые латинские буквы от а до d.
В обычных спиральных галактиках ветви выходят непосредственно из ядра.
Примерно 2/3 спиральных галактик имеют в центральной части почти прямую звёздную перемычку — бар. Бар состоит из ярких звёзд и пересекает галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек.
Виды спиральных галактик: без перемычки и с перемычкой.
обычная галактика NGC2997

Изображение слайда

Слайд 11: Линзовидные галактики

Внешне они очень похожи на эллиптические (если видны плашмя), но имеют сплюснутый звёздный диск. По структуре же они подобны спиральным галактикам, однако в них отсутствует плоская составляющая и очень слабо выражены спиральные ветви. Поэтому частота формирования звёзд в них понижена. В результате линзовидные галактики состоят в основном из очень старых звёзд.
Линзовидные галактики — это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими галактиками

Изображение слайда

Слайд 12: Неправильные галактики

Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. Но в них очень много межзвёздного газа — до 50% от массы галактики. Поэтому в таких галактиках очень много молодых звёзд высокой светимости и областей ионизированного водорода. Отсутствует чётко выраженное ядро. Нет вращательной симметрии. Около половины вещества в них – межзвездный газ
Неправильные галактики — это мало массивные галактики неправильной структуры.
галактика NGC 1313
галактика Б. Магелланово облако

Изображение слайда

Слайд 13: Расстояния до галактик

Расстояние до наиболее далёких объектов во Вселенной определяют с помощью з акона Хаббла.
Расстояния до ближайших галактик определяют по оценкам видимых звёздных величин цефеид:
Н — это постоянная Хаббла. Она показывает, насколько км/с возрастает скорость галактик с увеличением расстояния до них на 1 Мпк.
Постоянная Хаббла не является константой, т. е. она изменяется со временем, но в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова. Н а 2016 год, Н 66,93 ± 0,62 ( км/с )/ Мпк.
Чем дальше от нас находится галактика, тем с большей скоростью она удаляется.

Изображение слайда

Слайд 14: Карликовые галактики

Эти галактики состоят из нескольких миллиардов звёзд ( в нашей галактике насчитывается около 200—400 миллиардов звёзд). К карликовым относят галактики со светимостью меньше 109 L ☉(примерно в 100 раз меньше светимости Млечного Пути), что примерно соответствует −16m абсолютной звёздной величине.
Ультракомпактные карликовые галактики — это класс очень компактных галактик с крайне высокой плотностью звёздного населения.
карликовая галактика в созвездии Андромеды
карликовая галактика в созвездии Стрельца

Изображение слайда

Слайд 15: Скопления галактик

Большинство галактик группируются в скопления, которые принято делить на правильные и неправильные.
Правильные скопления имеют сферическую симметрию с сильной концентрацией галактик к центру. В центрах таких скоплений расположены гигантские эллиптические галактики.
С копления без определённой формы, по количеству галактик уступают правильным. В скоплениях этого вида преобладают спиральные галактики.
Скопление галактик в созвездии Девы
Скопления галактик — гравитационно-связанные системы галактик, одни из самых больших структур во Вселенной. Характерный размер по диаметру десятки миллионов световых лет.
Скопление галактик в созвездии Волосы Вероники

Изображение слайда

Слайд 16: Темная материя

П редполагают, что полная масса скоплений в десятки раз больше, чем масса входящих в него звёзд. Установлено, что на роль тёмной материи не подходят ни газ, ни слабосветящиеся звёзды, ни другие объекты, состоящие из обычного вещества (протонов, нейтронов и электронов). Возможно, тёмная материя состоит из элементарных частиц, подобных нейтрино, слабо взаимодействующих с обычным веществом.
Скрытая масса или тёмная материя — это гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним.
Темная материя

Изображение слайда

Слайд 17: Взаимодействующие галактики

гравитационное взаимодействие галактик вызывает значительное изменение формы галактик. Н аша Галактика является взаимодействующей. В настоящий момент она поглощает одну карликовую галактику, находящуюся на противоположной от нас стороне галактического диска.
Взаимодействующие галактики- это галактики, которые расположены в скоплениях галактик и взаимодействуют силами гравитации.
ВИДЕО
. Галактики NGC 4038 и NGC 4039
Через несколько миллиардов лет она «проглотит» Магеллановы Облака, а через 4 миллиарда лет столкнётся с галактикой Андромеды. В результате столкновения в течение 1—2 миллиардов лет галактики сольются в одну гигантскую звёздную систему.

Изображение слайда

Слайд 18: Галактики с активными ядрами

Ядро — это область отличается большой звёздной плотностью и яркостью. Это излучение нельзя объяснить излучением или взрывами обычных звёзд. Их активность проявляется по-разному. Например, это может быть большая мощность излучения в коротковолновых областях спектра или же мощные выбросы струй газа — джеты.
Галактики с активными ядрами – галактики, в ядрах которых происходит колоссальное выделение энергии.
г алактика М82
г алактика М87

Изображение слайда

Слайд 19: Квазары

Мощность излучения квазаров в десятки — сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша. Изучение спектра квазаров показало наличие в нём ярких линий излучения, которые напоминают спектры газовых туманностей, а сами линии сильно смещены в красную область спектра, как в спектрах далёких галактик.
Квазары — это яркие и очень активные ядра галактик, расположенные на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли.
квазар
Яркость квазара может заметно измениться всего за несколько дней. По размеру квазары сравнимы с Солнечной системой. При этом активность квазара продолжается довольно долго, по крайней мере несколько миллионов лет, и требует для поддержания высокой светимости затраты большой массы вещества — многих миллионов солнечных масс.

Изображение слайда

Слайд 20: Квазары

Природа активности радиоизлучения квазаров точно пока не установлена. По одной из теорий, они представляют собой галактики на начальном этапе развития. А источником излучения является аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре галактики.
квазар 3C 273 в созвездии Девы
квазар 3C 273 в созвездии Девы

Изображение слайда

Слайд 21: Возникновение галактик

Галактики начали возникать из газопылевых туманностей 10 млрд. лет назад. Размеры облака чуть превышали размеры галактик. При сжатии облака образовались первые звезды. Эволюция галактик зависит от начальной скорости вращения газового облака и массы.

Изображение слайда

Слайд 22: Возникновение галактики Млечный путь

Наша галактика начала развиваться 13,7 млрд лет назад из сгустка гигантского газового облака, состоящего из водорода и гелия. Гораздо позже в звездах в ходе ТЯР начали формироваться тяжелые элементы вроде кислорода, углерода или железа.
Примерно 12 млрд лет назад большая часть облака сгустилась в плоский диск и спиральные рукава, активно поглощая разбросанное в пределах своего гало
вещество. 5 млрд лет назад в одной из ветвей образовалось Солнце – звезда 2 поколения.

Изображение слайда

Последний слайд презентации: Другие галактики и их основные характеристики. Активность ядер галактик: Будущее Галактики Млечный путь

Сейчас Млечный Путь находится ровно посередине своего жизненного пути — газ для формирования новых звезд начинает заканчиваться, но сами звезды еще молоды. Однако вырождаться в галактику «красной последовательности» Млечный Путь пока не собирается.

Изображение слайда

🎓 Другие Галактики — презентация на Slide-Share.

Первый слайд презентации

Другие Галактики

Изображение слайда

Слайд 2

Галактика- гравитационно-связанная система из звёзд, межзвёздного газа, пыли и тёмной материи.

Изображение слайда

Слайд 3

Исходя из факта расширения метагалактики, некоторые специалисты в области космологии оценивают её возраст величиной близкой
к 13-15 млр. лет.
Возраст галактики

Изображение слайда

Слайд 4

Классификация галактик
Первую классификацию галактик разработал Эдвин Пауэл Хаббл, американский астроном в далёком 1926 г. Классификация оказалась столь удачной, что с незначительными изменениями, сделанными самим Хабблом в 1936 г. (добавлены линзовидные галактики), используется астрономами всего мира и сегодня
(перемычка)
(неправильные)

Изображение слайда

Слайд 5

По этой классификации галактики объединяются в пять основных типов:
-Эллиптические (Е)
-Линзообразные (SO)
— Спиральные (S)
— Пересечённые спиральные галактики с перемычкой (SB)
-Неправильные ( Irr )

Изображение слайда

Слайд 6

1. Эллиптические галактики ( E)
Цифра, которая добавляется после английской буквы E делит данный тип на 7 подтипов: E0 — E6.
Она определяется по простой формуле :
E = ( a — b ) / a, где a — большая ось, b — меньшая ось эллипсоида.
E0 — эти идеально круглая,
E6 — овальная или сплюснутая.
Имеют форму овала. У них отсутствует центральное яркое ядро.
Составляют меньше 15% от общего числа всех галактик.
В них отсутствует звёздообразование, состоят преимущественно из красных гигантов, желтых и белых карликов.
При наблюдении в телескоп большого интереса не представляют, т.к. рассмотреть подробно детали не получится.

Изображение слайда

Слайд 7

Ближайшая к нам эллиптическая галактика — карликовая галактика в созвездии Скульптора
Располагаясь на расстоянии около 290 000 св. лет от нас.
Относительное содержание металлов в галактике составляет около 4 % от этого показателя для нашей Галактики, что делает её похожей на галактики, наблюдаемые на краю видимой Вселенной.
Является спутником нашей Галактики.
Эллиптическая галактика М87
в созвездии Девы.
NGC 1407 — галактика в созвездии Эридана Тип: E1
Южное полушарие
Северное полушарие
Южное полушарие

Изображение слайда

Слайд 8

2. Спиральные галактики ( S)
Самый популярный вид галактик. Больше половины из всех существующих галактик — спиральные.
Спиральные галактики разделяются на 4 (иногда 5) подтипа (S0, Sa, Sb и Sc ).
В S0 спиральные ветви вовсе не выражены, имеют светлое ядро. Они очень похоже на эллиптические галактики. Их ещё часто выносят в отдельный тип — линзовидный.
«Ветви» или «рукава» спиральных галактик имеют много молодых гигантских звёзд. Здесь идут процессы активного звёздообразования.

Изображение слайда

Слайд 9

Спиральная галактика NGC 3982
Находится в 60 млн световых лет от Млечного Пути, в созвездии Большая Медведица.
Состоит из звездных скоплений, газопылевых облаков и тёмных туманностей, которые, в свою очередь, закручены в несколько рукавов. Наблюдать за NGC 3982 с Земли можно даже в небольшой телескоп. Однако, при ближайшем рассмотрении галактики при помощи телескопа Хаббл, ученые обнаружили 13 переменных звёзд и 26 кандидатов в цефеиды с периодами от 10 до 45 суток. Кроме того, при наблюдении за галактикой было обнаружено образование сверхновой звезды, которая получила имя SN 1998aq.

Изображение слайда

Слайд 10

Галактика Андромеда М31
Приближается к нам со скоростью около 110 км/с
Галактика Андромеды — типичная галактика класса Sb
Приблизительный диаметр галактики Андромеда составляет 220 000 световых лет, что более чем в два раза больше Млечного Пути.
Она самая большая галактика в местной группе.
Если бы галактика Андромеды была еще ярче, то на ночном небе она могла бы выглядеть больше Луны, даже несмотря на то, что находится гораздо-гораздо дальше.
К слову, о расстоянии: галактика расположена примерно в 9,5 триллиона километров от Земли (Луна, напомним, находится всего в 384 000 километров).

Изображение слайда

Слайд 11

Через 3-4 млрд лет она сольется с нашей галактикой воедино:
Когда галактики приблизятся на достаточное расстояние, их ядра начнут с громадной скоростью кружить друг возле друга. Во время этого «танца» звездные диски будут рассеяны силой гравитационных взаимодействий — они разлетятся в разные стороны, словно брызги воды. Ядра же будут кружиться все быстрее и быстрее, пока не сольются воедино в новый массивный балдж. Новая галактика будет линзовидной — не все звезды вернутся обратно после бурного соединения Млечного Пути и Андромеды, а рукава сотрутся.

Изображение слайда

Слайд 12

Существует почти 50% шанс того, что наше Солнце станет межгалактическим путешественником — во время слияния оно оторвется от Млечного Пути и полетит в бездну Вселенной. Планеты при этом не пострадают и не сменят своих орбит.
Однако для Земли на тот момент будет представлять наибольшую опасность само Солнце — оно будет приближаться к стадии красного гиганта, предсмертной стадии эволюции.
Что ожидает нашу планету:

Изображение слайда

Слайд 13

Изображение слайда

Слайд 14

3. Спиральные галактики с баром (SB)
Галактика типа SBb (M 66)
Галактика в созвездии Лев, находящаяся от нас на расстоянии 35 млн. св. лет. Размер галактики составляет 100 тыс. св. лет.
Дата открытия 1 марта 1780 г.
Первооткрыватель — Шарль Мессье
Спиральные галактики с баром (или ещё называют «с перемычкой») относятся к типу спиральных галактик, но содержат так называемую «перемычку», которая проходит через центр галактики — его ядро. Спиральные ветви (рукава) расходятся от концов этих перемычек. В обычных спиральных галактиках ветки расходятся от самого ядра. В зависимости от степени закрученности ветвей, обозначаются как SBa, SBb, SBc. Чем длиннее рукав, тем старше дополнительная буква.

Изображение слайда

Слайд 15

4. Неправильные галактики ( Irr )
Галактика типа Irr (NGC 6822),
в созвездии Стрелец
Неправильные галактики не обладают какой-то ярко выраженной формой. Имеют «рваную» структуру, ядро не различимо.
Данный тип имеют не больше 5% от общего числа галактик.
Однако, даже неправильные галактики имеют два подтипа: Im и IO (или Irr I, Irr II).
— Im имеют хоть какой-то намек на структуру, некоторую симметричность или видимые границы.
— IO полностью хаотичны.

Изображение слайда

Слайд 16

5. Галактики с полярными кольцами
Галактика с полярным кольцом (NGC 660), в созвездии Рыбы
Данный вид галактик стоит особняком от других. Их особенностью является то, что имеют два звёздных диска, которые вращаются под разными углами друг относительно друга. Многие считают, что такое возможно из-за слияния двух галактик. Но точного определения того, как образовались такие галактики учёные до сих пор не имеют.
Галактика NGC 2748, в созвездии Жираф

Изображение слайда

Слайд 17

6. Пекулярные галактики
Пекулярная галактика «Головастик»
(PGC 57129), в созвездии Дракона
В недалеком прошлом галактика Головастик испытала столкновение с другой галактикой, что привело к образованию длинного хвоста из звезд и газа. Предполагается, что произошло лобовое столкновение с небольшой неправильной галактикой, что привело к взаимному выбросу вещества галактик. Во время этого столкновения приливные силы выбросили из спиральной галактики звёзды, газ и пыль, которые сформировали яркий хвост.
Около 400 миллионов св. лет от Земли

Изображение слайда

Слайд 18

Большое и Малое Магелланово Облака
Галактика Магеллановых Облаков сильно отличается от нашей. Она богата газами, что даёт возможность новым звездообразованиям, а также малое количество металлов говорит о том, что поколений звезд было не так много.
75000 световых лет
Магеллановы Облака были названы в честь исследователя Фердинанда Магеллана, который впервые наблюдал их во время своего кругосветного плавания с 1519 по 1522 года.

Изображение слайда

Слайд 19

Фотография Большого Магелланово Облака, сделанная космическим телескопом Хаббл
Большее Магелланово облако расположено в 160,000 световых лет от Млечного Пути в созвездии Золотая Рыба, являющейся 3 по близости галактикой к нашей. Только галактики Карликовый Стрелец и Большой Пёс находятся ближе. Масса облака составляет примерно 10 млрд. масс Солнца, что равно 1/10 от всего Млечного Пути

Изображение слайда

Последний слайд презентации: Другие Галактики

Малое Магелланово Облако глазами космического телескопа Хаблл
Малое Магелланово облако находится в Тукане на расстоянии около 200,000 световых лет от Земли. Его можно увидеть невооружённым глазом, и выглядит оно как туманное размытое пятно.
Раньше ученые думали, что Малое Магелланово облако — часть Млечного Пути, но недавно выяснилось, что они никак гравитационно не связаны, просто периодически проходят друг рядом с другом, а потом продолжают свой путь дальше.

Изображение слайда

Астрономы, возможно, нашли первую известную планету в другой галактике

Астрономы обнаружили то, что, по их мнению, может быть первой известной планетой в другой галактике.

Было обнаружено более 4800 планет, вращающихся вокруг других звезд, кроме нашего Солнца. Но до сих пор все они находились внутри нашей галактики Млечный Путь. Потенциальный новый мир вращается вокруг двух звезд в галактике Водоворот. Эта галактика находится примерно в 28 миллионах световых лет от Земли. (Это более чем в 250 раз больше ширины Млечного Пути.) Астрономы называют возможную экзопланету M51-ULS-1b.

Подтвердить его существование было бы большим делом. Это предполагает, что есть много других планет в других галактиках, ожидающих своего открытия. Астрономы поделились своей находкой 25 октября в Nature Astronomy .

«Возможно, мы всегда предполагали, что в других галактиках должны быть планеты», — говорит Розанна Ди Стефано. Она астрофизик Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Он находится в Кембридже, штат Массачусетс. Но планеты в других галактиках было трудно найти. Почему? Далекие звезды на изображениях телескопа слишком сильно размываются, чтобы наблюдать их одну за другой. Это затрудняет поиск планетных систем вокруг каждой из них.

В 2018 году Ди Стефано и его коллега придумали способ решить эту проблему. Эта коллега, Ниа Имара, тоже астрофизик. Она работает в Калифорнийском университете в Санта-Круз. Их идея состояла в том, чтобы искать планеты в звездных системах, называемых рентгеновскими двойными звездами.

Рентгеновские двойные системы обычно состоят из двух объектов. Одна из них — массивная звезда. Другой — это то, что остается после взрыва второй массивной звезды. Звездный труп — это либо нейтронная звезда, либо черная дыра. Оба типа мертвых звезд чрезвычайно плотны. В результате они обладают сверхсильным гравитационным притяжением.

В рентгеновской двойной звезде мертвая звезда вытягивает материал из другой звезды. Это нагревает компактный объект настолько, что он излучает яркое рентгеновское излучение. Это излучение выделяется даже среди множества других звезд. Таким образом, астрономы могут обнаруживать двойные системы в рентгеновском диапазоне, даже если они находятся в других галактиках.

Если планета вращается вокруг звезд в рентгеновской двойной системе, она может пройти — пересечь перед — эти звезды с точки зрения Земли. На короткое время планета будет блокировать рентгеновские лучи, исходящие из этой системы. Этот потерянный сигнал указывал бы на существование планеты.

Команда Ди Стефано задавалась вопросом, видел ли когда-нибудь телескоп подобное.

Чтобы выяснить это, исследователи изучили старые данные рентгеновского телескопа НАСА Чандра. Эти данные включали наблюдения за тремя галактиками — галактиками Водоворот, Вертушка и Сомбреро. Исследователи искали рентгеновские двойные объекты, которые на короткое время потускнели.

Поиск дал только один отчетливый планетоподобный сигнал. 20 сентября 2012 года что-то заблокировало все рентгеновские лучи от рентгеновского бинарника примерно на три часа. Эта двойная система была системой в галактике Водоворот, известной как M51-ULS-1.

Вспоминает, как Ди Стефано говорит: «Мы сказали: «Вау. Может ли это быть оно?»

Педагоги и родители, подпишитесь на шпаргалку

Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Science News Explores в учебной среде

Спасибо за регистрацию!

При регистрации возникла проблема.

Открытие или ошибка?

Чтобы быть уверенным, исследователи исключили другие возможные объяснения провала рентгеновского излучения. Например, они убедились, что это не может быть связано с прохождением газовых облаков перед звездами. И это не могло быть изменением количества рентгеновского излучения, излучаемого звездной системой. Но они не нашли таких альтернативных объяснений.

Ди Стефано и его коллегам, заключившим сделку.

Планета размером с Сатурн, вероятно, вращается вокруг двойной системы рентгеновского излучения. Эта планета будет в десятки раз дальше от своих звезд, чем Земля от Солнца.

«Найти что-то — это прекрасно», — говорит Ди Стефано. «Это унизительный опыт».

Эта находка «весьма интригует и станет великим открытием», — добавляет Игнацио Пиллиттери. Он работает в Итальянском национальном институте астрофизики. Это в Палермо. Но этот астрофизик не убежден, что новая экзопланета существует. Конечно, он хотел бы еще раз увидеть, как планета проходит перед своими звездами.

Мэтью Бэйлс тоже сомневается. Он астрофизик из Технологического университета Суинберна в Мельбурне, Австралия. Если планета реальна, ее обнаружение зависело от множества совпадений. Во-первых, его орбита должна быть идеально выровнена, чтобы наблюдатели на Земле могли видеть, как он пересекает свои звезды. Во-вторых, он должен был пройти перед своей двойной рентгеновской системой, пока телескоп «Чандра» смотрел.

«Может быть, нам повезло», — признается Ди Стефано. Но она говорит: «Я думаю, очень вероятно, что нам было , а не ». Вместо этого она подозревает, что в других галактиках есть много планет, которые нужно найти. Это просто было первым, что увидел телескоп.

Ди Стефано не надеется снова увидеть эту планету в своей жизни. Могут пройти десятилетия, прежде чем он снова пройдет перед звездами-хозяевами. «Настоящее испытание, — говорит она, — найти больше планет».

Силовые слова

Подробнее о сильных словах

астроном : Ученый, занимающийся исследованиями небесных объектов, космоса и физической вселенной.

астрофизика : Область астрономии, изучающая физическую природу звезд и других космических объектов. Люди, которые работают в этой области, известны как астрофизики .

двоичный : Что-то, состоящее из двух частей.

черная дыра : область пространства с настолько интенсивным гравитационным полем, что никакая материя или излучение (включая свет) не могут выйти наружу.

коллега : Тот, кто работает с другим; коллега или член команды.

экзопланета : Сокращенно от внесолнечная планета, это планета, которая вращается вокруг звезды за пределами нашей Солнечной системы.

галактика : Группа звезд — и обычно темной материи — удерживаемых вместе гравитацией. Гигантские галактики, такие как Млечный Путь, часто имеют более 100 миллиардов звезд. У самых тусклых галактик может быть всего несколько тысяч. В некоторых галактиках также есть газ и пыль, из которых образуются новые звезды.

хост : (v.) Действие по предоставлению дома или среды для чего-либо.

Млечный Путь : Галактика, в которой находится Солнечная система Земли.

нейтронная звезда : Очень плотный труп того, что когда-то было массивной звездой. Когда звезда погибла в результате взрыва сверхновой, ее внешние слои вылетели в космос. Затем ее ядро разрушилось под действием сильной гравитации, в результате чего протоны и электроны в ее атомах слились в нейтроны (отсюда и название звезды). Одна чайная ложка нейтронной звезды на Земле будет весить более миллиарда тонн.

орбита : Изогнутый путь небесного объекта или космического корабля вокруг галактики, звезды, планеты или луны. Один полный оборот вокруг небесного тела.

планета : Большой небесный объект, который вращается вокруг звезды, но в отличие от звезды не излучает видимого света.

звезда : Основной строительный блок, из которого состоят галактики. Звезды развиваются, когда гравитация сжимает облака газа. Когда они станут достаточно горячими, звезды будут излучать свет, а иногда и другие формы электромагнитного излучения. Солнце — наша ближайшая звезда.

солнце : Звезда в центре Солнечной системы Земли. Это около 27 000 световых лет от центра галактики Млечный Путь. Также термин для любой солнцеподобной звезды.

система : Сеть частей, которые вместе работают для достижения некоторой функции. Например, кровь, сосуды и сердце являются основными компонентами системы кровообращения человеческого организма. Точно так же поезда, платформы, пути, дорожные сигналы и путепроводы являются одними из потенциальных компонентов национальной железнодорожной системы. Систему можно даже применить к процессам или идеям, которые являются частью некоторого метода или упорядоченного набора процедур для выполнения задачи.

транзит : (в астрономии) Прохождение планеты, астероида или кометы по диску звезды или луны по диску планеты.

Вселенная : Весь космос: Все, что существует в пространстве и времени. Он расширялся с момента своего образования во время события, известного как Большой взрыв, около 13,8 миллиардов лет назад (плюс-минус несколько сотен миллионов лет).

Рентгеновское излучение : Тип излучения, аналогичный гамма-излучению, но имеющий несколько меньшую энергию.

Цитаты

Журнал: R. Di Stefano et al. Возможный кандидат в планеты во внешней галактике, обнаруженный с помощью рентгеновского транзита. Природа Астрономия . Опубликовано 25 октября 2021 г. doi: 10.1038/s41550-021-01495-w.

Лиза Гроссман — автор статей по астрономии в Science News . Она имеет степень в области астрономии Корнельского университета и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз. Она живет недалеко от Бостона.

Откуда мы знаем, что далекие галактики состоят из материи, а не из антиматерии? Если бы при Большом взрыве образовалось одинаковое количество каждого из них, не могли бы ли некоторые части Вселенной содержать в основном материю, а другие части — в основном антиматерию?

Space & Physics

21 октября 1999 г.

Share на Facebook
.0158
Поделиться на LinkedIn
Поделиться по электронной почте
Распечатать

Стив Нафтилан из Объединенного научного отдела The Claremont Colleges отвечает:

«Когда материя и антиматерия встречаются, они аннигилируют друг друга, и масса
преобразуется в энергию, в частности, в гамма-лучи. Если бы была далекая галактика
сделанный из антивещества, он будет постоянно производить гамма-лучи, сталкиваясь с
материя в межгалактических газовых облаках, существующих в скоплениях галактик.

«Мы не видим устойчивого потока гамма-излучения, исходящего из какого-либо источника в
небо. Поэтому астрономы делают вывод, что случайных «изгоев» не бывает.
галактики из антивещества. Если есть большое количество антивещества в
Вселенной, она должна охватывать как минимум целое скопление галактик, а возможно,
сверхскопление. Когда-то можно было постулировать существование такой антиматерии
сверхскоплений, но тогда можно было бы столкнуться с проблемой придумывания
механизм, который вскоре после Большого взрыва разделил бы эти
теперь — гигантские сгустки антиматерии из соседних сгустков материи. Нет таких
механизм еще не придуман».

>Скотт
Додельсон — ученый из группы теоретической астрофизики в Ферми.
Национальная ускорительная лаборатория. Он дает более развернутый ответ:

«Вопрос о том, есть ли антиматерия во Вселенной, был
вокруг с тех пор, как предсказание существования антипротона в начале этого
век. По причинам, которые я объясню, большинство физиков не верят в существование
много антивещества вокруг. Но тот факт, что вопрос до сих пор задается (по
многие ученые) указывает на то, что на него еще не дан окончательный ответ. Мы можем все
вас ждет большой сюрприз!

«На этом фоне, вот обзор нашего нынешнего мышления. Простой
способ проверить и увидеть, есть ли вокруг антиматерия, — отправить «детектор».
В этом случае сделать детектор совершенно тривиально: его нужно просто
из материи! Каждый раз, когда материя сталкивается с антиматерией, они аннигилируют и
производят большое количество гамма-лучей. Мы отправили космические корабли к Юпитеру и другим планетам.
Эти объекты не аннигилировали, поэтому мы знаем, что наша Солнечная система не
содержат много антивещества.

«На самом деле, мы можем сделать гораздо более сильное заявление о изобилии
антивещества путем поиска гамма-лучей от других галактик и скоплений
галактики. Типичное скопление не испускает много гамма-лучей, поэтому все галактики в
он должен быть сделан исключительно из материи. Возможно, что все галактики в данном
кластер состоит из материи, в то время как все остальные состоят исключительно из
антиматерия. Если бы это было так, то было бы огромное гамма-излучение.
поступающие из пограничных областей между кластерами разных типов. В настоящий момент,
такого излучения не наблюдается, что еще раз говорит против такого разделения.
Следовательно, материя и антиматерия должны быть разделены в масштабах, больших, чем кластер.
размеров (примерно десять миллионов световых лет).

«Существует сильный аргумент против возможности того, что значение и
антивещества существуют в равном количестве в нашей Вселенной, но по какой-то причине
разделены. Этот аргумент восходит к ранней Вселенной и спрашивает, когда
материя и антиматерия были разделены? Должно быть, было очень рано, когда
температура Вселенной составляла примерно 500 миллиардов кельвинов. Если бы они не
разделенные к тому времени, материя и антиматерия взаимно аннигилировали,
потому что Вселенная была очень плотной. Можно ли представить себе механизм, который
отделить материю от антиматерии, когда Вселенная была очень горячей и плотной?
По-видимому, нет, ибо любой способ их разделения должен подчиняться причинности. В начале
история Вселенной, когда произошла аннигиляция между материей и антиматерией.
происходящие, максимально дальние расстояния, которые находились в причинно-следственном контакте с каждым
другие были около 100 километров. Этот размер в миллиард раз меньше, чем
регионы, которые вырастут в кластеры. Поэтому кажется невозможным, чтобы материя была
отделены от антиматерии в масштабах, сопоставимых с размерами сегодняшних кластеров. Самый натуральный
объяснение состоит в том, что Вселенная состоит только из материи и не содержит больших
резервуар антивещества. На самом деле существуют теории, объясняющие, как
могла возникнуть асимметрия.

«Сказав все это, хочу повторить, что это не последнее слово.
Аргументы, которые я представил, наводят на размышления, но не убедительны. Для этого
Причина, по которой некоторые физики взволнованы Альфа-Магнитным
Спектрометр, устройство, разработанное Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
хочет летать по орбите Земли, которая будет искать прямо антиматерию».0207

Регистрация

Поддержка научной журналистики

Откройте для себя науку, которая изменит мир. Изучите наш цифровой архив с 1845 года, включая статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.

Подпишитесь прямо сейчас!

Звезд массивнее, чем мы думали — ScienceDaily

Группа астрофизиков Копенгагенского университета пришла к важному результату относительно звездного населения за пределами Млечного Пути. Результат может изменить наше понимание широкого спектра астрономических явлений, в том числе образования черных дыр, сверхновых и причин гибели галактик.

С тех пор, как люди изучали небеса, то, как выглядят звезды в далеких галактиках, оставалось загадкой. В исследовании, опубликованном сегодня в The Astrophysical Journal , группа исследователей из Института Нильса Бора Копенгагенского университета отказывается от предыдущего понимания звезд за пределами нашей галактики.

С 1955 года предполагалось, что состав звезд в других галактиках Вселенной аналогичен составу сотен миллиардов звезд в нашей собственной — это смесь массивных, средних и маломассивных звезд. Но с помощью наблюдений за 140 000 галактик по всей Вселенной и широкого спектра продвинутых моделей команда проверила, применимо ли такое же распределение звезд, наблюдаемое в Млечном Пути, где-либо еще. Ответ — нет. Звезды в далеких галактиках, как правило, более массивны, чем звезды в наших «близких окрестностях». Открытие оказывает большое влияние на то, что мы думаем, что знаем о Вселенной.

«Масса звезд говорит астрономам о многом. Если вы измените массу, вы также измените количество сверхновых и черных дыр, возникающих из массивных звезд. Таким образом, наш результат означает, что нам придется пересмотреть многие из вещи, которые мы когда-то предполагали, потому что далекие галактики выглядят совершенно иначе, чем наши», — говорит Альберт Снеппен, аспирант Института Нильса Бора и первый автор исследования.

Проанализировано излучение 140 000 галактик

Исследователи предполагали, что размеры и масса звезд в других галактиках были подобны нашим более пятидесяти лет по той простой причине, что они не могли наблюдать их в телескоп, поскольку они могли бы со звездами нашей собственной галактики.

Далекие галактики находятся на расстоянии миллиардов световых лет от нас. В результате только свет от их самых мощных звезд когда-либо достигает Земли. Это было головной болью для исследователей по всему миру в течение многих лет, поскольку они никогда не могли точно определить, как распределялись звезды в других галактиках, и эта неопределенность заставляла их полагать, что они распределены так же, как звезды в нашем Млечном Пути.

«Мы могли видеть только верхушку айсберга и давно знали, что предположение, что другие галактики будут выглядеть как наша собственная, было не слишком удачным предположением. Однако никто так и не смог доказать что другие галактики образуют разные популяции звезд. Это исследование позволило нам сделать именно это, что может открыть дверь для более глубокого понимания формирования и эволюции галактик», — говорит доцент Чарльз Стейнхардт, соавтор исследования.

В ходе исследования исследователи проанализировали свет от 140 000 галактик, используя каталог COSMOS, большую международную базу данных, содержащую более миллиона наблюдений света от других галактик. Эти галактики распределены от ближайших до самых дальних уголков Вселенной, из которых свет прошел целых двенадцать миллиардов лет, прежде чем его можно было наблюдать на Земле.

Массивные галактики умирают первыми

По словам исследователей, новое открытие будет иметь широкий спектр последствий. Например, остается нерешенным, почему галактики умирают и перестают образовывать новые звезды. Новый результат предполагает, что это можно объяснить простой тенденцией.

«Теперь, когда мы лучше расшифровываем массу звезд, мы можем увидеть новую закономерность: наименее массивные галактики продолжают формировать звезды, в то время как более массивные галактики перестают рождать новые звезды. Это указывает на удивительно универсальную тенденцию в смерть галактик», — заключает Альберт Снеппен.

Исследование проводилось в Cosmic Dawn Center (DAWN), международном центре фундаментальных исследований в области астрономии, поддерживаемом Датским национальным исследовательским фондом. DAWN — результат сотрудничества Института Нильса Бора Копенгагенского университета и DTU Space Датского технического университета.

Центр занимается изучением того, когда и как в ранней Вселенной образовались и развивались первые галактики, звезды и черные дыры, посредством наблюдений с использованием самых больших телескопов, а также теоретической работы и моделирования.

Об исследовании

Эмпирическая функция, используемая для описания распределения масс для популяции звезд, известна как IMF — начальная функция массы. Он охватывает распределение маломассивных, средних и массивных звезд, которые астрономы наблюдали в Млечном Пути. Исторически исследователи исходили из предположения, что ММП универсально и применимо и к другим галактикам во Вселенной.