Есть ли другие галактики: Другие галактики: виды, столкновения и поразительные фотографии

Содержание

Вселенная — Другие галактики

Методы астрономии

Телескопы
Фотографирование
Радиотелескопы
Спектральный анализ
Астрономические наблюдения

Звездное небо

Созвездия
Цвет и яркость звезд
Вращение неба

Солнечная система

Общее строение
Законы Кеплера
Конфигурации планет
Синодические периоды
Возмущения

Иcтория астрономии

Древние представления
Открытие Коперника
Джордано Бруно
Галилео Галилей

Планеты и спутники

Общие сведения
Атмосфера Земли
Магнитное поле Земли
Меркурий
Венера
Марс
Планеты гиганты
Спутники планет
Затмения
Луна
Астероиды
Метеориты

Кометы

Движение комет
Природа комет
Происхождение комет
Метеоры

Солнце

Солнце
Фотосфера
Хромосфера
Солнечная корона

Звезды

Спектр звезд
Расстояния до звезд
Светимость звезд
Двойные звезды
Алголи
Переменные звезды
Новые звезды
Сверхновые звезды

Вселенная

Наша Галактика
Звездные скопления
Туманности
Нейтральный водород
Магнитное поле
Движение солнечной системы
Вращение Галактики
Другие галактики
Радиогалактики
Квазары
Метагалактика

Космогония

Возраст небесных тел
Возникновение галактик
Развитие звезд
Солнечная система

Земное

Гершель в XVIII веке открыл и занес в каталоги тысячи наблюдаемых на небе туманных пятен. У многих из них впоследствии была обнаружена спиральная структура.

Американский астроном Хаббл в XX в. получил фотографии туманности в созвездии Андромеды, на которых было видно, что это туманное пятно состоит из множества звезд. Он обнаружил в туманности вспышки новых звезд, рассеянные и шаровые скопления и цефеиды. Определив периоды переменности и видимую звездную величину цефеид, Хаббл установил, что они находятся очень далеко за пределами нашей Галактики. Таким образом, спиральная туманность в созвездии Андромеды также находится вне пределов Галактики и уже этим отличается от газовых и пылевых туманностей нашей звездной системы. Зная расстояние до этой туманности и ее угловой диаметр, вычислили его в линейных единицах.

Оказалось, спиральная туманность в созвездии Андромеды примерно такая же огромная звездная система, как и наша Галактика. Мы знаем теперь, что до нее 2 миллиона световых лет. В ней есть газовые и пылевые туманности, как и в нашей Галактике. Вследствие того, что галактику в созвездии Андромеды мы видим под некоторым углом к ее оси, она имеет продолговатую форму. Галактика в созвездии Треугольника, тоже спиральная, менее наклонена к лучу зрения и имеет поэтому иной вид в телескоп. Астрономы нашли великое множество спиральных галактик, у которых из ядра в плоскости диска выходят спиральные ветви. Им и другим, столь же гигантским звездным системам, дали нарицательное название галактик, в отличие от нашей Галактики.

Расстояние до более далеких галактик, в которых цефеиды или даже ярчайшие сверхгиганты не видны, определяют по величине так называемого красного смещения в их спектрах. Хаббл выяснил, что в спектрах галактик, расстояния до которых уже были оценены по видимому блеску их ярчайших звезд, линии смещены к красному концу спектра. Это красное смещение возрастает пропорционально расстоянию до галактики. Установлено, что если величину красного смещения выражать в лучевой скорости галактик, то на каждый миллион парсеков расстояния оно возрастает на 100 км/сек. Поэтому расстояние до далекой галактики можно определить по величине красного смещения линий в ее спектре. Если, например, сдвиг линий спектра соответствует 10 000 км/сек, то до галактики 100 млн. парсеков.

В спиральных галактиках ветви, как и у нашей Галактики, состоят из горячих звезд, цефеид, сверхгигантов, рассеянных звездных скоплений и газовых туманностей. Радиотелескопы обнаруживают в них нейтральный водород в количестве до 5—10% от массы галактики. Те из них, которые повернуты к нам ребром, похожи на веретено или чечевицу. Вдоль них проходит темная полоса — скопление пылевых туманностей — в экваториальной плоскости. Наша Галактика и галактика в созвездии Андромеды относятся к наибольшим. Все спиральные галактики вращаются с периодами в несколько сот миллионов лет. Массы их составляют 10⁸—10¹¹ масс Солнца.

С давних времен в южном полушарии неба были известны два больших звездных облака. Их назвали Большим и Малым Магеллановыми Облаками. Это галактики неправильного типа. Они являются спутниками нашей Галактики. Расстояние до них около 150 000 световых лет. Их звездный состав такой же, как и у ветвей спиральных галактик. Неправильные галактики значительно меньше спиральных и встречаются редко. В большом числе встречаются эллиптические галактики, по виду похожие на шаровые звездные скопления, но больше их по размерам. Они вращаются крайне медленно и потому почти не сплющились в противоположность быстрее вращающимся спиральным галактикам. Эллиптические галактики не содержат ни звезд сверхгигантов, ни темных, ни светлых диффузных туманностей.

У гигантских галактик абсолютная звездная величина около —21. Существуют галактики-карлики в полторы тысячи раз более слабые, с абсолютной звездной величиной до —13.

Некоторые галактики обнаруживают очень сильное радиоизлучение. Это так называемые радиогалактики.

Мир галактик так же разнообразен, как и мир звезд.

Совокупность всех известных галактик является частью более гигантской системы, называемой Метагалактикой.

Наша галактика и другие галактики.

Метагалактика. Происхождение звёзд

Наша галактика и
другие галактики.
Метагалактика.
Происхождение звёзд.
Выполнила: студентка группы СПС-2
Овчинникова Татьяна
{
Наша галактика
— Млечный Путь на самом деле
галактика — большая система из
звезд, газа (в основном водорода),
пыли и темной материи, которая
вращается вокруг общего центра и
подчиняется законом гравитации;
Наша
Галактика
является
спиральной формы;
Вопреки
распространенному
мнению, наша Солнечная система
не находится в центре галактики;
— Млечный Путь является лишь
одной из миллиардов галактик во
Вселенной.
Структура Млечного
пути
По словам Эдвина Хаббла Млечный путь
является спиральной галактикой, хотя более
поздние исследования свидетельствует о том,
что он может быть галактикой с перемычкой.
Млечный Путь имеет более чем 200
миллиардов звезд (судя по оценкам его массы).
Размеры порядка 100 000 световых лет в
диаметре, а Солнце находится в 28 000
световых лет от центра. Если мы посмотрим на
структуру Млечного Пути, как он будет
выглядеть со стороны, то можем увидеть
следующие части:
Галактический диск: это место где находится
большинство звезд Млечного пути. Диск
состоит из старых и молодых звезд, а также
огромного количество газа и пыли. Звезды
внутри
диска
вращаются
вокруг
галактического центра примерно по круговым
орбитам. Сам диск разбивается на следующие
части: ядро — центр диска; выпуклость в центре
диска — это пространство вокруг ядра, включая
областях выше и ниже плоскости диска;
спиральные
ветви
это
области,
простирающиеся наружу от центра. Наша
Солнечная система находится в одном из
спиральных рукавов Млечного Пути.
Глобулярные кластеры: несколько сотен их разбросаны
выше и ниже плоскости диска. Шаровые скопления
вращаются вокруг галактического центра по
эллиптическим орбитам, в которых направления
хаотично разбросаны. Звезды в шаровых скоплениях
намного старше звезд, чем в галактическом диске, и
мало или совсем нет газа и пыли.
Гало: это большая, тусклая область, которая окружает
всю галактику. Гало состоит из горячего газа и,
возможно, темной материи.
Будущее Млечного
пути
Сам по себе Млечный путь не станет
неустойчивым. Он будет продолжать расти за
счет людоедства небольших галактик, таких как
Магеллановые Облака. Тем не менее, галактика
Андромеды (которая имеет примерно такой же
размер или больше, чем Млечный путь) сейчас
направляется к Млечному пути и они будут
взаимодействовать
между
собой
(через
гравитацию), либо произойдет столкновение с
Млечным путем через несколько миллиардов
лет. В какой-то момент обе галактики сольются
и могут стать эллиптической галактикой, или,
если столкновение произойдет именно так,
будет
реформация
в
еще
большую
дискообразную
галактику.
Ничего
не
произойдет с самими звездами в процессе, так
как они разделены световыми годами друг от
друга. Однако, согласно расчетам модели, их
орбита
вокруг
центра
новообразованной
галактики может измениться — от круговой
орбиты до эллиптической. Газовые атомы и
пыль из двух галактик неизбежно столкнутся
друг с другом и, таким образом, поменяют свою
скорость по отношению к звездам — новая
эллиптическая галактика начнет испытывать
недостаток межзвездного вещества, из которого
формируются новые звезды.
Факты:
Млечный путь начинался как серия плотных областей в ранней Вселенной вскоре после
Большого Взрыва. Первые звезды, которые должны были образоваться, были в шаровых
скоплениях, которые все еще существуют. Они относятся к числу самых старых звезд,
сформированных в галактике Млечный путь.
Млечный путь вырос благодаря слиянию с другими галактиками. В настоящее время он
приобретает звезды из очень маленькой галактики – карликовой галактики Стрелец, а
также поглощает материал из Магеллановых Облаков.
Млечный путь перемещается в пространстве со скоростью около 552 километров в
секунду по отношению к космическому микроволновому фоновому излучению.
Центральное ядро Млечного пути
содержит сверхмассивную черную
дыру.
Ее
обычно
называют
Стрельцом A*. Она содержит
массу около 4,3 миллионов Солнц.
Звезды, газ и пыль Млечного пути
обтекают центр со скоростью
около 220 километров в секунду.
Эта постоянная скорость для всех
звезд на разных расстояниях от
ядра
подразумевает
существование оболочки темной
материи,
окружающей
нашу
галактику.
Наша галактика столкнется с
галактикой Андромеды примерно
через 5 миллиардов лет.
Другие галактики
Таблица характеристик основных видов галактик
Эллиптическая
галактика
Спиральная галактика
Неправильная галактика
Сфероидальный
компонент
Галактика целиком
Есть
Очень слаб
Звёздный диск
Нет или слабо выражен
Основной компонент
Основной компонент
Газопылевой диск
Нет
Есть
Есть
Спиральные ветви
Нет или только вблизи
ядра
Есть
Нет
Активные ядра
Встречаются
Встречаются
Нет
Процент от общего числа
галактик
20%
55%
5%
Ближе всего к нам расположена галактика под названием
Туманность Андромеды. Она имеет очень большие
размеры, поэтому видна с Земли в обычный бинокль, а в
ясную погоду – даже невооруженным глазом.
Само строение галактики
напоминает
гигантскую
выпуклую в пространстве
спираль. На одном из
спиральных рукавов за ¾
расстояния
от
центра
находится
Солнечная
система. Все в галактике
кружится
вокруг
центрального
ядра
и
подчиняется
силе
его
гравитации. В 1962 году
астрономом
Эдвином
Хабблом была проведена
классификация галактик в
зависимости от их формы.
Все галактики ученый
разделил
на
эллиптические,
спиральные,
неправильные и галактики
с перемычкой.
Спиральные галактики
Они
представляют
собой
галактики, которые по своей
форме
напоминают
плоский
спиралевидный диск с ярким
центром (ядром). Млечный Путь –
типичная спиральная галактика.
Спиральные галактики принято
называть
с
буквы
S,
они
разделяются на 4 подгруппы: Sa,
Sо, Sc и Sb. Галактики, относящиеся
к группе Sо, отличаются светлыми
ядрами,
которые
не
имеют
спиральных рукавов. Что касается
галактик Sа, то они отличаются
плотными спиральными рукавами,
плотно
обмотанными
вокруг
центрального
ядра.
Рукава
галактик Sc и Sb редко окружают
ядро.
Галактики с перемычкой
Галактики с баром (перемычкой)
похожи
на
спиральные
галактики, но все же имеют одно
отличие. В таких галактиках
спирали начинаются не от ядра, а
от перемычек. Около 1/3 всех
галактик входят в эту категорию.
Их принято обозначать буквами
SB.
В
свою
очередь,
они
разделяются на 3 подгруппы Sbc,
SBb, SBa. Разница между этими
тремя группами определяется
формой и длиной перемычек,
откуда, собственно, и начинаются
рукава спиралей.
Эллиптические галактики
Форма
галактик
может
варьироваться от идеально
круглой до вытянутого овала.
Их отличительной чертой
является
отсутствие
центрального яркого ядра.
Они обозначаются буквой Е и
разделяются на 6 подгрупп
(по форме). Такие формы
обознаются от Е0 до Е7.
Первые имеют почти круглую
форму,
тогда
как
Е7
характеризуются чрезвычайно
вытянутой формой.
Неправильные галактики
Они не имеют какой-либо
выраженной структуры или
формы. Неправильные
галактики принято разделять
на 2 класса: IO и Im. Наиболее
распространенным является
Im класс галактик (он имеет
только незначительный намек
на структуру). В некоторых
случаях прослеживаются
спиральные остатки. IO
относится к классу галактик,
хаотических по форме. Малые
и Большие Магеллановы
Облака – яркий пример Im
класса.
Метагалактика. Определение
вселенского масштаба
Согласно астрономическому словарю,
метагалактика – это часть всей
Вселенной, которую можно наблюдать
и
исследовать
при
помощи
современных научных методов и
приборов. В ней находится порядка
миллиарда звездных систем. Есть и
другое определение. Например, в
Большой советской энциклопедии
говорится, что метагалактика – это
совокупность галактик, в которую
включается
множество
галактик
(порядка 1 млрд), которые можно
наблюдать при помощи телескопов.
Чем мощнее становится современная
техника, тем больше расширяются
границы человеческого знания о
неведомой
Вселенной.
Материя
Вселенной является материей, из
которой состоит вся метагалактика.
Иногда можно увидеть и такое
определение:
Вселенная
и
метагалактика – это синонимы.
Поскольку в понятие наблюдаемой
Вселенной входит гораздо большее
число объектов, чем возможно
увидеть простому человеку, было
введено понятие метагалактики.
Звезды и галактики, наблюдаемые
при помощи ультрасовременной
техники, являются частью
обозримой Вселенной. Если же
ведется речь о тех объектах, которые
находятся за этой границей
досягаемости, то такие объекты
носят название метагалактических.
Многие астрономы полагают, что
действительные размеры Вселенной
значительно превышают те, что
доступны наблюдению.
Происхождение звёзд
Поиски водорода
В модели гравитационного сжатия звезды могли
образовываться из чего угодно, но для термоядерной
реакции нужен именно водород.
к началу 1950-х годов было сделано несколько
принципиально важных открытий. Автором одного из
них стал советский ученый Виктор Амазаспович
Амбарцумян. Он сформулировал понятие звездных
ассоциаций. Раньше были известны только звездные
скопления — звездные группировки, устойчивость
которых обеспечивает суммарная гравитация членов
скопления. В рамках скопления они движутся, обладают
какими-то скоростями, но эти скорости слишком малы,
чтобы звезды могли вылететь из скопления и начать
самостоятельное
существование.
Ассоциации,
открытые
Амбарцумяном,
также
представляют собой звездные группировки, но они не
являются гравитационно связанными, так как звезды в
них движутся быстрее, чем это необходимо, чтобы
удержаться
в
их
суммарном
гравитационном
потенциале. Иначе говоря, ассоциации находятся в
состоянии распада: звезды из них просто разлетаются.
О чем говорило это открытие? Оно означало, что звезды
ассоциаций возникли совсем недавно, всего несколько
миллионов лет назад, то есть много позже Большого
взрыва и появления Вселенной.
Пока звезда живет, в ней постоянно борются гравитация и тепловое давление: гравитация
стремится сжать звезду, а давление — расширить. Пока баланс между ними сохраняется,
звезда живет. Но когда у звезды заканчивается топливо, она теряет энергию и остывает.
Чем массивнее звезда, тем более высокое давление и высокая температура нужны для
противодействия ее гравитации. А чем выше температура, тем интенсивнее горит
топливо. Так и получается, что в массивных звездах водорода, казалось бы, больше, но
сгорает он быстрее, чем в небольших звездах. И поэтому, если мы видим большую и
яркую звезду, это автоматически означает, что она появилась недавно. Это стало понятно
на рубеже 1940–1950-х годов.
Звёздная пыль.
В радиодиапазоне на длине волны 21 сантиметр наблюдать водород
просто и удобно — настолько, что по излучению в этом диапазоне
можно строить карты распределения водорода по галактическому
диску: где линия ярче, там водорода больше, а где слабее — его
мало.
Но есть еще один способ изучать распределение межзвездного
вещества по диску: наблюдая межзвездную пыль. На хорошем небе
признаки ее существования видны невооруженным глазом даже без
телескопов. Черные кляксы на фоне Млечного Пути и есть пылевые
облака. Наличие пылевых облаков и сгустков доказывает, что пыль
распределена в межзвездном пространстве неравномерно. И когда
люди составляли карту излучения водорода, они ожидали, что пыль
и газ окажутся перемешаны, так как не может быть отдельно облаков
газа и отдельно облаков пыли. Соответственно, предполагалось, что
там, где мы видим много пыли (где ее облака особенно темны), будет
и много водорода. Но все оказалось наоборот: в тех местах, где
наблюдаются самые плотные пылевые облака, излучение водорода
оказалось наиболее слабым. Это означает, что водород там находится
в другой форме — в виде молекулы h3, которую нельзя
пронаблюдать практически ни в одном диапазоне.
Теория гравитационного сжатия не в состоянии объяснить свечение звезд на протяжении
долгого периода времени, но она хорошо подходит для объяснения механизма загорания
звезды. Межзвездный газ довольно холоден: в наиболее плотных областях его температура не
превышает десятка кельвинов. Как же разогреть его до температуры в 20 миллионов
кельвинов, необходимой для ядра звезды? Именно гравитация способна обеспечить
первоначальный разогрев вещества. Когда Джеймс Джинс разрабатывал свою теорию, он не
просто сформулировал ее, но облек в математическую форму, в которой вывел простой
критерий того, что нужно сделать с газом, чтобы он начал безудержно коллапсировать и
превратился в звезду. Оказалось, что существует некая предельная масса — масса Джинса,
которую необходимо превзойти, чтобы гравитационное сжатие не прекратилось и привело к
формированию звезды. магнитное поле не дает заряженным частицам двигаться поперек
силовых линий, а они через столкновения не дают двигаться и нейтральным частицам. Это
состояние и называется вмороженностью магнитного поля. Взаимодействие между веществом
и магнитным полем чуть-чуть ослабевает, и этого оказывается достаточно, чтобы гравитация
продолжила стягивать вещество на первичное уплотнение. От этого плотность возрастает еще
сильнее, темп рекомбинации ускоряется, заряженных частиц становится еще меньше,
взаимодействие с магнитным полем слабеет. Этот процесс усиливается, и в какой-то момент
степень ионизации вещества оказывается настолько низкой, что магнитное поле практически
не ощущается, и вещество наконец начинает коллапсировать, как если бы магнитного поля не
было.
Получается, что процесс звездообразования включает очень длинный подготовительный этап,
а потом внезапно происходит бум! — и звезда рождается. Эта модель называлась стандартной
моделью звездообразования и была принята за основную до середины 1990-х годов, пока не
произошел очередной качественный скачок.
Новая модель
звездообразования
В описанной выше картине с
амбиполярной диффузией
образование звезд происходит
медленно. И поэтому можно
предположить, что мы должны
видеть много молекулярных облаков,
в которых звезды еще не рождаются,
а само облако проживает тот самый
подготовительный этап борьбы с
магнитным полем. Но обзорные
наблюдения показали, что вокруг нас
практически нет молекулярных
облаков, в которых не шел бы
процесс формирования звезд, а шел
только подготовительный этап. Более
того, есть облака, которые даже еще
не стали молекулярными, доля
молекулярного водорода в них — 10–
15%, а там все равно уже идет
звездообразование. Иными словами,
если сначала было проблемой
объяснить, почему звезды
образуются так медленно, то потом
пришлось объяснять, почему они
рождаются так быстро: облако вроде
бы только формируется, а звезды в
нем уже рождаются.
Тогда появилась еще одна модель звездообразования — гравотурбулентная. Ее создатели
предположили, что молекулярных облаков, может быть, вообще нет, а есть только
хаотическое движение вещества, в результате которого некоторые фрагменты вещества
иногда сталкиваются друг с другом. В результате столкновения появляется какой-то
сгусток вещества, в нем образуется молекулярный водород, затем очень быстро звезды, а
потом все так же быстро заканчивается.
Сегодня стандартная (магнитная) и гравотурбулентная модель звездообразования
конкурируют друг с другом. Первая лучше объясняет появление отдельных ядер, а вторая
— их ансамблей. В целом наука движется к объединению этих двух парадигм, потому что,
скорее всего, значение имеют и турбулентность, и гравитация, и магнитное поле, и
действие всего этого в комплексе. Но все это вместе довольно сложно промоделировать, и,
чтобы получить красивый и убедительный результат, нужны очень мощные программы и
суперкомпьютеры.

Как открыли другие галактики | Архив

30. 06.2004 00:00

Примерное время чтения: 6 минут

8398

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Новые разработки ученых: от абсурда до сенсаций →

Как началось открытие нашей Галактики →

Космическая машина времени →

Следующий материал

Также вам может быть интересно

Луна — зашифрованное послание или космический корабль?
Какими были и какими стали телескопы
Тысяча лунных загадок
Гигантский корабль
Загадка догонов (20. 06.2005)

15 самых странных галактик в нашей вселенной

Вселенная содержит примерно 100 миллиардов и 200 миллиардов галактик . С такими большими цифрами можно поспорить, что есть настоящие чудаки. За пределами нашего Млечного Пути есть галактики в форме медуз, галактики, которые поглощают другие галактики, и галактики, в которых, кажется, отсутствует темная материя, пронизывающая остальную часть Вселенной.

Вот некоторые из самых странных галактик.

Совсем как медуза

(Изображение предоставлено ESA/NASA)

Расположенная в созвездии Южного Треугольника галактика ESO 137-001 удивительно похожа на медузу, плавающую среди звездного моря. Галактика представляет собой спиральную галактику с перемычкой — вместе ее звезды образуют форму спирали с перемычкой в центре — с изюминкой: полосы звезд, которые кажутся дрейфующими, как щупальца медузы.

Согласно НАСА , эти звезды формируются внутри хвоста из пыли и газа (невидимого невооруженным глазом), который исходит от ESO 137-001. Этот процесс формирования является загадкой, так как газы в хвосте должны быть слишком горячими для звездообразования.

Пропавший материал?

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и П. ван Доккумом (Йельский университет))

В 2018 году космический телескоп Хаббл обнаружил нечто, чего раньше не видел: галактику с и почти без темной материи .

Это открытие сразу вызвало тревогу. Темная материя — это загадочная форма материи, которая взаимодействует с гравитацией, но не со светом. Она составляет больше материи во Вселенной, чем та материя, которую мы можем видеть, поэтому найти галактику без нее было, по меньшей мере, странно.

Год спустя ученые-сыщики разгадали загадку: галактика NGC 1052-DF2 находится не в 65 миллионах световых лет от нас, как первоначально предполагалось. На самом деле это всего лишь около 42 миллионов световых лет, сообщили исследователи 14 марта 2019 года в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Это изменение расстояния полностью меняет расчеты массы галактики. Оказывается, это довольно обычная галактика , и вселенная (вроде как) имеет смысл снова.

Зомби-галактика

(Изображение предоставлено NASA/ESA/Z. Levy, STScI.) активный. Наблюдения Хаббла за далекой галактикой показывают, что она не производила звезд около 10 миллиардов лет.

MACS 2129-1 известна как «мертвая галактика», потому что там больше не образуются звезды. Открытие этой галактики было головной болью. Ученые полагали, что галактики такого типа образовались в результате слияния с более мелкими галактиками с течением времени, но MACS 2129Звезды -1 не образовались в результате таких взрывных слияний; они образовались рано, в диске исходной галактики. Выводы, опубликованные в журнале Nature в 2017 году, предполагают, что мертвые галактики каким-то образом внутренне перестраивают свою структуру по мере старения, а не меняют форму, потому что объединяются с другими галактиками.

Галактика-каннибал

(Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech)

Как будто галактики-зомби недостаточно жуткие, некоторые галактики являются гигантскими каннибалами. Галактике Андромеды, крупнейшему соседу Земли, исполнилось 9 лет.Согласно исследованию 2019 года, 0003 пожирает более мелкие галактики в течение не менее 10 миллиардов лет . Еще через 4,5 миллиарда лет галактика Андромеды и галактика Млечный Путь столкнутся, хотя пока неясно, кто кого поглотит в этом космическом нагромождении. (Земляне, к сожалению, не смогут увидеть, как разыграется это столкновение, поскольку наше собственное Солнце нагревается и, вероятно, сделает жизнь на Земле невозможной через 1-5 миллиардов лет.)

Головастик плывет в космосе

(Изображение предоставлено Н. Брош/Тель-Авивский университет)

В трехстах миллионах световых лет от нас в космосе плывет огромный головастик. Эта галактика-головастик имеет хвост длиной в 500 000 световых лет, что в 10 раз длиннее Млечного Пути.

Что создало эту странную галактическую форму? О космическом столкновении исследователи сообщили в 2018 году в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Две дисковые галактики притянули меньшую карликовую галактику, сгруппировав звезды на одном конце в «голову», а остальные оставили в виде длинного «хвоста». Однако эта договоренность действует только в течение ограниченного времени. Через несколько миллиардов лет галактики сольются с некоторыми другими поблизости, чтобы создать единую галактику.

Светящийся вор

(Изображение предоставлено NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

Если это еще не очевидно, галактики часто взаимодействуют друг с другом, сжимая своих соседей в новые формы, похищая звезды и продолжая прочие махинации. Самая яркая известная галактика во Вселенной — одна из таких воров. В 2018 году ученые объявили, что наблюдали галактику W2246-0526 , поглощающую половину массы трех соседних галактик .

Астрономы смогли наблюдать потоки массы, соединяющие галактики — по крайней мере, так, как они делали это более 12 миллиардов лет назад, когда этот свет начал свой путь к Земле. Наблюдение является самым далеким непосредственным снимком галактического каннибализма и единственным известным примером галактики, откачивающей более одного соседа за раз.

Обреченный Маленький Детёныш

(Изображение предоставлено Hsyu et al., 2017)

Возможно, галактика с самым симпатичным названием, Маленький Детёныш находится в созвездии Большой Медведицы. Эта карликовая галактика была в значительной степени бездействующей со времен Большого взрыва, а это означает, что она может содержать молекулы, не изменившиеся с тех пор, как всего через несколько мгновений после быстрого расширения Вселенной 13,7 миллиарда лет назад.

Маленький Куб тоже обречен . Его поглощает его более крупный сосед, галактика, похожая на Млечный Путь, под названием NGC 3359.. Тем не менее, возможность наблюдать, как NGC 3359 отделяет газы звездообразования от Little Cub, ценна для науки, потому что астрономы могут измерить сигнатуры этих молекул ранней Вселенной до того, как они исчезнут.

Галактика в цвету

(Изображение предоставлено NASA, ESA, P. Goudfrooij (STScI))

На фоне пустоты космоса галактика ESO 381-12 кажется цветущей. Эта галактика находится в 270 миллионах световых лет от Земли и находится в созвездии Центавра. Это линзообразная галактика, гибрид спиральной галактики, такой как Млечный Путь, и вытянутой эллиптической галактики.

Что делает ESO 381-12 действительно странным, так это неровные, похожие на лепестки цветки , которые отходят от основного галактического тела. Астрономы не совсем уверены, что вызывает эти структуры или скопления звезд, вращающихся по краям галактики. Вполне возможно, что цветение — это ударные волны от относительно недавнего галактического столкновения, которое также дало галактике новое топливо для звездообразования.

Симпатичная вертушка

(Изображение предоставлено ESO)

Мессье 83 — — большая фотогеничная спиральная галактика с перемычкой в центре, похожая на Млечный Путь. Он находится на расстоянии 15 миллионов световых лет в созвездии Гидры. Мессье 83 странен в нескольких отношениях. Во-первых, похоже, что в его центре имеется двойное ядро — возможно, это признак двух сверхмассивных черных дыр, удерживающих галактику вместе, или, возможно, эффект искривленного диска звезд, вращающихся вокруг единственной центральной черной дыры. Во-вторых, Мессье 83 является сверхновой. Астрономы непосредственно наблюдали шесть таких звездных взрывов в галактике, а также остатки еще 300. Это ставит Мессье 83 на второе место среди сверхновых, уступая лишь галактике NGC 69.46 произвел больше наблюдаемых сверхновых — девять).

Космические паразиты

(Изображение предоставлено ESA/Hubble & NASA)

Изображение больше похоже на психоделический кусочек одуванчика, чем на космологическое явление, но этот снимок , сделанный космическим телескопом Хаббла , не имеет ничего общего с ботаника.

То, что вы видите, это галактика (пятно внизу справа), которая начинает проходить за звездой (колючая сфера, похожая на одуванчик). Некоторые ученые называют эту галактику «галактикой-паразитом», потому что ее свет мешает изучению более близкой звезды и ее системы. В 2020 году звезда полностью затмит галактику. До этого ученые могут изучать спектры света как Галактика проходит позади звезды, возможно, собирая некоторую информацию об обломках вокруг звезды из света, пробивающегося сквозь нее.

Глаз

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и командой «Наследие Хаббла» (STScI))

Вы когда-нибудь чувствовали, что за вами наблюдают? Диск спиральной галактики IC 2163 словно вглядывается в космос огромным глазом. Эта особенность в форме глаза на самом деле представляет собой огромный поток звезд и пыли, образовавшийся, когда IC 2163 (справа на изображении) столкнулась с другой спиральной галактикой, NGC 2207 (слева). Эти «глазные особенности» существуют всего несколько десятков миллионов лет, считает астроном Мишель Кауфман, сообщивший об открытии в 2016 году9.0003 говорится в заявлении . Это мгновение ока (каламбур) за всю жизнь галактики, поэтому обнаружить ее — уникальная возможность.

Исследователи обнаружили, что газы глаза движутся к центру IC 2163 со скоростью 62 мили в секунду (100 километров в секунду), прежде чем разбиться, как волна о берег, становясь все более хаотичным и замедляясь по мере продвижения к галактике. центр. Замедление приводит к тому, что газ накапливается и сжимается, что может подготовить почву для образования новых звезд.

Два сердца

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, группой наследия Хаббла (STScI/AURA) – ESA/Hubble Collaboration и А. Эвансом (Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль/NRAO/Университет Стоуни-Брук))

Большинство галактик вероятно, закреплены сверхмассивной черной дырой в их центре. Некоторые, однако, содержат не одну, а две черные дыры .

Одной из них является NGC 7674, спиральная галактика, в центре которой находится пара черных дыр на расстоянии всего светового года друг от друга. Галактика (400 миллионов миль от Земли), вероятно, собрала запасную черную дыру во время столкновения и слияния с другой галактикой. Единственная известная галактика, в сердце которой есть две черные дыры, — это сверхмассивная галактика 9.0003 по телефону 0402+379 .

Замедленная разработка

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и М. Бисли (Институт астрофизики Канарских островов))

Когда вы галактика, вы должны поглотить другие галактики или умереть. Галактика NGC 1277 выбрала последнее. Эта галактика, , о которой впервые сообщили в 2018 году , находится всего в 240 миллионах световых лет от Земли. В ней не образовывались новые звезды около 10 миллиардов лет, что делает ее мертвой галактикой.

Астрономы считают, что NGC 1277 стала чахлой, потому что движется слишком быстро, чтобы поглотить другие галактики своим гравитационным притяжением. (Он путешествует в космосе со скоростью около 2 миллионов миль в час, или 3,2 миллиона км/ч.) Без газа и пыли из чужих галактик NGC 1277 больше не образует звезд. Некоторые астрономы считают, что большинство галактик изначально выглядело как NGC 1277, развивая спиральные и другие формы только в результате более поздних слияний друг с другом.

На пути к нам

(Изображение предоставлено WikiSky)

Большинство наблюдаемых учеными галактик удаляются от Земли, поскольку пространство все еще расширяется. Но не Мессье 90. Эта спиральная галактика находится на расстоянии около 60 миллионов световых лет и движется к Млечному Пути.

Астрономы могут обнаружить это движение, потому что свет, исходящий от Мессье 90, смещен в сторону синего конца светового спектра. Объекты, удаляющиеся от Земли, смещаются в красную сторону, а это означает, что их световые излучения имеют красный вес. Мессье 90 является частью большой группы галактик, называемой скоплением Девы. Его можно увидеть из Северного полушария в мае в телескоп или бинокль, находясь между созвездиями Девы и Льва, по данным НАСА .

Дом, милый дом

(Изображение предоставлено космическим телескопом Хаббла)

Млечный Путь может быть домом, но это не делает его менее странным. Оказывается, Млечный Путь переманивал галактики у своих соседей.

В исследовании , опубликованном в октябре 2019 года , астрономы сообщили, что четыре карликовые галактики и две большие галактики (известные как Корина и Форнакс) вращались вокруг Большого Магелланова Облака, галактики, расположенной примерно в 163 000 световых лет от нашей. Теперь все шесть из этих галактик принадлежат орбите Млечного Пути. В качестве бонуса исследование также показало, что Большое Магелланово Облако более странное, чем считалось ранее. В нем находится множество крошечных карликовых галактик, некоторые из которых настолько тусклые, что в них даже нет звезд, а есть только темная материя.

11 увлекательных фактов о нашей Галактике Млечный Путь
Большой взрыв для цивилизации: 10 удивительных событий происхождения
Разнесены! 101 астрономическая фотография, которая поразит вас

Первоначально опубликовано на Live Science .

Стефани Паппас — автор статей для журнала Live Science, освещающего самые разные темы — от геонаук до археологии, человеческого мозга и поведения. Ранее она была старшим автором журнала Live Science, но теперь работает внештатным сотрудником в Денвере, штат Колорадо, и регулярно публикует статьи в журналах Scientific American и The Monitor, ежемесячном журнале Американской психологической ассоциации. Стефани получила степень бакалавра психологии в Университете Южной Каролины и диплом о высшем образовании в области научной коммуникации в Калифорнийском университете в Санта-Круз.

Сколько существует галактик?

(Изображение предоставлено: ЕКА/Хаббл и НАСА, Ф. Пако, Д. Коу)

Галактики — это огромные скопления звезд, населяющих нашу Вселенную. Но сколько там галактик? Сосчитать их кажется невыполнимой задачей. Одной из проблем являются чистые числа — как только счет достигает миллиардов, требуется время, чтобы выполнить сложение. Другая проблема заключается в ограниченности наших инструментов. Чтобы получить наилучший обзор, телескоп должен иметь большую апертуру (диаметр главного зеркала или линзы) и располагаться над атмосферой, чтобы избежать искажений от земного воздуха.

Возможно, наиболее резонансным примером этого факта является экстремальное глубокое поле Хаббла (XDF), изображение, полученное путем объединения фотографий, полученных за 10 лет с космического телескопа Хаббла. По данным НАСА, телескоп наблюдал за небольшим участком неба при повторных посещениях в общей сложности 50 дней. Если вы держите большой палец на расстоянии вытянутой руки, чтобы закрыть луну, область XDF будет размером с булавочную головку. Собирая слабый свет в течение многих часов наблюдения, XDF выявил тысячи галактик, как близких, так и очень далеких, что сделало его самым глубоким изображением Вселенной, когда-либо сделанным в то время. Итак, если это единственное маленькое пятно содержит тысячи, представьте, сколько еще галактик можно найти в других пятнах.

Хотя оценки разных экспертов различаются, приемлемый диапазон составляет от 100 до 200 миллиардов галактик, сказал Марио Ливио, астрофизик из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. Ожидается, что космический телескоп Джеймса Уэбба предоставит еще больше информации о ранних галактиках во Вселенной, сообщает The Astrophysical Journal.

Вглубь

Космический телескоп Хаббл использовался для изучения галактик и их количества. (Изображение предоставлено Getty Images)

По словам Ливио, космический телескоп Хаббл успешно подсчитывает и оценивает галактики. Телескоп, запущенный в 1990 году, изначально имел искажение на своем главном зеркале, которое было исправлено во время посещения шаттла в 1993 году. Хаббл также прошел несколько модернизаций и сервисных визитов до последней миссии шаттла в мае 2009 года.

Статьи по теме

В 1995 году астрономы направили телескоп на пустую область Большой Медведицы и собрали 10-дневные наблюдения. По данным Государственного университета Вебера, в результате на одном кадре было примерно 3000 тусклых галактик с 30-й звездной величиной . (Для сравнения, Полярная звезда или Полярная звезда имеет примерно 2-ю звездную величину. ) Это составное изображение называлось «Глубокое поле Хаббла» и было самым дальним из всех, что кто-либо видел во Вселенной в то время.

Поскольку телескоп Хаббла обновил свои инструменты, астрономы дважды повторили эксперимент. В 2003 и 2004 годах ученые создали сверхглубокое поле Хаббла, которое за миллион секунд экспозиции выявило около 10 000 галактик в небольшом пятне в созвездии Форнакс.

В 2012 году, снова используя модернизированные инструменты, ученые использовали телескоп, чтобы изучить часть сверхглубокого поля. Даже в этом более узком поле зрения астрономы смогли обнаружить около 5500 галактик. Исследователи назвали это чрезвычайно глубоким полем.

В целом, Хаббл показывает примерно 100 миллиардов галактик во Вселенной или около того, но это число, вероятно, увеличится примерно до 200 миллиардов по мере совершенствования технологии телескопов в космосе, сказал Ливио Space.com.

Подсчет звезд

Космический телескоп Хаббл сделал это изображение звезд в галактике NGC 5023. (Изображение предоставлено ESA/NASA)

Какой бы инструмент ни использовался, метод оценки количества галактик один и тот же. Вы берете часть неба, запечатленную телескопом (в данном случае Хабблом). Затем — используя отношение кусочка неба ко всей Вселенной — вы можете определить количество галактик во Вселенной.

«Это предполагает, что не существует большой космической дисперсии, что Вселенная однородна», — сказал Ливио. «У нас есть веские основания подозревать, что это так. Это космологический принцип».

Принцип восходит к общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Эйнштейн говорил, что гравитация — это искажение пространства и времени. Имея в руках это понимание, несколько ученых (включая Эйнштейна) попытались понять, как гравитация влияет на всю Вселенную.

«Самое простое предположение состоит в том, что если вы посмотрите на содержимое Вселенной с достаточно плохим зрением, оно будет выглядеть примерно одинаково везде и во всех направлениях», — заявило НАСА . «То есть материя во Вселенной однородна и изотропна при усреднении в очень больших масштабах. Это называется космологическим принципом».

Одним из примеров действия космологического принципа является космический микроволновый фон (CMB), излучение, которое является остатком ранних стадий развития Вселенной после Большого взрыва. Используя такие инструменты, как микроволновый зонд анизотропии Уилкинсона НАСА, астрономы обнаружили, что реликтовое излучение практически одинаково, куда бы вы ни посмотрели.

Изменится ли количество галактик?

По мере расширения Вселенной галактики удаляются от Земли. (Изображение предоставлено: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY через Getty Images)

Измерения расширения Вселенной — путем наблюдения за галактиками, удаляющимися от нас — показывают, что ей около 13,82 миллиарда лет. Однако по мере того, как Вселенная становится старше и больше, галактики будут удаляться все дальше и дальше от Земли. Это затруднит их наблюдение в телескопы.

Вселенная расширяется быстрее скорости света (что не нарушает ограничение скорости Эйнштейна, поскольку расширение происходит за счет самой Вселенной, а не за счет объектов, путешествующих по ней). Кроме того, Вселенная ускоряется в своем расширении.

Здесь в игру вступает концепция «наблюдаемой вселенной» — вселенной, которую мы можем видеть. По словам Ливио, через 1–2 триллиона лет появятся галактики, которые мы не сможем увидеть с Земли.

«Мы можем видеть только свет от галактик, у которых было достаточно времени, чтобы достичь нас», — сказал Ливио. «Это не значит, что это все, что есть во Вселенной. Отсюда и определение наблюдаемой Вселенной».

Галактики также меняются со временем. Млечный Путь находится на пути к столкновению с соседней галактикой Андромеды, и обе сольются примерно через 4 миллиарда лет. Позже другие галактики в нашей Местной группе — ближайшие к нам галактики — в конечном итоге объединятся. По словам Ливио, жителям этой будущей галактики предстоит наблюдать гораздо более темную вселенную.

«Цивилизации зародились тогда, у них не было доказательств того, что существует Вселенная со 100 миллиардами галактик», — сказал он. «Они не увидят расширения. Вероятно, они не смогут сказать, что был Большой Взрыв».

А как насчет других вселенных?

Ученые предполагают, что наша Вселенная не единственная. (Изображение предоставлено Getty Images)

По мере того, как ранняя Вселенная раздувалась, существуют некоторые теории, говорящие о том, что разные «карманы» отделились и сформировали разные вселенные. Эти разные места могут расширяться с разной скоростью, включать в себя другие типы материи и иметь другие физические законы, чем наша собственная Вселенная.

Ливио указал, что в этих других вселенных могут быть галактики — если они существуют — но сейчас у нас нет возможности узнать наверняка. Таким образом, число галактик может быть даже больше 200 миллиардов, если рассматривать другие вселенные.

В нашем собственном космосе, сказал Ливио, астрономы смогут лучше уточнить число с запуском космического телескопа Джеймса Уэбба (для которого его институт будет управлять операциями миссии и наукой). Хаббл может заглянуть в галактики, которые образовались примерно через 450 миллионов лет после Большого взрыва. Используя телескоп Джеймса Уэбба, астрономы ожидают, что смогут заглянуть на 200 миллионов лет назад после Большого взрыва.

«Цифры не сильно изменятся», — добавил Ливио, указывая на то, что первые галактики, вероятно, сформировались незадолго до этого. «Таким образом, число вроде 200 миллиардов [галактик], вероятно, соответствует нашей наблюдаемой Вселенной».

Вклад Уэбба

Хотя интересно подсчитать количество галактик в нашей Вселенной, астрономов больше интересует, как галактики показывают, как образовалась Вселенная. Согласно НАСА, галактики представляют собой представление того, как была организована материя во Вселенной — по крайней мере, в крупном масштабе. (Ученых также интересуют типы частиц и квантовая механика, а именно меньшая часть спектра.) Поскольку Уэбб может оглянуться на ранние дни Вселенной, его информация поможет ученым лучше понять структуру галактик вокруг нас сегодня.

Космический телескоп Джеймса Уэбба был запущен 25 декабря 2021 года. (Изображение предоставлено Getty Images)

«Изучая некоторые из самых ранних галактик и сравнивая их с сегодняшними галактиками, мы можем понять их рост и эволюцию. Уэбб также позволит ученым собрать данные о типах звезд, существовавших в этих очень ранних галактиках», — говорится в сообщении НАСА о миссии Уэбба.

«Последующие наблюдения с использованием спектроскопии сотен или тысяч галактик помогут исследователям понять, как элементы тяжелее водорода формировались и накапливались по мере формирования галактик на протяжении веков. Эти исследования также раскроют подробности слияния галактик и прольют свет на сам процесс формирования галактик».

Согласно НАСА, вот некоторые из ключевых вопросов, на которые Уэбб ответит о галактиках:

Как формируются галактики?
Что придает им форму?
Как химические элементы распределяются по галактикам?
Как центральные черные дыры в галактиках влияют на галактики-хозяева?
Что происходит, когда маленькие и большие галактики сталкиваются или объединяются?

Ученых также интересует роль темной материи в скоплении галактик. В то время как часть Вселенной видна в таких формах, как галактики или звезды, темная материя составляет большую часть Вселенной — около 80 процентов. В то время как темная материя невидима в длинах волн света или из-за излучения энергии, исследования галактик, начиная с 1950-е указывало на то, что в них было гораздо больше массы, чем было видно невооруженным глазом.

«Компьютерные модели, созданные учеными для понимания формирования галактик, показывают, что галактики создаются, когда темная материя сливается и слипается», — сообщает НАСА.

«О ней [темной материи] можно думать как о строительных лесах Вселенной. Видимая материя, которую мы видим, собирается внутри этих строительных лесов в форме звезд и галактик. , и сближаются, образуя более крупные».

Мощные зеркала Уэбба позволят ученым наблюдать за формированием галактик, включая роль темной материи, с близкого расстояния. Хотя это исследование не дает прямого ответа на вопрос, сколько галактик во Вселенной, оно помогает ученым лучше понять процессы, лежащие в основе галактик, которые мы видим, что, в свою очередь, лучше информирует модели о галактическом населении.

Дополнительные ресурсы

На этом снимке, сделанном космическим телескопом НАСА «Хаббл», вы можете увидеть тысячи галактик на одной фотографии. Чтобы узнать больше о различных типах галактик, посетите сайт NASA Hubblesite.

Библиография

«Оазисы во тьме: галактики как зонды космоса». Общество астрофизики и астрономии (2007 г.). http://sciencejedi.com/professional/talks/ynp_galaxies.pdf

«Подсчеты числа галактик — V. Сверхглубокие подсчеты: Глубокие поля Гершеля и Хаббла». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, том 323, выпуск 4 (2001 г.). https://academic.oup.com/mnras/article/323/4/795/1102609?login=true

«Поиск галактик с большим красным смещением с помощью JWST». Астрофизический журнал (2021). https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac2a2f/meta

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space. com.

Айлса — штатный автор журнала How It Works, где она пишет о науке, технологиях, космосе, истории и окружающей среде. Проживая в Великобритании, она окончила Стерлингский университет со степенью бакалавра журналистики (с отличием). Ранее Айлса писала для журнала Cardiff Times, Psychology Now и многочисленных научных журналов.