Содержание
Есть ли другие формы жизни в галактике Млечный путь. Исследование
Жизнь
Кадр из фильма «Стражи Галактики»
© imdb
Автор
Елена Фомина
16 июня 2020
В середине прошлого века физик Энрико Ферми задал коллегам и всему научному сообществу вопрос: «Где же они?» Он имел в виду разумную жизнь во Вселенной, чьи следы землянам никак не удается найти. Ноттингемский университет попытался дать ответ.
Астрофизики Ноттингемского университета сообщили, что выработали новый подход к проблеме «одиночества» землян во Вселенной. Обратившись к гипотезе, что разумная жизнь формируется на далеких планетах аналогично тому, как это происходило на Земле, исследователи получили предполагаемое число развитых цивилизаций в галактике Млечный путь — их должно быть 36.
Профессор астрофизики Ноттингемского университета Кристофер Конселиче, который руководил исследованием, объясняет: «В нашей Галактике должно быть несколько десятков активных цивилизаций, если предположить, что для формирования разумной жизни на других планетах требуется 5 млрд лет, как на Земле».
Конселиче также уточнил, что их концепция рассматривает эволюцию в космическом масштабе, опираясь на принцип астробиологического предела.
Метод поиска заключается в том, что разумные формы жизни, сформировавшиеся менее чем за 5 млрд лет, аналогичны земным, которые возникли за 4,5 млрд лет. Для этого требуются звезда наподобие Солнца и набор необходимых химических веществ. Исходя из этих данных, в Галактике могут существовать 36 активных цивилизаций.
Реклама на РБК www.adv.rbc.ru
«Классический метод оценки числа разумных цивилизаций основан на наборе факторов, формирующих живые организмы, но мнения по поводу этого вопроса существенно различаются. Новое исследование упрощает этот набор факторов, использует новые данные, и это позволяет вычислить цивилизации в Галактике более точно», — говорит соавтор исследования Том Уэтсби.
Зарегистрировать непосредственные следы обитаемости Галактики, например, через радиоизлучение сложно, поскольку мешают огромные расстояния.
В среднем нас разделяют около 17 тыс. световых лет — передать привет другому миру невозможно. И есть плохие новости: если сроки жизни разумных внеземных существ действительно так же коротки, как и наши, мы никогда не встретимся.
«Наше исследование показывает, что поиски внеземных разумных цивилизаций не дают информации о существовании форм жизни где-либо во Вселенной, но дают нам подсказки о том, как долго продлится наш век, — говорит профессор Конселиче. — Если мы поймем, что разумная жизнь — обычное явление, то выясним, что мы можем существовать гораздо дольше, чем несколько сотен лет. И наоборот, если выясним, что в Галактике нет активных цивилизаций, задумаемся о том, что это плохой знак для нас. В поисках внеземной жизни — даже если они не увенчаются успехом — мы найдем свою судьбу».
Кто такая Алия Григ и почему она может стать русским Илоном Маском.
Галактические столкновения. О судьбе Млечного Пути — член-корреспондент РАН А.В. Иванчик
Согласно наблюдениям и расчетам, через 4 млрд лет Млечный Путь столкнется со своим ближайшим соседом в местном скоплении — галактикой Андромеда.
Подобное слияние крупных галактик может продолжаться в течение нескольких миллиардов лет. Однако не стоит ожидать от такого сближения ярчайших разрушительных взрывов. Как правило, слияние галактик проходит в основном в бесстолкновительном режиме для звезд, ведь расстояние между звездами слишком велико. Между тем некоторые звезды будут выброшены на периферию галактики, а газ и пыль будут стягиваться к сближающимся ядрам, разрушая спиральные рукава двух галактик. Что ждет Андромеду и Млечный Путь? Рассказывает член-корреспондент РАН Александр Иванчик.
Александр Владимирович Иванчик — член-корреспондент Российской академии наук, ведущий научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН.
— Космос кажется нам статичным пространством, где на сотни световых лет ничего не происходит. Так ли это на самом деле?
— Конечно, это не так. Если вы долго и внимательно будете смотреть на звездное небо, то заметите, что звезды все-таки двигаются.
Это замечали и древние люди, при этом они интерпретировали изменения как движение хрустальных сфер с закрепленными на них звездами. Впоследствии ученые осознали, что перемещение звезд на небосводе связано с вращением Земли.
Если исключить вращение Земли и пытаться отследить положение звезд на небе, то, конечно, в основном они кажутся статичными. Это связано с тем, что космические объекты настолько удалены от нас, что их реальное движение едва заметно. Тем не менее уже несколько столетий назад, когда начались планомерные наблюдения астрономов, стало очевидно, что звезды все же меняют свое положение на небе, двигаясь по космическому пространству.
Еще два столетия назад знаменитый немецкий математик Фридрих Вильгельм Бессель, наблюдая за ярчайшей звездой ночного неба Сириусом, заметил, что, помимо стационарного движения, звезда еще периодически меняет свое положение. Бессель предположил, что Сириус на самом деле представляет собой систему из двойных звезд; впоследствии это было подтверждено.
Таким образом, систематические наблюдения за движением космических объектов начались несколько веков назад. Поэтому научное сообщество точно знает, что звезды двигаются, перемещаются относительно друг друга, как и галактики, которые можно считать звездными островами.
Движение галактик было обнаружено около 100 лет назад. В то время о галактиках ничего не знали. Считалось, что существует лишь наша галактика Млечный Путь, внутри которой наблюдаются различные туманности. Это отчасти правда, ведь в галактике действительно есть множество разных туманностей. Но в 1914 г. американский астроном Весто Мелвин Слайфер заметил, что некоторые из них слишком удалены от нас. Измеряя красное смещение до предполагаемых «туманностей», ученые поняли, что они двигаются с довольно большими скоростями. Впоследствии астроном Эдвин Хаббл догадался, что это не туманности, а другие галактики, находящиеся далеко за пределами Млечного Пути.
В частности, было обнаружено, что Андромеда, считавшаяся тогда туманностью, на самом деле — довольно большая галактика, которая движется навстречу Млечному Пути со скоростью порядка 120 км/с.
И когда ученые осознали, что это ближайшая к нам галактика, стало понятно, что Андромеда и Млечный Путь гравитационно связаны. Предполагается, что рано или поздно обе галактики подойдут друг к другу настолько близко, что, скорее всего, столкнутся.
Движение более отдаленных галактик уже не так очевидно. За время существования человеческой цивилизации увидеть их реальное движение чрезвычайно сложно. Тем не менее мы точно знаем, что они двигаются. Используя эффект Доплера, ученые измеряют скорости этих галактик. Помимо собственной скорости движения по космическому пространству, у них есть еще и хаббловская скорость, измеряющаяся по космологическому красному смещению в спектрах этих галактик. В результате хаббловского расширения Вселенной галактики удаляются друг от друга, что также подтверждается измерениями.
Вселенная очень нестатична, в ней реализуется огромное количество всевозможных видов движения. Двигается все — звезды, галактики и даже скопления галактик. При этом скорость движения по космическому пространству мы можем определять с помощью реликтового излучения, однородно и равномерно заполняющего Вселенную.
Например, мы смогли относительно него определить скорость движения нашей собственной галактики по пространству, и она составила около 600 км/с.
Рассмотрим последовательность этапов слияния галактики Млечный Путь и галактики Андромеда. Изображения получены с помощью компьютерного моделирования и указывают на прогнозируемый ход событий. Согласно моделированию на основе наблюдения движения Андромеды, конечным результатом слияния будет не спираль, а продолговатая эллиптическая галактика. Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Спустя 3,75 млрд лет
Спустя 3,875 млрд лет
Спустя 4 млрд лет
Спустя 4,125 млрд лет
Спустя 4,25 млрд лет
— Довольно большая скорость.
— Да. Но по сравнению с хаббловскими скоростями далеких галактик в расширяющейся Вселенной, то есть релятивистскими скоростями, измеряемых в скорости света, эта скорость довольно маленькая.
— О слиянии Млечного Пути и Андромеды поговорим чуть позже. В целом как часто происходят слияния галактик во Вселенной?
— Это зависит от времени наблюдения Вселенной. Сразу после Большого взрыва материя Вселенной была распределена однородно. По мере нарастания гравитационных неустойчивостей начали формироваться звезды и галактики, и только с этого момента у них появилась возможность сливаться. При этом, поскольку в эти далекие времена размеры Вселенной и расстояния между объектами были намного меньше, чем сейчас, скорость слияния начинающих формироваться галактик была больше, чем современная. И если мы, наоборот, посмотрим в будущее, то при нынешних условиях расширяющейся Вселенной удаляющиеся друг от друга галактики будут сливаться все реже и реже.
В целом характерные времена слияния галактик сопоставимы со временем жизни Вселенной (не поняла), то есть это порядка десятков миллиардов лет. Маленькие, карликовые галактики, гравитационно связанные с более крупными, сливаются на масштабах порядка нескольких миллиардов лет.
Большие галактики, такие как Андромеда и Млечный Путь, уже вобравшие в себя карликовые, сливаются реже — на масштабах порядка 10 млрд лет. То есть в прошлом слияние галактик происходило чаще.
Дело в том, что «слияние галактик» — это условный термин, поскольку при первом столкновении слияния может и не произойти. Иногда галактики, не сливаясь, проходят друг через друга, потому что они — все-таки очень разреженные системы. Расстояние между звездами в галактиках по сравнению с размерами самих звезд огромно. Поэтому часто галактики могут проходить друг через друга без столкновений по отношению к звездам и планетам. Но все-таки приливные гравитационные силы искажают формы галактик, а газ и пыль, присутствующие в галактиках, цепляются друг за друга, что в итоге и приводит к слиянию в одну большую галактику.
— Существуют ли модели, предсказывающие, как происходит это столкновение? И насколько разрушительным может быть слияние для двух галактик?
— Да, такие модели существуют.
С появлением мощных суперкомпьютеров ученые научились моделировать подобные явления. На самом деле изображения, полученные с помощью телескопов, фиксируют лишь статичные моменты процессов приближения галактик друг к другу, их слияния и разрушения. Но чтобы понимать, что происходит во время слияния, как движутся галактики относительно друг друга, нужны вычисления, которые не выполнить на обычном компьютере.
— Что известно сегодня о будущем слиянии Млечного Пути и Андромеды?
— Напомню, что Андромеда и Млечный Путь — это две крупнейшие галактики местной группы, которые находятся в гравитационной связи друг с другом и связывают огромное количество спутниковых карликовых галактик. В начале прошлого века ученые вычислили скорость движения Андромеды в сторону Млечного Пути с помощью синего смещения в эффекте Доплера. Зная скорость и расстояние до Андромеды (приблизительно 2,5 млн световых лет), можно оценить, когда две галактики подойдут настолько близко друг к другу, что гравитационное взаимодействие начнет влиять на каждую из них.
С этого момента и начнется процесс слияния галактик. По оценкам ученых, это произойдет приблизительно через 4 млрд лет.
Существуют разные мнения о том, как будет выглядеть слияние Млечного Пути и Андромеды. Предполагается, что оно произойдет практически без столкновений для звезд и планет двух галактик. А гравитационное приливное разрушение галактических дисков приведет к образованию гигантской эллиптической галактики. Считается, что именно при слиянии спиральных галактик сформировались эллиптические галактики. И расчеты на суперкомпьютерах показывают, что это один из наиболее вероятных сценариев для Андромеды и Млечного Пути.
Спустя 4,375 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Спустя 4,5 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Спустя 4,625 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Как я уже говорил, для большинства звезд слияние произойдет незаметно.
Лобовое столкновение в силу их практической точечности на масштабах галактики маловероятно. Тем не менее некоторые звезды, которые будут проходить мимо друг друга на очень близких расстояниях, приобретая большие скорости, могут быть выброшены на периферию или даже за пределы своей галактики.
Один из таких сценариев был рассчитан для нашей Солнечной системы. Однако современные расчеты все-таки сильно зависимы от многих обстоятельств. Задача моделирования таких масштабных процессов чрезвычайно сложна, поэтому никто не может гарантировать, что реализуется тот или иной прогноз. Малейшее изменение начальных условий может радикально изменить результат для отдельной звезды или системы. Хотя для галактик в целом такие расчеты довольно уверенные.
— Известно, что в центре Млечного Пути есть массивная черная дыра, изображение которой было получено совсем недавно. Что происходит с черными дырами во время таких слияний?
— Сегодня большинство ученых сходятся во мнении, что в центре почти каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра.
Наблюдения за галактиками подтверждают эту теорию. Черная дыра в центре Млечного Пути хоть и сверхмассивная, но не самая большая из такого рода объектов, поскольку ее масса составляет приблизительно около 4 млн масс Солнца, в то время как в активных ядрах других галактик массы сверхмассивных черных дыр могут достигать миллиардов масс Солнца, то есть быть в 1 тыс. раз более массивными, чем в центре нашей галактики.
При лобовом столкновении Млечного Пути и Андромеды сверхмассивные черные дыры также могут слиться, излучая гравитационные волны. В этом случае произойдет набор массы объединенной сверхмассивной черной дыры.
Возможен также сценарий, при котором столкновение произойдет с большим прицельным параметром. Тогда гравитационный захват образует устойчивую орбиту из двух вращающихся черных дыр, которые будут вращаться очень долго. И такие двойные черные дыры в галактиках могут существовать.
Спустя 4,75 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Спустя 4,875 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Спустя 5 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
— Что нам дает изучение процесса слияния галактик?
— Исследования этого процесса имеют фундаментальный характер.
И прежде всего они позволяют лучше понимать особенности формирования самих галактик. Ведь слияние галактик — это один из важнейших аспектов изменения галактической структуры и набора их массы, а значит, и изменения их классификации. Спиральные и линзовидные галактики становятся эллиптическими. При этом слияние галактик инициирует один из важнейших процессов — звездообразование. Так, в ранних галактиках процессы звездообразования идут достаточно активно. Но потом они затухают, идут с меньшей скоростью, как, например, сейчас в Млечном Пути. Поэтому любое внешнее воздействие, в том числе слияние, приводит к тому, что появляется новый газ — материал для рождения новых звезд. Из-за возмущения структуры галактики облака межзвездного газа теряют устойчивость и происходят вспышки звездообразования. Эти вспышки в свою очередь меняют химический состав галактик.
— С помощью какой аппаратуры ученые изучают слияния и эволюцию галактик?
— Бóльшую часть информации астрономам предоставляют, конечно же, телескопы.
Сегодня они приобретают различные очертания. Прежде всего, это оптические телескопы, появившиеся еще во времена Галилея. Основную часть информации о галактиках мы получили с помощью оптических телескопов.
Не менее важны для исследования орбитальные телескопы, как, например, «Хаббл» и «Уэбб». Атмосфера Земли искажает получаемые изображения. На орбите подобного искажения нет, поэтому «Хаббл» получает очень глубокие и четкие снимки галактик и других космических объектов.
Но, помимо оптического диапазона, галактики активно изучаются в радио- и рентгеновском диапазонах. Рентгеновские обсерватории наблюдают галактики, рентгеновские источники, скопление галактик и активность центров галактик, где имеются квазары.
У современных астрономов и астрофизиков появляется все больше возможностей наблюдения за любыми космическими объектами, в том числе и за галактиками. Благодаря новым данным мы лучше понимаем физику процессов во Вселенной, а также природу происходящего в космических объектах, в том числе в галактиках.
— Правда ли, что слияния галактик — это самые яркие явления во Вселенной? Что дает такую светимость?
— Это не совсем так. Слияния можно назвать одними из самых красивых событий, но все-таки они не самые яркие. Самыми яркими и далекими источниками, которые мы видим, считаются квазары и взрывы сверхновых. При взрыве звезды выделяется гигантское количество энергии. В оптическом диапазоне подобные события можно наблюдать на протяжении нескольких месяцев. А в пике своей светимости, то есть в момент взрыва, светимость сверхновой превышает светимость всех звезд в родительской галактике. Проще говоря, такая звезда порой светит ярче в десятки и сотни раз, чем вся галактика.
Спустя 5,125 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Спустя 5,5 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
Спустя 5,75 млрд лет
Источник: «В мире науки» № 1-2 / 2022
— Александр Владимирович, над чем вы работаете сегодня?
— Моя область занятий — это космология, наука о строении и эволюции Вселенной.
Но поскольку зарождение галактик, их эволюция и изменения химического состава — это процессы, которые протекают в космологическом времени, все они завязаны и на космологию. Например, изменение химического состава галактик — очень интересная космологическая задача. Определение первичного дейтерия, первичного гелия и первичного лития позволяет нам оценить количество обычной, барионной материи во Вселенной, составляющее, по современным оценкам, лишь 5% от вещества, заполняющего Вселенную, в то время как 95% составляют темная материя и темная энергия, природа которых до сих пор неизвестна.
В первые минуты после Большого взрыва происходил так называемый первичный нуклеосинтез, сформировавший начальный химический и изотопный состав нашей Вселенной. Первичный состав довольно прост: около 90% по числу атомов — водород, 8% по числу атомов — гелий. Все остальные элементы находятся в совершенно ничтожных количествах. Формирование галактик, рождение в них звезд приводит к эволюции химического состава.
Так, в звездах постепенно происходит перегорание водорода и гелия в более тяжелые элементы. Взрываясь, звезды обогащают межзвездную среду. А эволюция галактик приводит к обогащению межгалактического газа. Понимая описанные процессы, мы можем оценивать химический состав, сравнивать его с предсказанием первичного нуклеосинтеза и тем самым определять один из ключевых космологических параметров — барионную плотность Вселенной.
Второй значимый аспект космологии в контексте эволюции галактик связан со скоростью расширения Вселенной. Она расширяется с изменяющейся скоростью. Более того, сейчас мы знаем, что после Большого взрыва скорость расширения Вселенной замедлялась. Но через несколько миллиардов лет после Большого взрыва произошло нечто, что привело к изменениям в динамике расширения Вселенной, и она стала расширяться с ускорением. А это, в свою очередь, влияет и на процесс формирования галактик и их скоплений.
— Что за событие могло привести к ускорению расширения Вселенной?
— Предполагается, что во Вселенной есть некая космическая энергия, темная энергия, как ее сейчас чаще всего называют, которая создает антитяготение.
Природа этой формы материи на сегодня пока неизвестна. Слово «материя» довольно условное, ведь это может быть модифицированная гравитация или проявление многомерности нашей Вселенной. Научным сообществом предлагаются различные интересные варианты, которые требуют проверки и подтверждения. По наблюдениям мы точно знаем, что Вселенная расширяется с ускорением, но его причину нам еще предстоит узнать. Это одна из важнейших космологических загадок современности.
Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.
Сколько галактик во Вселенной?
С нашей крошечной точки зрения на Земле трудно понять, что Вселенная простирается на миллиарды световых лет во всех направлениях. С тех пор, как мы впервые посмотрели на звезды, любопытство привело нас к попытке понять, сколько планет, туманностей, звезд, галактик и многого другого существует. В этой статье мы рассмотрим, сколько галактик во Вселенной.
Что такое галактика?
Галактика представляет собой скопление звезд, газа, пыли и темной материи. В одной галактике может быть от 100 до 400 миллиардов звезд, и все они вращаются вокруг центральной точки. Они удерживаются вместе гравитационными силами, но объекты внутри галактик также часто взаимодействуют друг с другом.
Галактики сильно различаются по размеру, но средний размер галактики по-прежнему превышает 50 000 световых лет в поперечнике. Имеет смысл, что большая часть света, который мы видим от этих объектов, исходит от звезд, но большая часть массы галактик исходит от темной материи, которую мы не можем видеть.
Какие существуют типы галактик?
Все галактики делятся на четыре типа: спиральные, эллиптические, линзовидные и неправильные.
Спираль
Совершенно живописная спиральная галактика, известная как Мессье 81 или M81. (Изображение предоставлено НАСА)
Спиральные галактики названы так из-за спиралевидных усиков, отходящих от их центров.
Иногда эти спирали тесно связаны, а иногда они гораздо менее компактны.
Эллиптические
Эллиптические галактики также получили свое название из-за своей формы. Эти небесные объекты соответствуют форме яйца, но некоторые из них длинные и тонкие, а другие имеют почти сферическую форму.
Лентикулярные
Линзовидные галактики напоминают линзу на увеличительном стекле. Они тонкие и круглые по форме, но не имеют рукавов, которые есть у спиральных галактик.
Нерегулярный
SDSS J1531+3414 — плотное скопление галактик в северном созвездии Северного Корона, в основном состоящее из гигантских эллиптических галактик с несколькими спиралями и неправильных галактик. (Изображение предоставлено НАСА)
Как вы, вероятно, можете себе представить, неправильные галактики — это те, которые не вписываются в рамки двух других категорий. Эти галактики, как правило, относительно малы по сравнению с другими и не имеют определенной формы. Из-за своего размера некоторые неправильные галактики на самом деле вращаются вокруг спиральных или эллиптических галактик.
Что находится в центре галактики?
В течение многих лет ученые могли только догадываться о том, что находится в центре этих массивных вращающихся групп звезд. Распространенные теории указывали на загадочную черную дыру, но никто не смог это доказать.
Только в 1974 году в центре нашей галактики был обнаружен радиоисточник, связывающий еще больше доказательств существования черных дыр. Наконец, в начале 2000-х годов наблюдения звезд вблизи центра галактики предоставили достаточно доказательств, подтверждающих существование черной дыры.
На самом деле в центре нашей галактики находится сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в четыре миллиона раз превышает массу нашего собственного Солнца, и ненамного больше. Из-за близости к созвездию черная дыра получила название Стрелец А*.
Где мы находимся в этом море звезд?
Земля и Солнечная система, частью которой мы являемся, находятся в одной из спиралей Галактики Млечный Путь. Нетрадиционное соглашение об именах проистекает из греческого мифа о богине Гере, разбрызгивающей молоко по небу.
В других культурах наша галактика имеет более крутые названия. Китайцы называют ее «Серебряной рекой», а в Южной Африке — «Хребтом ночи».
Наша Галактика Млечный Путь имеет диаметр более 100 000 световых лет. В пределах этого промежутка находится более 400 миллиардов звезд и 100 миллиардов планетарных тел. Он вращается со скоростью примерно 136 миль в секунду (219 километров в секунду) вокруг сверхмассивной черной дыры, расположенной в его центре.
Открытие первой галактики за пределами нашей собственной
Астрономы знали о галактиках более тысячи лет, но на самом деле не знали, на что смотрят. В начале 20 века ученые, наконец, смогли разобраться в далеких объектах за пределами нашей галактики.
Обладая лишь элементарными представлениями о нашем местонахождении в Млечном Пути, Эдвин Хаббл занялся изучением того, что он считал туманностями. В ходе этого исследования он обнаружил переменные звезды в «туманности» Андромеды и оценил размер этих звезд более 900 000 световых лет от нас.
На таком расстоянии эти звезды никак не могли быть частью нашей галактики. Хаббл пришел к выводу, что объект, который он изучал, был не туманностью, а другой галактикой. Впервые в истории человечества кто-то измерил такое большое расстояние.
Как мы можем считать галактики?
После невероятного открытия Хаббла начались поиски того, что еще находится за пределами нашего Млечного Пути. На Земле мы должны полагаться на свет от звезд в этих галактиках, чтобы путешествовать в космосе и достигать нас. Проблема здесь в том, что даже в нашей собственной галактике есть много звезд, которые слишком далеки или слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть.
Даже в огромном космосе галактики находятся так далеко от Земли, что их трудно увидеть. Две галактики рядом друг с другом могут выглядеть как одна, и почти невозможно расшифровать разницу между ними. Вы также должны учитывать световое загрязнение на Земле, даже в самых отдаленных частях планеты. Мы можем видеть только так много.
На этом изображении космический телескоп Хаббл парит над границей земли и космоса. (Изображение предоставлено НАСА)
Глядя из-за пределов Земли
Чтобы обойти хотя бы некоторые из этих проблем, НАСА запустило космический телескоп Хаббл еще в 1990 году. Этот телескоп находится на высоте 340 миль (547 километров) над поверхностью Земли и может видеть в глубинах космоса гораздо четче, чем что-либо на планете. .
Солнце излучает так много света, что ученые хотели добиться еще большего. Космический корабль New Horizons был запущен в 2006 году, чтобы посетить самые дальние уголки Солнечной системы. New Horizons в настоящее время составляет около 4 657 000 000 миль (7,495 000 000 километров) от Земли и может смотреть в космос с гораздо более четким обзором.
Совсем недавно, 25 декабря 2021 года, был запущен телескоп Джеймса Уэбба, который улетит от Земли, прежде чем заглянуть во Вселенную. НАСА надеется, что телескоп будет расположен так, чтобы видеть четче и дальше, чем когда-либо прежде.
Сколько существует галактик?
Простой ответ: никто не знает. Возраст Вселенной оценивается более чем в 13 миллиардов лет, и теперь у нас есть возможность увидеть космос на расстоянии более 13 миллиардов световых лет. Однако поиск галактик во многом похож на поиск иголок в стоге сена.
Несколько лет назад оценки, основанные на данных телескопа Хаббл, показали, что общее количество галактик во Вселенной составляет почти два триллиона. Однако более свежие данные сканирования New Horizon показывают, что космос намного темнее, чем все, что мог увидеть телескоп Хаббл.
Согласно новым оценкам, число галактик в нашей Вселенной составляет от 100 до 200 миллиардов. Поскольку телескоп Джеймса Уэбба готовится к путешествию в глубокий космос, будет интересно посмотреть, подтвердят ли его выводы или опровергнут эти последние цифры.
Как далеко ближайшая галактика от нашей?
Космический телескоп Хаббл показывает, что Млечный Путь находится на грани столкновения с самим собой.
(Изображение предоставлено НАСА)
Эдвин Хаббл впервые подтвердил существование Галактики Андромеды еще в начале 1900-х годов. Эта галактика является нашим ближайшим соседом, но Хаббл ошибался относительно того, насколько далеко она находилась. Его оценка в 900 000 световых лет оказалась слишком близкой. Оказывается, галактика Андромеды на самом деле находится на расстоянии более 2,5 миллионов световых лет.
Это означает, что даже при скорости света путешествие в одну сторону заняло бы 2,5 миллиона лет. К счастью или нет, галактики Млечный Путь и Андромеда медленно дрейфуют навстречу друг другу, что делает путешествие немного менее громоздким.
Две галактики встретятся примерно через 4,5 миллиарда лет. Поскольку звезды в этих скоплениях так разбросаны, они, вероятно, сольются в одну сверхгалактику. Неясно, какие события произойдут, но мы добавим почти триллион звезд к тем, которые уже существуют вокруг нас.
Скопления галактик
Хотя галактики тщательно разбросаны в пространстве, некоторые из них явно ближе, чем другие.
Местные группы
M33, также известная как Галактика Треугольника, является членом так называемой нашей Местной группы галактик. (Изображение предоставлено НАСА)
Галактики в пределах пяти миллионов миль (восемь миллионов километров) от нашего Млечного Пути считаются частью нашей Местной группы.
Мы делим это пространство с двумя другими большими галактиками, Андромеды и Треугольника. Также в этом пространстве находится около 50 карликовых галактик. Эти галактики гравитационно связаны друг с другом, на что указывает тот факт, что мы медленно движемся к большей Андромеде.
Сверхскопления
Наша небольшая Местная группа покрывает всего десять миллионов световых лет пространства. Ученые обнаружили, что более 50 галактик в нашей Местной группе связаны примерно со 100 другими группами галактик в сверхскоплении.
Наше сверхскопление известно как сверхскопление Девы. Эта группа галактик занимает площадь около 110 миллионов световых лет. С более чем 100 локальными группами внутри, вероятно, находится 2000 галактик.
Даже сверхскопление Девы представляет собой очень маленькую часть безграничной вселенной, частью которой мы являемся.
Есть ли что-нибудь между галактиками?
Область между галактиками называется межгалактическим пространством. Это пространство представляет собой почти идеальный вакуум, в котором почти ничего нет. Там очень мало пыли или мусора, примерно на каждый метр приходится примерно атом водорода. Учитывая, что между Галактикой Андромеды и нами 2,5 миллиона световых лет межгалактического пространства, это кажется очень скучным путешествием.
Можем ли мы увидеть Млечный Путь с Земли?
вершин Троны под галактикой Млечный Путь.
Земля находится примерно на полпути вниз по спиральному рукаву Ориона Млечного Пути. В результате мы можем смотреть в небо в любую ясную ночь и видеть, как перед нами разворачивается остальная часть галактики. Все, что мы видим невооруженным глазом (кроме Галактики Андромеды), является частью нашего славного Млечного Пути.
Рукав Ориона представлен полосой света, которую можно увидеть с Земли в районах с минимальным световым загрязнением.
Эта полоса выделяется, поскольку мы смотрим прямо в плоскость центрального диска нашей галактики. Эта полоса дает фантастическую возможность сфотографироваться, если вы сможете найти достаточно темное место.
Связанные:
- Как найти Млечный путь
- Как сфотографировать Млечный путь
Какая самая большая галактика?
Из всего космоса, который нам удалось исследовать, ученые обнаружили одну галактику, которая выделяется среди других.
Здесь показаны размеры известных галактик, таких как наш Млечный Путь и Андромеда. (Изображение предоставлено: КОЛОССАЛЬНАЯ ГАЛАКТИКА НАЗВАНИЕ IC1101 на Wikimedia Commons CC BY-SA 4.0)
Галактика IC 1101 имеет в поперечнике более пяти миллионов световых лет в самой длинной точке и содержит около 100 триллионов звезд. По сравнению с Млечным Путем IC 1101 в 50 раз больше, и в нем почти в 1000 раз больше звезд.
Эллиптическая галактика расположена в созвездии Девы и находится на расстоянии чуть более миллиарда световых лет от Земли.
Массивное скопление, вероятно, является результатом слияния нескольких галактик в течение длительного периода времени. Многие звезды внутри на миллиарды лет старше нашего Солнца, что потенциально указывает на то, что галактика больше не создает звезды и в конечном итоге исчезнет.
Есть ли планеты в других галактиках?
Звезды и галактики, частью которых они являются, легче обнаружить, потому что они испускают видимый свет, который мы можем видеть с Земли. С другой стороны, планеты гораздо труднее найти, поскольку у них нет собственного источника света.
При этом ученые полагают, что впервые обнаружили инопланетный мир в другой галактике. В галактике Водоворот, примерно в 23 миллионах световых лет от Земли, астрономы обнаружили объект, вращающийся вокруг пары звезд. Татуин, кто-нибудь?
Во время мониторинга рентгеновских лучей двойной звездной системы в течение трех часов что-то блокировало эти сигналы. Ученые считают, что из-за времени прохождения объект размером с Сатурн.
Это был счастливый случай, так как планете могло пройти еще 70 лет, прежде чем она вернется в это положение.
Заключительные мысли
Уму непостижимо, насколько огромна наша Вселенная. Даже наше сверхскопление из 2000 галактик покрывает лишь малую часть известного пространства. Современные технологии позволили нам только оценить количество галактик, и это число, кажется, меняется каждый раз, когда мы смотрим.
Даже на расстоянии 2,5 миллиона световых лет невероятно думать, что мы можем увидеть Галактику Андромеды невооруженным глазом. Немного увеличив, вы сможете самостоятельно сделать несколько невероятных снимков этой галактики.
Любопытные дети: Сколько галактик во Вселенной?
Вид на звезды и Млечный Путь перед самым высоким телескопом ночью в Ханле в Ладакхе.
| Кредит Фотографии: Р. В. Мурти
Сколько галактик находится за пределами Млечного Пути? – Розелла, 15 лет, Гонконг, 9 лет.0003
Галактика представляет собой огромное скопление газа, пыли и миллиардов звезд, связанных вместе силой гравитации. Галактики также огромны, измеряя миллиарды миллиардов километров в поперечнике.
Чтобы правильно понять, что такое галактика, мы должны начать с рассмотрения нашей собственной галактики Млечный Путь.
Наше Солнце — всего лишь одна из миллиардов других звезд, содержащихся в галактике под названием Млечный Путь. Точно так же, как Земля вращается вокруг Солнца, Солнце также вращается вокруг центра Млечного Пути.
Когда мы смотрим в ночное небо, все звезды, которые мы видим, являются частью Млечного Пути. Если вы были на улице действительно ясной темной ночью, вы, возможно, заметили тонкую нечеткую полосу звезд и света, протянувшуюся по небу.
Это наша галактика Млечный Путь, если смотреть изнутри. Мы видим тонкую линию, потому что наша галактика имеет форму тонкого диска, и мы смотрим на край диска.
Если мы посмотрим в центр этого диска, мы увидим более яркую область, называемую галактическим ядром. Звезды в ядре сгруппированы гораздо ближе друг к другу и образуют форму, похожую на шар, выглядывающий из верхней и нижней части диска.
Нанеся на карту положение и движение звезд в Млечном Пути, мы можем начать строить картину того, как могла бы выглядеть наша галактика, если бы мы могли смотреть на диск сверху. Общая форма будет кругом.
Мы бы увидели яркое ядро, которое выглядело бы красновато-желтым, так как звезды здесь более холодные. От этого ядра отходит несколько спиральных рукавов голубоватого цвета, потому что они содержат более горячие звезды. Млечный Путь будет немного похож на водоворот.
За Млечным Путем
Астрономы уверены, что наш Млечный Путь имеет спиральные рукава, потому что мы видим много других подобных галактик, когда смотрим во Вселенную.
Большинство других галактик, представляющих собой тонкие диски, похожие на наш Млечный Путь, также имеют извилистые спиральные рукава. Мы называем их спиральными галактиками.
Однако не каждая галактика выглядит так. Некоторые из других галактик, которые мы видим во Вселенной, выглядят как гладкие размытые овалы света, что-то среднее между баскетбольным мячом и мячом для регби. Мы называем эти галактики эллиптическими, и они в основном состоят из более холодных и красных звезд. Есть также галактики, которые вообще не имеют какой-либо определенной формы. Их называют неправильными галактиками.
Вычислить, сколько галактик во Вселенной, на самом деле довольно сложно. Многие галактики слишком слабы или малы, чтобы мы могли их легко наблюдать даже в самые мощные телескопы. Несмотря на это, астрономы придумали хитрый способ решить эту проблему. Астрономы направляли космический телескоп «Хаббл» на крошечный участок неба в течение 11,3 дня и собирали свет от галактик, как близких, так и очень далеких.