Название галактик: Красивые названия галактик – Статьи на сайте Четыре глаза

что это, происхождение названия, появление, скопления

Звезды во Вселенной распределены неравномерно.

Они образуют большие системы, называемые галактиками, каждая из которых насчитывает из сотни миллиардов звезд. Галактики бывают самых разных форм и размеров от гигантских эллиптических галактик до спиральных галактик вроде нашего Млечного Пути и до маленьких неправильных галактик вроде Большого и Малого Магеллановых облаков.

Звезды во Вселенной распределены неравномерно

Происхождение названия «Галактика»

Если прямо перевести слово «галактика» на русский язык, получится «молочное кольцо». Это название было выбрано неслучайно – именно такими их видели древние астрономы, рассматривая светящиеся области на звездном небе. Изначально они предполагали, что видели туманности, но затем поняли, что наблюдают огромные звездные скопления. Поэтому объекты получили название «звездные острова». Ближе к современности, когда ученые наконец поняли, что эти скопления похожи на нашу собственную галактическую систему, их всех просто стали называть галактиками.

Исследование галактик

Еще древние греки активно изучали звездное небо. Первый крупный объект, который они заметили – Млечный Путь. Сложно не увидеть нечто настолько огромное, что выделяется на небосводе. По началу люди, конечно же, не могли объяснить, что это с точки зрения науки. Поэтому греки, как истинные мастера сложения мифов, придумали новую легенду, в которой ключевую роль отдали самому Гераклу. Согласно этой истории, Зевс решил наделить своего сына божественной силой, которой он не имел, так как был рожден человеческой женщиной. Он тайком пронес его в покои своей супруги – богини Геры, чтобы напоить ребенка ее грудным молоком. Но та проснулась и оттолкнула дитя, пролив немного молока. Оно разлилось по небу и превратилось в большую дорогу из звезд. «Дорогой богов» нашу галактику называли и древние славяне.

Млечный Путь

Но были в Древней Греции и те, кто все-таки пытались дать галактике научное объяснение. Например, философ Демокрит одним из первых выдвинул предположение о том, что это звездное скопление. Но доказать этого он, естественно, не мог. Лишь в семнадцатом веке Галилей смог подтвердить эту теорию, увидев Млечный Путь в телескоп. Затем Кант сказал. Что эта система может иметь форму диска, а Гершель это подтвердил. У последнего было самое мощное на тот момент оборудование, которое позволило ему увидеть больше различных объектов на небе, предположив, что в точно таком же живем и мы. Гершель также ввел термин «световой год» – единица измерения, которой удобно описывать расстояния в космических масштабах.

На этом изучение галактик не закончилось. Еще через сотню лет астроном Струве открыл звездную пыль, исследуя Млечный Путь и выяснил, что наша система находится далеко от его ядра. Уже практически в наше время было установлено, что вокруг этого ядра вращаются все объекты галактики.

Галактика Млечный Путь

Как появляются галактики

Галактические системы образуются в процессе естественного развития Вселенной под воздействием гравитации. Первые протоскопления начали формироваться сразу после Большого взрыва в первичной материи. В дальнейшем стали появляться более привычные нам галактические группы разных форм, которые зависели от условий их образования.

Галактики в основном состоят из старых и новых звезд, которые называют поколениями. Первые представляют собой объекты, состоящие из первичного газа, вторые – из водорода и гелия. Появляются они с помощью гравитации, сжимающей газовые облака до определенной плотности. Вследствие этого процесса происходит термоядерный взрыв, знаменующий появление новой звезды.

Скопления галактик

Сколько галактик во Вселенной никто не знает. Современные ученые предполагают, что только в обозримой части космоса их около ста миллиардов. В пространстве они расположены неравномерно – в одном месте могут быть огромные скопления галактик, в другом – одинокие объекты.

Скопления галактик

Последних во Вселенной определенно немного. Почти все галактики так или иначе собираются в группы, в которых преобладает одна самая мощная эллиптическая или спиралевидная. Под действием ее гравитационного поля притягиваются все остальные объекты, в результате чего образуется группа из нескольких десятков, а иногда и тысяч галактик. Скопления также могут иметь разные формы: одни вытягиваются в длинные цепочки, другие выстраиваются в плотные стены. Между группами располагаются войды – космические пустоты.

В группах галактики также взаимодействуют друг с другом, сталкиваясь и даже сливаясь воедино. В процессе столкновения происходит взрыв воистину галактических масштабов, вследствие чего меняется сама структура галактик.

Звездные скопления могут действовать друг на друга и по-другому. На средних расстояниях они могут оказывать приливные воздействия. Если же они удалены друг от друга слишком далеко, но при этом движутся на высокой скорости, есть вероятность, что более крупная система вытянет из более мелкой межгалактический газ, лишив ее источника энергии. После этого новые звезды в этой системе появляться уже не будут.

Наиболее интересным взаимодействием галактик является слияние. Они приближаются друг к другу по спирали, и все их компоненты постепенно сливаются, образуя новые звезды.

Слияние галактик

Строение галактики

Все галактики строятся из различных звездных систем. Те в свою очередь состоят из планет, пыли и газа. Все это держится вместе с помощью гравитации и под ее же воздействием движется относительно ядра галактики. Можно выделить следующие компоненты в строении галактики:

  • Ядро. Это галактический центр масс, которое притягивает все остальные элементы. В качестве ядра может выступать сверхмассивная черная дыра (как в случае Млечного Пути), облако пыли, скопление нескольких звезд или даже черных дыр.

  • Диск. Так называют область галактики, где сосредоточены все ее объекты: звездные системы, межзвездный газ и пыль. От диска также исходят рукава – спиральные отростки, в которых располагаются молодые звезды.

В некоторых галактиках есть сразу два диска, и второй обычно называют полярным кольцом. Такое явление появляется при слиянии двух галактик.

  • Сфероидальный компонент. Он лежит вне диска и состоит из небольшого количества звезд, размещенных по сфере относительно ядра галактики.

  • Балдж. Так называется уплотнение из звезд, расположенное вокруг ядра. Оно состоит из самых больших и старых небесных светил, поэтому балдж является наиболее яркой частью галактики.

Схема спиральной галактики, вид в профиль

Какие бывают галактики

Как таковых границ у галактик нет, поэтому сложно выяснить их точную форму и понять, где они заканчиваются. Однако ученые все же выделяют несколько наиболее очевидных форм и дают этим видам галактик соответствующие названия:

  • Эллиптические. Как нетрудно догадаться, такие галактики имеют форму эллипса. У них нет отростков в виде рукавов, как и диска, и даже ядра. Такие звездные скопления можно назвать балджем, но очень увеличенным в размерах и принявшим форму сферы. В состав таких скоплений входят звездные системы со старыми красными гигантами или желтыми карликами. В них практически никогда не встречаются сверхмассивные и очень яркие звезды.

  • Линзовидная. В такой форме галактика долго не существует и в конце концов превращается в эллиптическую. Согласно предположениям ученых, такие галактики раньше были спиральными, но их рукава слились, а новые звезды перестали появляться. Линзовидное скопление имеет массивное ядро и диск, по форме напоминающий выпуклую линзу. Звездные системы состоят из различных звезд, как старых, так и новых, а также черных дыр.

Линзовидная галактика

  • С перемычкой. Такие галактические системы имеют округлую форму с перемычкой посередине, представляющей собой скопления звезд и газа. По строению они напоминают спиральные галактики, но их рукава исходят не от ядра, а от перемычки.

  • Спиральная. К таким системам относится Млечный Путь. Это классическая форма галактик, которые имеют спиральные рукава, исходящие от ядра, а иногда и перемычки.

  • Неправильная. Галактики, не подходящие ни под одно из предыдущих описаний, называют неправильными. Они весьма редки и отличаются отсутствием основных структурных составляющих звездных скоплений. У них нет конкретной формы, и похожи они скорее на рваные куски облаков.

Бар (перемычка) проходит от внутренних концов спиральных ветвей (голубые) к центру галактики. NGC 1300.

Млечный Путь, в котором находится и наша система, – это спиральная галактика с перемычкой. В нее входят около 150 миллиардов звезд. Солнечная система находится на самом краю Млечного Пути, на расстоянии около 30 тысяч световых лет от ядра.

Активные галактики | Астрономические мероприятия, наблюдения звездного неба в Крыму!

Предисловие

Цель моей заметки — максимально понятно рассказать чем по современным представлениям являются знаменитые квазары, сейферты, радиогалактики, блазары и лацертиды. Вы узнаете какую роль играют в их удивительной жизни сверхмассивные черные дыры, как их изучают, и почему это важно для человечества. Также постараюсь обозначить вклад отечественных астрономов в исследование далекого космоса.

Введение

Почти каждый любитель астрономии знает, что галактики по своему внешнему виду делятся на разные типы: спиральные, эллиптические и неправильные. Но в середине ХХ века был введен еще один метод различия галактик — по количеству и качеству выделяемой ими энергии, вследствие чего теперь все галактики можно отнести либо к активным, либо к спокойным. Почему же галактики бывают активными и что это означает?

Определение

Активные галактики – одни из самых интересных и загадочных объектов нашей Вселенной. Основное отличие от обычных, спокойных галактик заключается в настолько большом количестве энергии, вырабатываемой в ядрах таких галактик, что его невозможно объяснить стандартными источниками энергии – звездами. Ядра активных галактик это самые яркие долгоживущие объекты во Вселенной, обладающие переменностью излучения в широчайшем диапазоне длин волн: от гамма-излучения до радиоволн.
В настоящее время наиболее общепризнанной является гипотеза о наличии в центре активной галактики сверхмассивной черной дыры. В этой модели большая часть искомой энергии может выделяться при падении окружающего вещества (процесс аккреции) на такую черную дыру.

История открытия

Первую активную галактику, М77 (NGC1068) в Ките, открыл еще француз Пьер Мешен в 1780м году. Но признаки ее активности были замечены только в 1908м году сотрудником Ликкской обсерватории Эдвардом Фэтом в процессе изучения ее спектра. В это же время выяснилось, что спектры некоторых галактик содержат ряд эмиссионных линий в дополнение к обычным линиям поглощения звездного населения Fath (1909).  И лишь в 1926м году знаменитый ученый Эдвин Хаббл обнаружил еще два подобных объекта NGC4051 и NGC4151. К 1943му году таких галактик было известно уже 12 и Карл Сейферт выделил их в особый класс, подробно описав отличия между обычными и активными галактиками. Также он разделил активные галактики на два типа. Его работа (Seyfert 1943) послужила мощным толчком для дальнейших исследований этих необычных объектов.

Активная галактика NGC 3227. Красное смещение z=0.00345, абсолютная звездная величина B=-16.9 Снимок получен в КрАО на телескопе АЗТ-8.

В 1946м году была открыта первая галактика, активная в радиодиапазоне – «радиогалактика Лебедь А», а в 1959м году обнаружен первый квазизвездный радиоисточник 3С48 («квазар»). В течение нескольких лет после открытия квазары не удавалось отличить от звезд в оптическом диапазоне из-за сверхмалых угловых размеров. Существовало даже название «радиозвезды», которое не прижилось.

В 1963м году голландский астроном Мартин Шмидт доказал, что линии в спектрах квазаров сильно смещены в красную сторону. Дальнейшие исследования показали космологическую природу красного смещения. Таким образом, впервые выяснилось, что расстояния до квазаров огромные, соответственно энергии они излучают тоже гигантские, не сравнимые с излучением звезд.

Этот факт поставил астрономов в тупик — вполне звездообразные (в основном) объекты излучают в миллиарды раз большее количество энергии, чем обычные звезды. В чем причина? Изучение квазаров постепенно набирало обороты!

В 1965м году Сендидж выяснил, что существуют объекты, идентичные квазарам, но не проявляющие себя в радиодиапазоне, в результате квазары были разделены на «радиотихие» и «радиогромкие». Радиотихие квазары получили название «квазаги», которое не пользуется популярностью. Причем сегодня считается что обычных, «громких» квазаров лишь 10% от общего количества, а остальные 90% относятся к «тихим».

В 1968м году Мартен Шмидт идентифицировал объект BL Ящерицы (BL Lac) как переменный радиоисточник в центре элиптической галактики. Все подобные объекты получили название «блазары» или «лацертиды». Блазары отличаются от других активных галактик отсутствием эмиссионных линий в спектре и тем, что эти объекты не бывают радиотихими. Излучение лацертид сильно поляризовано, что указывает на наличие мощного магнитного поля.

В 1990е годы наблюдения при помощи космического телескопа Хаббл показали, что квазары чаще всего находятся в центрах гигантских эллиптических галактик. Таким образом была окончательна установлена родственность сейфертов, радиогалактик, квазаров и блазаров: как правило, квазар это время «юности»  сейфертовской или радиогалактики.

Поскольку активность проявляют именно ядра галактик, то в последнее время все чаще употребляется собирательный термин «активные ядра галактик» (АЯГ).

В 1998м году заподозрено сущестование квазара в центре галактики Mrk231, который находится в 4 раза ближе (всего 500млн св. лет) знаменитого яркого квазара 3С273.

Интересно, что многие активные ядра галактик были открыты еще до установления их внегалактической природы и занесены в каталоги переменных звезд (например, переменная звезда BW Tau, оказавшаяся сейфертовской галактикой 3С120).

Признаки активности ядер галактик:

1.  Спектр электромагнитного излучения активной галактики занимает более широкий диапазон, чем спектры обычных галактик: от радио-диапазона до жёсткого гамма-излучения.
2.  Наблюдается быстрая переменность блеска — изменение «мощности» источника излучения  с периодом от 10 минут в рентгеновском диапазоне и до примерно 10 лет в оптическом и радио диапазонах.
3.  Перемещение больших масс сильно разогретого газа с огромными скоростями в разных направлениях.
4.  Видимые морфологические признаки (в частности, выбросы («джеты») и «горячие пятна»).
5. Общая мощность излучения значительно превышает мощность обычных галактик, причем основное количество энергии выделяется из компактного центра.

Классификация АЯГ

Астрофизики Хачикян и Видман (Khachikian & Weedman 1971) были первыми кто понял, что Сейфертовские галактики можно разбить на два подкласса, отличающихся наличием широких разрешенных эмиссионных линий в их спектрах: 1-ый тип (или Sy1) имеет как широкие так и узкие линии, а 2-ой тип (или Sy2) – только узкие линии. Квазары вначале выделяли в особый класс АЯГ, пока не стало ясно, что это абсолютно один и тот же тип объектов, что и Сейфертовские галактики, в совокупности образующий непрерывную последовательность по светимости. Так называемые Sy1 галактики с узкими линиями (NLS1) выделили в особый тип АЯГ в конце 1990-х годов. Широкие линии в их спектрах лишь немного шире, чем узкие линии (их ширина меньше чем 2500 км/сек на половине интенсивности). Этот тип АЯГ характеризуется огромной амплитудой переменности в рентгене, малой амплитудой переменности в оптике и в их спектрах наблюдается мощное излучение в мягком рентгене. Данные свойства NLS1 часто связывают с повышенным темпом аккреции газа на сверхмассивную черную дыру, который близок к эддингтоновскому пределу. Особый тип АЯГ представляют блазары и объекты типа BL Lac, где потоки намагниченной ультрарелятивистской плазмы выбрасываются со скоростью близкой к скорости света вдоль оси вращения аккреционного диска (то есть перпендикулярно его плоскости) по направлению к наблюдателю. То есть эти АЯГ наблюдаются «с полюса». В излучение таких АЯГ доминирующий вклад вносят именно эти струи (джеты), а не аккреционный диск.

Исследования активных ядер галактик

Первый в мире спектрофотометрический мониторинг ряда избранных активных ядер галактик был начат в КрАО в 1970х годах. Вскоре выяснилось, что газ излучение которого создает широкие спектральные линии, имеет высокую концентрацию n>106 см-3 и большие скорости (≥5000 км/сек). Все последующие исследования спектров АЯГ сводились к выяснению структуры и природы этого газа.

В настоящее время мониторинг активных ядер галактик ведут несколько наземных обсерваторий (в том числе и КрАО) при поддержке космических телескопов. В частности, космические наблюдения помогают подробнее изучить поведение этих галактик в рентгеновском и гамма-диапазоне, которые сильно поглощаются земной атмосферой.

Одна из наблюдающихся в КрАО галактик с активным ядром NGC 6814 в Орле. Снимок получен на телескопе АЗТ-8.

Особое внимание сейчас уделяется обнаруженной взаимосвязи между рентгеновским и оптическим излучением. Наблюдения показывают, что у большинства активных ядер галактик переменность оптического излучения является следствием переменности рентгеновкого.

Важным типом исследований являются космические наблюдения в оптическом диапазоне, позволяющие измерить скорости движения отдельных звезд и их расстояние относительно центральной черной дыры. Зная эти данные, можно вычислить массу черной дыры по уточненному третьему закону Кеплера и сравнить ее с массой, посчитанной по методу эхо-картирования (описание метода см. ниже).

Источник энергии активных галактик

Гигантская светимость активных ядер галактик говорит о наличии в центральной области очень большой силы гравитации, поскольку иначе нечем компенсировать колоссальную силу давления света на окружающий газ. Не будь этой гравитации, окружающее вещество быстро разлетелось бы в пространство очень быстро. А, поскольку сила гравитации объекта обратно пропорциональна квадрату его размера и прямо пропорциональна его массе, значит он должен быть очень маленьким и тяжелым. Это подтверждется быстрыми колебаниями яркости в рентгеновском диапазоне. Таким критериям лучше всего соответствует именно сверхмассивная черная дыра.

В настоящее время единственный достоверный способ отличить чёрную дыру от объекта другого типа состоит в том, чтобы измерить массу и размеры объекта и сравнить его радиус с гравитационным радиусом. Но разрешающая способность телескопов недостаточна для того, чтобы различать области пространства размером порядка гравитационного радиуса чёрной дыры. Поэтому в идентификации центральных объектов ядер галактик как чёрных дыр есть некоторая степень допущения. Считается, что установленный верхний предел размеров этих объектов слишко мал, чтобы рассматривать их как скопления белых или коричневых карликов, нейтронных звёзд, чёрных дыр обычной массы. К тому же, вероятность нахождения групы таких объектов (необходимой численностью в тысячи штук) в небольшой области пространства ничтожна, а также отсутствуют гипотезы, описывающие рождение таких групп. В результате единственным достоверным претендентом на место источника энергии АЯГ на сегодняшний день являются сверхмассивные черные дыры.

Наиболее общепринятая гипотеза описывает ядро активной галактики следующим образом: в центре находится сверхмассивная черная дыра, на которую с огромными скоростями падает разогретый до высоких температур газ. При этом выделяется огромное количество энергии, главным образом в рентгеновском и гамма-диапазоне. Эта энергия разогревает окружающий газ до температур в миллионы и миллиарды градусов, заставляя его излучать разные спектральные линии Наблюдаемые в спектрах активных галактик эмисионные линии рождаются именно в этой области, а значит, изучая эти линии, можно говорить о свойствах материи, близкой к центральной черной дыре и даже пытаться изучить саму черную дыру.

Структура активного ядра галактики, модель. (с) Unified Schemes for Radio-Loud Active Galactic Nuclei
Authors: Urry, C. M. & Padovani, P.
Journal: Publications of the Astronomical Society of the Pacific, v.107, p.803

Стандартная модель описывает разогрев газа в аккреционном диске за счет взаимного трения близких слоев газа. Дело в том, что в сверхмощном гравитационном поле даже очень близкие точки будут иметь заметно отличающийся гравитационный потенциал, а значит находящиеся в них потоки газа будут двигаться с разными скоростями. Сила трения, возникающая между такими потоками во внутренних частях диска будет приводить к нагреву этих потоков до очень высоких температур.

Для объяснения наблюдаемой корреляции между изменениями рентгеновской, ультрафиолетовой и оптической светимостями АЯГ, широкое распространение также получила т.н. модель репроцессинга (например, Sergeev et al. 2005; Cackett et al. 2007), в которой аккреционный диск излучает не только за счет вязкого трения, но, в основном, за счет разогрева диска рентгеном. Для простоты расчетов предполагается, что источник рентгена является точечным и расположен над центром диском. Распределение температуры по диску в этом случае оказывается точно таким же, как для вязкого трения (см. выше), если расстояние до центра диска много больше, чем высота источника рентгена. Модель может быть использована для расчета абсолютной светимости АЯГ и поэтому имеет важный космологический аспект.

Аккреция газа на черную дыру

В 1964м году астрофизики Яков Зельдович и Игорь Новиков и, независимо, Эдвин Залпетер, первыми предположили, что наблюдаемое синхротронное излучение активных ядер возникает благодаря падению (аккреции) вещества в виде плазмы на центральный объект — черную дыру. Аккреция бывает двух видов: дисковой (когда падающее вещество образует диск) и сферической (когда падающее вещество сравнительно равномерно заполняет окрестности черной дыры).

В первом случае вещество диска двигается по спиральным траекториям и в результате взаимодействия с магнитным полем оно испускает т. н. синхротронное излучение. Эта гипотеза полностью подтвердилась. Правда, природа магнитного поля остается неизученной и по сей день. Во втором случае вещество падает к центру не вращаясь. Считается, что в большинстве АЯГ существуют оба типа аккреции, (плотный диск и разреженная корона) но основную часть энергии выделяет именно первый тип.

Структура АЯГ

В активном ядре галактики выделяется несколько основных элементов (от центра — к краю):

1. Область свечения широких спектральных линий (broad-line region, BLR)

2. Область свечения узких спектральных линий (narrow-line region, NLR)

3. Пылевой тор

Изучение структуры АЯГ методом эхо-картирования

Излучение центрального источника нагревает и ионизирует окружающий газ, расположенный в BLR-области, что вызывает его излучение в широких спектральных линиях. Яркость этих линий зависит от потока и распределения энергии непрерывного спектра (континуума) центрального источника. Отклики линий на изменения яркости этого источника могут быть использованы для определения размера, кинематики и геометрии BLR-области посредством эхо-картирования (Blandford & McKee 1982; Peterson 1993).

Пионерские работы в этом направлении были сделаны в 1972-1973 годах Лютым и Черепащуком. Суть их заключалась в следующем. Линия Hβ (бальмеровская линия излучения водорода) светится в области широких линий, а континуум – в более компактной области вблизи черной дыры. Анализ наблюдений методом кросс-корреляции показывает, что изменения яркости линии Hβ запаздывают по отношению к континууму на несколько дней из-за эффекта светового эха, аналогичного  звуковому эхо (используемому в эхолотах).
К примеру, для галактики NGC5548, размер области свечения линии Hβ составляет около 20 световых дней или 500 млрд. км. Этот размер ничтожно мал по сравнению с типичным размером галактик, поэтому структуру BLR-области нельзя рассмотреть при помощи наземных телескопов и даже из космоса.
В настоящее время в КрАО ведутся интенсивные работы в направлении математического анализа светового эха: для двух АЯГ размер BLR был определен крымскими астрономами впервые, для еще нескольких – независимо, и для еще нескольких – в рамках международной кооперации.

Определение размеров BLR имеет первостепенное значение для определения массы центральной черной дыры, особенно, при отсутствии достоверных данных о звездной динамике вблизи центрального объекта.

Метод эхо-картирования применяют не только к BLR-области, а и для определения размеров пылевого тора, а также для определения размеров центрального источника. В последнем случае измеряют запаздывание между кривыми блеска континуума в различных диапазонах длин волн и это запаздывание характеризует размер аккреционного диска. В последнее время предпринимались попытки использовать этот метод для NLR-области, но это весьма затруднительно, поскольку из-за больших размеров этой области, яркость узких линий изменяется очень медленно и с малой амплитудой.

Выбросы из АЯГ — джеты

Джет (или релятивистская струя) — поток плазмы, которая образуются в результате аккреции вещества на черную дыру. Строгой математической модели данных объектов, не существует, и многие детали их образования остаются загадкой. В частности, считается, что в формировании джетов принимает участие  не только гравитация, а и магнитное поле. Каким же образом? Это еще предстоит выяснить.

Галактика с джетом М87 в Деве. Снимок получен на космическом телескопе Хаббла.

Часто у объекта наблюдаются два джета, направленных в противоположные стороны. Видимо, происхождение джетов связано с центральным объектом, обладающим осевым вращением. Наблюдения свидетельствуют, что джеты не являются прерогативой только лишь сверхмассивных черных дыр — они могу образовываться и у черных дыр звездной массы, а также нейтронных звезд. Возможно, всегда образуется именно два джета, просто один иногда хуже виден. Расчеты показывают, что джет, направленный на нас, может быть в 10 миллионов раз ярче, чем джет, направленный в противоположную сторону.

Одна из гипотез образования джетов гласит: центральный объект обладает ретроградным (обратным) движением, по отношению к аккреационному диску. Гравитация вращающейся дыры «расталкивает» внутренние слои материи аккреционного диска. В результате создается «провал» между диском и дырой, который позволяет магнитному полю (создаваемому вращением заряженной дыры) собираться в мощные линии, вдоль которых и выбрасываются джеты.

В некоторых случаях создается впечатление, что плазма внутри джетов двигается со сверхсветовыми скоростями. Это чисто наблюдательный эффект, первое обоснование которого было дано еще Мартином Рисом в 1966м году. Данная иллюзия наблюдается из-за геометрии системы (угол джета относительно луча зрения наблюдателя маленький) и из-за релятивистских эффектов (движение плазмы происходит с околосветовой скоростью).

Структура активного ядра галактики, квазар. (с) 1

Высочайшая протяженность джетов, достигающая в случае с АЯГ десятков и сотен тысяч световых лет, объясняется синхротронным излучением высокоэнергетичных протонов и электронов, ускоренных центральной черной дырой, двигающихся в магнитном поле.

Наиболее известные примеры объектов с джетами: эллиптическая галактика М87, ярчайший квазар 3С 273, радиогалактика 3С 120, радиогалактика Центавр-А (NGC5128).

Методы определения массы центральной черной дыры

О наличии любой черной дыры можно судить по динамике окружающего ее вещества. Самые прямые методы определения масс сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик основаны на исследовании динамики звезд в области гравитационного влияния черной дыры. Было обнаружено, что массы черных дыр коррелируют с дисперсией скоростей звезд в балдже галактики. В этом случае на первый план выходят космические наблюдения в оптическом диапазоне, позволяющие измерить скорости движения отдельных звезд и их расстояние относительно центральной черной дыры. Зная эти данные, можно  легко вычислить массу черной дыры, потому что в области гравитационного доминирования черной дыры орбиты у ближайших звезд являются практически кеплеровыми.

В этом случае масса сверхгигантской черной дыры находится по формуле:

где V — скорость движения звезды, r — расстояние от черной дыры до звезды, G — гравитационная постоянная.

Но для многих АЯГ данные звездной динамики, в основном, неуверенные, так как сильное излучение центрального источника подавляет слабое излучения звезд в окрестности черной дыры. В результате метод звездной динамики применяют, в основном, к спокойным ядрам. Однако, массу центральной черной дыры можно вычислить исходя из размера области широких линий в АЯГ (которая высчитывается по методу эхо-картирования) и типичной скорость движения газа в этой области (которая определяется по ширинам линий в спектре).

Этим способом крымскими астрономами были определены массы более 30 черных дыр в ядрах галактик (в том числе несколько из них независимо), которые оказались равными от нескольких миллионов до миллиарда масс Солнца.  Также удалось выяснить, что АЯГ типа NLS1 имеют самые высокие (при данной массе черной дыры) темпы аккреции газа, а объекты с широкими двугорбыми профилями спектральных линий – самые низкие.

Сравнительно недавно было обнаружено (Gebhardt et al. 2000), что массы черных дыр коррелируют как со светимостью родительской галактики (ее сферической составляющей), так и с дисперсией скоростей звезд в ней. Необычайно высокая степень последней корреляции также позволяет определять массы центральных черных дыр, причем гораздо более простыми методами, нежели всевышеописанные.

Заключение

Галактики с активными ядрами являются крайне необычными объектами, проявляющими разнообразные и совершенно экстремальные свойства. Возможно, они станут одним из ключиков к пониманию самых ранних этапов развития нашей Вселенной — того времени, когда еще не было ни галактик, ни звезд, а сверхмассивные черные дыры уже могли существовать. Не исключено, что эти объекты стали своеобразными центрами конденсации, вокруг которых постепенно «наросли» галактики.

Сверхмассивные черные дыры, возможно являются одной из причин возникновения загадочных гамма-всплесков — мощнейших взрывов, происходящих на космологических расстояниях от нашей галактики. Эти явления представляют большой интерес, ведь если такая вспышка произойдет в соседней галактике, то дни человечества могут быть сочтены.

Также любопытно, что в последнее время стали появляться передовые работы, показывающие зависимость между массой темного вещества галактики и массой сверхмассивной черной дыры. Предполагается, что темное гало оказывает влияние на развитие черной дыры.

А еще по одной из гипотез с черными дырами связаны так называемые «кротовые норы» — пространственно-временные тоннели, позволяющие за короткое время переместиться на огромное расстояние, прокладывающие тем самым дорогу к путешествию в беспредельно далекие миры. Сейчас это выглядит совершенно нереально, но кто знает, чем обернется изучение черных дыр через несколько десятков лет?

Назаров С.В.

2011-2013

Ссылки:

  1. http://www.bu.edu/blazars/research.html
  2. http://vo.astro.spbu.ru/node/46

 

Все статьи

Словарик терминов

<Часть статьи опубликована в журнале «Кругозор» («Свитогляд») №4 2012г>

***

Астробиблиотека

 

Полный список названий галактик

Галактики, звезды и планеты известны своими прикольными именами, вдохновленными мифологией, фауной или просто своей формой.

Многие люди черпают вдохновение в этих предметах, чтобы дать имена новорожденным девочкам, мальчикам или даже своим питомцам.

Как галактики получают свои имена?

По нашим лучшим оценкам, в наблюдаемой Вселенной насчитывается более 125 миллиардов галактик. Было бы непростой задачей дать каждому из них имя. Только самые выдающиеся галактики или те, которые ближе к нашей, получают имена собственные. Остальные получают обозначение только на основе каталога, который вы просматриваете, их положения в небе или порядка, в котором они были обнаружены.

Самый популярный современный каталог галактик — NGC, сокращение от Новый общий каталог туманностей и звездных скоплений . Этот каталог упорядочен с востока на запад, поэтому галактики, которые «близки» друг к другу, если смотреть на них с Земли, получают номера, близкие друг к другу. Например, обозначение галактики Сомбреро — NGC 4594.

Существуют и другие популярные каталоги, такие как каталог Мессье, который содержит только 110 галактик, или Каталог основных галактик, содержащий более 73 000 галактик. Так что у галактики может быть несколько имен.

Имена галактик

Галактика Вертушка

Мы составили полный список всех галактик, которые имеют собственные имена и значение каждого из них и упорядочены в алфавитном порядке. Мы также включили некоторые другие их обозначения и, если возможно, созвездие, в котором их можно найти, если вы хотите наблюдать за ними в телескоп.

В отличие от созвездий, которые носили названия со времен древних цивилизаций, многие из этих галактик были обнаружены в более современные времена, потому что их невозможно увидеть без помощи телескопов. Вот почему вы увидите гораздо больше названий галактик, названных в честь повседневных предметов, а не мифологических животных или персонажей.

Помните, что Земля является частью галактики Млечный Путь.

Есть некоторые галактики, которые названы в честь созвездия, в котором они расположены. Это означает, что с Земли их можно увидеть в пределах области указанного созвездия, это не означает, что галактика действительно находится внутри созвездия поскольку галактики находятся намного дальше, чем любая звезда, которую можно увидеть отдельно с нашей планеты.

91024,539 Arp 91028 NGC57

42

Название галактики Обозначения Constellation Название значения
Andromeda M31, NGC 224, UGC 454, PGC 2557 Andromeda в Morthologal, а также дочь, и. Нереиды. Она становится королевой Греции, когда выходит замуж за Персея.
Галактика Антенны NGC 4038 и 4039,
PGC 37967 и 37969		 Корвус Это двойная галактика. Он получил свое название, потому что, как говорят, он похож на пару усиков насекомых.
Галактика, обращенная назад NGC 4622, PGC 42701 Центавр Судя по его форме, кажется, что она вращается в направлении, противоположном тому, в котором должна была бы находиться.
Black Eye Galaxy Evil Eye Galaxy, M64, NGC 4826, PGC 44182 COMA Berenices Это выглядит как глаз с темной полосой внизу
Bode. 5318, PGC 28630 Большая Медведица Названа в честь открывшего ее астронома Иоганна Элерта Боде
Галактики бабочек NGC 4567 и 4568, UGC 7776 и 7777, PGC 42064 и 420690 Viaxary 2 Bingor0 Похоже на пару крыльев бабочки.
Cartwheel Galaxy PGC 2248 Sculptor Немного похоже на тележное колесо
Centaurus A Centaurus Named because it’s located in the Centaurus constellation
Cigar Galaxy M82, NGC 3034, UGC 5322, PGC 28655 Ursa Major It is shaped like a cigar
Circinus ESO 97-G13 Circinus Латинское название компаса. Назван в честь одноименного созвездия.
Галактика Вертушка Кома NGC 4254, PGC 39578 Вероники Комы It looks like a paper pinwheel
Comet Galaxy VCC 1217, IC 3418 Sculptor It’s unusually shaped like a comet
Cosmos Redshift 7 Sextans It’s the brightest of the далекие галактики. Он содержит некоторые из самых старых звезд, о которых мы знаем.
Глаз Саурона NGC 4151, UGC 7166, PGC 38739 Venatici Canes Похоже на глаз Саурона из Властелина колец.
Галактика Фейерверков NGC 6946, UGC 11597, PGC 65001 Лебедь Очень яркий и многоцветный.
Хоккейная клюшка galaxy UGC 7907, PGC 42863 Venatici Canes Выглядит как хоккейная клюшка. Это могут быть 3 галактики.
Галактика Хога PGC 54559 Змеи Названа в честь первооткрывателя Арта Хога
Большое Магелланово Облако ESO 56- G 115, PGC 17223 DORADO по имени Фердинанда Магеллана
Lindsay-Shaple в честь его первооткрывателя Эрика Линдсея
Галактика Маленького Сомбреро NGC 7814, UGC 8, PGC 218 Пегас Похоже на сомбреро, но меньше, чем Галактика Сомбреро 9038 PGC 42102, LEDA 42102, VPC 1091 Coma Berenices Named after its discoverer, David Malin
Medusa Merger NGC 4194, UGC 7241, PGC 39068 Ursa Major Named after the snakes in Греческий миф о Медузе
Скульптор Карликовая Галактика PGC 3589 Скульптор Назван так потому, что находится в созвездии Скульптора
Галактики Мышей0042

 NGC 4676, UGC 7938 /7939, PGC 43062 /43065 COMA BERENICES Две галактики с длинными хвостами, которые выглядят как мышь
Маленький Magellan Cloud
Small Magellanic
маленький Magellan Cloud
Small Magellanic
Small Magellanic
. имени Фердинанда Магеллана
Объект Мэйолла APG 148, ВВ 032 Большая Медведица Назван в честь первооткрывателя Николаса Мэйолла
9

9041, Поскольку он выглядит как whirlpool

9041. астрономами, открывшими их.

В наше время, когда каждый день открывается так много новых галактик, новым объектам или галактикам уже нецелесообразно давать собственные имена, поэтому они в основном именуются только буквенно-цифровыми обозначениями. Официальные каталоги поддерживаются и систематизируются Международным астрономическим союзом, многонациональной организацией признанных астрономов и ученых.

Список названий других небесных объектов

Если вы не нашли в этом списке искомые имена, попробуйте другие наши списки имен других небесных объектов. Звезды и созвездия, как правило, имеют более интересные названия, чем галактики.

  • Список названий звезд
  • Список названий созвездий
  • Список названий комет
  • Список детских имен, вдохновленных космосом и астрономией

Список галактик Факты для детей

Kids Encyclopedia Facts

Список галактик и скоплений галактик.

Галактики с именами

Это список галактик, которые хорошо известны по чему-то иному, чем запись в каталоге или списке, или набор координат, или систематическое обозначение.

Млечный Путь0041 Наша собственная галактика. Говорят, что он выглядит как полоса Light
Иголька Galaxy NGC 4565, UGC 7772, PGC 42038 COMA BERENICES по имени из-за его тонкого появления
41. 444, PGC 143 Цет Назван в честь астрономов, которые открыли его вместе
Галактика Вертушка M101, NGC 5457, UGC 8981, PGC 50063

0042

 It looks like a paper pinwheel
Sculptor Galaxy NGC 253, UGCA 13, PGC 2789 Sculptor Named because it’s located in the Sculptor constellation
Sombrero Galaxy M104, NGC 4594, UGC 293, PGC 42407 Virgo Looks like a sombrero
Southern Pinwheel Galaxy M83, NGC 5236, PGC 48082 Hydra Named because it looks similar to the Pinwheel Galaxy
Sunflower Galaxy M63, NGC 5055, PGC 46153, UGC 8334 CANES VENATIC, Поскольку он смотрит бит
, Поскольку он смотрит бит
, Поскольку он смотрит бит
, Поскольку он смотрит бит
.

 Драко У него длинный хвост, как у головастика
Галактика Треугольника NGC 0598, UGC 1117, PGC 5818 Треугольник Консоль Треугольника находится в Треугольнике0042
Whirlpool Galaxy M51A, NGC 5194, UGC 8493, PGC 47404 Canes Venatici, потому что он выглядит как whirlpool

Сообщается, что

Изображение Галактика Созвездие Происхождение названия Примечания
Андромеда Андромеда Андромеда , сокращение от «Галактика Андромеды», получила свое название от области неба, в которой она появляется, созвездия Андромеды. Андромеда — ближайшая к Млечному Пути большая галактика, которая, как ожидается, столкнется с Млечным Путем примерно через 4 миллиарда лет. В конечном итоге они сольются в одну новую галактику под названием Милкомеда.
Галактика Черный глаз Кома Вероники У него есть впечатляющая темная полоса поглощающей пыли перед ярким ядром галактики, из-за чего его прозвали галактикой «Черный глаз» или «Злой глаз».
Галактика Боде Большая Медведица Назван в честь Иоганна Элерта Боде, открывшего эту галактику в 1774 году.
Галактика Колесо Телеги Скульптор Внешний вид похож на колесо телеги со спицами.
Сигарная галактика Большая Медведица По форме напоминает сигару.
Галактика Комета Скульптор Эта галактика названа в честь своего необычного внешнего вида, похожего на комету. Эффект кометы вызван приливной деформацией ее галактического скопления Abell 2667.
Космос Красное смещение 7 Секстаны Название этой галактики основано на измерении красного смещения (z), равного почти 7 (на самом деле z = 6,604). Галактика Космос Красное смещение 7 является самой яркой из далеких галактик (z > 6) и содержит некоторые из самых ранних первых звезд (первое поколение; Население III), которые производили химические элементы, необходимые для более позднего формирования планет и жизни. мы знаем это.
Объект Хоуга Змеиная головка Назван в честь Арта Хога, открывшего эту кольцевую галактику. Это галактика подтипа типа Хога, и на самом деле может быть галактикой с полярным кольцом с кольцом в плоскости вращения центрального объекта.
Большое Магелланово Облако Дорадо / Менса Назван в честь Фердинанда Магеллана Это четвертая по величине галактика в Местной группе, она образует пару с SMC и, согласно недавним исследованиям, может вообще не быть частью системы спутников Млечного Пути.
Малое Магелланово Облако Тукана Назван в честь Фердинанда Магеллана Образует пару с БМО и, согласно недавним исследованиям, может вообще не быть частью системы спутников Млечного Пути.
Объект Мэйолла Большая Медведица Он назван в честь Николаса Мэйолла из Ликской обсерватории, который его открыл. Также называемый VV 32 и Arp 148, это очень своеобразный объект, который, вероятно, представляет собой не одну галактику, а две галактики, столкнувшиеся. Событие в изображениях имеет форму веретена и форму кольца.
Млечный Путь Стрелец (в центре) Появление с Земли галактики – полосы света. Галактика, содержащая Солнце и его Солнечную систему и, следовательно, Землю.
Галактика Вертушка Большая Медведица Внешне похож на вертушку (игрушку).
Галактика Сомбреро Дева Внешне похож на сомбреро.
Галактика подсолнечника Гончие трости Внешне похож на подсолнух.
Галактика Головастик Драко Название происходит от сходства галактики с головастиком. Эта форма возникла в результате приливного взаимодействия, которое вытянуло длинный приливный хвост.
Водоворот галактики Гончие трости Судя по внешнему виду этой гравитационно возмущенной галактики, она выглядит как водоворот.
  • Абелл 1835 IR1916
  • Абелл 2142
  • Галактика Андромеды (M31)
  • Андромеда I
  • Андромеда II
  • Андромеда III
  • Андромеда XIX
  • Галактика бэби-бум
  • Галактика Барнарда (NGC 6822)
  • Галактика Черный глаз (M64)
  • Галактика Боде (M81)
  • Карликовая галактика Большого Пса
  • Галактика Колесо Телеги
  • Галактика Центавр A (NGC 5128)
  • Галактика Circinus
  • Сигарная галактика (M82)
  • GN-z11 (Самая дальняя и старейшая из известных галактик)
  • Объект Хога (кольцевая галактика)
  • ИС 10
  • IC 1101 самая большая известная галактика
  • ИС 1613
  • Большое Магелланово Облако
  • Лев I
  • Лев II
  • ЛГС 3
  • Мессье 49 (NGC 4472)
  • Галактика Мессье 83 Южная Вертушка
  • Мессье 84 (NGC 4374)
  • Мессье 87 (NGC 4486)
  • Мессье 100 (NGC 4321)
  • Млечный Путь – родная галактика Солнечной системы
  • Магеллановы облака
  • NGC185
  • NGC147
  • НГК 205 (М110)
  • НГС 221 (М32)
  • НГК 4526
  • НГК 6822
  • Галактика Вертушка (M101)
  • Малое Магелланово Облако
  • Галактика Сомбреро (M104)
  • Галактика Веретено (M102)
  • Галактика Морская звезда
  • Галактика подсолнечника (M63)
  • Треугольная галактика (M33)
  • UDFy-38135539 (HUDF.