Сколько галактик известно: Считаем звезды и галактики нашей Вселенной

Сколько галактик во Вселенной?

Часть глубокого снимка космоса «Hubble Ultra Deep Field». Все, что вы видите — это галактики.

Совсем недавно, в 1920 годах, знаменитый астроном Эдвин Хаббл сумел доказать, что наш Млечный путь — это не единственная существующая галактика. Сегодня нам уже привычно, что космос заполнен тысячами и миллионами других галактик, на фоне которых наша выглядит совсем крохотной. Но сколько именно галактик во Вселенной находится рядом с нами? Сегодня мы найдем ответ на этот вопрос.

Содержание:

• 1 От одной до бесконечности
  • 1.1 Первые шаги
  • 1.2 Современная картина
  • 1.3 Финальный подсчет

Звучит невероятно, но еще наши прадеды, даже самые ученые, считали наш Млечный Путь метагалактикой — объектом, покрывающим собой всю обозримую Вселенную. Их заблуждение вполне логично объяснялось несовершенством телескопов того времени — даже лучшие из них видели галактики как расплывчатые пятна, из-за чего они поголовно именовались туманностями. Считалось, что из них со временем формируются звезды и планеты, как сформировалась когда-то наша Солнечная система. Эту догадку подтвердило обнаружение первой планетарной туманности в 1796 году, в центре которой находилась звезда. Поэтому ученые считали, что все остальные туманные объекты на небе являются такими же облаками пыли и газа, звезды в которых еще не успели образоваться.

Первые шаги

Естественно, прогресс не стоял на месте. Уже в 1845 году Уильям Парсонс построил исполинский для тех времен телескоп «Левиафан», размер которого приближался к двум метрам. Желая доказать, что «туманности» на самом деле состоят из звезд, он серьезно приблизил астрономию к современному понятию галактики. Ему удалось впервые заметить спиралевидную форму отдельных галактик, а также обнаружить в них перепады светимости, соответствующие особенно крупным и ярким звездным скоплениям.

Даже на снимках мощных космических телескопов галактики часто расплывчаты

Однако споры продлились аж до XX века. Хотя в прогрессивном ученом обществе уже было принято считать, что существует множество других галактик кроме Млечного Пути, официальной академической астрономии нужны были неопровержимые доказательства этого. Поэтому взоры телескопов со всего мира на ближайшую к нам большую галактику, раньше тоже принятой за туманность — галактику Андромеды.

В 1888 году Исааком Робертсом была сделана первая фотография Андромеды, а на протяжении 1900–1910 годов были получены дополнительные снимки. На них видны и яркое галактическое ядро, и даже отдельные скопления звезд. Но низкое разрешение снимков допускало погрешности. То, что было принято за звездные кластеры, могло быть и туманностями, и попросту несколькими звездами, «слипшимися» в одну во время выдержки снимка. Но окончательно решения вопроса было не за горами.

Первая фотография галактики Андромеды, 1888 год

Современная картина

В 1924 году, пользуясь телескопом-рекордсменом начала столетия, Эдвину Хабблу удалось более-менее точно оценить расстояние к галактике Андромеды. Оно оказалось настолько огромным, что полностью исключало принадлежность объекта к Млечному Пути (притом, что оценка Хаббла была в три раза меньше современной). Еще астроном обнаружил в «туманности» множество звезд, что явно подтверждало галактическую природу Андромеды. В 1925 году, вопреки критике коллег, Хаббл представил результаты своей работы на конференции Американского астрономического сообщества.

Это выступление дало начало новому периоду в истории астрономии — ученые «переоткрывали» туманности, присваивая им звания галактик, и открывали новые. В этом им помогли наработки самого Хаббла — например, открытие красного смещения. Число известных галактик росло с постройкой новых телескопов и запуском новых — например, начала широкого применения радиотелескопов после Второй Мировой.

Однако вплоть до 90-х годов XX века человечество оставалось в неведении о настоящем количестве окружающих нас галактик. Атмосфера Земли препятствует даже самым большим телескопам получить точную картину — газовые оболочки искажают изображение и поглощают свет звезд, закрывая от нас горизонты Вселенной. Но ученые сумели обойти эти ограничения, запустив космический телескоп «Хаббл», названный в честь уже знакомого вам астронома.

Телескоп Хаббл на околоземной орбите

Благодаря этому телескопу люди впервые увидели яркие диски тех галактик, которые раньше казались мелкими туманностями. А там, где небо раньше казалось пустым, обнаружились миллиарды новых — и это не преувеличение. Однако дальнейшие исследования показали: даже тысячи миллиардов звезд, видимых «Хабблу» — это минимум десятая часть от их настоящего количества.

Финальный подсчет

И все же, сколько именно галактик существует во Вселенной? Сразу предупрежу, что считать придется нам вместе — такие вопросы обычно мало интересуют астрономов, так как лишены научной ценности. Да, они каталогизируют и отслеживают галактики — но лишь для более глобальных целей вроде изучения крупномасштабной структуры Вселенной.

Однако найти точное число никто не берется. Во-первых, наш мир бесконечен, из-за чего ведение полного списка галактик проблематично и лишено практического смысла. Во-вторых, чтобы сосчитать даже те галактики, что находятся в пределах видимой Вселенной, астроному не хватит всей жизни. Даже если он проживет 80 лет, считать галактики начнет с рождения, а на обнаружение и регистрацию каждой галактики будет тратить не больше секунды, астроном найдет лишь более 2 миллиардов объектов — куда меньше, чем существует галактик на самом деле.

Сравнительные масштабы снимка Ultra Deep Field

Для определения примерного числа возьмем какое-то из высокоточных изучений космоса — например, «Ultra Deep Field» телескопа «Хаббл» от 2004 года. На участке, равному 1/13000000 всей площади неба, телескоп сумел обнаружить 10 тысяч галактик. Учитывая то, что другие глубокие исследования того времени показывали схожую картину, мы можем усреднить результат. Следовательно, в пределах чувствительности «Хаббла» мы видим 130 миллиардов галактик со всей Вселенной.

Однако это еще не все. После «Ultra Deep Field» было сделано множество других снимков, которые добавляли новые детали. Причем не только в видимом спектре света, которым оперирует «Хаббл», но и в инфракрасном и рентгеновском. Состоянием на 2014 год, в радиусе 14 миллиардов световых лет нам доступно 7 триллионов 375 миллиардов галактик.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 39873

Запись опубликована: 31.03.2016
Автор: Виталий Патинскас

Сколько галактик во Вселенной известно современному человеку? Сколько галактик во вселенной

Наши предки думали, что Земля — это и есть весь Мир, а Солнце и Луна крутятся вокруг планеты. С развитием науки эти границы расширялись, сначала до пределов Солнечной системы, затем до Галактики Млечный Путь. Сегодня перед учеными стоят более сложные вопросы: где проходит граница Вселенной и сколько существует Галактик?

То, что “туманности”, которые видели астрономы в ночном небе – это другие галактики, не имеющие никакого отношения к нашей родной, ученые поняли лишь в 20-е годы прошлого века.

Важнейшую роль в этом открытии сыграл один из основоположников современной астрономии американец Эдвин Хаббл, в честь которого и был назван главный космический телескоп NASA Hubble.

Стоит также отметить, что вплоть до начала XXI века галактиками было принято считать скопления с числом звёзд в диапазоне от нескольких миллионов до десятков и даже сотен триллионов. Последних относят к категории “галактик-супергигантов”, но, помимо них, в космосе имеются и куда более крупные структуры! В частности, учёными выявлены многочисленные “галактические скопления” – группы гравитационно связанных друг с другом сотен галактик, “сверхскопления” – галактические суперкластеры, объединяющие “обычные” скопления, и, наконец, “мега-монстры” – галактические нити (другое их название – “великие стены”), простирающиеся в космическом пространстве на сотни миллионов и даже несколько миллиардов световых лет комплексные структуры, в состав которых входят сотни галактических кластеров и суперкластеров, а также разделяющих их пустот.

Более того, относительно недавно астрономы стали находить и куда более мелкие галактические сообщества, например, в 2003 году были обнаружены микрогруппы (так называемые «ультракомпактные карликовые галактики»), объединяющие всего лишь несколько сотен звёзд. Таким образом, в настоящее время наблюдается сильная разноголосица мнений как в вопросе определения чётких физических границ между галактиками и «галактическими скоплениями», так и относительно того, можно ли количественно ограничить минимально допустимое число звёздных систем, входящих в состав отдельно взятой галактики.

Не так всё просто и с научной классификацией основных типов и видов галактик, точнее, их форм и пространственных очертаний.

Первую серьёзную попытку рассортировать галактики предпринял всё тот же Эдвин Хаббл, составивший в 20-30-е годы прошлого века специальную диаграмму, получившую затем название «камертон Хаббла». Все галактики он поделил на четыре основных типа – эллиптические
(с вытянутой сферической формой), спиральные
(дисковидные галактики, похожие на плоские блины и обладающие несколькими отростками-завихрениями – наш Млечный Путь относится именно к этой категории), линзовидные
(схожие по форме со спиральными, но без рукавов-отростков) и «неправильные»
, то есть, не поддающиеся чёткой визуальной классификации. Сам Хаббл полагал, что все эти типы плавно перетекают друг в друга со временем, причём, самыми древними являются эллиптические, а прочие образовались позднее вследствие пространственных мутаций. Соответственно, его схема выглядела как вилка-камертон с двумя зубцами: на его ножке-основании были эллиптические галактики, а на зубцах-продолжениях – линзовидные и спиральные, тогда как «неправильные» были вообще обозначены отдельно.

Эта его исходная версия впоследствии подверглась серьёзной коррекции и была дополнена множеством промежуточных и переходных типов. Более того, учёные в настоящее время полагают, что никакой эволюционной логики в развитии различных форм галактик, по всей видимости, вообще не было. Так, на ранних этапах расширения Вселенной могли образовываться как эллиптические, так и спиральные/линзовидные галактики, а, согласно одной из популярных гипотез, большинство самых древних галактик и вовсе обладали неправильными очертаниями.

Стоит отметить, что много новой информации о разных формах и возрастах разбросанных по Вселенной галактик было получено совсем недавно – в 90-е годы прошлого и в начале нынешнего века, и большая заслуга в этом принадлежит космическому телескопу Hubble, запущенному на околоземную орбиту в 1990 году. За 20 с лишним лет Hubble сделал огромное количество снимков отдалённых звёздных скоплений и выявил в ряде регионов Вселенной тысячи неизвестных ранее галактик.

В последней по времени исследовательской программе Frontier Fields с помощью телескопа Hubble изучаются наиболее древние участки звёздного неба. И в конце 2015 год после анализа очередной серии снимков Hubble и другого космического телескопа Spitzer, американскими астрономами была идентифицирована самая древняя на сегодня галактика, которая, по-видимому, образовалась спустя всего 400 миллионов лет после Большого Взрыва.

Как рождаются галактики?

Несмотря на огромный прогресс, достигнутый галактической астрономией во второй половине ХХ и в начале XXI веков, пока остаётся нерешённым целый ряд фундаментальных проблем, относящихся прежде всего к физическим механизмам образования и последующего развития этих крупномасштабных космических структур.

Согласно современным расчётам, предполагаемый возраст Вселенной, то есть, время, прошедшее с момента Большого Взрыва, составляет порядка 13 млрд 800 млн лет. В настоящее время учёные полагают, что первые галактики во Вселенной стали формироваться через несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва. Причём ещё совсем недавно считалось, что этот процесс был запущен позднее, – примерно спустя миллиард лет с момента «начала времён».

Благодаря быстрому совершенствованию научной аппаратуры в эпоху ИКТ-революции астрономам удалось отмотать ленту истории Вселенной далеко назад, однако даже самые мощные на сегодня телескопы пока не в состоянии разглядеть свет от очень тусклых космических объектов, образовавшихся на самых ранних этапах её эволюции.

Поэтому учёным-теоретикам приходится по большей части заниматься построением различных гипотез и математических моделей, объясняющих специфику галактогенеза. В принципе, современные компьютерные технологии уже позволяют детально просчитывать различные физические сценарии этого процесса, но для того, чтобы получить правильную картинку, сначала необходимо, как минимум, разобраться с тем, что из себя представляет пресловутая тёмная материя. Тёмная материя, по-видимому, является ключевой участницей галактогенеза, и без чёткого понимания её роли в этом процессе учёным едва ли удастся разработать по-настоящему эффективные и работающие компьютерные модели. Ещё один непонятный элемент этой головоломки – чёрные дыры, а точнее степень их участия в рождении и дальнейшем росте галактик. По предположениям учёных, эти колоссальные сгустки материи скрываются в центральных зонах большинства галактик.

Пока же наиболее популярной среди теоретиков считается гипотеза, согласно которой в результате сверхбыстрого расширения молодой Вселенной в ней в большом количестве накапливались разнородные сгустки (комки) материи, которые постепенно под действием взаимной гравитации объединялись друг с другом во всё более массивные структуры (сначала – в отдельные звёзды, а затем – в звёздные скопления-зародыши будущих галактик). Особое внимание в схеме галактогенеза уделяется и возможным сценариям участия в этом процессе тёмной материи, которая, скорее всего, выступала в качестве основного цементрирующего материала, гравитационно удерживающего новообразования, возникавшие в различных регионах Вселенной.

Съемки в прямом эфире

Одним из важнейших научных направлений является исследование процессов слияния и объединения друг с другом зрелых галактик, наблюдаемых нашими приборами «в реальном времени» (разумеется, с поправкой на тот очевидный факт, что приборы наблюдения, фиксируя сигналы, приходящие к нам на Землю, видят эти объекты такими, какими они были в очень далёком прошлом).

На протяжении нескольких миллиардов лет после Большого Взрыва сформировавшиеся галактики различных форм и видов регулярно наращивали свою массу и объём, по большей части засасывая из окружающего космического пространства газ и пылевые частицы. Однако постепенно этот «ничейный материал» во Вселенной стал дефицитным и средние темпы увеличения массы звёздного вещества в зрелых галактиках резко упали. Поэтому главным ресурсом пополнения запасов вещества галактик на поздних этапах эволюции оказались ближайшие к ним звёздные скопления меньшего размера.

Карликовая эллиптическая галактика в созвездии Стрельца – одна из двух неудачливых соседок Млечного Пути, которую наша галактика постепенно вбирает в себя, кормясь поставляемым извне новым сырьём. Вторая известная науке её жертва – ещё одна мини-галактика в созвездии Большого Пса, которую Млечный Путь уже почти полностью переварил: согласно данным астрономических наблюдений, от неё к настоящему времени остались лишь «рожки да ножки» (звёзды, сохранившиеся в её бывшей центральной зоне-ядре). В более же древние времена, по оценкам учёных, Млечный Путь успел успешно полакомиться как минимум восемью другими мелкими галактиками. Однако, в отдалённом будущем, примерно через 4 миллиарда лет, нашей галактике предстоит весьма нелицеприятная встреча с ещё более крупным, чем она, соседом, – галактикой Андромеды. По расчётам теоретиков, по прошествии ещё двух миллиардов лет после этого сближения Млечный путь и Андромеда должны слиться в одну большую эллиптичесую галактику.

Все когда-нибудь задумывались над тем, насколько велик и неизведан мир вокруг нас. Будучи частью неизмеримо огромной Вселенной, мы нередко и с любопытством задаем себе вопросы: «Насколько велика Вселенная?», «Из чего она состоит?», «Есть ли разумная жизнь, кроме нас?», «Сколько галактик во Вселенной?» и многие другие.

Эта статья стремится ответить на некоторые из них и расширить общие знания и представления о Вселенной и ее составляющих частях и системах.

Вселенная

Вселенная включает в себя все, что существует. От космической пыли до звезд-гигантов; от мельчайших атомов водорода до субъективных идей и абстрактных понятий. Все, что находится и функционирует в пространстве, является частью Вселенной.

Ее изучают разные науки. Физика, астрономия и космология — пионеры в изучении Вселенной в объективной реальности. Именно они пытаются дать ответы на вопрос о том, из чего состоит космос или сколько существует галактик во Вселенной. Философия с первых своих дней изучает Вселенную в субъективной реальности. Мать всех наук волнует не то, сколько галактик во Вселенной, а то, как она и ее восприятие влияют на нашу жизнь и развитие.

Учитывая невероятные размеры Вселенной и массу тел и веществ, находящихся в ней, неудивительно, что мы накопили огромное количество знаний; также неудивительно и то, что гораздо большее количество вопросов остается без ответа. Лишь небольшая часть Вселенной в определенный момент времени поддается физическому изучению, об остальном мы можем только догадываться. Прошлое и будущее Вселенной — лишь предположения и предсказания, а ее настоящее открыто нам лишь на крохотную долю.

Что мы точно знаем о ней?

Мы абсолютно уверены в том, что Вселенная огромна, и с большой долей вероятности можем утверждать, что она неизмерима. Для измерения расстояний между космическими объектами используется совершенно «вселенская» единица — световой год. Это расстояние, которое луч света способен преодолеть за год.

Вещество, из которого состоит Вселенная, окружает нашу планету как минимум на расстоянии 93 миллиардов световых лет. Для сравнения, наша галактика занимает место, которое можно преодолеть за 100 тысяч световых лет.

Ученые разделяют космическое вещество на скопление атомов — понятную и изученную физическую материю, которую называют также барионным веществом. Однако большую часть Вселенной занимает неизученная темная энергия, свойства которой неизвестны ученым. Также немалую часть видимого пространства Вселенной занимает темная или скрытая масса, которую ученые называют невидимым веществом.

Скопление барионного вещества образует звезды, планеты и другие космические тела, которые, в свою очередь, образуют галактики. Последние находятся в движении и удаляются друг от друга. Ответить на вопрос о том, сколько галактик во Вселенной, с точностью невозможно.

Что мы можем только предполагать?

Прошлое Вселенной и процесс ее образования точно неизвестны. Ученые предполагают, что возраст Вселенной составляет почти 14 миллиардов лет, и образовалась она после расширения сконцентрированного горячего вещества, которое в космологии называется Теорией Большого взрыва.

Все, на чем основываются главные теоретические модели эволюции Вселенной, ученые получают путем наблюдения за видимой нам ее частью. Насколько верна любая из ныне существующих моделей, доказать невозможно. Большинство ученых соглашаются с теорией расширения Вселенной — после «большого взрыва» космическое вещество продолжает свое движение от его центра.

Стоит помнить, что все эти модели — теоретические, и протестировать их на практике невозможно в силу множества причин. Поэтому стоит сконцентрироваться на доступных и проверенных знаниях, которые отвечают на вопросы о том, сколько звезд в галактике, и сколько галактик во Вселенной. Фото, сделанное с помощью современных технологий, под названием Хаббл (от Hubble Ultra Deep Field), позволяет увидеть расположение множества галактик на небольшой видимой части неба.

Что такое галактика?

Галактика — это скопление звезд, газа, пыли и скрытой массы. Гравитационное взаимодействие барионного вещества и темной космической массы объединяет галактику в плотно связанную группу космических тел. Галактики передвигаются с определенной скоростью, что подтверждает теорию расширения Вселенной, однако гравитационный центр галактики не позволяет движению Вселенной влиять на ее формирование. Все тела в галактике вращаются вокруг гравитационного центра.

Галактики могут быть различных типов, размеров и состоять из множества систем. Нет единого ответа на вопрос о том, сколько галактик во Вселенной, поскольку вариант существования двух идентичных галактик маловероятен. По типу они разделяются на:

• эллиптические;
• спиральные;
• линзовидные;
• с перемычкой;
• неправильные.

По размеру галактики классифицируют как карликовые, средние, большие и гигантские. Однозначного ответа на вопрос о том, сколько систем в галактике, не существует, поскольку количество систем и звездных скоплений зависит от множества различных факторов, таких как гравитационное поле звезд, размер галактики, и многих других.

Масштабы галактик

Каждая галактика состоит из звездных систем, скоплений и межзвездных облаков. Несколько соседних галактик могут притягиваться друг к другу и образуют местную группу. В ней может быть от трех до 30 галактик различных типов и размеров.

Скопления местных групп, в свою очередь, формируют огромные звездные облака, которые называются сверхскоплениями галактик. Гравитационная взаимозависимость галактик по отношению к соседям из местной группы, так же как и из сверхскопления, основывается на взаимодействии атомов барионного вещества со скрытой материей.

Млечный Путь

Наша родная галактика — Млечный Путь — представляет собой спираль в форме диска с перемычкой. Ядро галактики составляют старые звезды — красные гиганты. Местную группу Млечный Путь разделяет с двумя соседними галактиками: туманностью Андромеды и галактикой Треугольника. Сверхскопление, к которому они принадлежат, называется Сверхскоплением Девы.

В местной группе Млечного Пути, кроме трех больших галактик, находится около 40 карликовых галактик-спутников, которые притягиваются более сильными гравитационными полями своих больших соседей. Черных дыр и пространств темной материи в сверхскоплении Девы может быть столько же, сколько галактик. В Млечном Пути абсолютно точное количество звезд неизвестно, но по самым приблизительным подсчетам их 200 миллиардов. Диаметр млечного пути составляет сто тысяч световых лет, а средняя толщина диска — тысяча световых лет.

Самые молодые звезды и их скопления находятся ближе к поверхности диска, в то время как центром ядра галактики, по предположениям ученых, является огромная черная дыра, вокруг которой очень высокая концентрация звезд. Главная звезда нашей системы — Солнце — расположена ближе к поверхности диска.

Солнечная система

Возраст Солнечной системы составляет 4,5 миллиарда лет, и расположена она в форме диска. Самым тяжелым элементом системы является ее центр — Солнце, на него приходится почти вся масса, что и обуславливает сильное гравитационное притяжение. Восемь планет, вращающихся вокруг него, составляют всего 0,14% от общей массы системы. Земля принадлежит к четырем маленьким планетам земной группы, наряду с Марсом, Венерой и Меркурием. Остальные планеты называются газовыми гигантами, поскольку состоят в большей мере из газов.

Окружающее нас космическое пространство – это не просто одинокие звезды, планеты, астероиды и кометы, сверкающие на ночном небосклоне. Космос представляет собой огромную систему, где все находится в тесном взаимодействии друг с другом. Планеты группируются вокруг звезд, которые в свою очередь собираются в скопление или в туманность. Эти образования могут быть представлены одиночными светилами, а могут и насчитывать сотни, тысячи звезд, формируя уже более масштабные вселенские образования – галактики. Наша звездная страна, галактика Млечный путь, является только малой частью бескрайней Вселенной, в которой помимо этого существуют и другие галактики.

Звездное небо

Вселенная постоянно находится в движении. Любой объект в космосе входит в состав той или иной галактики. Следом за звездами перемещаются и галактики, каждая из которых имеет свои размеры, определенное место в плотном вселенском строю и свою траекторию движения.

Какова реальная структура Вселенной?

Долгое время научные представления человечества о космосе строились вокруг планет Солнечной системы, звезд и черных дыр, населяющих наш звездный дом – галактику Млечный путь. Любой другой галактический объект, обнаруживаемый в космосе с помощью телескопов, автоматически вносился в структуру нашего галактического пространства. Соответственно отсутствовали представления о том, что Млечный Путь — не единственное вселенское образование.

Эдвин Хаббл

Ограниченные технические возможности не позволяли заглянуть дальше, за пределы Млечного Пути, где по устоявшемуся мнению начинается пустота. Только в 1920 году американский астрофизик Эдвин Хаббл сумел найти доказательства того, что Вселенная значительно больше и наряду с нашей галактикой в этом огромном и бескрайнем мире существуют другие, большие и маленькие галактики. Реальной границы Вселенной не существует. Одни объекты расположены к нам достаточно близко, всего несколько миллионов световых лет от Земли. Другие наоборот, расположены в дальнем углу Вселенной, пребывая вне зоны видимости.

Прошло почти сто лет и количество галактик сегодня уже оценивается в сотни тысяч. На этом фоне наш Млечный путь выглядит совсем не таким огромным, если не сказать, совсем крохотным. Сегодня уже обнаружены галактики, размеры которых трудно поддаются даже математическому анализу. К примеру, самая большая галактика во Вселенной IC 1101 имеет диаметр 6 миллионов световых лет и состоит из более 100 триллионов звезд. Этот галактический монстр находится на расстоянии более миллиарда световых лет от нашей планеты.

Сравнение размеров

Структура такого огромного образования, каковым является Вселенная в глобальном масштабе, представлена пустотой и межзвездными образованиям — волокнами. Последние в свою очередь делятся на сверхскопления, межгалактические скопления и галактические группы. Самым малым звеном этого огромного механизма является галактика, представленная многочисленными звездными скоплениями — рукавами и газовыми туманностями. Предполагается, что Вселенная постоянно расширяется, заставляя тем самым двигаться галактики с огромной скоростью по направлению от центра Вселенной к периферии.

Если представить, что мы наблюдаем за космосом из нашей галактики Млечный Путь, которая якобы находится в центре мироздания, то крупномасштабная модель структуры Вселенной будет иметь следующий вид.

Структура Вселенной

Темная материя — она же пустота, сверхскопления, скопления галактик и туманности — это все последствия Большого взрыва, который положил начало образованию Вселенной. В течение миллиарда лет происходит трансформация ее структуры, меняется форма галактик, так как одни звезды исчезают, поглощенные черными дырами, а другие наоборот, трансформируются в сверхновые, становясь новыми галактическими объектами. Миллиарды лет назад в расположение галактик было совсем другое, чем мы наблюдаем сейчас. Так или иначе, на фоне постоянных астрофизических процессов, происходящих в космосе, можно сделать определенные выводы о том, что наша Вселенная имеет не постоянную структуру. Все космические объекты находятся в постоянном движении, меняя свое положение, размеры и возраст.

Телескоп Хаббл

На сегодняшний день благодаря телескопу Хаббл удалось обнаружить месторасположение наиболее близких к нам галактик, установить их размеры и определить местоположение относительного нашего мира. Стараниями астрономов, математиков и астрофизиков составлена карта Вселенной. Выявлены одиночные галактики, однако в большинстве своем, такие крупные вселенские объекты группируются по несколько десятков в группе. Средний размер галактик в такой группе составляет 1-3 млн. световых лет. Группа, к которой относится наш Млечный Путь, насчитывает 40 галактик. Помимо групп в межгалактическом пространстве имеется огромное количество карликовых галактик. Как правило, такие образования являются спутниками более крупных галактик, как наш Млечный путь, Треугольник или Андромеда.

Состав Вселенной

Шаги на пути изучения Вселенной

Современная карта Вселенной позволяет нам не только определить свое местоположение в космосе. Сегодня, благодаря наличию мощных радиотелескопов и техническим возможностям телескопа Хаббл, человек сумел не только приблизительно подсчитать количество галактик во Вселенной, но и определить их типы и разновидности. Еще в 1845 году британский астроном Уильям Парсонс, с помощью телескопа исследуя облака газа, сумел выявить спиралевидную природу строения галактических объектов, акцентируя внимания на том, что в разных областях яркость звездных скоплений может быть большей или меньшей.

Сто лет назад Млечный Путь считался единственной известной галактикой, хотя математически было доказано наличие других межгалактических объектов. Свое название наш космический двор получил еще в глубокой древности. Древние астрономы глядя на мириады звезд на ночном небе, заметили характерную особенность их расположения. Основное скопление звезд было сосредоточено вдоль мнимой линии, напоминающей дорожку из разбрызганного молока. Галактика Млечный Путь, небесные светила другой хорошо знакомой галактики Андромеда являются самыми первыми вселенскими объектами, с которых началось изучение космического пространства.

Звездные соседи

Галактики с перемычкой

С перемычкой галактики встречаются значительно реже. На них приходится примерно половины всех спиральных галактик. В отличие от спиральных образований, в таких галактиках начало берется из перемычки, называемой баром, вытекающей из двух самых ярких звезд, расположенных в центре. Ярким примером такого образования является наш Млечный Путь и галактика Большое Магелланово Облако. Ранее это образование относили к неправильным галактикам. Появление перемычки является на данный момент одной из основных областей исследования в современной астрофизике. По одной из версий, близко расположенная черная дыра высасывает и поглощает газ из соседних звезд.

Самые красивые галактики во Вселенной относятся к типу спиральных и неправильных галактик. Одной из самых красивых является галактика Водоворот, расположенная в небесном созвездии Гончие Псы. В данном случае отчетливо видны центр галактики и спирали, вращающиеся в одном направлении. Неправильные галактики представляют собой хаотически расположенные сверхскопления звезд, не имеющие четкой структуры. Ярким примером такого образования является галактика под номером NGC 4038, расположенная в созвездии Ворон. Здесь наряду с огромными газовыми облаками и туманностями можно увидеть полное отсутствие порядка в расположении космических объектов.

Галактика Водоворот

Выводы

Изучать Вселенную можно бесконечно. Каждый раз, с появлением новых технических средств, человек приоткрывает завесу космоса. Галактики являются самыми непостижимыми для человеческого разума объектами в космическом пространстве, как с психологической точки зрения, так и оглядываясь на науку.

Окружающее нас космическое пространство – это не просто одинокие звезды, планеты, астероиды и кометы, сверкающие на ночном небосклоне. Космос представляет собой огромную систему, где все находится в тесном взаимодействии друг с другом. Планеты группируются вокруг звезд, которые в свою очередь собираются в скопление или в туманность. Эти образования могут быть представлены одиночными светилами, а могут и насчитывать сотни, тысячи звезд, формируя уже более масштабные вселенские образования – галактики. Наша звездная страна, галактика Млечный путь, является только малой частью бескрайней Вселенной, в которой помимо этого существуют и другие галактики.

Вселенная постоянно находится в движении. Любой объект в космосе входит в состав той или иной галактики. Следом за звездами перемещаются и галактики, каждая из которых имеет свои размеры, определенное место в плотном вселенском строю и свою траекторию движения.

Какова реальная структура Вселенной?

Долгое время научные представления человечества о космосе строились вокруг планет Солнечной системы, звезд и черных дыр, населяющих наш звездный дом – галактику Млечный путь. Любой другой галактический объект, обнаруживаемый в космосе с помощью телескопов, автоматически вносился в структуру нашего галактического пространства. Соответственно отсутствовали представления о том, что Млечный Путь — не единственное вселенское образование.

Ограниченные технические возможности не позволяли заглянуть дальше, за пределы Млечного Пути, где по устоявшемуся мнению начинается пустота. Только в 1920 году американский астрофизик Эдвин Хаббл сумел найти доказательства того, что Вселенная значительно больше и наряду с нашей галактикой в этом огромном и бескрайнем мире существуют другие, большие и маленькие галактики. Реальной границы Вселенной не существует. Одни объекты расположены к нам достаточно близко, всего несколько миллионов световых лет от Земли. Другие наоборот, расположены в дальнем углу Вселенной, пребывая вне зоны видимости.

Прошло почти сто лет и количество галактик сегодня уже оценивается в сотни тысяч. На этом фоне наш Млечный путь выглядит совсем не таким огромным, если не сказать, совсем крохотным. Сегодня уже обнаружены галактики, размеры которых трудно поддаются даже математическому анализу. К примеру, самая большая галактика во Вселенной IC 1101 имеет диаметр 6 миллионов световых лет и состоит из более 100 триллионов звезд. Этот галактический монстр находится на расстоянии более миллиарда световых лет от нашей планеты.

Структура такого огромного образования, каковым является Вселенная в глобальном масштабе, представлена пустотой и межзвездными образованиям — волокнами. Последние в свою очередь делятся на сверхскопления, межгалактические скопления и галактические группы. Самым малым звеном этого огромного механизма является галактика, представленная многочисленными звездными скоплениями — рукавами и газовыми туманностями. Предполагается, что Вселенная постоянно расширяется, заставляя тем самым двигаться галактики с огромной скоростью по направлению от центра Вселенной к периферии.

Если представить, что мы наблюдаем за космосом из нашей галактики Млечный Путь, которая якобы находится в центре мироздания, то крупномасштабная модель структуры Вселенной будет иметь следующий вид.

Темная материя — она же пустота, сверхскопления, скопления галактик и туманности — это все последствия Большого взрыва, который положил начало образованию Вселенной. В течение миллиарда лет происходит трансформация ее структуры, меняется форма галактик, так как одни звезды исчезают, поглощенные черными дырами, а другие наоборот, трансформируются в сверхновые, становясь новыми галактическими объектами. Миллиарды лет назад в расположение галактик было совсем другое, чем мы наблюдаем сейчас. Так или иначе, на фоне постоянных астрофизических процессов, происходящих в космосе, можно сделать определенные выводы о том, что наша Вселенная имеет не постоянную структуру. Все космические объекты находятся в постоянном движении, меняя свое положение, размеры и возраст.

На сегодняшний день благодаря телескопу Хаббл удалось обнаружить месторасположение наиболее близких к нам галактик, установить их размеры и определить местоположение относительного нашего мира. Стараниями астрономов, математиков и астрофизиков составлена карта Вселенной. Выявлены одиночные галактики, однако в большинстве своем, такие крупные вселенские объекты группируются по несколько десятков в группе. Средний размер галактик в такой группе составляет 1-3 млн. световых лет. Группа, к которой относится наш Млечный Путь, насчитывает 40 галактик. Помимо групп в межгалактическом пространстве имеется огромное количество карликовых галактик. Как правило, такие образования являются спутниками более крупных галактик, как наш Млечный путь, Треугольник или Андромеда.

До недавнего времени самой маленькой галактикой во Вселенной считалась карликовая галактика «Segue 2», находящаяся в 35 килопарсеках от нашей звезды. Однако в 2018 году японскими учеными-астрофизиками была выявлена еще меньшая по размеру галактика — Virgo I, которая является спутником Млечного Пути и находится на расстоянии 280 тыс. световых лет от Земли. Однако ученые считают, что это не предел. Высокая вероятность того, что существуют галактики куда более скромных размеров.

За группами галактик идут скопления, области космического пространства в которых существует до сотни галактик различных видов, форм и размеров. Скопления имеют колоссальные размеры. Как правило, диаметр такого вселенского образования составляет несколько мегапарсек.

Отличительной чертой структуры Вселенной является ее слабая изменчивость. Несмотря на громадные скорости, с которыми движутся галактики во Вселенной, все они остаются в составе одного скопления. Здесь действует принцип сохранения положение частиц в пространстве, на которые действует темная материя, образовавшаяся в результате большого взрыва. Предполагается, что находясь под воздействием этих пустот, заполненных темной материей, скопления и группы галактик продолжают миллиарды лет двигаться в одном направлении, соседствуя друг с другом.

Самые крупные образования во Вселенной — галактические сверхскопления, которые объединяют группы галактик. Самое известное сверхскопление — Великая Стена Клоуна, объект вселенского масштаба, растянувшийся в длину на 500 млн. световых лет. Толщина этого сверхскопления составляет 15 млн. световых лет.

В нынешних условиях космические аппараты и техника не позволяют нам рассмотреть Вселенную на всю ее глубину. Нам под силу обнаружить только сверхскопления, скопления и группы. Помимо этого наш космос имеет гигантские пустоты, пузыри темной материи.

Шаги на пути изучения Вселенной

Современная карта Вселенной позволяет нам не только определить свое местоположение в космосе. Сегодня, благодаря наличию мощных радиотелескопов и техническим возможностям телескопа Хаббл, человек сумел не только приблизительно подсчитать количество галактик во Вселенной, но и определить их типы и разновидности. Еще в 1845 году британский астроном Уильям Парсонс, с помощью телескопа исследуя облака газа, сумел выявить спиралевидную природу строения галактических объектов, акцентируя внимания на том, что в разных областях яркость звездных скоплений может быть большей или меньшей.

Сто лет назад Млечный Путь считался единственной известной галактикой, хотя математически было доказано наличие других межгалактических объектов. Свое название наш космический двор получил еще в глубокой древности. Древние астрономы глядя на мириады звезд на ночном небе, заметили характерную особенность их расположения. Основное скопление звезд было сосредоточено вдоль мнимой линии, напоминающей дорожку из разбрызганного молока. Галактика Млечный Путь, небесные светила другой хорошо знакомой галактики Андромеда являются самыми первыми вселенскими объектами, с которых началось изучение космического пространства.

Наш Млечный Путь имеет полный набор всех галактических объектов, который должна иметь нормальная галактика. Здесь присутствуют скопления и группы звезд, общее число которых примерно составляет 250-400 млрд. Имеются в нашей галактике облака газа, образующего рукава, присутствуют свои черные дыры и солнечные системы, подобные нашей.

Вместе с тем, Млечный Путь, как и Андромеда с Треугольником, являются только малой частью Вселенной, входящей в местную группу сверхскопления под названием Дева. Наша галактика имеет форму спирали, где основная масса звездных скоплений, облака газа и другие космические объекты двигаются вокруг центра. Диаметр внешней спирали составляет 100 тыс. световых лет. Млечный Путь — по космическим меркам не большая галактика, масса которой составляет 4,8х1011 Mʘ. В одном из рукавов Ориона Лебедя находится и наше Солнце . Расстояние от нашей звезды до центра Млечного Пути составляет 26 000 ± 1 400 св. лет.

Долгое время считалось, что одна из самых популярных среди астрономов туманность Андромеды является частью нашей галактики. Последующие исследования этой части космоса дали неопровержимые доказательства того, что Андромеда является самостоятельной галактикой, причем значительно крупнее, чем Млечный Путь. Полученные с помощью телескопов снимки показали, что Андромеда имеет собственное ядро. Здесь также присутствуют скопления звезд и имеются свои туманности, двигающиеся по спирали. Каждый раз астрономы пытались все глубже и глубже заглянуть внутрь Вселенной, исследуя обширные области космического пространства. Количество звезд в этом вселенском гиганте оценивается в 1 триллион.

Стараниями Эдвина Хаббла удалось установить примерное расстояние до Андромеды, которая никак не могла быть частью нашей галактики. Эта была первая галактика, которая подверглась такому пристальному изучению. Последующие годы дали новые открытия в области исследования межгалактического пространства. Более тщательно изучалась та часть галактики Млечный Путь, в которой находится наша Солнечная система. С середины XX века стало ясно, что помимо нашего Млечного Пути и хорошо известной Андромеды, в космосе имеется огромное количество других образований вселенского масштаба. Однако для порядка требовалось упорядочить космическое пространство. Если звезды, планеты и другие космические объекты поддавались классификации, то с галактиками дело обстояло сложнее. Сказывались огромные размеры исследуемых областей космического пространства, которые не только было трудно изучить визуально, но и оценить на уровне человеческой природы.

Типы галактик в соответствии с принятой классификацией

Хаббл первый решился на такой шаг, сделав в 1962 году попытку логическим путем классифицировать известные на тот момент галактики. Классификация осуществлялась на основании формы исследуемых объектов. В результате Хабблу удалось расставить все галактики по четырем группам:

• наиболее распространенным типом являются спиральные галактики;
• далее следуют эллиптические спиральные галактики;
• с перемычкой (бар) галактики;
• неправильные галактики.

Следует отметить, что наш Млечный Путь относится к типичным спиральным галактикам, однако есть одно «но». С недавнего времени выявлено наличие перемычки — бара, который присутствует в центральной части образования. Другими словами наша галактика берет свое начало не с галактического ядра, а вытекает из перемычки.

Традиционно спиральная галактика выглядит в форме диска спиралевидной плоской формы, в котором обязательно присутствует яркий центр – ядро галактики. Таких галактик больше всего во Вселенной и обозначаются они латинской буквой S. Помимо этого существуют разделение спиральных галактик на четыре подгруппы – So, Sa, Sb и Sc. Маленькие буквы обозначают наличие яркого ядра, отсутствие рукавов или наоборот, наличие плотных рукавов, охватывающих центральную часть галактики. В таких рукавах располагаются скопления звезд, группы звезд, в состав которых входит наша Солнечная система, прочие космические объекты.

Главной особенностью этого типа является медленное вращение вокруг центра. Млечный Путь совершает полный оборот вокруг своего центра за 250 млн. лет. Спирали, расположенные ближе к центру состоят в основном из скоплений старых звезд. Центр нашей галактики – это черная дыра, вокруг которой и происходит все основное движение. Протяженность пути по современным оценкам составляет по направлению к центру 1,5-25 тыс. световых лет. В процессе своего существования спиральные галактики могут сливаться с другими вселенскими образованиями меньших размеров. Свидетельством таких столкновений в более ранние периоды является наличие гало звезд и гало скоплений. Подобная теория лежит в основе теории образования спиральных галактик, которые стали результатом столкновения двух галактик, расположенных по соседству. Столкновение не могло пройти бесследно, придав общий вращательный импульс новому образованию. Рядом со спиральной галактикой находится карликовая галактика, одна, две или сразу несколько, являющиеся спутниками более крупного образования.

Близким по своей структуре и составу к спиральным галактикам являются эллиптические спиральные галактики. Это огромные, самые крупные вселенские объекты, включающие большое количество сверхскоплений, скоплений и групп звезд. В самых больших галактиках количество звезд превышает десятки триллионов. Основное отличие таких образований — сильно растянутая в пространстве форма. Спирали расположены в форме эллипса. Эллиптическая спиральная галактика М87 является одной из самых крупных во Вселенной.

С перемычкой галактики встречаются значительно реже. На них приходится примерно половины всех спиральных галактик. В отличие от спиральных образований, в таких галактиках начало берется из перемычки, называемой баром, вытекающей из двух самых ярких звезд, расположенных в центре. Ярким примером такого образования является наш Млечный Путь и галактика Большое Магелланово Облако. Ранее это образование относили к неправильным галактикам. Появление перемычки является на данный момент одной из основных областей исследования в современной астрофизике. По одной из версий, близко расположенная черная дыра высасывает и поглощает газ из соседних звезд.

Самые красивые галактики во Вселенной относятся к типу спиральных и неправильных галактик. Одной из самых красивых является галактика Водоворот, расположенная в небесном созвездии Гончие Псы. В данном случае отчетливо видны центр галактики и спирали, вращающиеся в одном направлении. Неправильные галактики представляют собой хаотически расположенные сверхскопления звезд, не имеющие четкой структуры. Ярким примером такого образования является галактика под номером NGC 4038, расположенная в созвездии Ворон. Здесь наряду с огромными газовыми облаками и туманностями можно увидеть полное отсутствие порядка в расположении космических объектов.

Выводы

Изучать Вселенную можно бесконечно. Каждый раз, с появлением новых технических средств, человек приоткрывает завесу космоса. Галактики являются самыми непостижимыми для человеческого разума объектами в космическом пространстве, как с психологической точки зрения, так и оглядываясь на науку.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Наша Галактика – лишь одна из многих, а сколько их всего, не знает никто. Уже открыты более миллиарда . В каждой из них – многие миллионы звезд. Наиболее далекие из уже известных находятся в сотнях миллионов световых лет от землян, следовательно, изучая их, мы вглядываемся в самое отдаленное прошлое . Все галактики удаляются от нас и друг от друга, похоже, что Вселенная все еще расширяется и что ученые не зря пришли к выводу о большом взрыве как ее первоначале.

В науке слово «Вселенная» имеет особый смысл. Под ним понимается наибольший объем пространства вместе со всей материей и излучением, заключенными в нем, который может каким бы то ни было образом воздействовать на нас. Ученые Земли могут наблюдать только одну Вселенную, но никто не отрицает существование и других, только потому, что наши (далеко еще не совершенные) приборы не могут их установить.

Солнце – одна из миллиардов звезд. Есть звезды гораздо больше Солнца (гиганты), есть и меньше него (карлики), Солнце ближе по своим свойствам к карликовым звездам, чем к гигантам. Есть звезды горячие (они имеют бело-голубоватый цвет и температуру свыше 10000 градусов на поверхности, а некоторые до ста тысяч градусов), есть холодные звезды (они красные, температура поверхности около 3 тысяч градусов). Звезды находятся очень далеко от нас, до ближайшей звезды лететь со скоростью света (300000 км/с) целых 4 года, тогда как до Солнца можно долететь с такой скоростью за 8 минут.

Некоторые звезды образуют пары, тройки (двойные, тройные звезды) и группы (рассеянные звездные скопления). Существуют и шаровые звездные скопления, они содержат десятки и сотни звезд и имеют форму шара, с концентрацией звезд к центру. В рассеянных скоплениях собраны молодые звезды, а шаровые скопления очень древние, в них звезды старые. Возле некоторых звезд существуют планеты. Есть ли на них жизнь, а тем более цивилизации, пока не установлено. Но они вполне могут существовать.

Звезды образуют гигантские системы – Галактики. Галактика имеет центр (ядро), плоские спиральные рукава, в которых сосредоточено большинство звезд, и периферию, объемное облако из редких звезд. Звезды движутся в пространстве, они рождаются, живут и умирают. Такие звезды, как Солнце, живут примерно 10-15 миллиардов лет, и Солнце – звезда среднего возраста. Так что ему светить еще очень долго. Массивные и горячие звезды «сгорают» быстрее, и могут взрываться как «сверхновые» звезды, оставляя после себя очень маленькие и сверхплотные образования – белые карлики, нейтронные звезды или «черные дыры», в которых плотность материи столь высока, что никакие частицы не могут преодолеть силы тяготения и вырваться оттуда. Кроме звезд, в Галактике содержатся облака космической пыли и газа, образующие туманности. Плоскость Галактики, где максимальное число звезд, газа и пыли, видна на небе как Млечный Путь.

Существует еще много миллионов Галактик, состоящих из огромного числа звезд. Например, Магеллановы облака, Туманность Андромеды – это другие Галактики. Находятся они на невообразимо больших расстояниях от нас.

На нашем небе звезды кажутся неподвижными, так как они очень далеко от нас, и их движение становится заметным только по прошествии десятков и сотен тысяч лет.

Полезная информация

Галактика
– гравитационно-связанная система из звёзд, межзвёздного газа, пыли и тёмной материи. Все объекты в составе галактик участвуют в движении относительно общего центра масс. Слово «галактика» происходит от греческого названия нашей Галактики. Ядро
– крайне малая область в центре галактики. Когда речь заходит о ядрах галактик, то чаще всего говорят об активных ядрах галактик
, где процессы нельзя объяснить свойствами сконцентрированных в них звёзд. На снимках галактик видно, что действительно одиноких галактик немного. Порядка 95 % галактик образуют группы галактик. Если среднее значение расстояния между галактиками не более чем на порядок больше их диаметра, то существенными становятся приливные воздействия галактик. На эти воздействия каждый компонент галактики в разных условиях откликается по-разному. Млечный Путь, называемый также просто Галактикой
, является большой спиральной галактикой с перемычкой, диаметром около 30 килопарсек и толщиной 1000 световых

обзор, описание и различные факты

Сколько галактик существует во Вселенной? Ответ на этот вопрос весьма непрост. Многие астрономы прошлого пытались понять, сколько всего галактик во Вселенной. Подсчет их кажется невозможной задачей. Когда счет идет на миллиарды, для сложения требуется некоторое время. Еще одной проблемой является ограниченное количество наших инструментов. Чтобы получить наилучшее изображение, телескоп должен иметь большую апертуру (диаметр главного зеркала или объектива) и располагаться над атмосферой, чтобы избежать искажения от воздуха Земли.

Поле «Хаббла»

Пожалуй, наиболее резонансным примером вышеупомянутого факта является экстремально глубокое поле «Хаббла» — изображение, полученное путем объединения фотографий, сделанных на протяжении десяти лет с одноименного телескопа. По данным НАСА, телескоп наблюдал за небольшим участком неба в течение 50 дней. Если вы держите большой палец на расстоянии вытянутой руки, чтобы покрыть Луну, область глубокого поля будет размером с головку булавки.

Собирая слабый свет за многие часы наблюдений, телескоп «Хаббл» обнаружил тысячи галактик, как близких, так и очень далеких, что делает снимки, сделанные с него, самым полным изображением Вселенной. Так что даже если в этом маленьком пятне на небосводе находятся тысячи галактик, представьте, сколько еще можно найти в других точках мироздания.

Оценки экспертов

Хотя оценки разных экспертов различаются, ответы на вопросы вроде «Сколько всего галактик во Вселенной?» можно выразить астрономическими цифрами: от 100 до 200 миллиардов. Когда в 2020 году запустится космический телескоп Джеймса Вебба, ожидается, что НАСА раскроет еще больше информации о ранних галактиках во Вселенной.

Техника воистину творит чудеса. Насколько известно современным астрономам, телескоп «Хаббл» — лучший инструмент для подсчета и оценки того, сколько известно галактик во Вселенной. Телескоп, запущенный в 1990 году, изначально имел искажение на главном зеркале, которое было исправлено во время челночного визита к нему в 1993 году. «Хаббл» также подвергался нескольким обновлениям и служебным визитам вплоть до своей последней миссии в мае 2009 года. Бесконечна ли Вселенная, сколько галактик, сколько планет в ней? По всей видимости, нам еще предстоит узнать это в будущем.

Большая Медведица

В 1995 году астрономы навели телескоп на то, что казалось пустым районом Большой Медведицы, и собрали наблюдения за десять дней. В результате в одном кадре было обнаружено около 3000 слабых галактик, которые стали тусклыми, подобно 30-й величине. Для сравнения: Полярная звезда имеет примерно вторую звездную величину. Эта составная часть изображения называлась глубоким полем «Хаббла» и была самой далекой из тех, что когда-либо видели во Вселенной.

Когда вышеупомянутый американский телескоп был основательно модернизирован, астрономы повторили эксперимент дважды. В 2003 и 2004 годах ученые обнаружили около 10 000 галактик в небольшом месте в созвездии Форнакс.

В 2012 году, снова с помощью модернизированных инструментов, ученые использовали телескоп, чтобы посмотреть на часть сверхглубокого поля. Даже в этом более узком поле зрения астрономы смогли обнаружить около 5500 галактик. Исследователи окрестили это «чрезвычайным глубоким полем».

Незримые миллиарды

Какой бы инструмент ни использовался, метод оценки того, сколько всего галактик во Вселенной, более-менее одинаков. Вы берете часть неба, снятую телескопом (в данном случае — «Хабблом»). Затем, используя отношение куска неба ко всей Вселенной, вы можете определить, сколько всего галактик во Вселенной.

Космологический принцип и возраст Вселенной

Одним из примеров космологического принципа в изучении Вселенной является космический микроволновый фон — излучение, которое является остатком ранних стадий Вселенной после Большого взрыва.

Измерения расширения Вселенной благодаря наблюдению за галактиками, отдаляющимися от нас, показывают, что ей около 13,82 миллиардов лет. Однако по мере того, как Вселенная становится старше и больше, галактики будут удаляться все дальше и дальше от Земли. Это сделает их более трудноразличимыми.

Вселенная расширяется быстрее скорости света (что не нарушает ограничение скорости Эйнштейна, потому что расширение связано с самой Вселенной, а не с объектами, путешествующими через нее). Кроме того, Вселенная ускоряется в своем расширении.

Именно здесь в игру вступает понятие «наблюдаемая Вселенная» — Вселенная, которую мы можем видеть. По словам многих специалистов, через 1-2 триллиона лет это будет означать, что будут галактики, которые находятся за пределами тех пространств, которые мы можем видеть с Земли.

Изменение света

Мы можем видеть свет только от галактик, у которых было достаточно времени, чтобы добраться до нас — то есть приблизиться на достаточно близкое расстояние к Млечному Пути. Это не значит, что эти объекты — все, что есть в космосе. Отсюда и определение «наблюдаемая Вселенная».

Будущее Млечного Пути

Галактики также меняются со временем. Млечный Путь находится на пути столкновения с близлежащей галактикой Андромеды, и они обе сольются примерно через четыре миллиарда лет. Позже другие галактики в нашей местной группе в конечном итоге объединятся. Астрономы считают, что обитатели этих будущих галактик будут наблюдать более темную Вселенную.

Когда появились первые цивилизации, у них не было никаких доказательств существования Вселенной со ста миллиардами галактик. Поэтому наши потомки не увидят расширения Вселенной. Вероятно, они не смогут даже понять, что произошел Большой взрыв.

Если нам, простым обывателям, хочется знать, сколько во Вселенной галактик, планет, то астрономы больше интересуются тем, как образовался сам космос. Согласно информации НАСА, галактики дают представление о том, как организована материя во Вселенной — по крайней мере, в больших масштабах. Ученые также интересуются типами частиц и квантовой механикой на малой стороне наблюдаемых спектров.

Ранние галактики

Изучив некоторые из самых ранних галактик и сравнив их с сегодняшними, мы сможем понять их рост и развитие. Передовой телескоп под названием «Уэбб» позволит ученым собирать данные о типах звезд, которые существовали в самых первых галактиках. Последующие наблюдения с использованием спектроскопии сотен или тысяч галактик помогут исследователям понять, как элементы, более тяжелые, чем водород, образовывались и накапливались по мере образования звездных скоплений на протяжении веков. Эти исследования также позволят выявить детали их слияния и пролить свет на многие другие процессы.

Темная материя

Ученых также интересует роль, которую темная материя играет в зарождении галактик. Это весьма любопытный вопрос. В то время как часть Вселенной видна в таких объектах, как галактики или звезды, темная материя — то, что составляет большую часть космоса — невидима вовсе. Сколько галактик во Вселенной? Число этих объектов досконально не известно, но оно точно больше сотни миллиардов.

Заключение

Когда вы смотрите на ночное небо сквозь завесу звезд и плоскость Млечного Пути, вы не можете не чувствовать себя маленьким перед великой пропастью Вселенной, которая находится за пределами небосвода. Хотя почти все они невидимы для наших глаз, наблюдаемая Вселенная, простирающаяся на десятки миллиардов световых лет во всех направлениях, содержит в себе фантастически большое количество галактик.

Количество известных звездных скоплений возрастало по мере развития телескопических технологий — от тысяч до миллионов, от миллиардов до триллионов. Если бы мы провели самый простой анализ, используя лучшие на сегодняшний день технологии, мы бы заявили, что в нашей Вселенной 170 миллиардов галактик. Но мы откроем еще больше этих объектов, ведь уже сейчас считается, что их на самом деле не меньше, чем два триллиона.

Когда-нибудь мы просчитаем их всех. Мы направим наши телескопы на небо, соберем каждый испущенный звездами фотон и обнаружим каждый космический объект, независимо от того, насколько слабым является его свечение.

Но на практике это не сработает. Наши телескопы ограничены в размерах, что, в свою очередь, ограничивает количество фотонов, которые они могут собрать. Существует взаимосвязь между тем, насколько слабый объект вы можете увидеть, и тем, сколько неба вы можете «покрыть» с помощью оптического прибора. Некоторая часть Вселенной затемнена из-за находящейся в ее пределах темной материи. Чем отдаленнее объект, тем слабее он кажется.

Так что мы можем смотреть лишь на освещенную часть Вселенной, не вглядываясь в темную материю, звезды или галактики. Ученые собрали данные о сотнях тусклых, отдаленных космических объектах. Они все еще надеются узнать, как на самом деле выглядят далекие миры. И мы, простые наблюдатели, надеемся на это так же, как и они.

Сколько галактик?

Невозможно знать наверняка, но Хаббл показал, что во Вселенной существует не менее 100 миллиардов галактик. Однако это может быть консервативной оценкой — по другим оценкам, общее количество галактик составляет 2 триллиона.

Это все галактики, так что вот: раз, два, три…
Изображение предоставлено Хабблом.

Содержание

• 1 Что такое галактика
• 2 Поиск галактик
• 3 Сколько существует галактик
• 4 Бонус: Сколько планет во Вселенной?

Что такое галактика

Прежде чем мы начнем искать галактики и считать их, нам нужно знать, что такое галактика.

По сути, галактика представляет собой огромное скопление газа, пыли и миллиардов звезд , связанных вместе гравитацией. Хотя расстояния между звездами в одной и той же галактике могут быть огромными, важно, что все они связаны в единое скопление гравитацией — вот что делает его галактикой. В центре большинства галактик есть сверхмассивная черная дыра, которая помогает удерживать их вместе. Как следует из названия, сверхмассивные черные дыры — это чрезвычайно массивные черные дыры — они имеют массу порядка миллионов или даже миллиардов солнечных масс.

РЕКЛАМА

Существует три типа галактик : эллиптические, спиральные и неправильные. Название в значительной степени описывает общую форму галактики: эллиптические галактики выглядят как «яйцо» света (эллипс), спиральные галактики протягивают руки вокруг центральной выпуклости, а неправильные галактики — это почти все, что не является спиральным или эллиптическим. Млечный Путь, наша собственная галактика, представляет собой спиральную галактику. Кажется странным, что сложные и разнообразные системы, такие как галактики, принимают такое небольшое количество форм. Исследователи до сих пор точно не знают, почему это происходит, но эти общие формы, вероятно, являются результатом скорости вращения, времени и гравитации.

Галактика Вертушка, NGC 5457. Классическая спиральная галактика. Кредиты изображения: Хаббл.

Галактики также могут сильно различаться по размеру, а это означает, что некоторые из них видны лучше, чем другие. Карликовые галактики имеют от 100 миллионов до нескольких миллиардов звезд (очень мало по сравнению с 200-400 миллиардами звезд Млечного Пути), размером «всего» 300 световых лет. Между тем, «IC 1101» — это самая большая галактика, которая когда-либо была обнаружена в наблюдаемой Вселенной, простирающаяся на колоссальные 210 000 световых лет в поперечнике.

Поиск галактик

Так как же искать галактики? Мы все можем видеть (в ясные ночи) яркую молочную полосу, которая дала название нашей галактике. Более 2000 лет назад греческий философ Демокрит (450–370 гг. до н. э.) предположил, что полоса может состоять из далеких звезд, и это была удивительно проницательная идея. Конечно, есть много вещей, о которых Демокрит не мог знать, и только в 1610 году итальянский астроном Галилео Галилей использовал телескоп для изучения Млечного Пути и обнаружил, что он состоит из огромного количества тусклых и очень далекие звезды.

Перенесемся в современность. Очевидно, что телескопы стали намного лучше. Но одной из самых больших проблем для всех телескопов является атмосфера, которая содержит много светового загрязнения и искажения электромагнитного излучения. К счастью, астрономы обошли эту проблему, построив космические телескопы — да, у нас есть телескопы в открытом космосе. Самый известный, хотя и не первый, — это телескоп «Хаббл» . Хаббл — это жизненно важный исследовательский инструмент, который предоставил бесценный кладезь данных. Среди прочего, знаменитый снимок Hubble Deep Field, сделанный в середине 1990-х годов дал первое реальное представление о населении галактик во Вселенной.

РЕКЛАМА

Галактики Антенны, показанные здесь, со временем сольются. Кредиты изображения: Хаббл.

Но даже с помощью Хаббла подсчет галактик чрезвычайно сложен из-за того простого факта, что Вселенная очень большая. Смотреть во всех направлениях и сосчитать все галактики практически невозможно, поэтому вместо этого астрономы просто сосредотачиваются на секторе ночного неба, считают там галактики и экстраполируют на основе этого значения. Конечно, это может привести к некоторым неточностям, но, учитывая огромные размеры Вселенной и количество галактик, неточности вряд ли будут значительными.

Сколько существует галактик

Итак, вернемся к вопросу: сколько существует галактик? Первые измерения 1990-х годов показали, что во Вселенной 200 миллиардов галактик . Однако эта цифра вряд ли может быть достоверной. Последующие чувствительные наблюдения показали, что многие слабые галактики не наблюдались с первого раза. Самый последний и, вероятно, самый точный обзор показал, что реальное количество галактик в десять раз больше: так что всего их 9.0022 2 триллиона галактик во вселенной или 2000 миллиардов, если хотите.

В конце 2016 года Кристофер Конселис, профессор астрофизики Ноттингемского университета, вместе с несколькими коллегами провел своего рода археологическую космологию: рассчитал плотность галактик, а также объем одной небольшой области пространства за другой. . Это кропотливое исследование стало кульминацией 15-летнего исследования и позволило команде установить, сколько галактик мы пропустили. Команда обнаружила, что изначально астрономы пропустили множество галактик, потому что они были слабыми и очень далекими.

«Мы пропускаем подавляющее большинство галактик, потому что они очень слабые и далекие. Количество галактик во Вселенной — фундаментальный вопрос в астрономии, и он уму непостижим, что более 90% галактик в космосе еще предстоит изучить. Кто знает, какие интересные свойства мы обнаружим, изучая эти галактики с помощью телескопов следующего поколения?»

Каждое светящееся пятнышко — это галактика, некоторым из которых уже 13,2 миллиарда лет. По оценкам, Вселенная содержит от 200 миллиардов до 2 триллионов галактик. Кредиты изображения: Хаббл.

Поскольку многие из очень далеких галактик также тусклые, кажется, что общее количество галактик в настоящее время уменьшается с течением времени. Однако более важный вывод здесь заключается в том, что мы все еще видим лишь очень маленькую часть Вселенной. Кто знает, что мы можем упустить. В исследовании также говорится, что реальное количество галактик может быть еще выше — до 10 триллионов галактик.

«Уму непостижимо, что более 90% галактик во Вселенной еще предстоит изучить», — прокомментировал Конселис. «Кто знает, какие интересные свойства мы обнаружим, когда будем наблюдать за этими галактиками с помощью телескопов следующего поколения?» он сказал в заявлении.

Бонус: Сколько планет во Вселенной?

Если вы все еще пытаетесь осмыслить количество галактик, вот еще один. Оценка количества планет во Вселенной является гораздо более приблизительной цифрой и больше зависит от дедукции, чем от прямого наблюдения. Но ради удовольствия, давайте проведем простую математику. Допустим, есть 2 триллиона галактик. Млечный Путь — довольно средняя галактика, в ней более 200 миллиардов планет. Если мы экстраполируем на основе этого, мы получим 400 миллиардов триллионов планет во Вселенной . Это 400 000 000 000 000 000 000 000 планет.

Опять же, это, безусловно, приблизительное и неточное с научной точки зрения, но это то, что следует учитывать, когда вы чувствуете, что вы очень важны.

Метки: astronomygalaxyhubble

Сколько галактик во Вселенной?

Наилучшая наука скептически относится к себе, всегда исследуя свои собственные теории, чтобы выяснить, где они могут быть ошибочными, и серьезно рассматривая новые идеи, чтобы увидеть, могут ли они лучше объяснить наблюдения и данные.

Это означает, что всякий раз, когда я делаю какой-то вывод, к которому пришла наука, вы не можете вернуться через несколько лет и бросить этот ответ мне в лицо. Наука меняется, это не моя вина.

Я понимаю, VY Большого Пса больше не самая большая звезда, это то, чем сейчас является самая большая звезда. УЙ Скути? Это то, что есть сегодня, но я уверен, что это будет совершенно другая звезда, когда вы увидите это через несколько лет.

Я хочу сказать, что наука меняется, цифры обновляются, и нам не нужно беспокоиться, когда это происходит. Изменения — это хорошо. Итак, неудивительно, что мне нужно обновить оценку количества галактик в наблюдаемой Вселенной. Еще пару недель назад установленное количество галактик составляло около 200 миллиардов галактик.

Хасинта изучает далекие галактики, подобные тем, что показаны на этом изображении, сделанном космическим телескопом Хаббла, используя новую технику «суммирования» для сбора информации, доступной только при наблюдениях с помощью радиотелескопа. Предоставлено: НАСА, STScI и ESA.

Но новая статья, опубликованная в журнале Astrophysics, пересмотрела оценку количества галактик в 10 раз, с 200 миллиардов до 2 триллионов. 200 миллиардов, у меня в голове крутится голова, я все время говорю миллиард. Но 2 триллиона? Это просто непонятная цифра.

Это также опровергает все предыдущие оценки количества звезд? На самом деле это не так.

Размер наблюдаемой Вселенной составляет 13,8 миллиарда световых лет во всех направлениях. Это означает, что на самом краю того, что мы можем видеть, свет покинул этот регион 13,8 миллиарда лет назад. Кроме того, расширение Вселенной распространилось на эти регионы на расстоянии 46 миллиардов световых лет.

Имеет ли это смысл? Свету, который вы видите, 13,8 миллиарда световых лет, но сейчас он находится на расстоянии 46 миллиардов световых лет. Это означает, что расширение пространства растянуло свет от всех фотонов, пытающихся достичь нас. 954 килограмма, включая обычную материю и темную материю. Им также известно соотношение обычной материи и темной материи, поэтому они могут рассчитать общее количество обычной массы во Вселенной.

В прошлом астрономы разделили эту общую массу на количество галактик, которые они могли видеть в исходных данных Хаббла, и определили, что существует около 200 миллиардов галактик.

Астрономы использовали новый метод для оценки галактик, и это довольно круто. Астрономы использовали космический телескоп Хаббла, чтобы заглянуть в, казалось бы, пустую часть неба и определить все галактики в ней. Это сверхглубокое поле Хаббла, и это одна из самых удивительных фотографий, которые когда-либо делал Хаббл.

Сверхглубокое поле Хаббла в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном свете. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Х. Теплиц и М. Рафельски (IPAC/Caltech), А. Кукемур (STScI), Р. Виндхорст (Аризонский государственный университет) и З. Левэй (STScI)

Астрономы кропотливо преобразовали это изображение галактик в трехмерную карту размеров и местоположений галактик. Затем они использовали свои знания о структуре галактик ближе к дому, чтобы дать более точную оценку того, как должны выглядеть галактики там, на самом краю наших наблюдательных возможностей.

Например, Млечный Путь окружен примерно 50 карликовыми галактиками-спутниками, каждая из которых имеет долю массы Млечного Пути.

Распознав, какие основные галактики являются более крупными, они смогли рассчитать распределение меньших, более тусклых карликовых галактик, которые не были видны на изображениях Хаббла.

Другими словами, если далекая Вселенная подобна ближней Вселенной, а это один из принципов современной астрономии, то и далекие галактики имеют такое же строение, как и близлежащие галактики.

Это не означает, что Вселенная больше, чем мы думали, или что в ней больше звезд, это просто означает, что во Вселенной больше галактик, в которых меньше звезд. Есть большие главные галактики, а затем гладкая кривая распределения меньших и меньших галактик вниз к крошечным карликовым галактикам. Общее количество звезд получается таким же.

Карликовая галактика Форнакс — одна из соседних карликовых галактик Млечного Пути. Фото: ESO

Галактики, которые мы видим, — это лишь верхушка галактического айсберга. На каждую галактику, которую мы видим, приходится еще 9, меньшие тусклые галактики, которые мы не можем видеть.

Конечно, всего через несколько лет мы сможем увидеть эти более тусклые галактики. Когда космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба будет запущен в октябре 2018 года, он будет нести зеркало телескопа с собирающей поверхностью 25 квадратных метров по сравнению с 4,5 квадратных метра Хаббла.

Кроме того, Джеймс Уэбб — это инфракрасный телескоп, специализированный инструмент для наблюдения за более холодными объектами и галактиками, находящимися в миллиардах световых лет от нас. Те виды галактик, о которых Хаббл может только намекать, Джеймс Уэбб сможет увидеть непосредственно.

Итак, почему мы не видим галактики во всех направлениях нашими глазами? На самом деле это старая головоломка, предложенная Вильгельмом Ольберсом в 1700 году и названная соответственно парадоксом Ольбера. Мы написали об этом целую статью, но основная идея заключается в том, что если вы посмотрите в любом направлении, вы в конечном итоге наткнетесь на звезду. Он может быть близко, как Солнце, или очень далеко, но в любом случае это должны быть звезды во всех направлениях. Это означает, что все ночное небо должно быть таким же ярким, как поверхность звезды. Понятно, что нет, но почему?

На самом деле, имея в 10 раз больше галактик, вы могли бы переформулировать парадокс и сказать, что во всех направлениях вы должны смотреть на галактику, но это не то, что вы видите.

Частичная карта распределения галактик в SDSS, уходящих на расстояние 7 миллиардов световых лет. То количество кластеров галактик, которое мы наблюдаем сегодня, является признаком того, как гравитация действовала в течение космического времени, и позволяет проверить, верна ли общая теория относительности в этих масштабах. (М. Блантон, SDSS)

Кроме тебя. Куда бы вы ни посмотрели, во всех направлениях, вы видите галактики. Просто эти галактики смещены из видимого спектра в инфракрасный, так что ваши глазные яблоки не могут их воспринимать. Но они есть.

Когда вы видите небо в микроволнах, оно действительно светится во всех направлениях. Это Космическое Микроволновое Фоновое Излучение, сияющее за всеми этими галактиками.

Оказывается, во Вселенной в 10 раз больше галактик, чем считалось ранее — 2 триллиона галактик. Не в 10 раз больше звезд или массы, эти числа остались прежними.

И, как только Джеймс Уэбб запустится, эти числа будут снова уточнены, чтобы быть еще более точными. 1,5 триллиона? 3,4 триллиона? Следите за лучшим номером.

Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 7:20 — 2,7 МБ)

Подписаться: Apple Podcasts |

Подкаст (видео): Скачать (Продолжительность: 7:22 — 95,2 МБ)

Подписаться: Apple Podcasts |

Нравится:

Нравится Загрузка. ..

Сколько галактик во Вселенной?

Что такое Галактика?

Прежде чем мы начнем решать такой вопрос, как сколько галактик во Вселенной , давайте сначала определим, что такое галактика. Галактика — это система из пыли, газа, звезд и темной материи, удерживаемых вместе гравитацией.

Слово «галактика» происходит от греческого слова galaxias, что означает «молочный». Это отсылка к нашему Млечному Пути — первой известной нам галактике. По мере расширения наших знаний о Вселенной мы обнаружили, что Млечный Путь не одинок. На самом деле, это всего лишь один из триллионов.

В прошлом такие галактики, как Галактика Андромеды, назывались «туманностями». Считалось, что эти туманности были частью Млечного Пути. К 1920 году это давнее убеждение было оспорено Великим спором. В этом споре обсуждалась природа этих «туманностей» и просторы Вселенной в целом.

В ходе этих дебатов астроном Хибер Кертис назвал эти так называемые туманности «островными вселенными» и назвал их независимыми и отдельными от Млечного Пути. Эдвин Хаббл позже подтвердил это утверждение.

Галактики бывают разных форм и размеров. Некоторые из них являются отличными местами для звездообразования. Большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в центре. Есть также галактики, которые взаимодействуют и находятся в процессе столкновения друг с другом.

Типы галактик

Когда дело доходит до размера, те, которые содержат несколько миллионов звезд, называются карликовыми галактиками. Более крупные с триллионами звезд классифицируются как гигантские галактики.

Галактики также классифицируются по внешнему виду: спиральные, эллиптические и неправильные.

• Спиральные галактики: имеют дискообразную форму с центральными выпуклостями и спиральными рукавами (могут быть обычными спиралями или спиралями с перемычками)
• Эллиптические галактики: имеют форму от круглой до вытянутой
• Неправильные галактики: ни спиральной, ни эллиптической формы

Помимо основных трех типов галактик, существуют и другие классификации. Это пекулярные галактики, линзовидные галактики и ультрадиффузные галактики.

Вселенная Определено

Вселенная или космос — это практически все. По данным НАСА, это все материя и энергия в космосе. Он включает в себя галактики, звезды, планеты, луны, астероиды, кометы и время. Самое главное, поскольку мы живем на Земле, мы тоже являемся частью Вселенной.

Во Вселенной есть и то, что мы не можем видеть. Поскольку мы являемся лишь небольшой его частью, мы еще многого не поняли об этом очень большом месте.

Звезды, планеты, луны и все объекты, которые мы видим, составляют лишь около 5% всей Вселенной. Остальные 95% до сих пор остаются большой загадкой. Это невидимое вещество астрономы называют темной материей и темной энергией.

Термин «темный» не имеет ничего общего с цветом этого материала. Их называют так потому, что они практически невидимы и ученые не могут наблюдать их напрямую.

Сколько галактик во Вселенной?

В наблюдаемой Вселенной насчитывается от 200 миллиардов до 2 триллионов галактик. Я знаю, что это довольно двусмысленно, но это связано с различными теориями и нашими ограниченными возможностями наблюдения.

Вселенная очень большое и загадочное место. Некоторые думают, что она бесконечна, в то время как другие считают, что она может иметь пределы и границы.

Поскольку мы лишь очень маленькая часть гораздо большей Вселенной, мы не можем видеть ее целиком. Единственная часть Вселенной, которую мы видим, называется «наблюдаемой Вселенной». Мы можем думать об этом как о сферической области в космосе с нами, наблюдателем с Земли, в центре.

Возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет, согласно данным миссии «Планк» Европейского космического агентства (ЕКА) и многих других обсерваторий. Ученые смогли получить это число благодаря космическому микроволновому фону (CMB). Говорят, что это излучение является остатком Большого взрыва, что делает его самым старым светом во Вселенной, какой мы ее знаем. Представьте, этому свету понадобилось 13,8 миллиарда лет, чтобы дойти до нас!

С этим числом можно с уверенностью сказать, что сфера наблюдаемой Вселенной составляет около 28 миллиардов световых лет в поперечнике. Однако край этой сферы намного больше из-за расширения Вселенной. В настоящее время предел наблюдаемой Вселенной находится на расстоянии 46,5 миллиардов световых лет. Это означает, что наблюдаемая Вселенная имеет диаметр 92 миллиарда световых лет.

Так что же находится в кажущихся бескрайними космических пустотах?

Невозможно узнать общее количество галактик, но у экспертов есть свои наилучшие оценки.

В исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, Кристофер Конселис (Ноттингемский университет) и его коллеги сообщают, что в наблюдаемой Вселенной насчитывается не менее двух триллионов галактик.

Между тем, по словам Марио Ливио из Научного института космического телескопа, существует от 100 до 200 миллиардов галактик. Такие же оценки есть и у космического зонда New Horizons.

Ожидается, что расстояние между этими галактиками будет увеличиваться по мере расширения Вселенной. Галактики среднего размера имеют как минимум около 100 миллионов звезд, и по крайней мере одна планета может вращаться вокруг каждой звезды.

Итак, насколько велика Вселенная?

По лучшим оценкам, ширина наблюдаемой Вселенной составляет 92 миллиарда световых лет. А как насчет ненаблюдаемой Вселенной?

Ученые из Оксфордского университета провели исследование и обнаружили еще большее число. Согласно результатам, Вселенная может быть в 250 раз больше, чем наблюдаемая Вселенная. Это означает, что ее диаметр может составлять 7 триллионов световых лет.

В местном смысле Солнечная система является частью Млечного Пути. Млечный Путь является частью Местной группы, которая является частью более крупного сверхскопления Девы. Существует еще более крупная структура, называемая комплексом сверхскопления Рыбы-Кита.

Телескоп «Хаббл» заглянул во Вселенную

Космический телескоп «Хаббл» — это телескоп скромных размеров длиной с большой школьный автобус. Он был запущен в 1990 году и вращается вокруг Земли на высоте 547 километров (340 миль). Хотя он работает уже более трех десятилетий, Хаббл остается одним из лучших телескопов, которые у нас есть.

Этот телескоп назван в честь Эдвина Хаббла. Американский астроном сделал важные открытия. Среди них тот факт, что кроме Млечного Пути существуют и другие галактики. Он также внес свой вклад в тему расширения Вселенной.

Благодаря своему расположению в космосе, телескоп Хаббл делает более подробные изображения по сравнению с наземными телескопами. Без земной атмосферы, которая изменяет свет из космоса, изображения Хаббла особенно четкие. С момента запуска он сделал более 1,3 миллиона наблюдений.

Взгляд в прошлое

Этот телескоп не только помогает нам увидеть, как выглядят планеты, галактики и другие объекты глубокого космоса. Что еще более важно, космический телескоп Хаббл похож на машину времени. Но как так?

Когда Хаббл делает снимки различных объектов в космосе, он, по сути, заглянул в раннюю Вселенную. Свету нужно время, чтобы путешествовать, и вещи, которые мы видим, на самом деле таковы, как они выглядели много лет назад.

Когда мы смотрим, например, на изображения Большого Магелланова Облака (БМО), мы видим, каким оно было 160 000 лет назад. Наш крупнейший сосед по спирали, Галактика Андромеды, намного старше, так как ее свету требуется 2,5 миллиона лет, чтобы добраться до нас.

Вклад в науку

Благодаря своей способности обнаруживать очень удаленные объекты космический телескоп Хаббла значительно расширил наше понимание Вселенной. Это очень помогло в определении возраста и скорости расширения Вселенной.

В 1994 году телескоп Хаббл заснял необычайное событие, когда комета Шумейкера-Леви 9 столкнулась с Юпитером. Он также открыл спутники Никс и Гидру Плутона. Со временем Хаббл наблюдал звезды, черные дыры, туманности, галактики и другие объекты глубокого космоса. Он даже сделал первое изображение экзопланеты Фомальгаут b.

Возможно, самым захватывающим из всех является Глубокое поле Хаббла. С сентября 2003 г. по январь 2004 г. Хаббл смотрел на кажущееся пустым пространство на небе в созвездии Форнакс.

Данные этих наблюдений выявили 10 000 слабых галактик, невидимых для наземных телескопов.

Мало того, это еще и самые далекие галактики из когда-либо виденных. Это богатое изображение не только помогает нам оценить Вселенную, но и то, какой она была сразу после Большого Взрыва. Версия eXtreme Deep Field (XDF) была выпущена в 2012 году и раскрывает галактики возрастом 13,2 миллиарда лет.

Телескоп Джеймса Уэбба станет следующим наблюдателем галактик

https://spaceplace.nasa.gov/james-webb-space-telescope/en/JWST.en.gif

Преемник Хаббла. Это инфракрасный космический телескоп, который больше и современнее Хаббла. Поскольку последний все еще работает, эти двое будут работать рука об руку, отправляя ценные данные на Землю, чтобы помочь нам открыть больше Вселенной.

Телескоп Джеймса Уэбба запущен 25 декабря 2021 года. Находясь на орбите около точки L2 Солнца, он может видеть сквозь пыль в инфракрасном диапазоне. Научное сообщество в восторге от того, что может открыть новый космический телескоп. По словам астрофизика НАСА Эмбер Строун, он «примерно в 100 раз мощнее, чем Хаббл».

Телескоп Джеймса Уэбба больше, чем Хаббл, и размером с теннисный корт. Он также имеет лучшую способность улавливать свет. В то время как зеркало Хаббла имеет диаметр 2,38 метра (7,8 фута), золотое зеркало JWT имеет диаметр 6,49 метра (21,3 фута).

Подобно Хабблу, JWT будет искать во Вселенной повсюду, от звезд до галактик и экзопланет. Он также заглянет глубже в историю, поскольку сможет заглянуть в раннюю Вселенную — примерно через 250 миллионов лет после Большого взрыва. Этот изначальный период называется «космической зарей». Для сравнения, Хаббл прошел целых 400 миллионов лет после Большого взрыва.

Самые большие известные галактики

IC 1101

IC 1101 известна как самая большая галактика. Это сверхгигантская эллиптическая галактика с примерно 100 триллионами звезд. Она находится на расстоянии 1,04 светового года от нас в созвездии Девы.

Это гигантское созвездие примерно в 50 раз больше Млечного Пути. В то время как наша галактика имеет диаметр около 100 000 световых лет, диаметр IC 1101 составляет 5,5 миллиона световых лет. Характеризуется большим диффузным ореолом.

Звезды IC 1101 богаты металлами. Считается, что в центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра, примерно в 100 миллиардов раз массивнее Солнца.

Галактика Альционей

Новое открытие бросает вызов IC 1101 как самой большой из известных галактик. В феврале 2022 года с помощью радиоастрономии была обнаружена радиогалактика Альционей. Охватывая по крайней мере 5 мегапарсеков или 16 миллионов световых лет в длину, эта структура намного больше, чем IC 1101.

Это открытие примечательно по многим причинам. Считается, что в центре галактики находится очень большая черная дыра. Эта сверхмассивная черная дыра произвела два струйных потока, что привело к открытию этой галактики. По словам астрономов, это первый случай наблюдения двух больших джетов из одной большой галактики.

С точки зрения размера, потребуется около 100 Млечных Путей, чтобы заполнить эту сверхбольшую структуру, которая является галактикой Альционея.

Самая маленькая из известных галактик

Segue 2

Segue 2 — карликовая галактика, расположенная на расстоянии около 110 000 световых лет в созвездии Овна. Эта небольшая галактика является спутником нашего Млечного Пути. Помимо того, что он маленький, это еще и очень слабая структура. Для галактики она всего лишь примерно в 800 раз ярче Солнца.

В галактике Segue 2 около 1000 звезд. Он в основном населен старыми звездами. По мнению астрономов, эта маленькая и легкая галактика связана темной материей. Эта характеристика отличает его от более мелких структур, таких как звездные скопления.

Сможем ли мы когда-нибудь отправиться в другую галактику?

Гипотетически мы можем путешествовать в разные галактики. Однако современные технологии еще не достигли уровня развития, необходимого для межгалактических путешествий.

Чтобы межгалактические путешествия стали возможными, мы должны лететь быстрее скорости света. Это большая проблема, потому что мы еще не изобрели космический корабль, который может двигаться хотя бы со скоростью света. Не говоря уже о том, чтобы двигаться быстрее, чем это!

По состоянию на 2022 год солнечный зонд NASA Parker является самым быстрым объектом, который мы отправили в космос. Он движется со скоростью 535 000 км/ч или 330 000 миль в час — поразительно быстро для человеческого контекста. Тем не менее, это все еще очень медленно, когда речь заходит о том, насколько велика Вселенная. Тем не менее, это всего 0,05% по сравнению со скоростью света.

Проблемы межгалактических путешествий

Даже если мы путешествуем со скоростью света, достижение ближайших галактик займет от тысяч до миллионов лет. Для сравнения, средняя продолжительность жизни человека составляет всего около 70 лет.

Расстояние между галактиками настолько велико, что мы не сможем добраться до них вовремя, даже если будем путешествовать со скоростью света.

https://astronomy. swin.edu.au/cms/cpg15x/albums/userpics/canismajordwarf1.jpg

Возьмем, к примеру, нашего ближайшего соседа, карликовую галактику Большого Пса. Эта неправильная галактика расположена всего в 25 000 световых лет от Солнечной системы. Галактика-спутник Большое Магелланово Облако находится на расстоянии около 160 000 лет. Между тем путешествие к великой Галактике Андромеды заняло бы миллионы лет!

Для такого длинного путешествия потребуется огромное количество топлива. Хотя космические аппараты на солнечной энергии уже существуют, космический аппарат будет получать меньше энергии от Солнца по мере того, как он покидает Солнечную систему. Войти в незнакомую среду других звездных систем тоже будет непросто.

И, конечно же, нам нужно много еды и воды для очень долгого путешествия. Воды в космосе не много, как и еды.

На сегодняшний день самыми дальними искусственными космическими кораблями, покинувшими Землю, являются «Вояджеры». «Вояджер-1» вошел в межзвездную среду в 2012 году, а «Вояджер-2» присоединился к ней в 2018 году. Тем не менее, технически эти двое все еще находятся в Солнечной системе. Им потребуется около 300 лет, чтобы войти в Облако Оорта. Если их топливо позволит им, они не выйдут из этого облака еще 30 000 лет.

Облако Оорта — гипотетическая структура, которая считается границей гравитационного влияния Солнца.

Как насчет червоточин?

Интересным решением для межгалактических путешествий могут быть гипотетические червоточины. Хотя до сих пор нет доказательств существования этих вещей, червоточины были частью общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Он математически предсказал это, как и в случае с черными дырами. Теперь изображение черной дыры Мессье 87 является убедительным доказательством того, что черные дыры действительно существуют.

Согласно теории Эйнштейна, червоточина похожа на туннель между двумя точками в пространстве-времени. Люди считали, что это может быть кратчайший путь, который мы ищем для путешествия в разные галактики.

Наши технологии ограничены, и существование червоточин еще предстоит подтвердить или опровергнуть. Так что пока путешествия в другую галактику остаются предметом научной фантастики.

Существуют ли другие вселенные?

Из теории мультивселенной можно снять хороший научно-фантастический фильм. Столкнувшись с необъятностью Вселенной, мы не можем не задаться вопросом, существуют ли там другие вселенные.

Некоторые исследователи говорят, что другие вселенные могут быть возможны, если мы учтем космическую инфляцию. Согласно этой теории, после Большого взрыва Вселенная расширялась быстро, даже экспоненциально. В результате могли далеко разорваться разные «карманы», которые в конечном итоге стали разными Вселенные.

Тем не менее, это всего лишь теории, и пока нет возможности подтвердить или опровергнуть эти идеи. Что мы знаем наверняка, так это то, что мы еще многого не знаем о нашей Вселенной. С учетом сказанного было бы более разумно узнать об этом больше, прежде чем мы начнем искать другие вселенные — или если они действительно существуют.

Другие факты о галактиках и Вселенной

• Наблюдаемая Вселенная всего на 0,2 миллиарда лет старше Млечного Пути. Текущие оценки возраста Вселенной составляют 13,8 миллиарда лет, а возраст Млечного Пути — около 13,6 миллиарда лет. Наша Солнечная система намного моложе, ей 4,5 миллиарда лет.
• Независимо от того, где мы находимся и что делаем, космическое пространство находится всего в 100 километрах (62 милях) над нашими головами . Между тем, он также находится всего в 12 800 километрах (8 000 миль) под нашими ногами!
• Мы открыли только 5% Вселенной. Из оставшихся 95 % около 27 % составляют темная материя, а 68 % — темная энергия.
• Темная энергия и темная материя подобны двум противоположным силам. В то время как темная энергия ускоряет расширение Вселенной, темная материя замедляет его. Темная материя считается невидимой вещью, которая удерживает Вселенную воедино.
• Темная энергия увеличивается по мере того, как Вселенная стареет . Это открытие было обнаружено в исследовании о расстояниях до квазаров. Это означает, что расширение Вселенной ускоряется.
• Вселенная расширяется быстрее скорости света из-за космической инфляции . Цифры показывают, что Вселенная расширяется со скоростью 68 километров в секунду на мегапарсек (один мегапарсек = 3,26 миллиона световых лет).
• Все движется в космосе, и наша Галактика Млечный Путь тоже. Млечный Путь и Галактика Андромеды являются крупнейшими в Местной группе. Из-за этого они вращаются друг вокруг друга вокруг центра масс. В свою очередь, Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути.
• Галактики редко бывают одиночными, составляя лишь 5% всех известных галактик . По большей части они обычно встречаются группами и скоплениями. Внутри этих скоплений часто происходят слияния и столкновения, поскольку они гравитационно связаны.

Источники:

https://hubblesite.org/science/galaxies

https://astronomy.com/news/2020/03/whats-the-difference-between-the-dark-matter-and-dark -энергия

https://exoplanets.nasa.gov/what-is-an-exoplanet/what-is-the-universe/

https://www.space.com/24073-how-big-is-the-universe.html

https://bigthink.com/hard-science/is-the-universe-infinite/

https ://www.vox.com/science-and-health/22664709/james-webb-space-telescope-launch-date-december-science-hubble

https://en.wikipedia.org/wiki/IC_1101

https://www.space.com/25303-how-many-galaxies-are-in-the-universe.html#section-what-about-other-universes

https://www.rmg.co. uk/stories/topics/what-has-hubble-space-telescope-discovered

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-the-hubble-space-telecope-58.html

https://home.strw .leidenuniv.nl/~oei/

Источники изображений:

.