Сколько галактик в нашей вселенной: Считаем звезды и галактики нашей Вселенной |

Содержание

Сколько звезд входит в нашу галактику. Сколько звезд на небе? Сколько звезд во вселенной? Чему равен один парсек? Что такое астрономическая единица? Почему наша галактика называется Млечный Путь

Скопление галактик в Абелль1689

Всем хорошо известно, что галактики являются не единичными объектами.
В своем составе они содержать огромное количество звезд. Огромное количество – это просто заниженные оценки того сколько звезд в галактике
на самом деле может быть.

Допустим, самая маленькая галактика может содержать в своем составе около 10 миллионов звезд. Карликовая галактика из-за своего размера не может образовать спиральные рукава, такие как имеют наша Галактика Млечный Путь или галактика Андромеда. Небольшие галактики бывают часто поглощены более крупными образованиями .

Андромеда

Галактика Млечный Путь является спиральной галактикой.
Она так же не очень большая, но все же содержит более 200 миллиардов звезд. находящаяся не далеко от нашей Галактики и имеет более солидные размеры, ее состав оценивается приблизительно в 1 триллион звезд!

Самые большие галактики Вселенной – это эллиптические галактики.

Эллиптические галактики, очень огромны и у них нет таких спиральных рукавов как у галактики Андромеды и . Эллиптические галактики находятся в самом центре ядра кластеров гигантских галактик.

Скопление галактик

На сегодня известно об одной такой галактике
расположенной в кластере Абелль 2009. Так вот, сколько звезд в ней просто трудно себе представить по самым грубым подсчетам выходит, что она может содержать в себе более 100 триллионов звезд.

Вообще трудно сказать, да и, наверно не возможно будет подсчитать никогда. Только по приблизительной оценке Вселенная содержит более 100 миллиардов галактик различного размера. То есть если сделать грубый подсчет, то выйдет около 1 с 24 нулями, цифра достаточно впечатляющая.

Но принимать ее как окончательное количество не стоит, так как считается
, что Вселенная бесконечна и может содержать еще больше галактик, чем мы себе может представить. Во многих галактиках еще идет активное звездообразование, в более старых галактиках некоторые звезды переходят в завершающий этап своего существования, после чего могут стать еще одной черной дырой.

Наука

У каждого человека свое представление о том, что же такое дом. Для некоторых это крыша над головой, для других дом — это планета Земля
, каменистый шарик, который бороздит космическое пространство по своему замкнутому пути вокруг Солнца.

Какой бы большой не казалась нам наша планета, она — всего лишь песчинка в гигантской звездной системе,
размеры которой сложно себе представить. Эта звездная система — галактика Млечный путь, которую также по праву можно назвать нашим родным домом.

Рукава галактики

Млечный путь
— спиральная галактика с перемычкой, которая проходит по центру спирали. Примерно две трети всех известных галактик — спиральные, а две трети из них имеют перемычку. То есть Млечный путь входит в список самых распространенных галактик
.

Спиральные галактики имеют рукава, которые простираются из центра, как колесные спицы, которые скручиваются по спирали. Наша Солнечная система расположена в центральной части одного из рукавов, который называется рукав Ориона
.

Рукав Ориона когда-то считался небольшим «отростком» более крупных рукавов, таких как рукав Персея или рукав Щита-Центавра
. Не так давно появилось предположение, что рукав Ориона действительно является ответвлением рукава Персея
и не выходит из центра галактики.

Проблема заключается в том, что мы не можем увидеть нашу галактику со стороны. Мы можем наблюдать только те вещи, которые находятся вокруг нас, и судить о том, какую же форму имеет галактика, находясь как бы внутри нее. Однако ученым удалось вычислить, что этот рукав имеет длину примерно 11 тысяч световых лет
и толщину 3500 световых лет
.

Сверхмассивная черная дыра

Самые маленькие сверхмассивные черные дыры, которые ученым удалось открыть, примерно в
200 тысяч раз
тяжелее Солнца. Для сравнения: обычные черные дыры имеют массу всего в 10 раз
превышающую массу Солнца. В центре Млечного пути находится невероятно массивная черная дыра, массу которой сложно себе вообразить.

Последние 10 лет астрономы следили за активностью звезд на орбите вокруг звезды Стрелец А
, плотном регионе в центре спирали нашей галактики. Основываясь на движении этих звезд, было определено, что в центре Стрельца A*, который скрыт за плотным облаком пыли и газа,
находится сверхмассивная черная дыра, масса которой в 4,1 миллионов раз
больше массы Солнца!

Анимация, представленная ниже, демонстрирует реальное движение звезд вокруг черной дыры с 1997 по 2011 годы
в районе одного кубического парсека в центре нашей галактики. Когда звезды приближаются к черной дыре, они делают петлю вокруг нее на невероятной скорости. Например, одна из этих звезд, S
0-2
движется со скоростью 18 миллионов километров в час:
черная дыра вначале притягивает ее, а затем резко отталкивает
.

Совсем недавно ученые наблюдали, как облако газа приблизилось к черной дыре и было разорвано на куски
ее массивным гравитационным полем. Части этого облака были поглощены дырой, а оставшиеся части стали напоминать длинные тонкие макаронины длиной более 160 миллиардов километров.

Магнитные
частицы

Кроме наличия сверхмассивной всепоглощающей черной дыры, центр нашей галактики может похвастаться невероятной активностью
: старые звезды умирают, а новые появляются на свет с завидным постоянством.

Не так давно ученые заметили кое-что еще в галактическом центре — поток высокоэнергичных частиц, которые простираются на расстояние 15 тысяч парсек
через галактику. Это расстояние равно примерно половине диаметра Млечного пути.

Частицы невидимы невооруженным глазом, однако с помощью магнитного изображения можно заметить, что гейзеры из частиц занимают около двух третей видимой части неба
:

Что же стоит за этим феноменом? Один миллион лет звезды появлялись и исчезали, питая никогда не останавливающийся поток
, направленный к внешним рукавам галактики. Общий объем энергии гейзера в миллион раз превышает энергию сверхновой.

Частицы движутся с невероятной скоростью. На основе структуры потока частиц астрономы построили модель магнитного поля
, которое господствует в нашей галактике.

Новые
звезды

Как часто в нашей галактике образуются новые звезды? Этим вопросом исследователи задавались долгие годы. Удалось нанести на карту районы нашей галактики, где присутствует алюминий-26
, изотоп алюминия, который появляется в том месте, где рождаются или умирают звезды. Таким образом, удалось выяснить, что ежегодно в галактике Млечный путь рождается 7 новых звезд
и примерно два раза за сто лет
крупная звезда взрывается, образуя сверхновую.

Галактика Млечный путь не является производителем самого большого количества звезд. Когда звезда умирает, она выделяет в космос такое сырье, как водород и гелий
. Через сотни тысяч лет эти частицы соединяются в молекулярные облака, которые в конечном итоге становятся настолько плотными, что их центр разрушается под их собственной гравитацией, образуя таким образом новую звезду.

Это похоже на своеобразную эко-систему: смерть питает новую жизнь
. Частицы какой-то определенной звезды в будущем будут частью миллиарда новых звезд. В нашей галактике дела обстоят именно так, поэтому она эволюционирует. Это ведет к образованию новых условий, при которых повышается вероятность возникновения планет, похожих на Землю.

Планеты галактики Млечный путь

Несмотря на постоянную смерть и рождение новых звезд в нашей галактике, их количество подсчитано: Млечный путь является домом примерно для 100 миллиардов звезд
. Основываясь на новых исследованиях, ученые предполагают, что вокруг каждой звезды вращается, по крайней мере, одна планета или более. То есть всего в нашем уголке Вселенной имеется от 100 до 200 миллиардов планет.

Ученые, которые пришли к такому выводу, изучали звезды типа красные карлики спектрального класса М
. Эти звезды меньше нашего Солнца. Они составляют 75 процентов
из всех звезд Млечного пути. В частности, исследователи обратили внимание на звезду Kepler
-32,
которая приютила пять планет
.

Как астрономы открывают новые планеты?

Планеты, в отличие от звезд, трудно обнаружить, так как они не излучают свой собственный свет. Мы можем с уверенностью сказать, что вокруг звезды имеется планета, только тогда, когда она становится перед своей звездой и заслоняет ее свет.

Планеты звезды Kepler
-32 ведут себя точно так же, как экзопланеты, вращающиеся вокруг других карликовых звезд M
. Они расположены примерно на одном расстоянии и имеют похожие размеры. То есть система Kepler
-32 является типичной системой для нашей галактики
.

Если в нашей галактике имеется более 100 миллиардов планет, сколько же из них планет, похожих на Землю ? Оказывается, не так уж и много. Существуют десятки различных типов планет: газовые гиганты, планеты-пульсары, бурые карлики и планеты, на которых с неба падает дождь из расплавленного металла. Те планеты, которые состоят из каменных пород, могут располагаться слишком далеко или слишком близко
к звезде, поэтому на Землю они вряд ли похожи.

Результаты последних исследований показали, что в нашей галактике, оказывается, больше планет земного типа, чем предполагалось раннее, а именно: от 11 до 40 миллиардов
. Ученые взяли в качестве примера 42 тысячи звезд
, похожих на наше Солнце, и стали искать экзопланеты, которые могут вращаться вокруг них в зоне, где не слишком жарко и не слишком холодно. Было обнаружено 603 экзопланеты
, средикоторых 10
соответствовали критериям поиска.

Анализируя данные о звездах, ученые доказали существование миллиардов похожих на Землю планет, которые им только предстоит официально открыть. Теоретически эти планеты способны поддерживать температуру для существования на них жидкой воды
, которая, в свою очередь, позволит возникнуть жизни.

Столкновение галактик

Даже если в галактике Млечный путь будут постоянно образовываться новые звезды, она не сможет увеличиться в размерах, если не будет получать новый материал откуда-то еще
. А Млечный путь действительно расширяется.

Ранее мы не были точно уверены, как именно галактике удается расти, но недавние открытия позволили предположить, что Млечный путь является галактикой-каннибалом
, то есть в прошлом она поглощала другие галактики и, вероятно, будет делать это снова, по крайней мере, до тех пор, пока какая-нибудь более крупная галактика не поглотит ее.

Используя космический телескоп «Хаббл»
и информацию, полученную благодаря сделанным на протяжении семи лет фото, ученые обнаружили звезды у внешнего края Млечного пути, которые движутся особым образом
. Вместо того чтобы двигаться к центру или от центра галактики, как другие звезды, они как бы дрейфуют у края. Предполагается, что это звездноескопление — все, что осталось от другой галактики, которая была поглощена галактикой Млечный путь.

Это столкновение, по-видимому, произошло несколько миллиардов лет назад
и, скорее всего, оно не последнее. Учитывая ту скорость, с которой мы движемся, наша галактика через 4,5 миллиарда лет
столкнется с галактикой Андромеда.

Влияние галактик спутников

Хотя Млечный путь является спиральной галактикой, он представляет собой не совсем идеальную спираль. В его центре имеется своеобразная выпуклость
, которая появилась в результате того, что молекулы газообразного водорода вырываются из плоского диска спирали.

В течение долгих лет астрономы ломали голову над тем, почему у галактики имеется такая выпуклость. Логично предположить, что газ втягивается в сам диск, а не вырывается наружу. Чем дольше они изучали этот вопрос, тем больше запутывались: молекулы выпуклости не только выталкиваются наружу, но и вибрируют на своей собственной частоте
.

Что же может вызывать такой эффект? Сегодня ученые считают, что всему виной темная материя и галактики-спутники — Магеллановы Облака
. Эти две галактики очень мелкие: вместе взятые они составляют всего 2 процента
от общей массы Млечного пути. Этого не достаточно, чтобы иметь на него влияние.

Однако когда темная материя движется через Облака, она создает волны, которые, очевидно, влияют на гравитационное притяжение, усиливая его, а водород под действием этого притяжения улетучивается из центра галактики
.

Магеллановы Облакавращаются вокруг Млечного пути. Спиральные рукава Млечного пути под влиянием этих галактик как бы колышутся в том месте, где они проплывают.

Галактики близнецы

Хотя галактику Млечный путь можно назвать уникальной по многим параметрам, она не является большой редкостью. Во Вселенной спиральные галактики преобладают. Учитывая то, что только в поле нашего зрения находятся около 170 миллиардов галактик
, можно предположить, что где-то имеются галактики очень похожие на нашу.

А что если где-то существует галактика — точная копия Млечного пути? В 2012 году астрономы обнаружили такую галактику. У нее даже есть два небольших спутника, которые вращаются вокруг нее и точно соответствуют нашим Магеллановым Облакам. Кстати, всего 3 процента
спиральных галактик имеют подобных компаньонов, век которых относительно недолог. Магеллановы Облака, скорее всего,растворятся через пару миллиардов лет
.

Обнаружить настолько похожую галактику, имеющую спутники, супермассивную черную дыру в центре и такие же размеры — невероятная удача. Эта галактика получила название NGC
1073
и она настолько похожа на Млечный путь, что астрономы изучают ее, чтобы больше узнать о нашей собственной галактике.
Например, мы можем увидеть ее со стороны и таким образом лучше представить себе, как выглядит Млечный путь.

Галактический год

На Земле год — это время, за которое Земля успевает сделать полный оборот вокруг Солнца
. Каждые 365 дней мы возвращаемся в одну и ту же точку. Наша Солнечная система таким же образом вращается вокруг черной дыры, расположенной в центре галактики. Однако полный оборот она делает за 250 миллионов лет
. То есть, с тех пор, как исчезли динозавры, мы сделали всего четверть полного оборота.

В описаниях Солнечной системы редко упоминается о том, что она движется в космическом пространстве, как и все в нашем мире. Относительно центра Млечного пути Солнечная система движется со скоростью 792 тысячи километров в час
. Для сравнения: если бы вы двигались с такой же скоростью, то смогли бы совершить кругосветное путешествие за 3 минуты
.

Период времени, за который Солнце успевает сделать полный оборот вокруг центра Млечного пути, называется галактический год.
Подсчитано, что Солнце пока прожило всего 18 галактических лет.

Люди с давних времён задаются вопросом: «Сколько звёзд находится на небесном полотне?»

Ранее полагалось, что узнать это сможет лишь тот, кто сумеет попасть на небо и самостоятельно посчитать. Хотя это и слишком утрировано, но в принципе мысль была верной. Благодаря стремительному развитию технологий и созданию сверхмощных телескопов учёным удалось открыть множество новых галактик, о которых ранее никто и не догадывался. Таким образом, назвать точное количество звёзд, расположенных во Вселенной, практически невозможно.

Оказывается, все звёзды Вселенной распределены неравномерно. В основном они собираются в группы и таким образом создают галактики. Рассмотрим, к примеру, нашу галактику (Млечный Путь). Всего в ней расположено около 100 миллиардов звёзд, хотя Вселенная состоит из триллионов таких же галактик.

Мудрецы древности были убеждены, что посчитать все звёзды на небе — это то же самое, что сосчитать песчинки на всех берегах Земли. Однако если нас не интересуют точные цифры, то можно сделать приблизительную оценку. Для этого понадобятся спутниковые снимки всех берегов на планете, их примерная площадь и средняя толщина слоя. Таким образом, получится выяснить объём песка на Земле, а затем его необходимо разделить на среднюю толщину одной песчинки. Конечно, цифра получится довольно грубая, но всё же это не невозможно.

Если вернуться к звёздам, то здесь в роли пляжей выступают галактики. Допустим, что в Млечном Пути находится около 1000 звёзд, а Вселенная состоит из 1000 галактик. При помощи несложных математических вычислений можно узнать, сколько звёзд должно быть в мироздании. Естественно, цифра будет грубой, потому что было много допущений, вроде таких: размер нашей галактики средний по отношению к другим галактикам во Вселенной и т. д.

Стоит отметить, что на протяжении многих лет учёные полагали, что всего существует не более 50 миллиардов галактик, в то время как появление телескопа Hubble изменило эту цифру, а точнее, увеличило более чем в два раза. При этом стоит учитывать, что даже такой телескоп неспособен рассмотреть всю Вселенную.

Если не учитывать самых отдалённых галактик, то большинство из них не видны в телескоп, который работает в оптическом диапазоне. Разглядеть их можно лишь с помощью инфракрасного зонда, который получил название Herschel (его запустили весной 2013 года). Необходимо учитывать тот факт, что подсчитывать реальное количество звёзд никто не будет: проведутся обычные замеры и будет составлена обобщающая характеристика. На сегодняшний день предполагается, что всего существует примерно триллион триллионов звёзд.

Солнечная система расположена в Галактике, которую иногда называют Млечный Путь. Астрономы договорились писать «нашу» Галактику с Большой буквы, а другие галактики, вне нашей звёздной системы — с маленькой буквы — галактики.

М31 — Туманность Андромеды

Все звёзды и другие объекты, которые мы видим невооружённым глазом, относятся к нашей Галактике. Исключением является Туманность Андромеды, которая является близкой родственницей и соседкой нашей Галактики. Именно наблюдая эту галактику, Эдвин Хаббл (в честь которого назван космический телескоп) смог «разрешить» её на отдельные звёзды в 1924 году. После чего отпали все сомнения по поводу физической природы этой и других галактик, наблюдаемых в виде размытых пятнышек — туманностей.

Наша Галактика имеет размер порядка 100-120 тысяч световых лет (световой год — расстояние, которое проходит свет за один земной год, примерно 9 460 730 472 580 км). Наша Солнечная система находится примерно в 27 000 световых годах от центра Галактики, в одном из спиральных рукавов, который называется «рукав Ориона». С середины 80-х годов XX века известно, что наша Галактика имеет перемычку в центре между спиральными рукавами. Как и другие звёзды, Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью около 240 км/с (у других звёзд другая скорость). За период порядка 200 млн. лет Солнце и планеты солнечной системы совершают полный оборот вокруг центра галактики. Этим объясняются некоторые феномены в геологической истории Земли, которая за время своего существования успела 30 раз обернуться вокруг центра Галактики.

Наша Галактика имеет форму сплющенного диска, если смотреть на неё сбоку. Однако, этот диск имеет неправильную форму. Два спутника нашей Галактики, Большое и Малое Магеллановы облака (в северном полушарии Земли не видны) действием своей гравитации искажают форму нашей Галактики.

Мы видим нашу Галактику изнутри, как если бы мы наблюдали детскую карусель, находясь на одной из карусельных лошадок. Те звёзды Галактики, которые мы можем наблюдать, располагаются в виде полосы неодинаковой ширины, которую мы называем Млечный путь. То, что Млечный Путь, известный ещё с древности, состоит из множества слабых звёзд, открыл в 1610 году Галилео Галилей, наведя свой телескоп на ночное небо.

Астрономы полагают, что наша Галактика имеет гало, которое мы не видим («тёмная материя»), но, которое включает в себя 90% массы нашей Галактики. Существование «тёмной материи» не только в нашей Галактике, но и во Вселенной следует из теорий, которые используют Общую Теорию Относительности (ОТО) Эйнштейна. Однако, ещё не факт, что ОТО верна (есть и другие теории гравитации), поэтому у Галактического гало может быть и другое объяснение.

В нашей Галактике находится от 200 до 400 миллиардов звёзд. Это не много по меркам Вселенной. Есть галактики, содержащие триллионы звёзд, например, в галактике IC 1101 их примерно 300 триллионов.

10-15 % массы нашей Галактики составляет пыль и рассеянный межзвёздный газ (в основном, водород). Из-за пыли мы видим нашу Галактику на ночном небе, как Млечный Путь в виде светлой полосы. Если бы пыль не поглощала свет от других звёзд Галактики, мы бы видели яркое кольцо из миллиардов звёзд, особенно яркое в созвездии Стрельца, где находится центр Галактики. Однако, в других диапазонах электромагнитных волн ядро Галактики видно прекрасно, например, в радиодиапазоне (источник Стрелец А), инфракрасном и рентгеновском.

По предположениям учёных (опять же, связанных с ОТО) в центре нашей Галактики (и большинства других галактик) находится «чёрная дыра». Считается, что её масса примерно 40 000 масс Солнца. Движение вещества Галактики к её центру и создаёт то мощнейшее излучение из центра Галактики, которое наблюдают астрономы в различных диапазонах электромагнитного спектра.

Мы не можем видеть Галактику сверху или сбоку, поскольку находимся внутри неё. Все изображения нашей Галактики со стороны — фантазия художников. Однако, мы достаточно хорошо представляем вид и форму Галактики, поскольку можем наблюдать другие спиральные галактики во Вселенной, похожие на нашу.

Возраст Галактики составляет примерно 13,6 миллиардов лет, что не намного меньше возраста всей Вселенной (13,7 млрд. лет) по оценкам учёных. Самые старые звёзды галактики находятся в шаровых скоплениях, именно по их возрасту вычисляют возраст Галактики.

Наша Галактика является частью более крупного объединения других галактик, называемого нами Местная группа галактик, куда входят спутники Галактики Большое и Малое Магеллановы облака, Туманность Андромеды (М 31, NGC 224), галактика в Треугольнике (М33, NGC598) и ещё примерно 50 других галактик. В свою очередь Местная группа галактик входит в Сверхскопление Девы, которое имеет размер 150 миллионов световых лет.

Ответ на поставленный вопрос зависит от типа галактики. Самая маленькая галактика называется карликовой
. Они слишком малы, чтобы образовывать спиральную форму, которую мы видим у таких галактик как, например, Млечный Путь и Андромеда. Карликовая галактика может иметь до 10 миллионов звезд. Карликовые галактики постоянно поглощаются большими образованиями.

Наша галактика — Млечный Путь — принадлежит к виду спиральных галактик
. Они более массивны, чем относительно маленькие «карликовые» галактики и включают сотни миллиардов звезд. Например, наш Млечный Путь включает 200 миллиардов звезд — 200’000’000’000 звезд. Соседняя галактика Андромеды более массивна, чем Млечный Путь, и имеет уже 1 триллион звезд; в 5 раз больше звезд, чем Млечный Путь.

Самые огромные галактики Вселенной, возможно, известны Вам как эллиптические
. Именно так они и обозначаются. Эти гиганты теряют свою спиральную форму посредством множественных взаимоотношений между большими галактиками. Они находятся в самом «ядре» кластера больших галактик. Самая большая из этих галактик, когда либо обнаруженная, находится в кластере Абелль 2009 (Abell 2029) и содержит 100 триллионов звезд. Чтобы было понятнее — это 100’000’000’000’000 звезд.

Только подумайте, существует 100 миллиардов галактик в доступной нам для обзора Вселенной. Когда Вы суммируете все данные, то получите 10 24 звезд во всей Вселенной, 1 с 24 нулями. Короче говоря, 1’000’000’000’000’000’000’000’000 звезд.

82. Сколько галактик-спутников вокруг нашего Млечного Пути?. Твиты о вселенной

ВикиЧтение

Твиты о вселенной
Чаун Маркус

Содержание

82. Сколько галактик-спутников вокруг нашего Млечного Пути?

Так же как планеты имеют спутники (луны), галактики имеют галактики-спутники. У Млечного Пути их около 25 в гравитационном рабстве.

Два крупнейших спутника — Большое и Малое Магеллановы Облака (LMC и SMC) — легко видны невооруженным глазом в Южном полушарии.

LMC — отдаленное облако, выглядящее как пятно на фоне ночного неба, в 10 раз превышает видимый размер Луны. SMC тоже похоже на пятно и в 5 раз больше Луны.

Магеллановы Облака названы в честь Фернана Магеллана, первого европейца, описавшего их во время кругосветного путешествия между 1519 и 1521.

LMC: около 10 % массы Млечного Пути и расстояние примерно 170 000 световых лет. SMC: около 200 000 световых лет от нас, и приблизительно 5 % массы Млечного Пути.

В 1987 в LMC возникла первая видимая невооруженным глазом сверхновая после «сверхновой Кеплера» в 1604. В течение примерно месяца SN1987A испускала свет в 100 млн Солнц.

LMC и SMC — самые крупные и яркие из галактик-спутников, которые порхают около Млечного Пути, как мотыльки вокруг свечи.

Большинство галактик очень тусклые: они содержат небольшое число звезд. Самая крупная имеет около 1000 световых лет в поперечнике, что составляет менее 1 % от диаметра Млечного Пути; наименьшая — около 150 световых лет.

Другие галактики также имеют галактики-спутники. Например, известно, что у гигантского соседа Млечного Пути, Андромеды, по крайней мере, пятнадцать.

Галактики-спутники Млечного Пути представляют собой серьезную головоломку, потому что их должно быть примерно в 100 раз больше, чем астрономы наблюдают.

Теория происхождения галактик говорит о сгустках темной материи (гало), в которых размещена нормальная материя. Основные характеристики: гало темной материи может иметь любые размеры.

Большое гало, как некий «зародыш» Млечного Пути, может содержать до 1000 мини-гало — источников малых галактик-спутников.

Итак, где же все эти галактики-спутники Млечного Пути? Сторонники темной материи говорят, что они существуют, но мы не видим их, они слишком слабые.

Возможно, «проблема недостающих галактик-спутников» говорит нам: что-то не так с теорией темной материи.

Нашего интеллекта недостаточно

Нашего интеллекта недостаточно
При условии, что струнная теория поля верна, в принципе у нас должна была появиться возможность вычислить массу протона, исходя из первых принципов, а также установить связь с известными данными, например с массами различных частиц. Если

Вселенная галактик

Вселенная галактик
За долгие, холодные ночи бдения у телескопа Хаббл (на рис. 6.8 он запечатлен за работой) наконец был вознагражден. В ночь с 5 на 6 октября 1923 года он отыскал первую переменную звезду-цефеиду в туманности М31. С помощью открытой Генриеттой Ливитт зависимости

Космогония галактик

Космогония галактик
Туманности или галактики
Это самый молодой раздел науки о происхождении и развитии небесных тел и их систем. Молодой, потому что только в нашем XX столетии новая мощная астрономическая техника позволила подтвердить предположение о существовании

3. И наконец, вокруг…

3. И наконец, вокруг…
«Внимание, говорит Москва! Работают все радиостанции Советского Союза! Сегодня, 3 ноября 1957 года, в Советском Союзе успешно осуществлен запуск второго искусственного спутника…»Безостановочным потоком идет на приемные пункты информация. Сообщения,

83. Что является главным компонентом Млечного Пути?

83. Что является главным компонентом Млечного Пути?
Млечный Путь, как все спиральные галактики, является островом из звезд и туманностей, правильно? Нет. Как у айсберга, большая часть галактики скрыта от нас.Недостаток материи стал очевидным, когда люди изучили звезды во

84. Что скрыто в сердце Млечного Пути?

84. Что скрыто в сердце Млечного Пути?
В сердце Млечного Пути звезды упакованы в сотни раз ближе друг к другу, чем в окрестности Солнца.На планете, вращающейся вокруг звезды, находящейся в галактическом центре, в ночном небе были бы видны сотни тысяч звезд.Центр галактики —

4 Капиллярные явления вокруг нас

4
Капиллярные явления вокруг нас
Для опыта нам потребуются: две чашки, хлопчатобумажная веревка или шнурок длиной 10 сантиметров.
Оказывается, еще в далекой древности капиллярные явления были известны и использовались нашими предками. Одним из самых простых на вид, но

75 Разные потоки вокруг нас

75
Разные потоки вокруг нас
Для опыта нам потребуется: обычная свечка.
Если говорить про воздушные и водные потоки, то при всем их многообразии существует два принципиально различных потока. Один тип называется ламинарным, то есть спокойным, а другой – турбулентным, то

XVI. Энергия вокруг нас

XVI. Энергия вокруг нас
Как превратить энергию в работу
Человеку нужны машины, для этого надо уметь создавать движение – двигать поршни, вращать колеса, тянуть вагоны поезда. Движение машин требует работы. Как получить ее?Казалось бы, этот вопрос мы уже обсуждали; работа

Загадка нашего зрения

Загадка нашего зрения
Вы уже знаете, что глаз устроен наподобие фотографической камеры и что на матовом стекле такой камеры все представляется в перевернутом виде. Вам известно также, почему мы видим предметы кругом нас не в перевернутом, а в настоящем их виде. С раннего

Черные дыры средней массы в ядрах галактик

Черные дыры средней массы в ядрах галактик
Черная дыра средней массы весит примерно как десять тысяч Солнц. Это в десять тысяч раз меньше, чем масса Гаргантюа, но в тысячу раз больше, чем вес обычных черных дыр, – как раз то, что нужно Куперу для маневров.Считается,

Аномальные орбиты галактик

Аномальные орбиты галактик
В 1933 году астрофизик Фриц Цвикки из Калтеха заявил, что обнаружил крупную аномалию орбитального движения галактик относительно друг друга. Галактики находились в скоплении Кома (рис. 24.2), состоящем примерно из тысячи галактик

Сколько звезд в галактике.

Сколько звезд в галактике

Автор Historian Просмотров 115 Опубликовано 02.08.2022

Гавайские астрономы определили наши космические координаты. Наша галактика является частью огромной супергруппы галактик под названием Ланикей. Супергруппы — самые крупные структуры во Вселенной. Они состоят из локальных кластеров и массовых кластеров. Каждая из них содержит сотни галактик. Все они взаимосвязаны.

Содержание

phys ħ
Что такое галактика?
Наша галактика, Млечный путь
Млечный Путь на самом деле не плоский
Туманности
Соседние галактики
Одна страница в книге…
Структура и состав Млечного Пути
Перемычка
Расположение Солнечной системы в галактике
Место Млечного пути во Вселенной

phys ħ

Один из таких «детских» вопросов волнует даже профессиональных астрофизиков. На самом деле, подсчитать количество звезд в галактике, даже в нашей собственной галактике, совсем не просто. Если вы выйдете за город и посмотрите на ночное небо, там очень мало звезд. Большинство из них слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

И даже самые мощные телескопы не могут увидеть все звезды. Но это не главная проблема. Даже если бы мы смогли сосчитать все звезды в одной галактике, это всего лишь одна из миллиардов галактик во Вселенной. Надежда на то, что мы сможем увидеть каждую звезду в каждой галактике, очевидно, глупа.

К счастью, мы можем оценить общее количество звезд, сделав несколько разумных предположений. Во-первых, мы знаем, что наше Солнце — довольно типичная звезда. А общая масса нашей галактики равна примерно 100 миллиардам солнечных масс. Из этого мы можем сделать вывод, что в нашей галактике около 100 миллиардов звезд (да, мы можем ошибиться пару раз, но мы редко ошибаемся 10 или 100 раз).

Тем не менее, наша галактика довольно типична по сравнению с другими галактиками, которые мы видим в телескопы. Некоторые галактики тяжелее, некоторые легче, но в среднем их размер и масса не сильно отличаются от наших.

Но сколько галактик во Вселенной? Это сложный вопрос, поскольку мы даже не можем быть уверены, что Вселенная конечна. Поэтому мы ограничимся вопросом о том, сколько галактик существует в той части Вселенной, которую мы можем наблюдать, так называемой видимой части Вселенной. Кстати, его размеры действительно огромны — по существующим оценкам он составляет около 50 миллиардов световых лет!

©NASA; ESA; Г. Иллингворт, Д. Маги и П. Оеш, Калифорнийский университет, Санта-Круз; Р. Боувенс, Лейденский университет; и команда HUDF09.

По общим оценкам, в видимой части Вселенной насчитывается около 10 триллионов галактик. От одного до 24 нулей — это число называется септиллион. Не исключено, что эта оценка может быть неверной в сотни или даже тысячи раз, но это не делает ее менее впечатляющей.

Самая маленькая сверхмассивная черная дыра, которую удалось обнаружить ученым, весит в 200 000 раз больше Солнца. Для сравнения, масса обычной черной дыры лишь в десять раз больше массы Солнца. В центре нашей галактики находится невероятно большая черная дыра, массу которой трудно себе представить.

Что такое галактика?

Прежде чем углубиться в изучение нашей галактики, необходимо понять, что такое галактика. В 1600-х годах французский астроном Шарль Мессье впервые определил и записал галактики, но в то время он не знал, что они собой представляют. До XIX века галактики обычно называли спиральными туманностями. Астроном Эдвин Хаббл в 1923 году первым признал, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, и что наша галактика — одна из многих во Вселенной.

Источник: spirit111/Pixabay

Сегодня известно, что галактики — это огромные космические образования (гораздо больше туманностей), состоящие из миллионов и миллиардов звезд, удерживаемых вместе гравитацией. Большинство галактик представляют собой пустое пространство, среднее расстояние между звездами составляет пять световых лет. Галактики сильно различаются по размеру, форме и массе, но в целом отличаются по основным формам, в частности, спиральной, линзовидной, эллиптической и неправильной. Возраст большинства галактик исчисляется миллиардами лет, но точное время их жизни определить сложно. Кроме того, почти все галактики имеют в своем центре черную дыру.

Наша галактика, Млечный путь

Наша галактика представляет собой гигантскую спиральную галактику с множеством рукавов, ответвляющихся от центрального звездного пояса. Очень важный вопрос: если мы находимся в галактике, как мы можем узнать ее форму? Радиоастроном доктор Аластер Ганн объясняет, что хотя форма спирали не видна, есть достаточно доказательств, чтобы предположить ее наличие.

Первый признак — концентрация звезд вдоль одной плоскости. При взгляде «с краю» он имеет форму, напоминающую диск. Эта концентрация еще выше в созвездии Стрельца и напоминает центральный сгусток, который есть у других галактик. Второй признак — звезды в галактике движутся по вращательным орбитам, подобным тем, которые наблюдаются в спиральных галактиках.

Наша Галактика. НАСА

Третьим и наиболее очевидным признаком является то, что при измерении расстояния до этих звезд они оказываются четко сконцентрированными вдоль рукавов спирали. Трудно определить, сколько звезд находится в нашей галактике, и исследователи используют различные модели для оценки этого размера. Они либо вычисляют количество звезд в небольшом регионе и затем расширяют его, либо оценивают массу галактики и затем вычисляют количество звезд, необходимых для создания этой массы.

Конечно, ответ зависит от средней массы звезд, но обычно это число составляет от 100 до 400 миллиардов. Пока Эдвин Хаббл в 1924 году не объявил, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, астрономы считали, что наша галактика содержит всю Вселенную.

Рядом с нашей галактикой расположено множество небольших галактик, но Андромеда (также известная как Мессье 31 или М31) — самая крупная из ближайших к нам галактик. (Его радиус составляет около 31 килопарсека, что в два раза больше радиуса нашей галактики). Подобно тому, как планеты вращаются вокруг нашего Солнца, обе эти галактики имеют множество небольших галактик-компаньонов, вращающихся вокруг них. Обе галактики и их галактики-спутники принадлежат к группе, называемой Местной группой галактик.

Все галактики в Местной группе находятся на расстоянии около 5 миллионов световых лет друг от друга. В Местную группу входят не только наша галактика и Андромеда, но и крошечная галактика Триангулум и около 50 небольших карликовых галактик.

Но это еще не все. Известно, что Местная группа является частью гигантского галактического суперкластера, известного как суперкластер Девы или Местный галактический суперкластер. Он в два раза больше диаметра локальной группы.

Давайте рассмотрим еще несколько интересных фактов о нашей галактике:.

Млечный Путь на самом деле не плоский

Не совсем верно, что наша галактика выглядит как плоский диск. С середины 20-го века ученым известно, что наша галактика имеет S-образную кривизну. Последующие исследования показали, что эта особенность характерна и для других спиральных галактик.

Кривизна спиральной галактики, известной как ESO 510-613. (Источник: NASA и Hubble Heritage Team/Wikimedia Commons)

Более того, другое исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что этот галактический феномен может быть вызван галактиками-компаньонами, такими как Большое и Малое Магеллановы Облака — две карликовые галактики, которые, как считается, вращаются вокруг нашей собственной галактики. Авторы утверждают, что эти две карликовые галактики могут притягивать темную материю из нашей галактики, усиливая гравитационное воздействие на диск и создавая трек, вызывающий искажения.

Однако, когда темная материя движется через облако, она создает волну, которая явно влияет на гравитационное притяжение, увеличивая его, и водород вырывается из центра галактики под действием этого притяжения.

Ученые показали, что наша галактика вовсе не плоская, а изогнута в S-образной форме. Ниже приведены примеры моделей галактик, созданных учеными. Мы также рекомендуем посмотреть 3D-модель Galaxy и другие модели Galaxy, если вы хотите получить полное представление о том, как выглядит Galaxy.

Современные модели нашей галактики

Мы не знаем, сколько звезд в нашей галактике, но, по оценкам, их число составляет от 200 до 400 миллиардов. Ученые также насчитали от 25 до 100 миллиардов коричневых карликов, являющихся частью нашей галактики.

Туманности

Концепция туманностей значительно изменилась с тех пор, как они впервые вызвали интерес исследователей, в частности Шарля Мессье, в конце XVIII века. Первоначально кластеры определялись как скопления, которые не могли быть разделены на звезды. Сегодня туманность — это область между звездами, состоящая из пыли, газа и плазмы, которая поглощает, рассеивает или отражает свет.

Знаменитая Туманность Андромеды также была открыта как галактика в 1920-х годах. Она находится довольно далеко от нашей галактики (на расстоянии 2,52 миллиона световых лет), но все же является одним из ее ближайших соседей. Внутри истинной туманности существует множество известных темных и ярких слоев, окружающих нашу галактику, самый популярный из которых — Конская голова.

Соседние галактики

Галактики вокруг нашей галактики находятся на огромных расстояниях. Их трудно или невозможно увидеть невооруженным глазом. Например, Галактика Андромеды выглядит как маленькое размытое пятно, неотличимое от звезды.

Помимо уже упомянутой Галактики Андромеды, другими известными галактиками являются Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако. Эти карликовые галактики являются спутниками нашей галактики и находятся на расстоянии 170 000 и 200 000 световых лет соответственно. Астрофизики обнаружили, что вокруг нашей галактики существуют более близкие синодические галактики, но они настолько малы, что их невозможно наблюдать без специального оборудования.

Однако, когда темная материя движется через облако, она создает волну, которая явно влияет на гравитационное притяжение, увеличивая его, и водород вырывается из центра галактики под действием этого притяжения.

Одна страница в книге…

Сколько времени потребуется, чтобы узнать, сколько звезд в нашей галактике? Никто пока не знает ответа. Единственное, что можно сказать наверняка, это то, что, если бы это было возможно, можно было бы подробно изучить каждую звезду и записать всю информацию в книгу. Если бы мы описали каждую из двух тысяч — четырехсот миллиардов звезд и посвятили ей отдельную страницу, то вполне вероятно, что большое количество книг не поместилось бы в самых больших библиотеках мира.

Звезды, составляющие нашу галактику, — лишь малая часть из 50 миллиардов галактик во Вселенной. Чем больше мы продолжаем исследовать Вселенную, тем больше становится ясно, что в просторах космоса есть много неразгаданных тайн.

Легенда гласит, что когда Гера кормила грудью Геракла, молоко матери пролилось в небо. Вскоре Гера поняла, что это не ее собственный сын, вскормленный грудью, а незаконнорожденный сын Зевса и женщины, живущей на Земле. Он бросил ребенка, и пролитое молоко стало основой для названия нашей галактики.

Структура и состав Млечного Пути

По приблизительным оценкам, в нашей галактике насчитывается не менее 200 миллиардов звезд. Большинство из них находится в области уплощенного диска.

В центре галактики находится более плотная зона — выпуклость. Это эллиптическое скопление звезд диаметром 8 000 парсек. Центр ядра находится в созвездии Стрельца. Солнце находится от него на расстоянии около 8 500 парсек, или 27,7 тысяч солнечных лет, или 262 миллионов километров.

Похоже, что в этом регионе находится массивная черная дыра. Его масса в четыре миллиона раз превышает массу Солнца. На ее орбите вращается другой гигантский объект, масса которого в 1000-10 000 раз превышает массу Солнца, и тысячи более мелких черных дыр с периодом вращения около 100 лет. Гравитационное притяжение этого центра заставляет звезды вблизи центра вращаться по особым орбитам. Астрономы предполагают, что почти все звездные скопления во Вселенной находятся на орбите вокруг черных дыр.

В этих областях нашей галактики сосредоточено множество звезд. Например, в одном кубическом парсеке этой области их тысячи. Масса галактики распределена таким образом, что орбитальная скорость легких объектов не зависит от того, насколько далеко от центра они находятся. Обычная орбитальная скорость космических объектов здесь достигает 240 км/с.

В 2016 году японские ученые обнаружили еще одну массивную черную дыру в центре галактики. Этот объект и облако имеет размер около 0,3 светового года в поперечнике и массу 100 000 солнечных масс.

Структура нашей галактики продолжает изучаться, и ученые, похоже, не перестают удивлять нас новыми открытиями.

Перемычка

Длина этой части галактики составляет около 27 000 воскресений. Этот объект проходит через центр под углом 44° к Солнцу и центральной границе. Большинство звезд, видимых здесь, являются «красными» звездами. Их возраст намного старше возраста Солнца. Вокруг перекрестка есть кольцо из пяти килопарсек. Молекулярный водород является доминирующим источником образования звезд.

В конце 20 века ученые предположили, что наша галактика является скачкообразной спиральной галактикой. В 2005 году с помощью мощных телескопов эта гипотеза была подтверждена. Наша галактика представляет собой спиральную галактику со звездными пересечениями.

Диск Галактики имеет диаметр около 100 000 св. Он вращается с разной скоростью, гораздо быстрее, чем гало. Вблизи черной дыры эта скорость практически равна нулю, но увеличивается до 240 км/с на расстоянии около 2 000 световых лет. Затем скорость немного снижается, после чего увеличивается до заданного уровня и остается стабильной. Галактический диск в 150 миллиардов раз массивнее, чем диск Солнца.

Вблизи диска находятся молодые звезды (возраст этих объектов не превышает нескольких сотен миллионов лет). Молодые светящиеся тела образуют плоские компоненты, внутри которых находится множество горячих объектов. Вблизи уровня диска большая часть газа находится в виде газовых облаков. Небольшие облака имеют диаметр около PARSC. Гигантские газовые объекты находятся в космосе на расстоянии тысяч световых лет.

Расположение Солнечной системы в галактике

Недавние исследования показали, что расстояние от Солнца до центра галактики составляет около 27 000 SV лет. По предварительным оценкам, дневная звезда находится на расстоянии около 35 000 световых лет от зоны соединения.

Астрономам удалось изучить область вокруг двух рукавов Персея и Стрельца вблизи Солнца. На расстоянии около 3 000 световых лет от нашей планеты. Наша ежедневная звезда находится в центре между этими образованиями.

Скорость, с которой Солнце вращается вокруг галактического центра, примерно равна скорости волн конденсации, образующих рукава. Это связано с тем, что он находится в SO -Called Carrot Centre. Для Земли такое положение Солнца в галактике важно для возникновения и сохранения жизни. Спиральный рукав производит мощнейшее излучение, способное убить все формы жизни. Атмосфера не может спасти нас от этого. Поэтому нам повезло, что мы живем в защищенной части галактики, вдали от светских наводнений.

Место Млечного пути во Вселенной

Гавайские астрономы определили наши космические координаты. Наша галактика является частью огромной супергруппы галактик под названием Ланикей. Супергруппы — самые крупные структуры во Вселенной. Они состоят из локальных кластеров и массовых кластеров. Каждая из них содержит сотни галактик. Все они взаимосвязаны.

Ланиака Эйр обладает сверхъестественным знаком Девы. Частью этого является местная команда с большим трактором. Местная команда имеет нашу галактику. Laniacaea является частью комплекса Рыбы-Кита. Астрономы пока не могут изучать движение объектов в Ланиакее. Считается, что наша галактика постепенно ведет нас все глубже в эту группу.

Сколько существует галактик?

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

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

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

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

Вглубь

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

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

Статьи по теме

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

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

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

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

Подсчет звезд

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

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

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

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

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

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

Изменится ли число галактик?

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

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

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

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

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

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

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

А как насчет других вселенных?

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

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

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

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

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

Вклад Уэбба

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Дополнительные ресурсы

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

Библиография

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

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

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

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

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

Сколько существует галактик?

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

Вглубь

Статьи по теме

Подсчет звезд

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

Изменится ли число галактик?

А как насчет других вселенных?

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

Вклад Уэбба

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

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

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

Дополнительные ресурсы

Библиография

Сколько галактик во Вселенной?

С нашей крошечной точки зрения на Земле трудно понять, что Вселенная простирается на миллиарды световых лет во всех направлениях. С тех пор, как мы впервые посмотрели на звезды, любопытство привело нас к попытке понять, сколько планет, туманностей, звезд, галактик и многого другого существует. В этой статье мы рассмотрим, сколько галактик во Вселенной.

Что такое галактика?

Галактика представляет собой скопление звезд, газа, пыли и темной материи. В одной галактике может быть от 100 до 400 миллиардов звезд, и все они вращаются вокруг центральной точки. Они удерживаются вместе гравитационными силами, но объекты внутри галактик также часто взаимодействуют друг с другом.

Галактики сильно различаются по размеру, но средний размер галактики по-прежнему превышает 50 000 световых лет в поперечнике. Имеет смысл, что большая часть света, который мы видим от этих объектов, исходит от звезд, но большая часть массы галактик исходит от темной материи, которую мы не можем видеть.

Какие существуют типы галактик?

Все галактики делятся на четыре типа: спиральные, эллиптические, линзообразные и неправильные.

Спиральная

Совершенно живописная спиральная галактика, известная как Мессье 81 или M81. (Изображение предоставлено НАСА)

Спиральные галактики названы так из-за спиралевидных усиков, отходящих от их центров. Иногда эти спирали тесно связаны, а иногда они гораздо менее компактны.

Эллиптические

Эллиптические галактики также получили свое название из-за своей формы. Эти небесные объекты соответствуют форме яйца, но некоторые из них длинные и тонкие, а другие имеют почти сферическую форму.

Лентикулярные

Линзообразные галактики напоминают линзу увеличительного стекла. Они тонкие и круглые по форме, но не имеют рукавов, которые есть у спиральных галактик.

Нерегулярный

SDSS J1531+3414 — плотное скопление галактик в северном созвездии Северной Короны, в основном состоящее из гигантских эллиптических галактик с несколькими спиралями и неправильных галактик. (Изображение предоставлено НАСА)

Как вы, вероятно, можете себе представить, неправильные галактики — это те, которые не вписываются в рамки двух других категорий. Эти галактики, как правило, относительно малы по сравнению с другими и не имеют определенной формы. Из-за своего размера некоторые неправильные галактики на самом деле вращаются вокруг спиральных или эллиптических галактик.

Что находится в центре галактики?

В течение многих лет ученые могли только догадываться о том, что находится в центре этих массивных вихревых групп звезд. Распространенные теории указывали на загадочную черную дыру, но никто не смог это доказать.

Только в 1974 году в центре нашей галактики был обнаружен радиоисточник, связывающий еще больше доказательств существования черных дыр. Наконец, в начале 2000-х годов наблюдения звезд вблизи центра галактики предоставили достаточно доказательств, подтверждающих существование черной дыры.

На самом деле в центре нашей галактики находится сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в четыре миллиона раз превышает массу нашего собственного Солнца, и ненамного больше. Из-за близости к созвездию черная дыра получила название Стрелец А*.

Где мы находимся в этом море звезд?

Земля и Солнечная система, частью которой мы являемся, находятся в одной из спиралей Галактики Млечный Путь. Нетрадиционное соглашение об именах проистекает из греческого мифа о богине Гере, разбрызгивающей молоко по небу.

В других культурах наша галактика имеет более крутые названия. Китайцы называют ее «Серебряной рекой», а в Южной Африке — «Хребтом ночи».

Наша Галактика Млечный Путь имеет диаметр более 100 000 световых лет. В пределах этого промежутка находится более 400 миллиардов звезд и 100 миллиардов планетарных тел. Он вращается со скоростью примерно 136 миль в секунду (219 километров в секунду) вокруг сверхмассивной черной дыры, расположенной в его центре.

Открытие первой галактики за пределами нашей

Астрономы знали о галактиках более тысячи лет, но на самом деле не знали, на что они смотрят. В начале 20 века ученые, наконец, смогли разобраться в далеких объектах за пределами нашей галактики.

Обладая лишь элементарными представлениями о нашем местонахождении в Млечном Пути, Эдвин Хаббл занялся изучением того, что он считал туманностями. В ходе этого исследования он обнаружил переменные звезды в «туманности» Андромеды и оценил размер этих звезд более 900 000 световых лет от нас.

На таком расстоянии эти звезды никак не могли быть частью нашей галактики. Хаббл пришел к выводу, что объект, который он изучал, был не туманностью, а другой галактикой. Впервые в истории человечества кто-то измерил такое большое расстояние.

Как мы можем считать галактики?

После невероятного открытия Хаббла начались поиски того, что еще находится за пределами нашего Млечного Пути. На Земле мы должны полагаться на свет от звезд в этих галактиках, чтобы путешествовать в космосе и достигать нас. Проблема здесь в том, что даже в нашей собственной галактике есть много звезд, которые слишком далеки или слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть.

Даже в огромном космосе галактики находятся так далеко от Земли, что их трудно увидеть. Две галактики рядом друг с другом могут выглядеть как одна, и почти невозможно расшифровать разницу между ними. Вы также должны учитывать световое загрязнение на Земле, даже в самых отдаленных частях планеты. Мы можем видеть только так много.

На этом изображении космический телескоп Хаббл парит над границей земли и космоса. (Изображение предоставлено НАСА)

Глядя из-за пределов Земли

Чтобы обойти хотя бы некоторые из этих проблем, НАСА запустило космический телескоп Хаббл еще в 1990 году. Этот телескоп находится на высоте 340 миль (547 километров) над поверхностью Земли и может видеть в глубинах космоса гораздо четче, чем что-либо на планете. .

Солнце излучает так много света, что ученые хотели добиться еще большего. Космический корабль New Horizons был запущен в 2006 году, чтобы посетить самые дальние уголки Солнечной системы. New Horizons в настоящее время составляет около 4 657 000 000 миль (7,495 000 000 километров) от Земли и может смотреть в космос с гораздо более четким обзором.

Совсем недавно, 25 декабря 2021 года, был запущен телескоп Джеймса Уэбба, который улетит от Земли, прежде чем заглянуть во Вселенную. НАСА надеется, что телескоп будет расположен так, чтобы видеть четче и дальше, чем когда-либо прежде.

Сколько существует галактик?

Простой ответ: никто не знает. Возраст Вселенной оценивается более чем в 13 миллиардов лет, и теперь у нас есть возможность увидеть космос на расстоянии более 13 миллиардов световых лет. Однако поиск галактик во многом похож на поиск иголок в стоге сена.

Несколько лет назад оценки, основанные на данных телескопа Хаббл, показали, что общее количество галактик во Вселенной составляет почти два триллиона. Однако более свежие данные сканирования New Horizon показывают, что космос намного темнее, чем все, что мог увидеть телескоп Хаббл.

Согласно новым оценкам, число галактик в нашей Вселенной составляет от 100 до 200 миллиардов. Поскольку телескоп Джеймса Уэбба готовится отправиться в глубокий космос, будет интересно посмотреть, подтвердят ли его выводы эти последние цифры или опровергнут.

Насколько далеко ближайшая галактика от нашей?

Космический телескоп Хаббл показывает, что Млечный Путь находится на грани столкновения с самим собой. (Изображение предоставлено НАСА)

Эдвин Хаббл впервые подтвердил существование Галактики Андромеды еще в начале 1900-х годов. Эта галактика является нашим ближайшим соседом, но Хаббл ошибался относительно того, насколько далеко она находилась. Его оценка в 900 000 световых лет оказалась слишком близкой. Оказывается, галактика Андромеды на самом деле находится на расстоянии более 2,5 миллионов световых лет.

Это означает, что даже при скорости света путешествие в одну сторону заняло бы 2,5 миллиона лет. К счастью или нет, галактики Млечный Путь и Андромеда медленно дрейфуют навстречу друг другу, что делает путешествие немного менее громоздким.

Две галактики встретятся примерно через 4,5 миллиарда лет. Поскольку звезды в этих скоплениях так разбросаны, они, вероятно, сольются в одну сверхгалактику. Неясно, какие события произойдут, но мы добавим почти триллион звезд к тем, которые уже существуют вокруг нас.

Скопления галактик

Хотя галактики тщательно разбросаны в пространстве, некоторые из них явно ближе, чем другие.

Местные группы

M33, также известная как Галактика Треугольника, является членом так называемой нашей Местной группы галактик. (Изображение предоставлено НАСА)

Галактики в пределах пяти миллионов миль (восемь миллионов километров) от нашего Млечного Пути считаются частью нашей Местной группы.

Мы делим это пространство с двумя другими большими галактиками, Андромеды и Треугольника. Также в этом пространстве находится около 50 карликовых галактик. Эти галактики гравитационно связаны друг с другом, на что указывает тот факт, что мы медленно движемся к большей Андромеде.

Сверхскопления

Наша небольшая Местная группа покрывает всего десять миллионов световых лет пространства. Ученые обнаружили, что более 50 галактик в нашей Местной группе связаны примерно со 100 другими группами галактик в сверхскоплении.

Наше сверхскопление известно как сверхскопление Девы. Эта группа галактик занимает площадь около 110 миллионов световых лет. С более чем 100 локальными группами внутри, вероятно, находится 2000 галактик. Даже сверхскопление Девы представляет собой очень маленькую часть безграничной вселенной, частью которой мы являемся.

Есть ли что-нибудь между галактиками?

Область между галактиками называется межгалактическим пространством. Это пространство представляет собой почти идеальный вакуум, в котором почти ничего нет. Там очень мало пыли или мусора, примерно на каждый метр приходится примерно атом водорода. Учитывая, что между Галактикой Андромеды и нами 2,5 миллиона световых лет межгалактического пространства, это кажется очень скучным путешествием.

Можем ли мы увидеть Млечный Путь с Земли?

Вершины Троны под галактикой Млечный Путь.

Земля находится примерно на полпути вниз по спиральному рукаву Ориона Млечного Пути. В результате мы можем смотреть в небо в любую ясную ночь и видеть, как перед нами разворачивается остальная часть галактики. Все, что мы видим невооруженным глазом (кроме Галактики Андромеды), является частью нашего славного Млечного Пути.

Рукав Ориона представлен полосой света, которую можно увидеть с Земли в районах с минимальным световым загрязнением. Эта полоса выделяется, поскольку мы смотрим прямо в плоскость центрального диска нашей галактики. Эта полоса дает фантастическую возможность сфотографироваться, если вы сможете найти достаточно темное место.

Связанные:

Как найти Млечный путь
Как сфотографировать Млечный путь

Какая самая большая галактика?

Из всего космоса, который нам удалось исследовать, ученые обнаружили одну галактику, которая выделяется среди других.

Здесь показаны размеры известных галактик, таких как наш Млечный Путь и Андромеда. (Изображение предоставлено: КОЛОССАЛЬНАЯ ГАЛАКТИКА НАЗВАНИЕ IC1101 на Wikimedia Commons CC BY-SA 4.0)

Галактика IC 1101 имеет в поперечнике более пяти миллионов световых лет в самой длинной точке и содержит около 100 триллионов звезд. По сравнению с Млечным Путем IC 1101 в 50 раз больше, и в нем почти в 1000 раз больше звезд.

Эллиптическая галактика расположена в созвездии Девы и находится на расстоянии чуть более миллиарда световых лет от Земли. Массивное скопление, вероятно, является результатом слияния нескольких галактик в течение длительного периода времени. Многие звезды внутри на миллиарды лет старше нашего Солнца, что потенциально указывает на то, что галактика больше не создает звезды и в конечном итоге исчезнет.

Есть ли планеты в других галактиках?

Звезды и галактики, частью которых они являются, легче обнаружить, потому что они испускают видимый свет, который мы можем видеть с Земли. С другой стороны, планеты гораздо труднее найти, поскольку у них нет собственного источника света.

При этом ученые полагают, что впервые обнаружили инопланетный мир в другой галактике. В галактике Водоворот, примерно в 23 миллионах световых лет от Земли, астрономы обнаружили объект, вращающийся вокруг пары звезд. Татуин, кто-нибудь?

Во время мониторинга рентгеновских лучей двойной звездной системы в течение трех часов что-то блокировало эти сигналы. Ученые считают, что из-за времени прохождения объект размером с Сатурн. Это был счастливый случай, так как планете могло пройти еще 70 лет, прежде чем она вернется в это положение.

В новой статье Белградского университета объясняются четыре фактора, которые астробиологи должны учитывать при поиске жизни в галактическом масштабе.

Заключительные мысли

Уму непостижимо, насколько огромна наша Вселенная. Даже наше сверхскопление из 2000 галактик покрывает лишь малую часть известного пространства. Современные технологии позволили нам только оценить количество галактик, и это число, кажется, меняется каждый раз, когда мы смотрим.