Що таке всесвіт галактика. Еліптичні галактики каталогу Месьє

Пов'язана силами гравітаційної взаємодії. Кількість зірок та розміри галактик можуть бути різними. Як правило, галактики містять від кількох мільйонів до кількох трильйонів (1 000 000 000 000) зірок. Крім звичайних зірок та міжзоряного середовища галактики також містять різні туманності. Розміри галактик від кількох тисяч до кількох сотень тисяч світлових років. А відстань між галактиками сягає мільйонів світлових років.

Близько 90 % маси галактик посідає частку темної матерії та енергії. Природа цих невидимих компонентів поки що не вивчена. Існують свідчення того, що в центрі багатьох галактик знаходяться надмасивні. Простір між галактиками практично не містить речовини і має середню щільність менше одного атома на кубічний метр. Імовірно, у видимій частині всесвіту знаходиться близько 100 млрд. галактик.

За класифікацією, запропонованою астрономом Едвін Хаббл, в 1925 році існують кілька видів галактик:

еліптичні(E),
лінзоподібні(S0),
звичайні спіральні(S),
пересічені спіральні (SB),
неправильні (Ir).

Еліптичнігалактики - клас галактик з чітко вираженою сферичною структурою і яскравістю, що зменшується до країв. Вони порівняно повільно обертаються, помітне обертання спостерігається лише у галактик із значним стиском. У таких галактиках немає пилової матерії, яка у тих галактиках, у яких є, видно як темні смуги на безперервному фоні зірок галактики. Тому зовні еліптичні галактики відрізняються одна від одної переважно однією рисою — більшим чи меншим стиском.

Частка еліптичних галактик загалом галактик у спостерігається частині всесвіту — близько 25 %.

Спіральнігалактики названі так, тому що мають усередині диска яскраві рукави зоряного походження, які майже логарифмічно простягаються з балджу (майже сферичного потовщення у центрі галактики). Спіральні галактики мають центральне згущення і кілька спіральних гілок, або рукавів, які мають блакитний колір, тому що в них є багато молодих гігантських зірок. Ці зірки збуджують світіння дифузних газових туманностей, розкиданих разом із пиловими хмарами вздовж спіральних гілок. Диск спіральної галактики зазвичай оточений великим сфероїдальним гало (кільце, що світиться навколо об'єкта; оптичний феномен), що складається зі старих зірок другого покоління. Всі спіральні галактики обертаються із значними швидкостями, тому зірки, пил та гази зосереджені у них у вузькому диску. Велика кількість газових і пилових хмар і наявність яскравих блакитних гігантів говорить про активні процеси зіркоутворення, що відбуваються в спіральних рукавах цих галактик.

Багато спіральних галактик мають у центрі перемичку (бар), від кінців якої відходять спіральні рукави. Наша Галактика також відноситься до спіральних галактик з перемичкою.

Лінзоподібнігалактики - це проміжний тип між спіральними та еліптичними. У них є балдж, гало та диск, але немає спіральних рукавів. Їх приблизно 20% серед усіх зіркових систем. У цих галактиках яскраве основне тіло – лінза, оточена слабким ореолом. Іноді лінза має довкола себе кільце.

НеправильніГалактики - це галактики, які не виявляють ні спіральної, ні еліптичної структури. Найчастіше такі галактики мають хаотичну форму без яскраво вираженого ядра та спіральних гілок. У відсотковому відношенні становлять одну чверть від усіх галактик. Більшість неправильних галактик у минулому були спіральними чи еліптичними, але деформовані гравітаційними силами.

Еволюція галактик

Утворення галактик розглядають як природний етап еволюції, що відбувається під впливом гравітаційних сил. Як припускають вчені, близько 14 млрд. років тому стався великий вибух, після якого Всесвіт скрізь був однаковим. Потім частинки пилу і газу почали групуватися, об'єднуватися, стикатися і таким чином з'являлися згустки, які пізніше перетворювалися на галактики. Розмаїття форм галактик пов'язані з різноманітністю початкових умов освіти галактик. Нагромадження газоподібного водню в межах таких згустків стало першими зірками.

З моменту народження галактика починає стискатися. Стиснення галактики триває близько 3 млрд років. За цей час відбувається перетворення газової хмари на зіркову систему. Зірки утворюються шляхом гравітаційного стиску хмар газу. Коли в центрі стисненої хмари досягаються щільності та температури, достатні для ефективного протікання термоядерних реакцій, народжується зірка. У надрах потужних зірок відбувається термоядерний синтез хімічних елементів важче гелію. Ці елементи потрапляють у первинне воднево-гелієве середовище під час вибухів зірок або при спокійному закінченні речовини із зірками. Елементи важчі заліза утворюються при грандіозних вибухах наднових зірок. Таким чином, зірки першого поколіннязбагачують первинний газ хімічними елементами, важчими за гелій. Ці зірки найбільш старі і складаються з водню, гелію та дуже малої домішки важких елементів. У зірках другого поколіннядомішка важких елементів помітніша, оскільки вони утворюються з вже збагаченого важкими елементами первинного газу.

Процес народження зірок йде при стисненні галактики, тому формування зірок відбувається все ближче до центру системи, і чим ближче до центру, тим більше повинно бути в зірках важких елементів. Цей висновок добре узгоджується з даними про вміст хімічних елементів у зірках гало нашої Галактики та еліптичних галактик. У галактиці, що обертається, зірки майбутнього гало утворюються на більш ранній стадії стиснення, коли обертання ще не вплинуло на загальну форму галактики. Свідченнями цієї епохи у нашій Галактиці є кульові зоряні скупчення.

Коли припиняється стиснення протогалактики, кінетична енергія зірок диска, що утворилися, дорівнює енергії колективної гравітаційної взаємодії. У цей час створюються умови для утворення спіральної структури, а народження зірок відбувається вже в спіральних гілках, в яких газ досить щільний. Це зірки третього покоління. До них відноситься наше.

Запаси міжзоряного газу поступово виснажуються, народження зірок стає менш інтенсивним. Через кілька мільярдів років, коли буде вичерпано всі запаси газу, спіральна галактика перетвориться на лінзоподібну, що складається зі слабких червоних зірок. Еліптичні галактики вже знаходяться на цій стадії: весь газ у них витрачено 10-15 млрд років тому.

Вік галактик дорівнює приблизно віку Всесвіту. Одним із секретів астрономії залишається питання про те, що собою представляють ядра галактик. Дуже важливим відкриттям стало те, що деякі ядра галактик активні. Це відкриття було несподіваним. Раніше вважалося, що ядро галактики - це не більше, ніж скупчення сотень мільйонів зірок. Виявилося, що оптичне і радіовипромінювання деяких галактичних ядер може змінюватися за кілька місяців. Це означає, що протягом короткого часу з ядер звільняється величезна кількість енергії, яка в сотні разів перевищує те, що звільняється при спалаху наднової. Такі ядра отримали назву «активних», а процеси, що відбуваються в них, «активність».

У 1963 році було виявлено об'єкти нового типу, що знаходяться за межами нашої галактики. Ці об'єкти мають зіркоподібний вигляд. Згодом з'ясували, що їхня світність у багато десятків разів перевищує світність галактик! Найдивовижніше те, що їхня яскравість змінюється. Потужність їхнього випромінювання в тисячі разів перевищує потужність випромінювання активних ядер. Ці об'єкти назвали. Зараз вважається, що ядра деяких галактик є квазарами.

Що таке Всесвіт?

Всесвіт - це простір, що включає абсолютно все: Сонце, планети, нашу Галактику, мільярди інших галактик Вчених вважають, що початок Всесвіту поклав вибух колосальної сили, що отримав назву Великого нариву, який стався 15 млрд. років тому. Тоді й народилася матерія, енергія, простір та час. Всесвіт на ранньому етапі розвитку мав вигляд неймовірно гарячої і щільної кулі, яка стала стрімко розширюватися і започаткувала все. У Всесвіті все постійно змінюється, народжуються і вмирають зірки, а сам Всесвіт продовжує розширюватися у зовнішній простір.

Дивлячись у минуле

Галактику, яка знаходиться від нас на відстані 5 млрд. світлових років, астрономи такою, якою вона була 5. Отже, вивчення надзвичайно віддалених об'єктів дає нам можливість побачити Всесвіт набагато молодший, ніж він є зараз. Найбільш віддалені об'єкти, які коли-небудь вдавалося спостерігати, - це новонароджені галактики або галактики, які все ще перебувають у стадії формування. Інформацію, що надходить до нас з ще більш далеких відстаней і відповідна ще більш давнім часам, астрономи можуть лише у вигляді слабких радіохвиль, які надходять з усіх куточків космосу. Це дається взнаки охололі залишки вогняної кулі, яка вибухнула під час Великого вибуху.

Що таке Галактика?

Галактика - величезне скупчення зірок, утримуваних силою тяжіння. Сонце - лише з 200 млрд. зірок галактики Чумацький Шлях, куди входить Земля.

Ймовірно, галактик у Всесвіті понад мільярд. За структурою вони поділяються на 3 основні типи: спіральні, еліптичні та неправильні.

Ядро

Центральну частину галактики називають ядром. Тут зірки розташовані щільніше одна до одної, ніж на околицях. Сучасні вважають, що в центрі великих гік знаходяться великі чорні дірки. Ймовірно, чорна дірка є й у центрі нашої галактики.

Світлові роки

Галактики віддалені одна від одної на великі відстані. Туманність Андромеди – найближча до Чумацького Шляху велика галактика – знаходиться приблизно за 2 млн. світлових років від Землі. Це найдальший об'єкт, який можна розглянути неозброєним оком.

Скупчення галактик

Галактики утворюють у Всесвіті скупчення, що входять до надскоплення.

Туманність Андромеди найбільші члени невеликого скупчення приблизно 30 галактик, званого місцевим скупченням галактик. Воно, своєю чергою, становить невелику частину Місцевого надскоплення.

Галактики з активними ядрами

Галактики можуть випромінювати різну кількість енергії. Так звані галактики з активними ядрами випромінюють набагато більше енергії, ніж здатні дати їх зірки. Вважають, що джерелом додаткової енергії служить матерія, що потрапляє в чорну дірку, яка знаходиться у центрі такої галактики.

Еліптичні гіганти

Еліптичні галактики сферичної або овальної форми містять мало газу та пилу. Вони бувають різних розмірів – від гігантських до карликових. Еліптичні гіганти можуть містити до 10 трлн. зірок; це найбільші з усіх відомих галактик.

Чумацький шлях

Чумацький шлях - велика спіральна галактика діаметром близько 100 тис. світлових років (світловий рік дорівнює 9,46 трлн км). Її вік - близько 14 млрд років, а один оборот вона здійснює за 225 млн років. Як і всі спіральні галактики, вона містить газ та пил, з яких утворюються нові зірки. Щільне ядро - найстаріша частина галактики, де вже не залишилося газу для формування нових зірок.

У статті розповідається про те, що таке галактики, як вони утворилися, що включають і яка їх приблизна кількість в зоні Всесвіту, що спостерігається.

Стародавні часи

Ще з давніх-давен людей приваблювало зоряне небо. Не в змозі зрозуміти чи встановити природу зірок та Місяця, люди їм часто приписували містичне чи божественне значення, а нашому супутнику навіть поклонялися. Поступово, з розвитком астрономії як науки та перших примітивних телескопів, стало ясно - наша планета зовсім не одна-єдина, і вона обертається навколо Сонця разом з іншими.

Поступово, у міру поліпшення приладів спостереження та розвитку астрономії, вченим стало ясно: зірки - це теж чиїсь «сонця», і майже навколо навколо них обертаються свої планети. На жаль, вони знаходяться так далеко, що перевірити на практиці це немає жодної можливості. Принаймні поки що. І скупчення планет, і зіркових систем утворюють галактики. То що таке галактики? Що вони включають і скільки їх? У цьому ми й розберемося.

Визначення

Для початку, потрібно згадати загальний устрій нашого Всесвіту. Є небесні тіла – це планети, супутники, астероїди, комети та взагалі все, що не було створено людиною і що знаходиться у космосі. Зазвичай, під впливом гравітації найбільш потужних об'єктів, вона обертаються навколо них за своїми орбітами, наприклад, як Місяць навколо Землі. Ті, своєю чергою, «літають» навколо ще більш потужних тіл, наприклад, Сонця. Це називається зіркова система. То що таке галактики?

А галактики - це скупчення зірок та зіркових систем, які обертаються, у свою чергу, навколо загального центру мас. Простіше кажучи, це безліч планетних систем, зірок, темної матерії, міжзоряного газу, метеоритів, карликових планет і астероїдів, які під дією взаємної гравітації зібралися разом і обертаються навколо центру мас. Отже, ми розібрали, що таке галактика, визначення стало зрозумілим. Але скільки їх? І які вони бувають?

Чумацький шлях

Наша галактика, в якій знаходиться Земля, Сонце та інші небесні тіла, називається Чумацький Шлях.

Дуже довгий час, аж до кінця XX століття, технології не дозволяли побачити окремі зірки в чужих галактиках - не вистачало здатності телескопів, а цифрові методи обробки зображень були далекі від ідеалу. Але потім усе змінилося, і до 90-х років минулого століття вчені могли спостерігати понад 30 зоряних скупчень, у яких вдавалося розібрати окремі світила.

Форма

Вони також відрізняються своєю формою. Є еліптичні, спіралеподібні дискові, лінзовидні, карликові, неправильні тощо. Наприклад, наша галактика – спіралеподібна, з окремими «рукавами». На жаль, у вивченні інших вчені просунулися зовсім мало, втім, як і в нашому дослідженні. Вся справа у величезних відстанях, а також скупченнях міжзоряного пилу, який поглинає світло. Саме через неї ми не бачимо більшості зірок, а інакше, ніч мало чим відрізнялася від дня.

Кількість

Коли розповідають про галактики дітям, їх найчастіше цікавить питання кількості. І відповісти так, щоб задовольнити дитячу цікавість, складно. Звичайно, можна назвати певну кількість, але це буде неправда. Наш Всесвіт нескінченний, і більше того, постійно розширюється, десь відбувається освіта нових зірок, планетних систем, і знайти кордон її неможливо. Отже, і кількість галактик не піддається обчисленню.

Як вже було сказано, через пил ми бачимо лише крихітну частину Всесвіту, і приблизна кількість галактик в ній становить понад 100 мільярдів. І, на жаль, навіть до найближчих дістатися зараз неможливо.

Рух

Як не дивно, але рухаються не лише планети навколо зірок чи супутники з кометами та метеоритами, а й галактики. Рух це настільки помітно як, наприклад, Землі навколо Сонця. Швидкість залежить від маси, густини міжзоряного газу та іншого.

Тепер ми розібралися з тим, що таке галактика, і скільки їх теж з'ясували. На даний момент єдина можливість їх вивчення це спостереження через земні або орбітальні телескопи, як у видимому спектрі світла, так і в інфрачервоному або рентгенівському. Найбільш відомий такий телескоп називається «Хаббл», виведений на навколоземну орбіту в 1990 році.

Тепер ми остаточно розібралися з тим, що таке галактики.

Галактика

Одна з найбільших загадок Всесвіту полягає в тому, що нескінченні трильйони зірок не розкидані поступово в космічному просторі. Ні, зірки групуються в галактики, так само, як люди збираються в містах, залишаючи незаселені простори між ними.

Назва нашої Галактики – Чумацький Шлях. Це величезний плоский диск, що обертається, що складається з газу, пилу і близько 200 мільярдів зірок. Відстань між сусідніми зірками у галактиці становить трильйони кілометрів порожнього космічного простору. Наше Сонце, одна з багатьох зірок, що населяють галактику, знаходиться на її периферії.

Коли ми дивимось у нічне небо, то дивимось крізь зірки, як через дощові краплі, що прилипли до шибки. Усі окремі зірки, які ми бачимо на небі, належать Чумацькому Шляху. Наша галактика має спіральну форму. Зверху вона виглядає як вихор зірок. Зірки обертаються навколо центру галактики, як планети обертаються навколо зірок.

Щоб зробити один оборот у цій зірковій каруселі, Сонцю потрібно близько 200 мільйонів років, а рухається воно зі швидкістю ні багато ні мало 940 000 кілометрів на годину. З боку галактика виглядає як диск із піднесенням у центрі. Яскрава біла смуга, що перетинає небо в ясну ніч, частина цього диска.

Матеріали на тему:

Цікаві факти про космос

Інші галактики

Такою ми бачимо нашу Галактику. Якби ми могли вибратися за її межі, то змогли б побачити Всесвіт у всій його первозданній красі: величезний непроникний – чорний простір, яким розсипані яскраво освітлені галактики, як освітлені острови в нічному морі. Чумацький Шлях сам по собі величезну космічну освіту, але це лише одна зі 100 мільярдів галактик, доступного для спостереження космосу.

Хоча кожна галактика – це скупчення мільйонів сонців, але вони розташовані так далеко від нас, що сприймаються як досить тьмяні туманності. За допомогою маленького телескопа можна розглянути кілька десятків галактик. Ну а якщо використати найсучасніший потужний телескоп, то можна не тільки розглянути безліч галактик, але й розглянути в деяких галактиках окремі зірки.

У дуже ясну ніч іноді вдається розглянути Галактику Туманність Андромеди, найближчу сусідку Чумацького Шляху. Причому для цього не потрібен оптичний прилад. Так само, як Чумацький Шлях, туманність Андромеди – спіраль. Більше половини всіх галактик мають спіральну форму. Такі галактики, схожі на колесо сільської прядки, містять нові, старі та середнього віку зірки.

Матеріали на тему:

Чому космос чорний?

Галактики іншої форми

Існують галактики еліптичної форми. Це величезні заокруглені м'ячі, що складаються із мільярдів зірок. Деякі з таких галактик майже ідеально круглі, інші трохи сплюснуті. В еліптичних галактиках зірки дуже кучно обертаються навколо центру, нагадуючи рій бджіл. Найчастіше еліптичні галактики складаються зі старих зірок, багато з яких - червоні гіганти.

Тому еліптичні галактики майже завжди світяться червоним чи оранжевим світлом. Бувають галактики та інших форм. Є галактики, що нагадують за формою двоопуклу лінзу, або спіралеподібні галактики без потовщення в центрі. Є галактики, які взагалі не мають будь-якої форми. Такі галактики називають іррегулярними.

Пригоди з галактиками

Хоча з боку галактики виглядають як мирні та безтурботні скупчення зірок, їх зовнішність може виявитися дуже оманливою. Ці світи є ареною найсильніших природних потрясінь, галактичним еквівалентом землетрусів і вивержень вулканів. Ось сучасний приклад. З центру галактики М87 стався жахливий викид синя – білого розпеченого газу. Звільнилося у простір безліч енергії. Вогненна мова викинутого газу має завдовжки близько 5000 світлових років. Вчені думають, що чорна дірка в центрі галактики, що поглинає космічний пил і цілі зірки, є джерелом цієї жахливо – величної вистави.

> Що таке галактика?

Дізнайтесь, що таке галактика: опис формування у Всесвіті, цікаві факти з фото Хаббла, Чумацький Шлях, розміри, кількість зірок та темної матерії.

Напевно, ви знаєте, що Сонячна система не існує окремо. Разом з іншими зірками, Сонце знаходиться в . Але що таке галактика? Якщо говорити простою мовою, то перед вами колекція зірок, які зібралися на певній ділянці за допомогою гравітаційної сили.

Ми багато чого дізналися про рідну галактику, тому давайте розглядати поняття крізь Чумацький Шлях. Належить до спірального галактичного типу і вміщує яскраве ядро, щільно наповнене зірками. Інші зірки обертаються навколо, створюючи плескатий диск. Загалом у Чумацькому Шляху налічують 200-400 мільярдів зірок. Має два спіральні рукави, які виходять за ядром, а також подобою спіральної вертушки, що тягнеться до зовнішніх країв. Завширшки досягає 100000 світлових років.

Варто відзначити, що зірки, що спостерігаються, - лише невелика частина всієї галактики. Вона також оточена гігантським ореолом. Її не можна розглянути, не контактує зі звичайною матерією і не виробляє вид випромінювання, що відстежується. Але ми можемо довести її наявність, оскільки вона все ж таки впливає гравітацією на інші об'єкти. Якщо зірки займають приблизно 580 мільярдів сонячних мас, то темна матерія здатна охопити 6 трлн.

Але наша галактика Чумацький Шлях – лише один із прикладів. Є також еліптичні, яких набагато більше. Саме тут трапляються найбільші представники. Наприклад, із 2.7 трильйонами зірок. Найменший тип – ультракомпактні карликові, які лише трохи масштабніші за скупчення кульового типу.

Зірки притягуються і формують галактики, які також збираються у скупчення. На вершині знаходяться скупчення, здатні вміщувати мільйони галактик, і досягати сотні мільйонів світлових років завширшки. Тепер ви можете скласти уявлення про те, що таке галактика.

5 дивовижних фактів про перші галактики у Всесвіті

Один із найдивовижніших фактів про Всесвіт – він існував не завжди. Все, що ми зараз спостерігаємо, з'явилося з крихітних частинок матерії, які збільшилися гравітаційно та за допомогою зіткнення та злиття. Коли ми дивимося на віддалені об'єкти, то бачимо світло, яке випускалося мільйони або мільярди років тому (залежить від дистанції).

Одного разу технології досягнуть того рівня, що ми побачимо Всесвіт, позбавлений галактик та зірок. Ми чекаємо запуску космічного телескопа Джеймса Вебба в 2018 році, але зараз маємо дивовижну п'ятірку цікавих фактів про найбільш віддалені об'єкти з фото.

Спочатку не було планет скелястого типу. Зірка утворюється з молекулярного газу. У скупченні формуються великі газові хмари, що перетворюються на зірки, і невеликі світи, що стали планетами (із водню та гелію). Але важчі елементи з'явилися після вибухів перших зірок, які формують їх за ядерних процесів.

Ранні галактики були набагато меншими за сучасні. Перші сформовані нейтральні атоми почали зливатись у насіння з кількома мільйонами сонячних мас. Через 50-200 мільйонів років гравітація змусила їх зруйнуватися та створити перші зірки. Далі гравітація знову змушує зливатися в скупчення, підвищуючи інтенсивність появи нових молодих зірок. Так і почали створюватись перші галактики.

Як би телескоп Хаббл сильно не намагався, але у нього не вистачає потужності, щоб розглянути найперші галактики. При формуванні вони наповнюються гарячими та яскравими синіми зірками. Але цьому світлу доводиться долати 13 мільярдів років на шляху до нас. Розширення простору призводить до того, що УФ-світло змішається в середню ІЧ-область спектра. Тому вчені з нетерпінням чекають на запуск Джеймса Вебба.

Найбільш потужні зірки існували в ранні часи. Якщо зараз заглянути в ультрамасивну зіркову територію, то зможемо знайти найяскравіші і найпотужніші зірки. Найбільшою туманністю в нашій території виступає Тарантул, де мешкає найдавніша зірка R136a1. Перевершує сонячну масивність у 250 разів і створена з первозданних водню та гелію. Але масштабність параметрів зуміємо здобути із запуском Джеймса Вебба.

Перші надмасивні чорні дірки мали з'явитися в галактичних центрах з їхнього народження. Дивно, але чим більша зірка, тим коротший її життєвий термін. Найбільш потужні об'єкти живуть всього кілька мільйонів років, після чого помирають у вигляді наднових або ж руйнуються в чорну дірку. Останні стрімко переміщаються до галактичних центрів, де розростаються до надмасивного типу. Ранні галактики здатні вміщувати дірки, що перевершують Сонце за масивністю в 4 мільйони разів.