Інші зіркові системи - галактики. Декілька цікавих фактів про нашу Галактику - Чумацький шлях

Міністерство освіти та науки України

Загальноосвітня школаІ-ІІІ ступенів № 83

м. Донецька

Реферат

з дисципліни:

«Астрономія»

«Інші зіркові системи- Галактики »

Донецьк

2004 р.

Галактики - це великі зоряні системи, у яких зірки пов'язані один з одним силами гравітації. Існують галактики, що включають трильйони зірок. Наша Галактика - Чумацький шлях - також досить велика: у ній понад 200 млрд зірок. Найменші галактики містять зірок у мільйон разів менше і швидше нагадують кульові скупчення, що знаходяться в Чумацькому Шляху, тільки значно більше за розмірами. Крім звичайних зірок галактики включають міжзоряний газ, пил, а також різні «екзотичні» об'єкти: білі карлики, нейтронні зірки, чорні діри. Газ у галактиках не лише розсіяний між зірками, а й утворює величезні хмари (масою до мільйона мас Сонця), яскраві туманності навколо гарячих зірок, щільні та холодні газопилові туманності. Великі зоряні системи мають маси сотні мільярдів мас Сонця. Найменші з карликових галактик «важать» лише у 100 тис. разів більше Сонця. Таким чином, інтервал мас у галактик значно ширший, ніж у зірок: найважчі і найлегші зірки розрізняються по масі менш ніж у 1000 разів. Зовнішній вигляд і структура зоряних систем також дуже різні, і відповідно до цього галактики поділяються на морфологічні типи.

Найближчими до нас та найяскравішими на небі галактиками є Магелланови Хмари . Вони виглядають як дві туманні хмарки, подібно двом шматочкам Чумацького Шляху, що відірвалися. На жаль, у Північній півкулі їх не видно. Але морякам, які плавали в південних морях, здавна були відомі дві невеликі «хмари», які сріблясто світяться в гарну погодуна нічному небі. Найдивовижнішим здавалося те, що хмари не змінювали свого розташування щодо зірок, вони були наче приклеєні до неба. У XV ст. моряки називали їх Капськими Хмарами. Південний полюс світу, на відміну північного, важче знайти у небі, оскільки поруч із ним немає таких яскравих і помітних зірок, як Полярна.

А Хмари знаходяться неподалік (на відстані близько 20°) південного полюса небесної сфериі утворюють з ним приблизно рівносторонній трикутник. Таке становище зробило їх об'єктами, зручними для орієнтування. Однак природа Хмар довго ще залишалася загадкою.

Під час навколосвітньої подорожіФернана Магеллана у 1519–1521 роках. його супутник і літописець Антоніо Пігафетта описав Хмари у своїх дорожніх нотатках, а після загибелі знаменитого мореплавця він запропонував назвати Хмари Магеллановими - Великим та Малим.

Магелланови Хмари відносяться до найбільших видимих ​​на небі астрономічних об'єктів. Велика Магелланова Хмара (БМО) має довжину понад 5°, тобто 10 видимих ​​діаметрів Місяця. Мала Магелланова Хмара (ММО) - трохи більше 2 °. На фотографіях, де вдається зафіксувати і слабкі зовнішні райони, розміри Хмар дорівнює відповідно 10° і 6°. Якщо світло від БМО зібрати в одну точку на небі, то вийде об'єкт, який можна порівняти по блиску з самими яскравими зірками. Світло від БМО йде до нас 200 тис. років, а від ММО – 170 тис. років.

Метагалактика За межами нашої Галактики астрономи у сильні телескопи виявили безліч зіркових систем, подібних до своєї будови нашої Галактики. Це інші галактики; вони також складаються з мільярдів зірок-сонців. Такі галактики мають вигляд туманних цяток, іноді ледь помітних на фотознімках. Одна з таких далеких галактикпоказано на фотографії (Мал. 4). Безліч таких туманностей було відкрито астрономами протягом XVIII та XIX ст. Передові вчені вже тоді вважали, що ці туманності - зіркові системи, подібні до Чумацького Шляху, але віддалені від нас на неймовірно величезні відстані. У 20-х роках нашого століття американський астроном Хаббл вперше довів, що подібні туманності дійсно є дуже віддаленими самостійними і нерідко гігантськими зірковими системами. Типовим прикладомтаких галактик є широко відома галактика у сузір'ї Андромеди (Рис. 5). У безмісячну ясну ніч її можна помітити неозброєним оком у вигляді розмитої світлої цятки величиною не менше місячного диска. Ця галактика у всьому дуже схожа на нашу Галактику. Ми бачимо її дещо нахиленою до променя зору. Знаходиться вона від нас на відстані понад мільйон світлових років. Найбільш яскраві її частини мають спіральну будову. За розмірами вона більша за нашу Галактику. Мал. 5. Галактика Андромеда Галактика Андромеда - один із найближчих наших галактичних сусідів. У проміжку 2,3 мільйона років - один із найдальших об'єктів, видимих ​​неозброєним поглядом. Андромеда містить 300 мільярдів сонців і охоплює 130,000 світлових років, що майже вдвічі масивніше за нашу власну галактику. Галактика – чудовий приклад спіральної і передбачається, що наша власна галактика має дуже схожу структуру. Андромеда має дві великі галактики. M32і M110, що видно на Мал. 5. Рис. 6 зображена центральна область Галактики Андромеда. Синя точка в центрі зображення – «холодне» джерело рентгенівського випромінювання, де зафіксовано супермасивну чорну дірку з масою 30'000'000 сонць. Інша широко відома галактика видно у сузір'ї Гончих Псів. Вона також має спіральну будову. Це Галактика Sunflower («Сонячна квітка») (Мал. 7), відома так само як М63 і NGC 5055, - одна з найяскравіших галактик північного неба. Її можна спостерігати в малий телескоп у сузір'ї. Мал. 7. Галактика Sunflower Рис. 8 зображено комбіноване радіооптичне зображення галактики М33 , отримане завдяки останнім досягненняму розвитку технологій космічних спостережень.

Міністерство освіти та науки України

Загальноосвітня школа І–ІІІ ступенів № 83

м. Донецька

Реферат

з дисципліни:

«Астрономія»

«Інші зіркові системи – галактики»

Донецьк

2004 р.

Галактики - це великі зоряні системи, у яких зірки пов'язані один з одним силами гравітації. Існують галактики, що включають трильйони зірок. Наша Галактика - Чумацький шлях - також досить велика: у ній понад 200 млрд зірок. Найменші галактики містять зірок у мільйон разів менше і швидше нагадують кульові скупчення, що знаходяться в Чумацькому Шляху, тільки значно більше за розмірами. Крім звичайних зірок галактики включають міжзоряний газ, пил, а також різні «екзотичні» об'єкти: білі карлики, нейтронні зірки, чорні дірки. Газ у галактиках не лише розсіяний між зірками, а й утворює величезні хмари (масою до мільйона мас Сонця), яскраві туманності навколо гарячих зірок, щільні та холодні газопилові туманності. Великі зоряні системи мають маси сотні мільярдів мас Сонця. Найменші з карликових галактик «важать» лише в 100 тис. разів більше за Сонце. Таким чином, інтервал мас у галактик значно ширший, ніж у зірок: "найважчі" і "легкі" зірки різняться по масі менш ніж у 1000 разів. Зовнішній вигляд і структура зоряних систем також дуже різні, і відповідно до цього галактики поділяються на морфологічні типи.

Найближчими до нас та найяскравішими на небі галактиками є Магелланови Хмари . Вони виглядають як дві туманні хмарки, подібно двом шматочкам Чумацького Шляху, що відірвалися. На жаль, у Північній півкулі їх не видно. Але морякам, які плавали в південних морях, здавна були відомі дві невеликі «хмари», які сріблясто світяться в хорошу погоду на нічному небі. Найдивовижнішим здавалося те, що хмари не змінювали свого розташування щодо зірок, вони були наче приклеєні до неба. У XV ст. моряки називали їх Капськими Хмарами. Південний полюс світу, на відміну північного, важче знайти у небі, оскільки поруч із ним немає таких яскравих і помітних зірок, як Полярна.

А Хмари знаходяться неподалік (на відстані близько 20 °) від південного полюса небесної сфери і утворюють із ним приблизно рівносторонній трикутник. Таке становище зробило їх об'єктами, зручними для орієнтування. Однак природа Хмар довго ще залишалася загадкою.

Під час навколосвітньої подорожі Фернана Магеллана у 1519–1521 роках. його супутник і літописець Антоніо Пігафетта описав Хмари у своїх дорожніх нотатках, а після загибелі знаменитого мореплавця він запропонував назвати Хмари Магеллановими – Великим та Малим.

Магелланови Хмари відносяться до найбільших видимих ​​на небі астрономічних об'єктів. Велика Магелланова Хмара (БМО) має довжину понад 5°, тобто 10 видимих ​​діаметрів Місяця. Мала Магелланова Хмара (ММО) - трохи більше 2 °. На фотографіях, де вдається зафіксувати і слабкі зовнішні райони, розміри Хмар дорівнює відповідно 10° і 6°. Якщо світло від БМО зібрати в одну точку на небі, то вийде об'єкт, який можна порівняти по блиску з найяскравішими зірками. Світло від БМО йде до нас 200 тис. років, а від ММО – 170 тис. років.

Безліч таких туманностей було відкрито астрономами протягом XVIII та XIX ст. Передові вчені вже тоді вважали, що ці туманності - зіркові системи, подібні до Чумацького Шляху, але віддалені від нас на неймовірно величезні відстані. У 20-х роках нашого століття американський астроном Хаббл вперше довів, що подібні туманності дійсно є дуже віддаленими самостійними і нерідко гігантськими зірковими системами.

Типовим прикладом таких галактик є відома галактика в сузір'ї Андромеди (Рис. 5). У безмісячну ясну ніч її можна помітити неозброєним оком у вигляді розмитої світлої цятки величиною не менше місячного диска. Ця галактика у всьому дуже схожа на нашу Галактику. Ми бачимо її дещо нахиленою до променя зору. Знаходиться вона від нас на відстані понад мільйон світлових років. Найбільш яскраві її частини мають спіральну будову. За розмірами вона більша за нашу Галактику.

Мал. 5. Галактика Андромеда

Галактика Андромеда - один із найближчих наших галактичних сусідів. У проміжку 2,3 мільйона років - один із найдальших об'єктів, видимих ​​неозброєним поглядом. Андромеда містить 300 мільярдів сонців і охоплює 130,000 світлових років, що майже вдвічі масивніше за нашу власну галактику. Галактика – чудовий приклад спіральної і передбачається, що наша власна галактика має дуже схожу структуру. Андромеда має дві великі галактики. M32і M110, що видно на Мал. 5.

Рис. 6 зображена центральна область Галактики Андромеда. Синя точка в центрі зображення - «холодне» джерело рентгенівського випромінювання, де зафіксовано супермасивну чорну дірку з масою 30'000'000 сонців.

Інша широко відома галактика видно у сузір'ї Гончих Псів. Вона також має спіральну будову. Це Галактика Sunflower («Сонячна квітка») (Мал. 7), відома так само як М63 і NGC 5055, - одна з найяскравіших галактик північного неба. Її можна спостерігати в малий телескоп у сузір'ї.

Мал. 7. Галактика Sunflower

Рис. 8 зображено комбіноване радіооптичне зображення галактики М33 отримане завдяки останнім досягненням у розвитку технологій космічних спостережень.

За допомогою космічного телескопа Hubble було отримано нове зображення групи галактик, відомої під назвою «Квінтет Стефана» (Stephan's Quintet) (Рис. 9), на якому видно одну з найбільш вражаючих областей формування нових зірок. аматорський телескоп. Квінтет є прототипом компактних галактичних груп, які дуже інтенсивно досліджуються останні кілька десятиліть. На знімку представлена ​​лише Центральна частинаКвінтета Стефана, де видно зіткнення гігантських космічних об'єктів.

Квінтет Стефана, як випливає з його назви, складається з п'яти галактик, які отримали найменування. NGC7317 , 7318A , 7318B , 7319 і 7320 . Він знаходиться на відстані 270 млн світлових років від Землі в сузір'ї Пегаса. Ця група галактик була відкрита французьким астрономом Едуардом Стефаном (Edouard Stephan) у 1877 р. за допомогою дзеркального телескопа Фуко з апертурою 80 см, встановленого в обсерваторії Марселя. Наразі вже відомі сотні аналогічних галактичних груп, але лише лічені одиниці з них виглядають так само ефектно, як і Квінтет Стефана.

Щоправда останні дослідженняпоказали, що насправді ця галактична група складається з трьох галактик – NGC 7317, 7318A та 7319, а галактики NGC 7320C та NGC 7318B просто «пролітають повз» і ніяк не пов'язані з рештою.

Галактика Сомбреро (Мал. 10) - один із найпрекрасніших об'єктів у небесах. Ця спіральна галактика типу Sa. Центральна опуклість домінує поряд із відмінним темним діапазоном, який відповідає спіральним рукавам. Галактика багата кулястими зоряними скупченнями. Щоправда, неозброєним оком її побачити важко, потрібний хоча б невеликий телескоп. Знаходиться вона на відстані 28 млн. світлових років від Землі, а діаметр її диска становить близько 50 тис. світлових років. Вона відноситься до класу спіральних галактик, як і наш Чумацький Шлях, але з Землі галактика Сомбреро видно майже в «профіль» (точніше під кутом 6 градусів до її екваторіальної площини), і в такому вигляді вона справді схожа на національний мексиканський головний убір.

Галактика Сомбреро знаходиться у південній частині галактичного скупчення у сузір'ї Діва. Вона є однією з найпотужніших галактик у цій групі - її маса приблизно в 800 млрд. разів більше масинашого Сонця. У яскравій центральній області галактики Сомбреро знаходиться менший за розмірами диск, нахилений щодо основного великого центрального диска. Дослідження цієї області за допомогою рентгенівських телескопів показали, що малий диск є матерією, яка спрямовується в компактне ядро ​​галактики, де знаходиться чорна діра масою мільярд сонців.

Мал. 10. Галактика Сомбреро

У XIX столітті деякі астрономи вважали, що ця галактика - лише диск світиться газу, що оточує молоду зірку, тобто якийсь аналог нашої сонячної системи в її молоді роки. Однак у 1912 р. астроном В. Сліфер (V. M. Slipher) виявив, що Сомбреро віддаляється від нас зі швидкістю понад 1100 км за секунду. Звідси зробив би висновок про те, що Сомбреро насправді є галактикою, а її віддалення від нас є наслідком розширення Всесвіту.

Космічний телескоп Hubble Space Telescope (NASA) отримав зображення двох взаємодіючих спіральних галактик NGC 2207 і IC 2163 (Мал. 11), що у сузір'ї Великий Пес. На знімку зліва масивніша галактика NGC 2207, справа менша за розмірами IC 2163. Потужні приливні сили від NGC 2207 спотворили форму IC 2163 і привели до виверження з неї зірок і газу у вигляді довгих потоків, що простяглися на сотню тисяч світлових років .

Комп'ютерне моделюванняпоказало, що зіткнення галактик відбувається у неквапливому темпі. Обчислення показують, що IC 2163 огинає NGC 2207 у прольоті проти годинникової стрілки, причому найтісніше зближення було 40 мільйонів років тому. Однак IC 2163 не має достатньо кінетичної енергії, щоб вийти з гравітаційного поля NGC 2207 і їй доведеться в майбутньому звертатися навколо більшої галактики знову і знову. Зображення показують пилові зони в спіральних рукавах NGC 2207, що ясно виділяються на тлі IC 2163. Хаббл також показує ряд паралельних філаментів - ниток пилу, що простягаються подібно до штрихів тонкого пензля вздовж речовини, викинутої припливом. Великі конденсації газу та пилу в обох галактиках в найближчому майбутньому можуть перетворитися на активне зіркоутворення.

Скуті взаємним тяжіннямці галактики продовжуватимуть спотворювати та руйнувати один одного припливами, звертаючись навколо загального центру мас. Зрештою, через мільярди років вони об'єднаються в єдину більш масивну галактику.

Мал. 11. Взаємодія спіральних галактик NGC 2207 та IC 2163

Наразі астрономам відомі мільйони галактик. Виявлено цілі скупчення та хмари галактик. Є всі підстави думати, що всі видимі нині галактики становлять частину, і до того ж не дуже більшу частину, незмірно більш грандіозною космічної системи- Метагалактики. До її меж поки що не можуть проникнути навіть найпотужніші телескопи.

Отже, відома нам нині частина Всесвіту - лише частина Метагалактики, у якій наша Галактика займає становище рядової зоряної системи. Хто знає, можливо, і Метагалактика є членом ще більш грандіозної системи. Взагалі зіркових систем у нескінченного Всесвітубезліч.

Найбільша галактика

Міжнародна групаастрономів виявила наймасивнішу з усіх відомих галактик. Для спостережень використовувався інструмент ISAAC при знаменитому телескопі Very Large Telescopeобсерваторії Paranal (Paranal Observatory)

Ця галактика, що отримала назву ISOHDFS 27 (Мал. 12), розташована на відстані близько 6 мільярдів світлових років від нас (величина червоного зміщення дорівнює 0,58). Її маса більш ніж у 1000 мільярдів разів більша за масу Сонця. Таким чином, ця галактика приблизно в чотири рази масивніша за нашу Галактику і вдвічі - найпотужнішу спіральну галактику з відомих досі.

Оптичне зображення далекої галактики ISOHDFS 27 одержано космічним телескопом Hubble. Кутовий розміргалактики складає приблизно 7 arcsec, що відповідає 130 000 світлових років (40 kpc) на відстані, що дорівнює 6 мільярдам світлових років. Нахил поверхні галактики до лінії візування - близько 50°.

Визначення маси галактики ISOHDFS 27 ґрунтується на вимірі рухів її зірок та туманностей навколо центру галактики. Чим більше швидкістьруху, тим більше маса об'єкта. Це, по суті, той самий метод, який дозволяє визначити масу Землі, виходячи з орбітальної швидкостіта відстань до Місяця.

У 1995-98 роках інфрачервона камера ISOCAM, встановлена ​​на інфрачервоному борту космічної обсерваторії (Infrared Space Observatory) Європейського Астрономічного Товариства, вперше дозволила астрономам поглянути на Всесвіт в інфрачервоному світлі. Так було виявлено нова категоріяоб'єктів - світлі далекі галактики з підвищеним інфрачервоним випромінюванням (галактики ISOHDFS). Деякі з них стали об'єктами дослідження в 1999–2000 роках. Однак всі ці галактики знаходяться на дуже великих відстаняхвід нас - кілька мільярдів світлових років (червоні усунення від 0,6 до 1,5). До того ж, це слабкі об'єкти.

У вересні 1999 року група астрономів отримала спектри близько десятка цих галактик. Були виявлені спектральні лінії атомів водню Н-alpha та визначено, що випромінювання зароджується у запилених областях з інтенсивним зіркоутворенням. Потім визначили точні величини червоних зсувів (і, отже - відстаней до окремих галактик) шляхом виміру Доплерівського зміщенняальфа-водневих ліній в інфрачервоних спектрахгалактик. У серпні 2000 року було проведено спостереження ISOHDFS галактик на VLT, в результаті яких було виміряно маси центральних районівгалактик.

Темні галактики

Всесвіт може включати в себе велика кількістьгалактик, у яких зовсім немає зірок. Вони складаються лише з темної матерії. Зрештою, таких галактик може виявитися набагато більше, ніж звичайних галактик із сяючими зірками та газом, і співвідношення між ними може становити 100 до 1. Це передбачення зробили астрономи Нейл Трентам (Neil Trentham), Оле Меллер (Ole Moller) та Енріко Рамірез -Руїз (Enrico Ramirez-Ruiz) з Кембриджського університету. Їхня стаття буде опублікована в «Monthly Notices» Королівського Астрономічного Товариства.

Мал. 13. Галактика UGC 10214, з якої явно походить відтік речовини

Вже є багато доказів того, що яскраві галактикимістять великі кількостітемної матерії, маса якої часто вдесятеро перевищує масу всіх зірок галактики. Для того щоб пояснити переміщення зірок під впливом гравітації цілої галактики, повинна існувати додаткова маса, яку ми не бачимо. У деяких галактиках, які є спостереженнями, зірок явно недостатньо, щоб вони були здатні складати галактику і існувати як галактика.

Теорія передбачає, що на одну масивну галактику припадає багато галактик з низькою масою, які ми не бачимо. Це тому, що в них дуже мало або зовсім немає зірок. Таким чином, постає питання: як шукати ці темні галактики?

Це важке завдання, і методика пошуку залежатиме від природи темної матерії, яка поки що невідома. Якщо темна матеріяповністю складається з елементарних частинок, то темні галактики можуть діяти як гравітаційні лінзи, деформуючи вид віддалених галактик, що лежать за ними. Якщо темна галактика міститиме коричневі карлики, то їх інфрачервоне випромінюванняможе бути виявлено. Виявлені зірки, що проеволюціонували, такі, як білі карлики або чорні дірки. Якби ці об'єкти знаходилися на невеликих відстанях від нас, то можна було б виявити ці згаслі зірки, які відіграють роль гравітаційних лінздля випромінювання окремих зірок в інших галактиках поза темною галактикою. Декілька таких ефектів на малому майданчику неба могли б означати присутність у цьому напрямку темної галактики.

Дослідники визначили одне з таких місць, де може бути темна галактика. Галактика UGC 10214 (Рис. 13), з якої явно походить відтік речовини так, якби вона взаємодіяла з іншою галактикою. Але ця галактика невидна, і потік речовини тече ніби нікуди.

Використані джерела

Цей реферат підготовлений в основному з використанням матеріалів наступних астрономічних Інтернет-ресурсів:

1. «Астрономічні новини – Енциклопедія» (http://astronews.prao.psn.ru/encycl).

2. "Російський Астрономічний Портал" (http://astrolab.ru/).

3. "Астрономічний портал "Пегас" (http://citadel.pioner-samara.ru/4.html).

Галактика- Це величезна зіркова система, що обертається. Крім нашої Галактики, існує безліч інших, різноманітних як на вигляд, так і за фізичними характеристиками.

Галактики великого розмірузазвичай відокремлені один від одного у просторі відстанями у кілька мегапарсек. Парсек (російське скорочення: пк; міжнародне скорочення: pc) – поширена в астрономії позасистемна одиниця виміру відстаней. 1пк = 3,2616 світлового року . Невеликі галактики часто знаходяться поблизу галактик-гігантів та є їх супутниками. На цій картинці показана спіральна галактика NGC 4414 із сузір'я Волосся Вероніки діаметром близько 17 000 парсек, що знаходиться на відстані приблизно 20 мегапарсек від Землі.

Чи можна побачити інші галактики неозброєним оком?

Так можна. Але лише найближчі до нас. Такими є три галактики: Велике та Мале Магелланові Хмари та Туманність Андромеди. З великими труднощами можна побачити галактику Трикутника та галактику Боде. Інші галактики можна побачити у телескоп як туманні плями різної форми- Це надзвичайно далекі об'єкти. Навіть відстань до найближчих із них прийнято вимірювати у мегапарсеках.

Скільки всього галактик?

Точну кількість назвати неможливо. Але зображення далекого космосу, отримані на початку 1990-х років на космічному телескопі«Хаббл», показують з очевидністю, що у нашому Всесвіті існують сотні мільярдів галактик. Є галактики з власними іменами, наприклад, вже наведені в цій статті назви галактик, а також галактики Веретено, Пуголовок, Антени, Миші, Соняшник, Сигара, Феєрверк, Скульптор, Спляча Красуня та ін. NGC 3314A та ін.

Як сказано вище, галактики бувають різноманітними формою: серед них можна виділити сфероподібні еліптичні галактики, дискові спіральні галактики, галактики з перемичкою (баром), карликові, неправильні і т. д. Їх маса варіюється від 107 до 1012 мас Сонця. Порівняємо: маса нашої галактики Чумацький Шлях дорівнює 2 1011 мас Сонця. Діаметр галактик також різноманітний: від 16 до 800 тисяч світлових років. Порівняємо: діаметр нашої галактики близько 100 000 світлових років.

Будова галактик

Ми вже знаємо, що галактика – це гігантська гравітаційно-пов'язана система зі зірок та зоряних скупчень, міжзоряного газу та пилу та темної матерії. Знаємо також, що темна матерія недоступна для прямих спостережень сучасними засобамиастрономії, т.к. не випромінює електромагнітного або нейтринного випромінювання для спостережень інтенсивності та не поглинає їх. Тому вона є однією з невирішених проблем будови галактик. Вона може становити до 90% від загальної масигалактики, а може й повністю бути відсутнім, як у деяких карликових галактиках.
У просторі галактики розподілені нерівномірно: лише у області може бути ціла група близьких галактик, але не виявити жодної, навіть найменшої галактики (так звані войды).

Класифікація галактик

В даний час використовується введена Хаблом класифікація. Вона заснована на зовнішньому вигляді галактик і ділить їх на три класи: еліптичні, спіральні та неправильні. Частково ця класифікація включає і фізичні відмінності.
Еліптичні (тип Е)мають форму еліпсоїда. Просторова щільність зірок у яких поступово зменшується від центру до периферії. Більшість із них майже позбавлена ​​міжзоряного газу, тому там не відбувається формування молодих зірок, вони складаються із старих зірок типу Сонця. Обертання їх відбувається з невеликою швидкістю (менше 100 км/сек.). Але саме серед еліптичних зустрічаються найпотужніші галактики.

Спіральні (тип S)складаються як би з двох підсистем: сферичної та дискової. Перша нагадує еліптичну галактику, дискова сильно стиснута і містить, окрім старих, молоді зірки та міжзоряний газта пил. Зірки диска та хмари газу обертаються навколо центру галактики зі швидкістю 150-300 км/сек. Більш щільні хмари газу та молоді зірки зосереджені в спіральних рукавах, які виходять або з ядра, або з кінців світлої перемички (бару), що перетинає ядро. Такою є наша галактика Чумацький Шлях. До спіральних відноситься також галактика Туманність Андромеди.

Неправильні (тип Ir)мають відносно невелику масу та розмір, характеризуються клапчастою структурою – це пов'язано з наявністю кількох вогнищ зіркоутворення. До такого типу галактик належать Магелланові хмари.
Існують ще проміжні типигалактик: лінзовідні, карликові, компактні, радіогалактики (з інтенсивним радіовипромінюванням), сейфертовські (спіральні, в ядрах яких спостерігаються активні процеси).
Великі галактики зустрічаються парами чи групами: наприклад, Місцева група галактик. Бувають взаємодіючігалактики, що їх відкрив астроном Б.А. Воронцов-Вельяминов – тісні групи, у яких галактики майже стикаються друг з одним і навіть проникають друг в друга. Форма таких галактик сильно спотворюється.

Скупчення галактик(Об'єднання в кілька сотень галактик) мають зазвичай сферичну або еліпсоїдальну форму. Найближче до нас скупчення галактик знаходиться в сузір'ї Діви, воно є центром Місцевого надскупчення галактик – системи, що об'єднує кілька скупчень галактик, у тому числі місцеву групу. Надскупчення(Тисячі галактик) зазвичай мають плоску або сигароподібну форму. Як з'ясували астрономи, галактики розбігаються, тобто. відстані між скупченнями та надскопленнями постійно збільшуються. Це з розширенням Всесвіту.
Наша Галактика є однією з галактик Місцевої групи, домінуючи в ній разом із Андромедою. У місцевій групі діаметром близько одного мегапарсека знаходяться більше 40 галактик. Сама Місцева група є частиною надскупчення Діви, головну рольв якому грає скупчення Діви, до якого наша Галактика не входить.

Гершель у XVIII столітті відкрив і заніс до каталогів тисячі туманних плям, що спостерігаються на небі. У багатьох із них згодом було виявлено спіральну структуру.

Американський астроном Хаббл у XX ст. отримав фотографії туманності в сузір'ї Андромеди, на яких було видно, що ця туманна пляма складається з багатьох зірок. Він виявив у туманності спалахи нових зірок, розсіяні та кульові скупчення та цефеїди. Визначивши періоди змінності і видиму зіркову величину цефеїд, Хаббл встановив, що вони дуже далеко поза нашої Галактики. Таким чином, спіральна туманність у сузір'ї Андромеди також знаходиться поза Галактикою і вже цим відрізняється від газових та пилових туманностей нашої зіркової системи. Знаючи відстань до цієї туманності та її кутовий діаметр, обчислили його в лінійних одиницях.

Виявилося, що спіральна туманність у сузір'ї Андромеди приблизно така ж величезна зіркова система, як і наша Галактика. Ми знаємо тепер, що до неї 2 мільйони світлових років. У ній є газові та пилові туманності, як і в нашій Галактиці. Внаслідок того, що галактику в сузір'ї Андромеди ми бачимо під деяким кутом до її осі, вона має довгасту форму. Галактика в сузір'ї Трикутника, теж спіральна, менш нахилена до променя зору і тому інший вигляд у телескоп. Астрономи знайшли безліч спіральних галактик, у яких з ядра в площині диска виходять спіральні гілки. Їм та іншим, настільки ж гігантським зоряним системам, дали загальну назву галактик, на відміну нашої Галактики.

Відстань до більш далеких галактик, в яких цефеїди або навіть найяскравіші надгіганти не видно, визначають за величиною так званого червоного зміщення в їх спектрах. Хаббл з'ясував, що в спектрах галактик, відстані до яких вже були оцінені по видимому блиску їхніх яскравих зірок, зміщені лінії до червоного кінця спектру. Це червоне усунення зростає пропорційно відстані галактики. Встановлено, що й величину червоного усунення висловлювати у променевої швидкості галактик, то кожен мільйон парсеків відстані воно зростає на 100 км/сек.Тому відстань далекої галактики можна визначити за величиною червоного зміщення ліній у її спектрі. Якщо, наприклад, зсув ліній спектра відповідає 10 000 км/сек,до галактики 100 млн. парсеків.

У спіральних галактиках гілки, як і в нашої Галактики, складаються із гарячих зірок, цефеїд, надгігантів, розсіяних зоряних скупчень та газових туманностей. Радіотелескопи виявляють у яких нейтральний водень у кількості до 5-10% від маси галактики. Ті з них, які повернуті до нас рубом, схожі на веретено чи сочевицю. Вздовж них проходить темна смуга – скупчення пилових туманностей – в екваторіальній площині. Наша Галактика та галактика у сузір'ї Андромеди відносяться до найбільших. Всі спіральні галактики обертаються з періодами кілька сотень мільйонів років. Маси їх складають 108-1011 мас Сонця.

З давніх часів у південній півкулінеба були відомі два великі зоряних хмар. Їх назвали Великою і Малою Магеллановими Хмарами. Це галактики неправильного типу. Вони є супутниками нашої Галактики. Відстань до них близько 150 000 світлових років. Їхній зірковий склад такий самий, як і у гілок спіральних галактик. Неправильні галактики значно менші за спіральні і зустрічаються рідко. У великому числізустрічаються еліптичні галактики, на вигляд схожі на кульові зоряні скупчення, але більше їх за розмірами. Вони обертаються вкрай повільно і тому майже не сплющилися в протилежність спіральним галактикам, що швидше обертаються. Еліптичні галактикине містять ні зірок надгігантів, ні темних, ні світлих дифузних туманностей.

У величезних галактик абсолютна зоряна величина близько -21. Існують галактики-карлики у півтори тисячі разів слабші, з абсолютною зірковою величиноюдо -13.

Деякі галактики виявляють дуже сильне радіовипромінювання. Це звані радіогалактики.

Світ галактик так само різноманітний, як світ зірок.

Сукупність всіх відомих галактик є частиною більш гігантської системи, яка називається Метагалактикою.

Всесвіт величезний і захоплюючий. Важко уявити, наскільки мала Земля порівняно з космічної прірви. Згідно з найобережнішими припущеннями астрономів, існує 100 мільярдів галактик, а Чумацький Шлях - лише одна з них. Що ж до Землі, тільки в Чумацькому шляху є 17 мільярдів подібних планет... і це не рахуючи інших, які радикально відрізняються від нашої планети. А серед галактик, які сьогодні стали відомі вченим, трапляються дуже незвичайні.

1. Messier 82

Messier 82 або просто M82 - галактика в п'ять разів яскравіша за Чумацький Шлях. Це зумовлено дуже швидким процесом народженням молодих зірок у ній – вони з'являються у 10 разів частіше, ніж у нашій галактиці. Червоні шлейфи, що виходять із центру галактики - палаючий водень, який викидається із центру M82.

2. Галактика-соняшник

Формально відома як Messier 63, ця галактика була прозвана Соняшником, оскільки виглядає так, начебто зійшла з картини Вінсента Ван Гога. Її яскраві, звивисті "пелюстки" складаються з нещодавно освічених синьо-білих гігантських зірок.

3. MACS J0717

MACS J0717 є однією з найдивніших галактик, відомих вченим. Технічно це не один зірковий об'єкт, а скупчення галактик – MACS J0717 утворилася при зіткненні чотирьох інших галактик. Причому процес зіткнення триває вже понад 13 мільйонів років.

4. Messier 74

Якби Санта Клаус мав улюблену галактику, то це явно стала б Messier 74. Про неї часто згадують астрономи під час різдвяних свят, адже галактика дуже схожа на Різдвяний вінок.

5. Галактика Baby Boom

Галактика "бебі-бум", що знаходиться приблизно в 12,2 мільярдах світлових років від Землі, була виявлена ​​в 2008 році. Здобула вона своє прізвисько через те, що в ній неймовірно швидко народжуються нові зірки - приблизно кожні 2 години. Наприклад, у Чумацькому Шляху Нова зіркау середньому кожні 36 днів.

6. Чумацький шлях

Наша Галактика Чумацький Шлях (в якій знаходиться сонячна система, а, відповідно, і Земля) дійсно є однією з найвизначніших з відомих вченим галактик у Всесвіті. У ній є принаймні 100 мільярдів планет і близько 200-400 мільярдів зірок, деякі з яких є одними з найстаріших у відомому всесвіті.

7. IDCS 1426

Завдяки кластеру галактик IDCS 1426 сьогодні можна бачити те, яким був Всесвіт на дві третини молодший, ніж зараз. IDCS 1426 є найпотужнішим скупченням галактик в раннього Всесвітущо має масу близько 500 трильйонів Сонця. Яскраво-синє ядро ​​галактики з газу є результатом зіткнення галактик у цьому кластері.

8. I Zwicky 18

Карликова блакитна галактика I Zwicky 18 - наймолодша з найвідоміших галактик. Її вік становить лише 500 мільйонів років (вік Чумацького шляху – 12 мільярдів років) і вона по суті перебуває у стані ембріона. Це гігантська хмара холодного водню та гелію.

9. NGC 6744

NGC 6744 - велика спіральна галактика, яка (як вважають астрономи) одна з найбільш схожих на наш Чумацький шлях. У галактики, розташованої приблизно в 30 мільйонах світлових років від Землі, на диво ідентичні Чумацьким шляхомподовжене ядро ​​та спіральні рукави.

10. NGC 6872

Галактика, відома як NGC 6872, є другою за величиною спіральною галактикою коли-небудь виявлених вченими. У ній було знайдено багато областей активного зіркоутворення. Оскільки в NGC 6872 практично не залишилося вільного водню для утворення зірок, вона "висмоктує" його із сусідньої галактики IC 4970.

11. MACS J0416

Знайдена за 4,3 мільярди світлових років від Землі, галактика MACS J0416 більше схожа на якесь світлове шоуна модній дискотеці Насправді, за яскравими фіолетовими та рожевими квітамиховається подія колосального масштабу - зіткнення двох скупчень галактик.

12. M60 та NGC 4647 - галактична пара

Хоча гравітаційні силипритягують більшість галактик один до одного, немає жодних доказів того, що подібне відбувається з сусідніми Messier 60 та NGC 4647. При цьому також немає жодних доказів того, що вони віддаляються один від одного. Як пара, що давним-давно живе разом, ці дві галактики так і мчать пліч-о-пліч через холодний і темний космос.

13. Messier 81

Розташована неподалік Messier 25, Messier 81 є спіральною галактикою з надмасивною чорною діркою в центрі, маса якої в 70 мільйонів разів більша за масу Сонця. M81 є домом для багатьох короткоживучих, але дуже гарячих блакитних зірок. Гравітаційна взаємодія з M82 призвела до того, що між обома галактиками простяглися шлейфи газоподібного водню.

Близько 600 мільйонів років тому галактики NGC 4038 і NGC 4039 врізалися одна в одну, почавши масово обмінюватися зірками та галактичною матерією. Через зовнішнього виглядуці галактики прозвали антенами.

15. Галактика Сомбреро

Галактика Сомбреро – одна з найпопулярніших серед астрономів-аматорів. Назву вона отримала через те, що завдяки своєму яскравому ядру та великій центральній опуклості виглядає як цей головний убір.

16. 2MASX J16270254 + 4328340

Ця розпливчаста на всіх знімках галактика відома під досить складною назвою 2MASX J16270254 + 4328340. В результаті злиття двох галактик утворився "дрібнодисперсний туман, що складається з мільйонів зірок". Вважається, що цей "туман" повільно розсіюється, оскільки термін життя галактики спливає.

17. NGC 5793

18. Галактика Трикутника

На фото зображена туманність NGC 604, розташована в одному зі спіральних рукавів галактики Messier 33. Понад 200 гарячих зірок нагрівають іонізований водень у цій туманності, що змушує його флуоресціювати.

19. NGC 2685

NGC 2685, яку також іноді називають спіральною галактикою, знаходиться у сузір'ї Великої Ведмедиці. Будучи однією з перших знайдених полярних кільцевих галактик, NGC 2685 має зовнішнє кільце з газу і зірок, що обертаються навколо полюсів галактики, що робить її одним з рідкісних різновидів галактик. Вчені досі не знають, що призводить до утворення цих полярних кілець.

20. Messier 94

Messier 94 виглядає як жахливий ураган, знятий на Землі з орбіти. Ця галактика оточена яскраво-блакитними кільцями зірок, що активно формуються.

21. Кластер Пандори

Формально відома як Abell 2744, ця галактика була прозвана кластером Пандори через цілу низку дивних явищ, які з зіткнення кількох дрібніших скупчень галактик. У ній коїться справжній хаос.

22. NGC 5408

Те, що більше схоже на знімках на різнокольоровий святковий торт, - неправильна галактикау сузір'ї Центавра. Примітна вона тим, що випромінює надпотужне рентгенівське випромінювання.

23. Галактика Вир

Галактика Вир, офіційно відома як M51a або NGC 5194, досить велика і близька до Чумацького шляху, щоб її можна було б побачити на нічному небі навіть у бінокль. Вона була першою класифікованою спіральною галактикою та представляє особливий інтересдля вчених завдяки своїй взаємодії з карликовою галактикою NGC 5195.

24. SDSS J1038 + 4849

Скупчення галактик SDSS J1038 + 4849 є одним із найпривабливіших кластерів, коли-небудь знайдених астрономами. Виглядає він як справжній смайлик у космосі. Очі та ніс є галактиками, а вигнута лінія "рота" обумовлена ​​впливом гравітаційного лінзування.

25. NGC3314a та NGC3314b

Хоча ці дві галактики виглядають як вони стикаються, насправді це оптичний обман. Між ними десятки мільйонів світлових літ.