Visata yra didžiulė ir žavinga. Sunku įsivaizduoti, kokia maža Žemė, palyginti su kosmine bedugne. Geriausias astronomų spėjimas yra tas, kad galaktikų yra 100 milijardų, o Paukščių Takas yra tik viena iš jų. Kalbant apie Žemę, vien Paukščių Take yra 17 milijardų panašių planetų... ir tai neskaičiuojant kitų, kurios kardinaliai skiriasi nuo mūsų planetos. Ir tarp galaktikų, kurios šiandien tapo žinomos mokslininkams, yra labai neįprastų.

1. Mesjė 82

Mesjė 82 arba tiesiog M82 yra penkis kartus ryškesnė galaktika už Paukščių Taką. Taip yra dėl labai greito jaunų žvaigždžių gimimo joje – jos pasirodo 10 kartų dažniau nei mūsų galaktikoje. Raudoni stulpeliai, sklindantys iš galaktikos centro, yra liepsnojantis vandenilis, kuris išmetamas iš M82 centro.

2. Saulėgrąžų galaktika

Formaliai žinoma kaip Mesjė 63, ši galaktika buvo pavadinta Saulėgrąža, nes atrodo, kad ji atsirado tiesiai iš Vincento van Gogho paveikslo. Jo šviesūs, vingiuoti „žiedlapiai“ sudaryti iš naujai susiformavusių mėlynai baltų milžiniškų žvaigždžių.

3. MACS J0717

MACS J0717 yra viena keisčiausių mokslininkams žinomų galaktikų. Techniškai tai yra ne vienas žvaigždžių objektas, o galaktikų spiečius – MACS J0717 susidarė susidūrus dar keturioms galaktkoms. Be to, susidūrimo procesas tęsiasi daugiau nei 13 milijonų metų.

4. Mesjė 74

Jei Kalėdų Senelis turėtų mėgstamą galaktiką, tai aiškiai būtų Mesjė 74. Astronomai dažnai apie tai galvoja per Kalėdų šventes, nes galaktika labai panaši į Advento vainiką.

5. Galaxy Baby Boom

Maždaug 12,2 milijardo šviesmečių nuo Žemės esanti „Baby Boom Galaxy“ buvo atrasta 2008 m. Savo slapyvardį jis gavo dėl to, kad naujos žvaigždės jame gimsta neįtikėtinai greitai – maždaug kas 2 valandas. Pavyzdžiui, Paukščių Take nauja žvaigždė pasirodo vidutiniškai kas 36 dienas.

6. Paukščių takas

Mūsų Paukščių Tako galaktika (kurioje yra Saulės sistema ir, iš esmės, Žemė) yra tikrai viena nuostabiausių galaktikų, žinomų mokslininkams Visatoje. Jame yra mažiausiai 100 milijardų planetų ir apie 200–400 milijardų žvaigždžių, kai kurios iš jų yra vienos seniausių žinomoje visatoje.

7. IDCS 1426

IDCS 1426 galaktikų spiečiaus dėka šiandien galime pamatyti, kokia Visata buvo dviem trečdaliais jaunesnė nei dabar. IDCS 1426 yra masyviausias galaktikų spiečius ankstyvojoje Visatoje, turintis apie 500 trilijonų Saulių. Ryškiai mėlyna galaktikos dujų šerdis yra šio klasterio galaktikų susidūrimo rezultatas.

8.I Zwicky 18

Mėlynoji nykštukinė galaktika I Zwicky 18 yra jauniausia žinoma galaktika. Jo amžius yra tik 500 milijonų metų (Paukščių Tako amžius yra 12 milijardų metų) ir iš esmės jis yra embriono būsenoje. Tai milžiniškas šalto vandenilio ir helio debesis.

9. NGC 6744

NGC 6744 yra didelė spiralinė galaktika, kuri, astronomų nuomone, yra viena iš labiausiai panašių į mūsų Paukščių Taką. Galaktika, esanti maždaug 30 milijonų šviesmečių nuo Žemės, turi nepaprastai panašią pailgą šerdį ir spiralinius ginklus kaip Paukščių Takas.

10. NGC 6872

Galaktika, žinoma kaip NGC 6872, yra antra pagal dydį spiralinė galaktika, kurią kada nors atrado mokslininkai. Jame rasta daug aktyvaus žvaigždžių formavimosi regionų. Kadangi NGC 6872 praktiškai nebelieka laisvo vandenilio, kad susidarytų žvaigždės, jis išsiurbia jį iš kaimyninės galaktikos IC 4970.

11. MACS J0416

Rasta 4,3 milijardo šviesmečių nuo Žemės, galaktika MACS J0416 labiau atrodo kaip koks nors šviesos šou prabangioje diskotekoje. Tiesą sakant, už ryškiai violetinės ir rausvos spalvų slypi milžiniškų proporcijų įvykis – dviejų galaktikų spiečių susidūrimas.

12. M60 ir NGC 4647 - galaktikos pora

Nors gravitacinės jėgos traukia daugumą galaktikų viena link kitos, nėra įrodymų, kad taip atsitiktų su kaimyniniais Messier 60 ir NGC 4647, taip pat nėra jokių įrodymų, kad jie tolsta viena nuo kitos. Kaip pora, gyvenusi kartu seniai, šios dvi galaktikos lenktyniauja viena šalia kitos per šaltą, tamsią erdvę.

13. Mesjė 81

Netoli Mesjė 25 esanti Mesjė 81 yra spiralinė galaktika, kurios centre yra supermasyvi juodoji skylė, 70 milijonų kartų didesnė už Saulės masę. M81 gyvena daug trumpaamžių, bet labai karštų mėlynų žvaigždžių. Gravitacinė sąveika su M82 lėmė vandenilio dujų srautus, besitęsiančius tarp abiejų galaktikų.

Maždaug prieš 600 milijonų metų galaktikos NGC 4038 ir NGC 4039 susidūrė viena su kita, pradėdamos didžiulį žvaigždžių ir galaktikos materijos mainą. Dėl savo išvaizdos šios galaktikos vadinamos antenomis.

15. Galaxy Sombrero

Sombrero galaktika yra viena populiariausių tarp astronomų mėgėjų. Jis gavo savo pavadinimą, nes atrodo kaip šis galvos apdangalas dėl ryškios šerdies ir didelio centrinio iškilimo.

16. 2MASX J16270254 + 4328340

Ši galaktika, neryški visose nuotraukose, žinoma gana sudėtingu pavadinimu 2MASX J16270254 + 4328340. Susijungus dviem galaktikoms susidarė „smulkus rūkas, susidedantis iš milijonų žvaigždžių“. Manoma, kad šis „rūkas“ pamažu sklaidosi, kai galaktika pasiekia savo gyvavimo pabaigą.

17. NGC 5793

Nelabai keista (nors ir labai graži) iš pirmo žvilgsnio spiralinė galaktika NGC 5793 yra geriau žinoma dėl reto reiškinio: mazerių. Žmonės yra susipažinę su lazeriais, skleidžiančiais šviesą matomoje spektro srityje, tačiau mažai žino apie mazerius, skleidžiančius šviesą mikrobangų diapazone.

18. Trikampio galaktika

Nuotraukoje pavaizduotas ūkas NGC 604, esantis vienoje iš Mesjė 33 galaktikos spiralinių atšakų. Daugiau nei 200 labai karštų žvaigždžių kaitina jonizuotą vandenilį šiame ūke, todėl jis fluorescuoja.

19. NGC 2685

NGC 2685, dar kartais vadinama spiraline galaktika, yra Didžiosios Ursos žvaigždyne. Kaip viena iš pirmųjų rastų poliarinio žiedo galaktikų, NGC 2685 turi išorinį dujų ir žvaigždžių žiedą, skriejantį aplink galaktikos polius, todėl ji yra viena iš rečiausių galaktikų tipų. Mokslininkai vis dar nežino, dėl ko susidaro šie poliariniai žiedai.

20. Mesjė 94

Mesjė 94 atrodo kaip baisus uraganas, kuris buvo pašalintas iš orbitos Žemėje. Šią galaktiką supa ryškiai mėlyni aktyviai besiformuojančių žvaigždžių žiedai.

21. Pandoros spiečius

Formaliai žinoma kaip Abell 2744, ši galaktika buvo pavadinta Pandoros spiečiu dėl daugybės keistų reiškinių, atsiradusių susidūrus kelioms mažesnėms galaktikų spiečių. Viduje vyksta tikras chaosas.

22. NGC 5408

Tai, kas nuotraukose labiau primena spalvingą gimtadienio tortą, yra netaisyklinga galaktika Kentauro žvaigždyne. Jis išsiskiria tuo, kad skleidžia itin galingus rentgeno spindulius.

23. Sūkurio galaktika

„Whirlpool Galaxy“, oficialiai žinomas kaip M51a arba NGC 5194, yra pakankamai didelis ir yra arti Paukščių Tako, kad būtų matomas naktiniame danguje net su žiūronais. Tai buvo pirmoji spiralinė galaktika, kuri buvo klasifikuota ir yra ypač įdomi mokslininkams dėl sąveikos su nykštukine galaktika NGC 5195.

24.SDSS J1038+4849

Galaktikų spiečius SDSS J1038+4849 yra vienas patraukliausių astronomų kada nors rastų spiečių. Jis atrodo kaip tikras šypsenėlių veidas kosmose. Akys ir nosis yra galaktikos, o lenkta „burnos“ linija atsiranda dėl gravitacinio lęšio poveikio.

25. NGC3314a ir NGC3314b

Nors atrodo, kad šios dvi galaktikos susiduria, iš tikrųjų tai yra optinė iliuzija. Tarp jų yra dešimtys milijonų šviesmečių.

Saulės sistema yra galaktikoje, kartais vadinamoje Paukščių Taku. Astronomai sutiko „mūsų“ galaktikas rašyti didžiąja raide, o kitas galaktikas už mūsų žvaigždžių sistemos ribų – mažąja raide.

M31 – Andromedos ūkas

Visos žvaigždės ir kiti objektai, kuriuos matome plika akimi, priklauso mūsų galaktikai. Išimtis yra Andromedos ūkas, kuris yra artimas mūsų galaktikos giminaitis ir kaimynas. Stebėdamas šią galaktiką Edvinas Hablas (jo vardu ir pavadintas kosminis teleskopas) sugebėjo ją „išskirti“ į atskiras žvaigždes 1924 m. Po to išnyko visos abejonės dėl šios ir kitų galaktikų fizinės prigimties, pastebėtos neryškių dėmių – ūkų pavidalu.

Mūsų galaktika yra maždaug 100–120 tūkstančių šviesmečių dydžio (šviesmečiai – tai atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius Žemės metus, apytiksliai 9 460 730 472 580 km). Mūsų Saulės sistema yra maždaug 27 000 šviesmečių nuo Galaktikos centro vienoje iš spiralinių atšakų, vadinamų Oriono ranka. Nuo XX amžiaus devintojo dešimtmečio vidurio buvo žinoma, kad mūsų galaktikos centre yra tiltas tarp spiralių. Kaip ir kitos žvaigždės, Saulė sukasi aplink Galaktikos centrą maždaug 240 km/s greičiu (kitų žvaigždžių greitis skiriasi). Per maždaug 200 milijonų metų Saulė ir Saulės sistemos planetos atlieka visišką apsisukimą aplink galaktikos centrą. Tai paaiškina kai kuriuos reiškinius geologinėje Žemės istorijoje, kuri per savo egzistavimą sugebėjo 30 kartų apsisukti aplink Galaktikos centrą.

Mūsų galaktika, žiūrint iš šono, yra suploto disko forma. Tačiau šis diskas yra netaisyklingos formos. Du mūsų galaktikos palydovai – Didysis ir Mažasis Magelano debesys (nematomi šiauriniame Žemės pusrutulyje) dėl savo gravitacijos iškreipia mūsų Galaktikos formą.

Savo Galaktiką matome iš vidaus, tarsi žiūrėtume vaikišką karuselę sėdėdami ant vieno iš karuselės arkliuko. Tos Galaktikos žvaigždės, kurias galime stebėti, yra nevienodo pločio juostelės pavidalu, kurią vadiname Paukščių Taku. Tai, kad Paukščių Takas, žinomas nuo seniausių laikų, susideda iš daugybės silpnų žvaigždžių, 1610 m. atrado Galilėjus Galilėjus, nukreipęs savo teleskopą į naktinį dangų.

Astronomai mano, kad mūsų galaktikoje yra aureolė, kurios mes nematome („tamsioji materija“), bet kuri apima 90% mūsų galaktikos masės. „Tamsiosios materijos“ egzistavimas ne tik mūsų galaktikoje, bet ir Visatoje išplaukia iš teorijų, kurios naudoja Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją (GTR). Tačiau dar nėra faktas, kad bendrasis reliatyvumas yra teisingas (yra ir kitų gravitacijos teorijų), todėl Galaktikos aureolė gali turėti kitą paaiškinimą.

Mūsų galaktikoje yra nuo 200 iki 400 milijardų žvaigždžių. Pagal Visatos standartus tai nėra daug. Yra galaktikų, kuriose yra trilijonai žvaigždžių, pavyzdžiui, galaktikoje IC 1101 jų yra apie 300 trilijonų.

10–15% mūsų Galaktikos masės sudaro dulkės ir išsibarstę tarpžvaigždinės dujos (daugiausia vandenilis). Dėl dulkių matome savo Galaktiką naktiniame danguje kaip Paukščių Taką kaip ryškią juostelę. Jei dulkės nebūtų sugėrusios šviesos iš kitų Galaktikos žvaigždžių, būtume matę ryškų milijardų žvaigždžių žiedą, ypač ryškų Šaulio žvaigždyne, kur yra Galaktikos centras. Tačiau kituose elektromagnetinių bangų diapazonuose galaktikos šerdis yra aiškiai matoma, pavyzdžiui, radijo diapazone (šaltinis Šaulys A), infraraudonųjų spindulių ir rentgeno spinduliuose.

Pasak mokslininkų (vėlgi, siejama su bendruoju reliatyvumu), mūsų Galaktikos (ir daugumos kitų galaktikų) centre yra „juodoji skylė“. Manoma, kad jo masė yra maždaug 40 000 Saulės masių. Galaktikos materijos judėjimas link jos centro sukuria tą galingiausią spinduliuotę iš Galaktikos centro, kurią astronomai stebi įvairiuose elektromagnetinio spektro diapazonuose.

Mes negalime matyti Galaktikos nei iš viršaus, nei iš šono, nes esame jos viduje. Visi mūsų galaktikos vaizdai iš išorės yra menininkų vaizduotė. Tačiau mes turime gana gerą supratimą apie Galaktikos išvaizdą ir formą, nes galime stebėti kitas Visatoje esančias spiralines galaktikas, kurios yra panašios į mūsų.

Galaktikos amžius yra maždaug 13,6 milijardo metų, o tai, pasak mokslininkų, nėra daug mažiau nei visos Visatos amžius (13,7 milijardo metų). Seniausios galaktikos žvaigždės randamos rutuliniuose spiečiuose; pagal jų amžių skaičiuojamas galaktikos amžius.

Mūsų galaktika yra dalis didesnės kitų galaktikų grupės, kurią vadiname Vietine galaktikų grupe, kuriai priklauso galaktikos palydovai Didieji ir Mažieji Magelano debesys, Andromedos ūkas (M 31, NGC 224), Trikampio galaktika (M33). , NGC 598) ir maždaug 50 kitų galaktikų . Savo ruožtu vietinė galaktikų grupė yra Mergelės superspiečiaus dalis, kurios dydis yra 150 milijonų šviesmečių.

Galaktika yra didelis žvaigždžių, dujų ir dulkių darinys, kurį laiko gravitacija. Šie didžiausi junginiai Visatoje gali skirtis savo forma ir dydžiu. Dauguma kosminių objektų yra tam tikros galaktikos dalis. Tai žvaigždės, planetos, palydovai, ūkai, juodosios skylės ir asteroidai. Kai kurios galaktikos turi daug nematomos tamsiosios energijos. Dėl to, kad galaktikas skiria tuščia erdvė, jos perkeltine prasme vadinamos oazėmis kosminėje dykumoje.

	Elipsinė galaktika	spiralinė galaktika	Neteisinga galaktika
Sferoidinis komponentas	Visa galaktika	Valgyk	Labai silpnas
Žvaigždės diskas	Nėra arba silpnai išreikštas	Pagrindinis komponentas	Pagrindinis komponentas
Dujų ir dulkių diskas	Nr	Valgyk	Valgyk
Spiralinės šakos	Nėra arba tik šalia šerdies	Valgyk	Nr
Aktyvūs branduoliai	Susitikti	Susitikti	Nr
	20%	55%	5%

Mūsų galaktika

Arčiausiai mūsų esanti žvaigždė – Saulė – yra viena iš milijardo žvaigždžių Paukščių Tako galaktikoje. Žvelgiant į žvaigždėtą naktinį dangų, sunku nepastebėti plačios juostos, išmargintos žvaigždėmis. Senovės graikai šių žvaigždžių spiečių vadino galaktika.

Jei turėtume galimybę pažvelgti į šią žvaigždžių sistemą iš išorės, pastebėtume pailgą rutulį, kuriame yra daugiau nei 150 milijardų žvaigždžių. Mūsų galaktika turi tokius matmenis, kuriuos sunku įsivaizduoti. Šviesos spindulys keliauja iš vienos pusės į kitą šimtus tūkstančių Žemės metų! Mūsų Galaktikos centrą užima šerdis, iš kurios driekiasi didžiulės spiralinės šakos, užpildytos žvaigždėmis. Atstumas nuo Saulės iki Galaktikos šerdies yra 30 tūkstančių šviesmečių. Saulės sistema yra Paukščių Tako pakraštyje.

Žvaigždės Galaktikoje, nepaisant didžiulio kosminių kūnų sankaupos, yra retos. Pavyzdžiui, atstumas tarp artimiausių žvaigždžių yra dešimtis milijonų kartų didesnis už jų skersmenį. Negalima sakyti, kad žvaigždės Visatoje yra išsibarsčiusios atsitiktinai. Jų vieta priklauso nuo gravitacijos jėgų, laikančių dangaus kūną tam tikroje plokštumoje. Žvaigždžių sistemos, turinčios savo gravitacinius laukus, vadinamos galaktikomis. Be žvaigždžių, galaktikoje yra dujų ir tarpžvaigždinių dulkių.

Galaktikų sudėtis.

Visata taip pat sudaryta iš daugelio kitų galaktikų. Artimiausi mums yra nutolę 150 tūkstančių šviesmečių atstumu. Pietinio pusrutulio danguje juos galima pamatyti mažų miglotų dėmių pavidalu. Pirmasis jas aprašė Magelano ekspedicijos visame pasaulyje narys Pigafett. Jie įstojo į mokslą Didžiųjų ir Mažųjų Magelano debesų pavadinimu.

Arčiausiai mūsų esanti galaktika yra Andromedos ūkas. Jis yra labai didelio dydžio, todėl iš Žemės matomas įprastais žiūronais, o esant giedram orui – net plika akimi.

Pati galaktikos struktūra primena milžinišką spiralę, išgaubtą erdvėje. Ant vienos iš spiralės pečių, ¾ atstumo nuo centro, yra Saulės sistema. Viskas galaktikoje sukasi aplink centrinę šerdį ir yra veikiama jos gravitacijos jėgos. 1962 m. astronomas Edvinas Hablas suskirstė galaktikas pagal jų formą. Mokslininkas visas galaktikas suskirstė į elipsines, spiralines, netaisyklingas ir baruotas galaktikas.

Astronominiams tyrimams prieinamoje Visatos dalyje yra milijardai galaktikų. Bendrai astronomai juos vadina metagalaktika.

Visatos galaktikos

Galaktikas vaizduoja didelės žvaigždžių, dujų ir dulkių grupės, kurias kartu laiko gravitacija. Jie gali labai skirtis pagal formą ir dydį. Dauguma kosminių objektų priklauso kokiai nors galaktikai. Tai juodosios skylės, asteroidai, žvaigždės su palydovais ir planetomis, ūkai, neutronų palydovai.

Daugumoje Visatos galaktikų yra didžiulis nematomos tamsiosios energijos kiekis. Kadangi erdvė tarp skirtingų galaktikų laikoma tuščia, jos dažnai vadinamos oazėmis erdvės tuštumoje. Pavyzdžiui, žvaigždė, vadinama Saule, yra viena iš milijardų žvaigždžių Paukščių Tako galaktikoje, esančioje mūsų Visatoje. Saulės sistema yra ¾ atstumo nuo šios spiralės centro. Šioje galaktikoje viskas nuolat juda aplink centrinę šerdį, kuri paklūsta jos gravitacijai. Tačiau branduolys taip pat juda kartu su galaktika. Tuo pačiu metu visos galaktikos juda super greičiu.
Astronomas Edvinas Hablas 1962 metais atliko logišką Visatos galaktikų klasifikaciją, atsižvelgdamas į jų formą. Dabar galaktikos skirstomos į 4 pagrindines grupes: elipsines, spiralines, baruotas ir netaisyklingas galaktikas.
Kokia yra didžiausia galaktika mūsų Visatoje?
Didžiausia galaktika Visatoje yra supermilžinė lęšinė galaktika, esanti Abell 2029 klasteryje.

spiralinės galaktikos

Tai galaktikos, kurių forma primena plokščią spiralinį diską su ryškiu centru (šerdimi). Paukščių Takas yra tipiška spiralinė galaktika. Spiralinės galaktikos paprastai vadinamos raide S, jos skirstomos į 4 pogrupius: Sa, So, Sc ir Sb. So grupei priklausančios galaktikos išsiskiria ryškiais branduoliais, kurie neturi spiralių. Kalbant apie Sa galaktikas, jos išsiskiria tankiomis spiralinėmis svirtimis, tvirtai susuktomis aplink centrinę šerdį. Sc ir Sb galaktikų rankos retai supa branduolį.

Mesjė katalogo spiralinės galaktikos

Baruotos galaktikos

Juostinės galaktikos yra panašios į spiralines galaktikas, tačiau turi vieną skirtumą. Tokiose galaktikose spiralės prasideda ne nuo šerdies, o nuo tiltų. Maždaug 1/3 visų galaktikų patenka į šią kategoriją. Paprastai jie žymimi raidėmis SB. Savo ruožtu jie skirstomi į 3 pogrupius Sbc, SBb, SBa. Skirtumą tarp šių trijų grupių lemia džemperių forma ir ilgis, kur iš tikrųjų prasideda spiralių rankos.

Spiralinės galaktikos su Mesjė katalogo juosta

Elipsinės galaktikos

Galaktikų forma gali skirtis nuo idealiai apvalios iki pailgos ovalios. Jų skiriamasis bruožas yra centrinės ryškios šerdies nebuvimas. Jie žymimi raide E ir yra suskirstyti į 6 pogrupius (pagal formą). Tokios formos žymimos nuo E0 iki E7. Pirmieji turi beveik apvalią formą, o E7 pasižymi itin pailga forma.

Mesjė katalogo elipsinės galaktikos

Netaisyklingos galaktikos

Jie neturi jokios išskirtinės struktūros ar formos. Netaisyklingos galaktikos paprastai skirstomos į 2 klases: IO ir Im. Labiausiai paplitusi yra galaktikų Im klasė (ji turi tik nedidelę struktūros užuominą). Kai kuriais atvejais matomi spiraliniai likučiai. IO priklauso chaotiškos formos galaktikų klasei. Mažieji ir dideli Magelano debesys yra puikus Im klasės pavyzdys.

Mesjė katalogo netaisyklingos galaktikos

Pagrindinių galaktikų tipų charakteristikų lentelė

	Elipsinė galaktika	spiralinė galaktika	Neteisinga galaktika
Sferoidinis komponentas	Visa galaktika	Valgyk	Labai silpnas
Žvaigždės diskas	Nėra arba silpnai išreikštas	Pagrindinis komponentas	Pagrindinis komponentas
Dujų ir dulkių diskas	Nr	Valgyk	Valgyk
Spiralinės šakos	Nėra arba tik šalia šerdies	Valgyk	Nr
Aktyvūs branduoliai	Susitikti	Susitikti	Nr
Visų galaktikų procentas	20%	55%	5%

Didelis galaktikų portretas

Neseniai astronomai pradėjo dirbti prie bendro projekto, skirto nustatyti galaktikų vietą visoje Visatoje. Jų tikslas yra gauti išsamesnį vaizdą apie bendrą Visatos struktūrą ir formą dideliais masteliais. Deja, daugeliui žmonių sunku suvokti visatos mastą. Paimkime mūsų galaktiką, kurią sudaro daugiau nei šimtas milijardų žvaigždžių. Visatoje yra dar milijardai galaktikų. Tolimos galaktikos buvo atrastos, bet mes matome jų šviesą tokią, kokia ji buvo prieš beveik 9 milijardus metų (mus skiria toks didelis atstumas).

Astronomai sužinojo, kad dauguma galaktikų priklauso tam tikrai grupei (ji tapo žinoma kaip „spiečius“). Paukščių Takas yra spiečiaus dalis, kurią savo ruožtu sudaro keturiasdešimt žinomų galaktikų. Paprastai dauguma šių grupių yra dar didesnės grupės, vadinamos superspiečiais, dalis.

Mūsų klasteris yra superspiečiaus, kuris paprastai vadinamas Mergelės spiečiu, dalis. Tokį masyvų spiečius sudaro daugiau nei 2 tūkstančiai galaktikų. Tuo metu, kai astronomai kūrė šių galaktikų išsidėstymo žemėlapį, superspiečiai pradėjo įgauti konkrečią formą. Aplink milžiniškus burbulus ar tuštumus susibūrė dideli superspiečiai. Kokia tai struktūra, kol kas niekas nežino. Mes nesuprantame, kas gali būti šiose tuštumose. Remiantis prielaida, jie gali būti užpildyti tam tikros rūšies tamsiosios medžiagos, kurios mokslininkai nežino, arba jų viduje gali būti tuščios vietos. Praeis daug laiko, kol sužinosime tokių tuštumų prigimtį.

Galaktikos kompiuterija

Edvinas Hablas yra galaktikos tyrinėjimų įkūrėjas. Jis pirmasis nustato, kaip apskaičiuoti tikslų atstumą iki galaktikos. Savo tyrimuose jis rėmėsi pulsuojančių žvaigždžių, kurios geriau žinomos kaip cefeidės, metodu. Mokslininkui pavyko pastebėti ryšį tarp laikotarpio, kurio reikia vienam ryškumo pulsavimui užbaigti, ir žvaigždės išskiriamos energijos. Jo tyrimų rezultatai tapo dideliu proveržiu galaktikos tyrimų srityje. Be to, jis atrado, kad yra ryšys tarp galaktikos skleidžiamo raudonojo spektro ir jos atstumo (Hablo konstanta).

Šiais laikais astronomai gali išmatuoti galaktikos atstumą ir greitį, matuodami raudonojo poslinkio spektre. Yra žinoma, kad visos galaktikos Visatoje tolsta viena nuo kitos. Kuo toliau nuo Žemės galaktika, tuo didesnis jos judėjimo greitis.

Norėdami įsivaizduoti šią teoriją, tiesiog įsivaizduokite, kad vairuojate automobilį, važiuojantį 50 km per valandą greičiu. Prieš jus važiuojantis automobilis važiuoja 50 km per valandą greičiau, tai reiškia, kad jo greitis yra 100 km per valandą. Prieš jį – kitas automobilis, kuris dar 50 km per valandą važiuoja greičiau. Nors visų 3 automobilių greitis skirsis 50 km per valandą, iš tikrųjų pirmasis automobilis nuo jūsų tolsta 100 km per valandą greičiau. Kadangi raudonasis spektras byloja apie galaktikos tolimo nuo mūsų greitį, gaunama taip: kuo didesnis raudonasis poslinkis, tuo galaktika juda greičiau ir tuo didesnis jos atstumas nuo mūsų.

Dabar turime naujų įrankių, padedančių mokslininkams ieškoti naujų galaktikų. Hablo kosminio teleskopo dėka mokslininkai galėjo pamatyti tai, apie ką anksčiau galėjo tik pasvajoti. Didelė šio teleskopo galia užtikrina gerą net smulkių detalių matomumą netoliese esančiose galaktikose ir leidžia tyrinėti tolimesnes, kurios dar niekam nebuvo žinomos. Šiuo metu yra kuriami nauji kosmoso stebėjimo instrumentai, kurie artimiausiu metu padės giliau suprasti Visatos sandarą.

Galaktikų tipai

• spiralinės galaktikos. Forma primena plokščią spiralinį diską su ryškiu centru, vadinamąja šerdimi. Mūsų Paukščių Tako galaktika patenka į šią kategoriją. Šioje portalo svetainės dalyje rasite daug įvairių straipsnių, kuriuose aprašomi mūsų galaktikos kosminiai objektai.
• Baruotos galaktikos. Jie primena spiralinius, tik skiriasi nuo jų vienu reikšmingu skirtumu. Spiralės tęsiasi ne nuo šerdies, o nuo vadinamųjų džemperių. Šiai kategorijai galima priskirti trečdalį visų galaktikų Visatoje.
• Elipsinės galaktikos yra įvairių formų: nuo tobulai apvalių iki ovalių pailgų. Palyginti su spiralinėmis, jiems trūksta centrinės, ryškios šerdies.
• Netaisyklingos galaktikos neturi būdingos formos ar struktūros. Jų negalima priskirti nė vienai iš aukščiau išvardytų tipų. Visatos platybėse yra daug mažiau netaisyklingų galaktikų.

Astronomai neseniai pradėjo bendrą projektą, skirtą nustatyti visų galaktikų vietą Visatoje. Mokslininkai tikisi gauti aiškesnį jo struktūros vaizdą plačiu mastu. Žmogaus mąstymui ir supratimui sunku įvertinti Visatos dydį. Vien mūsų galaktika yra šimtų milijardų žvaigždžių rinkinys. Ir tokių galaktikų yra milijardai. Mes galime matyti šviesą iš atrastų tolimų galaktikų, bet net nereiškia, kad žvelgiame į praeitį, nes šviesos spindulys mus pasiekia per dešimtis milijardų metų, toks didelis atstumas mus skiria.

Astronomai daugumą galaktikų taip pat sieja su tam tikromis grupėmis, vadinamomis klasteriais. Mūsų Paukščių Takas priklauso spiečiui, kurį sudaro 40 ištirtų galaktikų. Tokie klasteriai yra sujungti į dideles grupes, vadinamas superspiečiais. Spiečius su mūsų galaktika yra Mergelės superspiečiaus dalis. Šiame milžiniškame spiečiuje yra daugiau nei 2 tūkstančiai galaktikų. Mokslininkams pradėjus braižyti šių galaktikų išsidėstymo žemėlapį, superspiečiai įgavo tam tikras formas. Dauguma galaktikos superspiečių buvo apsupti milžiniškų tuštumų. Niekas nežino, kas gali būti šiose tuštumose: išorinė erdvė, kaip tarpplanetinė erdvė, ar nauja materijos forma. Šiai paslapčiai išspręsti prireiks daug laiko.

Galaktikų sąveika

Ne mažiau mokslininkams įdomus ir galaktikų, kaip kosminių sistemų komponentų, sąveikos klausimas. Ne paslaptis, kad kosminiai objektai nuolat juda. Galaktikos nėra šios taisyklės išimtis. Kai kurios galaktikų rūšys gali sukelti dviejų kosminių sistemų susidūrimą arba susiliejimą. Jei suprantate, kaip atrodo šie kosminiai objektai, didesnio masto pokyčiai, atsirandantys dėl jų sąveikos, tampa labiau suprantami. Dviejų kosminių sistemų susidūrimo metu išsilieja milžiniškas energijos kiekis. Dviejų galaktikų susitikimas Visatos platybėse yra net labiau tikėtinas įvykis nei dviejų žvaigždžių susidūrimas. Galaktikų susidūrimai ne visada baigiasi sprogimu. Mažos erdvės sistema gali laisvai praeiti pro savo didesnį atitikmenį, tik šiek tiek pakeisdama savo struktūrą.

Taigi susidaro formacijos, panašios į pailgus koridorius. Juose yra žvaigždžių ir dujinių zonų, dažnai susidaro naujos žvaigždės. Būna atvejų, kai galaktikos nesusiduria, o tik lengvai liečia viena kitą. Tačiau net ir tokia sąveika sukelia negrįžtamų procesų grandinę, kuri lemia didžiulius abiejų galaktikų struktūros pokyčius.

Kokia ateitis laukia mūsų galaktikos?

Kaip teigia mokslininkai, gali būti, kad tolimoje ateityje Paukščių Takas sugebės sugerti mažytę kosminio dydžio palydovų sistemą, esančią 50 šviesmečių atstumu nuo mūsų. Tyrimai rodo, kad šis palydovas turi ilgą gyvavimo potencialą, tačiau susidūręs su savo milžinišku kaimynu greičiausiai baigs atskirą egzistavimą. Astronomai taip pat prognozuoja Paukščių Tako ir Andromedos ūko susidūrimą. Galaktikos juda viena kitos link šviesos greičiu. Tikėtino susidūrimo laukiama maždaug tris milijardus Žemės metų. Tačiau ar tai iš tikrųjų įvyks dabar, sunku spėlioti, nes trūksta duomenų apie abiejų kosminių sistemų judėjimą.

Galaktikų aprašymas yraKvantas. Erdvė

Portalo svetainė nuves jus į įdomios ir žavios erdvės pasaulį. Sužinosite Visatos sandaros prigimtį, susipažinsite su garsių didelių galaktikų sandara ir jų komponentais. Skaitydami straipsnius apie mūsų galaktiką, mums tampa aiškiau apie kai kuriuos reiškinius, kuriuos galima stebėti naktiniame danguje.

Visos galaktikos yra labai nutolusios nuo Žemės. Plika akimi galima pamatyti tik tris galaktikas: Didįjį ir Mažąjį Magelano debesis ir Andromedos ūką. Neįmanoma suskaičiuoti visų galaktikų. Mokslininkai skaičiuoja, kad jų skaičius siekia apie 100 mlrd. Erdvinis galaktikų pasiskirstymas yra netolygus – viename regione jų gali būti labai daug, o antrajame nebus nė vienos mažos galaktikos. Astronomai iki 90-ųjų pradžios negalėjo atskirti galaktikų vaizdų nuo atskirų žvaigždžių. Tuo metu buvo apie 30 galaktikų su atskiromis žvaigždėmis. Visi jie buvo priskirti Vietinei grupei. 1990 metais astronomijos kaip mokslo raidoje įvyko didingas įvykis – į Žemės orbitą buvo paleistas Hablo teleskopas. Būtent ši technika, taip pat nauji antžeminiai 10 metrų teleskopai leido pamatyti žymiai daugiau išspręstų galaktikų.

Šiandien pasaulio „astronominiai protai“ laužo galvas dėl tamsiosios materijos vaidmens galaktikų konstrukcijoje, kuris pasireiškia tik gravitacine sąveika. Pavyzdžiui, kai kuriose didelėse galaktikose jis sudaro apie 90% visos masės, o nykštukinėse galaktikose jos gali nebūti.

Galaktikų evoliucija

Mokslininkai mano, kad galaktikų atsiradimas yra natūralus Visatos evoliucijos etapas, kuris vyko veikiant gravitacinėms jėgoms. Maždaug prieš 14 milijardų metų pirminėje medžiagoje pradėjo formuotis protoklasteriai. Toliau, veikiant įvairiems dinaminiams procesams, vyko galaktikos grupių atsiskyrimas. Galaktikų formų gausa paaiškinama jų formavimosi pradinių sąlygų įvairove.

Galaktikos susitraukimas trunka apie 3 milijardus metų. Per tam tikrą laiką dujų debesis virsta žvaigždžių sistema. Žvaigždžių formavimasis vyksta veikiant gravitaciniam dujų debesų suspaudimui. Pasiekus tam tikrą temperatūrą ir tankį debesies centre, pakankamą termobranduolinėms reakcijoms prasidėti, susidaro nauja žvaigždė. Masyvios žvaigždės susidaro iš termobranduolinių cheminių elementų, kurie yra masyvesni už helią. Šie elementai sukuria pirminę helio-vandenilio aplinką. Per didžiulius supernovos sprogimus susidaro sunkesni už geležį elementai. Iš to išplaukia, kad galaktiką sudaro dvi žvaigždžių kartos. Pirmoji karta yra seniausios žvaigždės, susidedančios iš helio, vandenilio ir labai nedidelio kiekio sunkiųjų elementų. Antrosios kartos žvaigždės turi labiau pastebimą sunkiųjų elementų priemaišą, nes jos susidaro iš pirmapradžių dujų, prisodrintų sunkiaisiais elementais.

Šiuolaikinėje astronomijoje galaktikoms kaip kosminėms struktūroms skiriama ypatinga vieta. Išsamiai tiriami galaktikų tipai, jų sąveikos ypatumai, panašumai ir skirtumai, daroma jų ateities prognozė. Šioje srityje vis dar yra daug nežinomųjų, kuriuos reikia papildomai ištirti. Šiuolaikinis mokslas išsprendė daug klausimų, susijusių su galaktikų konstrukcijos tipais, tačiau taip pat yra daug tuščių dėmių, susijusių su šių kosminių sistemų formavimu. Dabartiniai tyrimų įrangos modernizavimo tempai ir naujų kosminių kūnų tyrimo metodikų kūrimas suteikia vilčių, kad ateityje bus reikšmingas proveržis. Vienaip ar kitaip, galaktikos visada bus mokslinių tyrimų centre. Ir tai pagrįsta ne tik žmogaus smalsumu. Gavę duomenis apie kosminių sistemų raidos dėsningumus, galėsime numatyti mūsų galaktikos, vadinamos Paukščių Taku, ateitį.

Įdomiausias naujienas, mokslinius ir originalius straipsnius apie galaktikų tyrimą jums pateiks svetainės portalas. Čia galite rasti įdomių vaizdo įrašų, aukštos kokybės vaizdų iš palydovų ir teleskopų, kurie nepaliks abejingų. Pasinerkite į nežinomos erdvės pasaulį su mumis!

Matomos Visatos dalies dydis yra tiesiog nuostabus! Tačiau tai tik smėlio grūdelis beribio Vandenyno – Didžiosios Visatos – krante, kurio tikrojo dydžio nei įsivaizduoti, nei apskaičiuoti...

Paukščių Tako galaktika yra kaimyninių galaktikų, žinomos kaip Vietinė grupė, šeimos dalis ir kartu su jomis sudaro galaktikų spiečius. Tarp netoliese esančių galaktikų yra nuostabių spiralių. Vienas iš jų, Andromedos galaktika, yra labiausiai nutolęs plika akimi matomas objektas. Dauguma galaktikų Visatoje yra spiralės arba elipsės formos, o daugelis jų yra galaktikų spiečių dalis.

Per visą XIX a. pradžioje ir XX a. astronomai tiksliai nežinojo, kokios šios miglotos šviesos dėmės jiems buvo matomos per teleskopą. Buvo aišku, kad žvaigždės yra Paukščių Tako dalis, kaip ir ryškūs dujų debesys, tokie kaip Oriono ūkas. Tačiau ieškodami kometų ir planetų astronomai, tokie kaip Charlesas Messier ir Williamas Herschelis, atrado tūkstančius silpnesnių ūkų, daugelis iš jų spiralės formos. Astronomai norėjo sužinoti, ar tai galaktikos, esančios toli už Paukščių Tako, ar tik dujų debesys mūsų galaktikoje. Į šį klausimą buvo atsakyta tik tada, kai buvo rastas būdas išmatuoti atstumus iki šių silpnų ūkų.

1924 metais amerikiečių astronomas Edvinas Hablas tai įtikinamai įrodė spiraliniai ūkai yra milžiniškos galaktikos, panašus į Paukščių Taką, bet be galo nutolęs nuo jo. Vienu smūgiu jis atskleidė stulbinamą visatos milžiniškumą. Hablas pirmasis Andromedos galaktikoje atrado kintamąsias žvaigždes – cefeidus. Jie buvo daug silpnesni nei Magelano debesų cefeidai. Ryškumo skirtumas lėmė, kad Andromedos galaktika turėtų būti 10 kartų toliau nuo mūsų nei Magelano debesys.

Andromedos galaktiką galima pamatyti plika akimi – tai labiausiai nutolęs objektas, kurį galima pamatyti be žiūronų ar teleskopo. Daugybė galaktikų yra daug silpnesnės už šią, todėl dar labiau nutolusios nuo mūsų. Edvinas Hablas atrado galaktikų karalystę. Per ateinančius kelerius metus jis išmatavo atstumus iki daugelio kitų spiralių ir sugebėjo įrodyti, kad net artimiausios galaktikos yra nutolusios nuo mūsų. daug milijonų šviesmečių. Stebimos Visatos dydis gerokai viršijo ankstesnius spėjimus.

Vietinė grupė

Žvelgdami į giliąją erdvę, atrandame, kad galaktikos nėra tolygiai paskirstytos visoje Visatoje. Galaktikos susigrupuoja į grupes arba šeimas. Mūsų pačių šeima vadinama „Vietine grupe“. Apskritai tai gana negausus darinys: apie 25 jo nariai yra išsibarstę 3 milijonų šviesmečių erdvėje. Didžiausios iš jų yra Paukščių Takas, taip pat spiralinės galaktikos M31 Andromedoje ir M3 Trikampyje. Paukščių Taką lydi maždaug devynios nykštukinės galaktikos, judančios netoliese, o Andromeda turi dar aštuonias. Astronomai ir toliau randa vis daugiau silpnų galaktikų mūsų vietinėje grupėje.

Kiekvienas Vietinės grupės narys juda veikiamas visų kitų narių gravitacijos. Visus galaktikų spiečius kartu laiko gravitacinis laukas, kuris yra svarbiausia jėga, veikianti Visatoje dideliais atstumais. Matuodami vietinės grupės galaktikų greitį, astronomai gali apskaičiuoti bendrą jos masę. Ji yra maždaug 10 kartų didesnė už matomų žvaigždžių masę, o tai reiškia, kad Vietinėje grupėje turi būti daug tamsios, nematomos materijos.

Klasteris Mergelės ženkle

Jei tęsime kelionę už Vietinės grupės ribų, susidursime su kitomis mažomis galaktikų grupėmis – tokiomis kaip Stefano kvintetas, kuriame dvi spiralinės galaktikos yra užrakintos kartu. Ir tada mirga daug didesni klasteriai. Didžiulis Mergelės spiečius, esantis maždaug už 50 milijonų šviesmečių, yra arčiausiai mūsų esantis didelis galaktikų spiečius. Jis per toli, kad atstumą būtų galima apskaičiuoti naudojant kintamąsias žvaigždes. Vietoje to skaičiavimams naudojami ryškiausių žvaigždžių ir didžiausių žvaigždžių spiečių dydžiai. Jų spindesys lyginamas su panašių objektų blizgesiu, iki kurių atstumas jau žinomas.

Mergelės spiečius yra didžiulis; jis plinta maždaug 200 kartų didesniame plote nei pilnatis danguje! Šis milžiniškas klasteris turi kelis tūkstančius narių. Jo centrinėje dalyje yra trys elipsės formos galaktikos, kurias pirmą kartą išvardijo Charlesas Messier: M84, M86 ir M87. Tai tikrai didžiulės galaktikos. Didžiausias iš jų, M87, savo dydžiu prilygsta visai mūsų „Vietinei grupei“. Mergelės spiečius yra toks didžiulis, kad jo gravitacinė trauka ne tik sulaiko šį didžiulį kolektyvą, bet ir tęsiasi iki pat mūsų „Vietinės grupės“. Mūsų galaktika ir jos palydovai pamažu juda Mergelės spiečiaus link.

Spiečius Coma Berenices žvaigždyne

Judėdami dar toliau, maždaug už 350 milijonų šviesmečių, atvykstame į didžiulį galaktikos miestą Coma Berenices žvaigždyne. Tai Komos spiečius, kuriame yra daugiau nei 1000 ryškių elipsinių galaktikų ir galbūt daug tūkstančių mažesnių narių, kurių šiuolaikinėmis priemonėmis nebeįmanoma pamatyti. Spiečiaus dydis siekia 10 milijonų šviesmečių; dvi supermilžinės elipsės galaktikos yra pačiame jos šerdyje. Astronomai apskaičiavo, kad šį klasterį sudaro dešimtys tūkstančių narių.

Visos galaktikos yra laikomos klasteryje gravitacinių jėgų. Šiuo atveju galaktikų greičiai klasteryje tai rodo tik keli procentai visos masės yra mums matomose žvaigždėse. Komos spiečius, kaip ir kitos didelės tokio tipo klasteriai, daugiausia susideda iš tamsiosios medžiagos.

Mažai tikėtina, kad centriniuose tankiai apgyvendintų spiečių, tokių kaip Coma Berenices, regionuose bus spiralinių galaktikų. Taip gali būti todėl, kad kažkada ten egzistavusios spiralinės galaktikos susijungė ir susidarė elipsinės galaktikos. Komos spiečius yra stiprus rentgeno spindulių šaltinis, kurį skleidžia labai karštos dujos, kurių temperatūra svyruoja nuo 10 iki 100 milijonų laipsnių. Šios dujos buvo aptiktos centrinėje klasterio dalyje; savo chemine sudėtimi jis artimas žvaigždžių medžiagai.

Gali būti, kad atsitiko taip. Centrinėje spiečiaus dalyje išsidėsčiusios galaktikos susidūrė viena su kita ir po smūgio išsisklaidė išsklaidė savo dujų debesis. Dujos įkaito dėl trinties, kai galaktikos veržėsi pro jas iki tūkstančių kilometrų per sekundę greičiu. Kai galaktikos prarado dujas, jų spiralinės rankos palaipsniui išnyko.

Superspiečiai ir tuštumos

Giliosios erdvės fotografavimas rodo, kad mums judant į Visatą galaktikos vis atsiranda ir pasirodo. Beveik kiekviena kryptis, į kurią žiūrime, atskleidžia silpnų galaktikų, kaip dulkių, išsibarstymą. Kai kurie objektai buvo aptikti atstumu iki 10 milijardų šviesmečių. Kiekvienoje iš šių nesuskaičiuojamų galaktikų yra milijardai žvaigždžių. Net profesionaliems astronomams sunku įsivaizduoti tokius skaičius. Ekstragalaktinė Visata yra didesnė už viską, ką galima įsivaizduoti.

Beveik visos galaktikos randamos klasteriuose, kuriuose yra nuo kelių iki daugelio tūkstančių narių. Tačiau ką galima pasakyti apie pačius šiuos klasterius: gal jie taip pat grupuojami į šeimas? Taip, būtent taip!

Vietinis klasterių spiečius, žinomas kaip vietinis superspiečius, yra suplokštintas darinys, apimantis, be kitų, vietinę grupę ir Mergelės spiečius. Masės centras yra Mergelės klasteryje, o mes – pakraštyje. Astronomai stengėsi nustatyti vietinį superspiečius trimis matmenimis ir atskleisti jo struktūrą. Paaiškėjo, kad jame yra apie 400 atskirų galaktikų spiečių; šios sankaupos surenkamos sluoksniais ir juostelėmis, atskirtomis intervalais.

Kitas superspiečius yra Heraklio žvaigždyne. Jis yra nutolęs apie 700 milijonų šviesmečių, o maždaug 300 milijonų šviesmečių pakeliui į jį galaktikos, matyt, išvis nesusitinka.

Taigi astronomai nustatė, kad superspiečius vieną nuo kito skiria milžiniškos tuščios erdvės. Superspiečių viduje taip pat yra milijonų šviesmečių dydžio „burbuliukai“, kuriuose nėra galaktikų. Superspiečiai susilanksto į siūlus ir juosteles, suteikdami Visatai didžiausiu mastu kempinę struktūrą.

Hablo dėsnis ir raudonasis poslinkis

Dabar mes žinome, kad mūsų Visata visą laiką plečiasi, tampa vis didesnė ir didesnė. Hablas vaidino lemiamą vaidmenį atradime. Naudodamas Cefeidų žvaigždes, jis nustatė atstumus iki artimiausių galaktikų, o iš raudonojo poslinkio matavimų – jų greičius. Atradimas buvo padarytas, kai jis nubraižė galaktikų greitį ir jų atstumus. Paaiškėjo, kad ryšys tarp šių dviejų dydžių grafike išreiškiamas tiesia linija: kuo toliau nuo mūsų galaktika, tuo didesnis jos greitis. Hablo dėsnis Teigia, kad kuo greičiau galaktika juda, tuo ji nutolusi. Hablas rado ryšį tarp dviejų dydžių, kuriuos galima išmatuoti netoliese esančioms galaktikoms: tarp atstumo ir raudonojo poslinkio (kuris suteikia greitį). Užmezgus tokį ryšį, Hablo dėsnį galima pakeisti ir naudoti atvirkštinei procedūrai. Išmatavus tolimesnių galaktikų raudonąjį poslinkį, pagal Hablo dėsnį galima apskaičiuoti atstumą iki jų. Taip astronomai išsiaiškina atstumus iki tolimų galaktikų mūsų Visatoje.

Žinoma, naudojant Hablo dėsnį, kyla tam tikras netikrumas dėl rezultato teisingumo. Pavyzdžiui, jei skaičiuojant atstumus iki gretimų galaktikų yra netikslumas, grafikas nebebus visiškai teisingas: bet kokia jame esanti klaida išliks gilioje erdvėje, kai bandysime ją panaudoti atstumams iki tolimesnių galaktikų išsiaiškinti. Tačiau Hablo dėsnis yra svarbiausias didelio masto Visatos sandaros tyrimo metodas.

Visatos plėtimasis

Kodėl iš Hablo dėsnio išplaukia, kad Visata plečiasi? Visos galaktikos bėga nuo mūsų. Taigi Paukščių Takas yra Visatos centre? Juk kai matome sprogimą – pavyzdžiui, danguje sprogsta fejerverkai – tada iš sprogimo vietos viskas išsisklaido į visas puses. Taigi, jei viskas aplink mus skrenda nuo mūsų, mes turime būti šios plėtros centre?

Ne, tai netiesa: mes nesame centre.

Kai sprogimo metu atskiros dalys išskrenda į skirtingas puses, atstumai tarp visų skeveldrų didėja. Tai reiškia, kad kiekvienas fragmentas „mato“, kaip nuo jo nuskrenda visi kiti. Norėdami pamatyti, kaip tai veikia, paimkite balioną ir nupieškite ant jo kelias galaktikas, naudodami spiralinius ir elipsinius simbolius. Dabar lėtai pripūskite balioną. Jai plečiantis, galaktikos tolsta viena nuo kitos. Kad ir kurią galaktiką pasirinktumėte kaip pradinį tašką, visos kitos, balionui išsipūtus, išsisklaido vis toliau.

Tai galima aptarti ir matematiniu požiūriu. Rutulio apvalkalas yra lenktas paviršius, jis beveik neturi storio. Kai pripučiate balioną, šis sferinis paviršius išsitempia, kad padengtų vis daugiau erdvės. Išlenktas apvalkalas, pats būdamas dvimatis, plečiasi trimatėje erdvėje. Ir taip atsitinka, ant rutulio nupieštos galaktikos vis labiau tolsta viena nuo kitos.

Kalbant apie Visatą, trys įprastos erdvės dimensijos išsiplečia į specialią keturmatę erdvę, vadinamą erdvės laiku. Papildomas aspektas yra laikas. Laikui bėgant, trys erdvės matmenys nuolat didina savo mastą. Galaktikų spiečiai, neatsiejamai susiję su besiplečiančia erdve, nuolat tolsta vienas nuo kito.

Visatos amžius

Kaip astronomai gali nustatyti Visatos amžių? Medžio amžių sužinome skaičiuodami metinius žiedus ant pjūvio – per metus užauga vienas žiedas. Geologai gali įvertinti nuosėdose nusėdusių uolienų amžių pagal jose rastas fosilijas. Mėnulio amžius buvo nustatytas matuojant uolienų, kuriose yra radioaktyvių elementų, radioaktyvumą. Taikant visus šiuos metodus vienaip ar kitaip gaunami reikiami duomenys – žiedų skaičius, pjūklo fosilijos, likusios spinduliuotės intensyvumas – ir jų pagalba apskaičiuojamas amžius.

Norėdami nustatyti besiplečiančios Visatos amžių, tiriame daugybės galaktikų atstumus ir greičius. Pasirodo, kad kas milijoną šviesmečių galaktikų greitis padidėja apie 20 km/s (astronomai šį skaičių žino ne visai tiksliai, su 2-3 km/s tolerancija). Žinodami, kaip greitis keičiasi atsižvelgiant į atstumą, galime apskaičiuoti, kad prieš 17 milijardų metų visa materija buvo toje pačioje vietoje. Tai vienas iš būdų nustatyti Visatos amžių. Kadangi jos amžius yra laikas, kuris praėjo nuo Didžiojo sprogimo, kai prasidėjo plėtra...

Daugiau informacijos apie tikrąją Visatos sandarą rasite akademiko N.V. knygose. Levašovas „Paskutinis kreipimasis į žmoniją“ ir „Heterogeninė visata“ ir kt.

Nuošaliame galaktikų spiečiuje gyvena 800 trilijonų Saulių.

Ivanas Terekhovas, 2010-10-17

Begalinė erdvė mokslininkams „išmeta“ vis daugiau naujų, įspūdingų egzistencijos detalių ankstyvoje vystymosi stadijoje. Šį kartą astronomai iš Harvardo-Smithsonian astrofizikos centro, dirbdami su SPT (South Pole Telecope) teleskopu, atrado vieną masyviausių galaktikų spiečių, nutolusią nuo mūsų 7 milijardus šviesmečių. Informacija apie bendrą spiečiaus masę gali sukelti galvos svaigimo ir pykinimo priepuolius, kai bandoma įvertinti veiksmo mastą: pagal matavimus žvaigždžių spiečiaus masė lygi masei. 800 trilijonų saulių.

Klasteris, vadinamas SPT-CL J0546-5345, esantis Pictor žvaigždyne. Jo raudonasis poslinkis z yra 1,07, o tai reiškia, kad astronomai dabar stebi klasterį tokios būklės, kokia ji buvo prieš septynis milijardus metų. Be to, jau tada ši struktūra buvo beveik tokia pat didelė kaip Coma Berenices klasteris, kuris yra vienas tankiausių mokslui žinomų grupių. Tyrėjai mano, kad per pastarąjį laiką SPT-CL J0546-5345 galėjo padidėti keturis kartus.

„Šis galaktikų spiečius laimi sunkiasvorio titulą. Tai vienas masiškiausių iki šiol tokiu atstumu rastų grupių“, – sakė centro darbuotojas Markas Brodwinas (Markas Brodvinas), vienas iš publikuoto straipsnio autorių „Astrofizikos žurnalas“. Kaip pažymėjo Brodwinas, SPT-CL J0546-5345 yra daug gana senų galaktikų. Tai reiškia, kad klasteris atsirado Visatos „vaikystėje“, per pirmuosius du milijardus jos egzistavimo metų. Visatos amžius, pasak zondo WMAP (Wilkinson mikrobangų anizotropijos zondas) Manoma, kad jo amžius yra 13,73 mlrd. Tokie klasteriai gali būti naudingi tiriant tamsiosios medžiagos ir tamsiosios energijos įtaką įvairių struktūrų formavimuisi erdvėje.

Komanda atrado klasterį dirbdama su ankstyvaisiais SPT teleskopo duomenimis iš Amundsen-Scott stoties Antarktidoje. 10 metrų teleskopas, veikiantis 70-300 GHz dažnių diapazone, pradėjo veikti 2007 m. Pagrindinis jos tikslas yra ieškoti galaktikų spiečių, o pasitelkę SPT duomenis mokslininkai tikisi priartėti prie tamsiosios energijos būsenos lygties, kuri, astronomų teigimu, sudaro apie 74% Visatos masės. Astronomai tyrinėjo atrastą klasterį naudodami Spitzerio kosminio teleskopo instrumentus. (Spitzerio kosminis teleskopas), taip pat teleskopų grupė Čilės Las Kampanaso observatorijoje. Tai leido identifikuoti atskiras galaktikas klasteryje ir įvertinti jų judėjimo greitį.

SPT-CL J0546-5345 buvo atrastas dėl vadinamojo Sunyajevo-Zeldovičiaus efekto – nedidelių kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės iškraipymų, Didžiojo sprogimo „aido“, atsirandančių radiacijai pereinant per didelę spiečius. Šis paieškos metodas vienodai gerai atpažįsta tiek artimus, tiek tolimus klasterius, taip pat leidžia gana tiksliai įvertinti jų masę.

Prenumeruokite mus

Tie, kurie turi šiek tiek supratimo apie Visatą, puikiai žino, kad kosmosas nuolat juda. Visata kas sekundę plečiasi, tampa vis didesnė ir didesnė. Kitas dalykas – žmogaus pasaulio suvokimo masteliu gana sunku suvokti to, kas vyksta, dydį ir įsivaizduoti Visatos sandarą. Be mūsų galaktikos, kurioje yra Saulė ir esame mes, yra dešimtys, šimtai kitų galaktikų. Niekas nežino tikslaus tolimų pasaulių skaičiaus. Kiek galaktikų yra Visatoje, galima sužinoti tik apytiksliai sukūrus matematinį kosmoso modelį.

Todėl, atsižvelgiant į Visatos dydį, galime nesunkiai daryti prielaidą, kad dešimtys, šimtai milijardų šviesmečių nuo Žemės yra pasauliai, panašūs į mūsų.

Erdvė ir pasauliai, kurie mus supa

Mūsų galaktika, gavusi gražų pavadinimą „Paukščių Takas“, daugelio mokslininkų nuomone, vos prieš kelis šimtmečius buvo visatos centras. Tiesą sakant, paaiškėjo, kad tai tik dalis Visatos, o yra ir kitų įvairių tipų ir dydžių galaktikų, didelių ir mažų, vienos toliau, kitos arčiau.

Erdvėje visi objektai yra glaudžiai tarpusavyje susiję, juda tam tikra tvarka ir užima tam skirtą vietą. Mums pažįstamos planetos, mums žinomos žvaigždės, juodosios skylės ir pati mūsų saulės sistema yra Paukščių Tako galaktikoje. Pavadinimas neatsitiktinis. Net senovės astronomai, stebėdami naktinį dangų, lygino mus supančią erdvę su pieno taku, kur tūkstančiai žvaigždžių atrodo kaip pieno lašai. Paukščių Tako galaktika, dangaus galaktikos objektai mūsų regėjimo lauke, sudaro netoliese esantį kosmosą. Tai, kas gali būti už teleskopų matomumo, tapo žinoma tik XX amžiuje.

Vėlesni atradimai, išplėtę mūsų kosmosą iki metagalaktikos dydžio, paskatino mokslininkus prie Didžiojo sprogimo teorijos. Grandiozinis kataklizmas įvyko beveik prieš 15 milijardų metų ir pasitarnavo kaip postūmis Visatos formavimosi procesų pradžiai. Vienas medžiagos etapas buvo pakeistas kitu. Iš tankių vandenilio ir helio debesų pradėjo formuotis pirmosios Visatos užuomazgos – protogalaktikos, susidedančios iš žvaigždžių. Visa tai įvyko tolimoje praeityje. Daugelio dangaus kūnų šviesa, kurią galime stebėti stipriausiuose teleskopuose, yra tik atsisveikinimas. Milijonai žvaigždžių, jei ne milijardai, nubrėžusių mūsų dangų, yra už milijardo šviesmečių nuo Žemės ir jau seniai nustojo egzistuoti.

Visatos žemėlapis: artimiausi ir tolimiausi kaimynai

Mūsų Saulės sistema ir kiti kosminiai kūnai, stebimi iš Žemės, yra palyginti jauni struktūriniai dariniai ir artimiausi mūsų kaimynai didžiulėje Visatoje. Ilgą laiką mokslininkai manė, kad arčiausiai Paukščių Tako esanti nykštukinė galaktika yra Didysis Magelano debesis, esantis vos 50 kiloparsekų. Tik visai neseniai tapo žinomi tikrieji mūsų galaktikos kaimynai. Šaulio žvaigždyne ir Canis Major žvaigždyne yra mažos nykštukinės galaktikos, kurių masė yra 200-300 kartų mažesnė už Paukščių Tako masę, o atstumas iki jų yra kiek daugiau nei 30-40 tūkstančių šviesmečių.

Tai vieni mažiausių universalių objektų. Tokiose galaktikose žvaigždžių skaičius yra palyginti mažas (keli milijardai). Paprastai nykštukinės galaktikos palaipsniui susilieja arba jas sugeria didesni dariniai. Besiplečiančios Visatos greitis, kuris yra 20-25 km/s, netyčia prives kaimynines galaktikas į susidūrimą. Kada tai įvyks ir kaip seksis, galime tik spėlioti. Visą tą laiką vyksta galaktikų susidūrimas ir dėl mūsų egzistencijos laikinumo neįmanoma stebėti, kas vyksta.

Andromeda, du ar tris kartus didesnė už mūsų galaktiką, yra viena iš mums artimiausių galaktikų. Jis ir toliau yra vienas populiariausių tarp astronomų ir astrofizikų ir yra vos 2,52 mln. šviesmečių nuo Žemės. Kaip ir mūsų galaktika, Andromeda yra vietinės galaktikų grupės narė. Šis milžiniškas kosminis stadionas yra trijų milijonų šviesmečių skersmens, jame yra apie 500 galaktikų. Tačiau net toks milžinas kaip Andromeda atrodo mažas, palyginti su IC 1101.

Ši didžiausia spiralinė galaktika Visatoje yra daugiau nei už šimto milijonų šviesmečių ir jos skersmuo yra daugiau nei 6 milijonai šviesmečių. Nepaisant to, kad joje yra 100 trilijonų žvaigždžių, galaktiką daugiausia sudaro tamsioji medžiaga.

Astrofiziniai parametrai ir galaktikų tipai

Pirmieji kosmoso tyrinėjimai, atlikti XX amžiaus pradžioje, suteikė daug dirvos apmąstymams. Pro teleskopo objektyvą atrasti kosminiai ūkai, kurių laikui bėgant priskaičiuota daugiau nei tūkstantį, buvo įdomiausi objektai Visatoje. Ilgą laiką šios ryškios dėmės naktiniame danguje buvo laikomos dujų sankaupomis, kurios yra mūsų galaktikos struktūros dalis. 1924 m. Edvinas Hablas sugebėjo išmatuoti atstumą iki žvaigždžių spiečiaus, ūkų ir padarė sensacingą atradimą: šie ūkai yra ne kas kita, kaip tolimos spiralinės galaktikos, nepriklausomai klaidžiojančios Visatos mastu.

Amerikiečių astronomas pirmą kartą pasiūlė, kad mūsų Visatoje yra daug galaktikų. Kosmoso tyrinėjimai paskutiniame XX amžiaus ketvirtyje, stebėjimai, atlikti naudojant erdvėlaivius ir technologijas, įskaitant garsųjį Hablo teleskopą, patvirtino šias prielaidas. Erdvė yra beribė, o mūsų Paukščių Takas toli gražu nėra didžiausia galaktika Visatoje, be to, ji nėra jos centras.

Tik atsiradus galingoms techninėms stebėjimo priemonėms, Visata pradėjo įgauti aiškius kontūrus. Mokslininkai susiduria su tuo, kad net tokie didžiuliai dariniai kaip galaktikos gali skirtis savo struktūra ir struktūra, forma ir dydžiu.

Edvino Hablo pastangomis pasaulis gavo sistemingą galaktikų klasifikaciją, suskirstant jas į tris tipus:

• spiralė;
• elipsės formos;
• neteisinga.

Elipsinės ir spiralinės galaktikos yra labiausiai paplitusios. Tai yra mūsų Paukščių Tako galaktika, taip pat mūsų kaimyninė Andromedos galaktika ir daugelis kitų Visatoje esančių galaktikų.

Elipsinės galaktikos turi elipsės formą ir yra pailgos viena kryptimi. Šie daiktai neturi rankovių ir dažnai keičia savo formą. Šie objektai taip pat skiriasi vienas nuo kito dydžiu. Skirtingai nei spiralinės galaktikos, šios kosminės monstras neturi aiškiai apibrėžto centro. Tokiose struktūrose nėra šerdies.

Pagal klasifikaciją tokios galaktikos žymimos lotyniška raide E. Visos šiuo metu žinomos elipsinės galaktikos skirstomos į pogrupius E0-E7. Paskirstymas į pogrupius atliekamas priklausomai nuo konfigūracijos: nuo beveik apskritų galaktikų (E0, E1 ir E2) iki labai pailgų objektų su indeksais E6 ir E7. Tarp elipsinių galaktikų yra nykštukų ir tikrų milžinų, kurių skersmuo siekia milijonus šviesmečių.

Yra du spiralinių galaktikų potipiai:

• galaktikos, pateiktos sukryžiuotos spiralės pavidalu;
• normalios spiralės.

Pirmasis potipis išsiskiria šiomis savybėmis. Savo forma tokios galaktikos primena taisyklingą spiralę, tačiau tokios spiralinės galaktikos centre yra tiltas (juosta), iš kurio atsiranda ginklų. Tokie tiltai galaktikoje dažniausiai yra fizinių išcentrinių procesų, padalijančių galaktikos šerdį į dvi dalis, rezultatas. Yra galaktikų su dviem branduoliais, kurių tandemas sudaro centrinį diską. Kai susitinka branduoliai, tiltas išnyksta ir galaktika tampa normali, su vienu centru. Mūsų Paukščių Tako galaktikoje taip pat yra tiltas, kurio vienoje iš šakų yra mūsų Saulės sistema. Nuo Saulės iki galaktikos centro kelias, šiuolaikiniais skaičiavimais, yra 27 tūkstančiai šviesmečių. Orion Cygnus rankos, kurioje gyvena mūsų Saulė ir mūsų planeta, storis yra 700 tūkstančių šviesmečių.

Pagal klasifikaciją spiralinės galaktikos žymimos lotyniškomis raidėmis Sb. Priklausomai nuo pogrupio, yra ir kitų spiralinių galaktikų pavadinimų: Dba, Sba ir Sbc. Skirtumą tarp pogrupių lemia strypo ilgis, forma ir rankovių konfigūracija.

Spiralinių galaktikų skersmuo gali būti nuo 20 000 šviesmečių iki 100 000 šviesmečių. Mūsų Paukščių Tako galaktika yra „aukso vidury“, jos dydis traukiasi į vidutinio dydžio galaktikas.

Rečiausias tipas yra netaisyklingos galaktikos. Šie universalūs objektai yra didelės žvaigždžių ir ūkų sankaupos, kurios neturi aiškios formos ar struktūros. Pagal klasifikaciją jie gavo indeksus Im ir IO. Paprastai pirmojo tipo struktūros neturi disko arba jis yra silpnai išreikštas. Dažnai galima pastebėti, kad tokios galaktikos turi panašias rankas. Galaktikos su IO indeksais yra chaotiška žvaigždžių, dujų debesų ir tamsiosios medžiagos rinkinys. Žymūs šios galaktikų grupės atstovai yra Didieji ir Mažieji Magelano debesys.

Visos galaktikos: reguliarios ir netaisyklingos, elipsės ir spiralinės, susideda iš trilijonų žvaigždžių. Erdvė tarp žvaigždžių ir jų planetinių sistemų užpildyta tamsiąja medžiaga arba kosminių dujų ir dulkių dalelių debesimis. Tarpuose tarp šių tuštumų yra didelių ir mažų juodųjų skylių, kurios trikdo kosminės ramybės idilę.

Remdamiesi esama klasifikacija ir tyrimų rezultatais, galime drąsiai atsakyti į klausimą, kiek galaktikų yra Visatoje ir kokio tipo jos yra. Visatoje yra daugiau spiralinių galaktikų. Jie sudaro daugiau nei 55% visų universalių objektų. Elipsinių galaktikų yra perpus mažiau – tik 22% viso skaičiaus. Visatoje yra tik 5% netaisyklingų galaktikų, panašių į Didįjį ir Mažąjį Magelano debesis. Kai kurios galaktikos yra šalia mūsų ir yra galingiausių teleskopų regėjimo lauke. Kiti yra tolimiausioje erdvėje, kur vyrauja tamsioji medžiaga, o objektyve labiau matosi begalinės erdvės juodumas.

Galaktikos iš arti

Visos galaktikos priklauso tam tikroms grupėms, kurios šiuolaikiniame moksle vadinamos klasteriais. Paukščių Takas yra įtrauktas į vieną iš šių spiečių, kuriose yra iki 40 daugiau ar mažiau žinomų galaktikų. Pats spiečius yra superspiečiaus, didesnės galaktikų grupės, dalis. Žemė kartu su Saule ir Paukščių Taku yra Mergelės superspiečiaus dalis. Tai mūsų tikrasis kosminis adresas. Kartu su mūsų galaktika Mergelės spiečiuje yra daugiau nei du tūkstančiai kitų elipsinių, spiralinių ir netaisyklingų galaktikų.

Visatos žemėlapis, kuriuo šiandien remiasi astronomai, leidžia suprasti, kaip Visata atrodo, kokia jos forma ir struktūra. Visos klasteriai telkiasi aplink tamsiosios medžiagos tuštumus ar burbulus. Gali būti, kad tamsioji medžiaga ir burbuliukai taip pat užpildyti kai kuriais objektais. Galbūt tai yra antimedžiaga, kuri, priešingai fizikos dėsniams, formuoja panašias struktūras skirtingoje koordinačių sistemoje.

Dabartinė ir būsima galaktikų būklė

Mokslininkai mano, kad neįmanoma sukurti bendro Visatos portreto. Turime vaizdinių ir matematinių duomenų apie kosmosą, kuriuos suprantame. Neįmanoma įsivaizduoti tikrojo Visatos masto. Tai, ką matome per teleskopą, yra žvaigždžių šviesa, kuri mus pasiekia milijardus metų. Galbūt realus vaizdas šiandien yra visiškai kitoks. Dėl kosminių kataklizmų gražiausios Visatos galaktikos jau galėjo virsti tuščiais ir bjauriais kosminių dulkių ir tamsiosios materijos debesimis.

Neatmetama galimybė, kad tolimoje ateityje mūsų galaktika susidurs su didesniu kaimynu Visatoje arba praris šalia esančią nykštukinę galaktiką. Kokios bus tokių visuotinių pokyčių pasekmės, dar reikia pamatyti. Nepaisant to, kad galaktikų konvergencija vyksta šviesos greičiu, mažai tikėtina, kad žemiečiai taps visuotinės katastrofos liudininkais. Matematikai apskaičiavo, kad iki lemtingo susidūrimo liko kiek daugiau nei trys milijardai Žemės metų. Klausimas, ar mūsų planetoje tuo metu egzistuos gyvybė.

Žvaigždžių, spiečių ir galaktikų egzistavimui gali trukdyti ir kitos jėgos. Žmogui vis dar žinomos juodosios skylės gali praryti žvaigždę. Kur garantija, kad tokie milžiniško dydžio monstrai, besislepiantys tamsiojoje materijoje ir kosmoso tuštumose, nesugebės visiškai praryti galaktikos?