Мир галактик — это огромные скопления звезд, пыли и газа. Они обычно содержат от нескольких миллионов до более чем триллиона звезд и могут иметь размеры от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет в поперечнике.
Во Вселенной существуют сотни миллиардов миров галактик. Они бывают разных размеров, форм и яркости и, подобно звездам, встречаются поодиночке, парами или большими группами, называемыми скоплениями.
Галактики по форме делятся на три основных типа: спирали, эллиптические и хаотические (нерегулярные).
Спиралевидные
Эллиптические
Хаотические (нерегулярные)
Каждый тип имеет свои особенности и свою историю эволюции.
Скопления от миллионов до триллионов звезд
Если вы посмотрите в ночное небо в телескоп и увидите то, что видно невооруженным глазом, вы увидите много звезд, которые на самом деле являются «самозванцами». Многие из этих светящихся точек на самом деле представляют мир галактик — скоплениям от миллионов до триллионов звезд. Этот мир состоит из звезд, пыли и темной материи, удерживаемых вместе гравитацией.
Астрономы точно не знают, как образовался мир галактик. После Большого Взрыва космос почти полностью состоял из водорода и гелия. Некоторые астрономы считают, что гравитация притягивает пыль и газ вместе, образуя отдельные звезды, и эти звезды сближаются в совокупности, которые в конечном итоге становятся галактиками. Другие считают, что масса того, что станет галактиками, собралась вместе еще до того, как в них появились звезды. Астрономы также совершенствуют свои методы измерения массы звездных скоплений, в котором используются трехмерные движения, чтобы лучше сузить массу Млечного Пути.
В начале 1900-х годов многие астрономы считали, что вся Вселенная находится в пределах нашей галактики, Млечного Пути.
Способ измерения расстояния в дальнем космосе
Только в 1924 году американский астроном Эдвин Хаббл выделил несколько особых пульсирующих звезд, называемых цефеидными переменными, и понял, что они лежат за пределами известного промежутка Млечного Пути.
Эдвин Хаббл
Эти небесные объекты были совершенно уникальными коллекциями звезд на расстояниях далеко за пределами нашей родной галактики.
После того, как Хаббл измерил расстояние до отдельных галактик, он продолжил измерять их доплеровское смещение — сколько света было вытянуто из-за их движения. Он определил, что галактики вокруг Млечного Пути удаляются от нас с огромной скоростью. Чем дальше они находятся, тем быстрее они убегают. Благодаря этому он смог определить, что сама Вселенная расширяется, а спустя годы астрономы определили, что расширение ускоряется.
Характеристики галактик
Большинство галактик имеют черные дыры в своих ядрах, которые могут производить огромное количество энергии, которую астрономы могут видеть на больших расстояниях. В некоторых случаях центральная черная дыра галактики чрезвычайно велика или активна.
Материал, вращающийся вокруг черной дыры, может быть ускорен наружу ее струями. Другие могут содержать квазары — самые энергетические тела во Вселенной в своем ядре.
Некоторые, как Млечный Путь, спирально вращаются вокруг ядра галактики. Известные как спиральные галактики, составляют большинство которые могут видеть астрономы. Газ и пыль в спиральном скоплении вращается со скоростью сотен миль в секунду, создавая свою форму вертушки и ядро галактики. Некоторые из них, известные как «зарешеченные спирали», имеют в центре стержневую структуру, образованную пылью и газом, направленными в центр. Пыль и газ в спиральных формах постоянно подпитывают образование новых звезд.
Эллиптической формы космические образования лишены спиральных рукавов чем свои более яркие собратья. Их внешний вид варьируется от круглых до очень вытянутых. Эллиптические галактики имеют меньше пыли, чем их спиральные аналоги, и поэтому процесс образования звезд почти закончился. Большинство их звезд старше. Хотя они составляют меньшую часть видимого мира галактик, астрономы считают, что более половины звездных образований во Вселенной являются эллиптическими.
Оставшиеся 3 процента из мира галактик во Вселенной известны как неправильные. Они не являются ни круглыми, ни имеют спиральные рукава, и их формы не имеют определенного определения. Гравитация других космических тел часто воздействовала на них, растягивая или деформируя их. Столкновения или близкие столкновения с другими космическими телами также могут деформировать их формы.
Когда галактики сталкиваются
Миры Галактик не плавают в пространстве изолированно, а объединяются в группы, известные как кластеры. Некоторые скопления большие, содержат более тысячи галактик, в то время как другие намного меньше. Млечный Путь лежит в пределах кластера, известного как локальная группа, которая содержит только 50 миров галактик.
Иногда галактики сталкиваются друг с другом, сливая свои звезды и пыль вместе. Это важный шаг в эволюции и росте многих образований.
Отдельные звезды обычно не сталкиваются в галактическом столкновении, но приток пыли и газа увеличивает скорость звездообразования.
Млечный Путь должен столкнуться с миром галактики Андромеды примерно через 5 миллиардов лет. Ученые считают, что столкновения произошли и в ее древнем прошлом; его отличительная выпуклость, возможно, развилась давно. Чтобы не отстать, туманность Андромеды, вероятно, «присвоила» одного из ранних братьев и сестер Млечного Пути. Туманность Андромеды созвездие осеннего неба на наших широтах.
Исследования миров галактик
В последние годы астрономы отслеживают мир галактик и то, как их эволюция формируется темной материей, веществом, которое не может быть обнаружено с помощью традиционной технологии телескопа. Считается, что темная материя и темная энергия вместе составляют большую часть массы и энергии Вселенной, но их существование трудно доказать, потому что мы можем видеть их только через их воздействие на более обычные объекты, такие как галактики.
Не так давно астрономы обнаружили два огромных космических образования из древней Вселенной, которые образовались в море темной материи. Необычайно большой их размер заставляет ученых задаться вопросом, постепенно ли они увеличивались с течением времени, или, возможно, это был какой-то другой процесс. Всего через несколько месяцев после этого открытия астрономы также обнаружили группу космических образований, которые вращались синхронно друг с другом по схеме, которая может быть объяснена темной материей.
Периодические галактические исследования с использованием все более передовых технологий позволяют ученым их идентифицировать. Эти звездные скопления ранее были слишком слабы по видимости, чтобы увидеть и узнать больше об их эволюции, размере и форме.
В 2018 году орбитальный телескоп Хаббл передал около 15 000 галактик, обеспечивая материалом для будущих галактических исследований. И в том же году сотни космических образований были обнаружены за сверхэнергичной черной дырой, которая ранее скрывала их присутствие.
