Какие галактики есть во вселенной название. Истинные размеры космоса или сколько галактик во вселенной
В статье рассказывается о том, что такое галактики, как они образовались, что включают в себя и каково их примерное количество в наблюдаемой зоне Вселенной.
Древние времена
Еще с незапамятных времен людей привлекало звездное небо. Не в силах понять или установить природу звезд и Луны, люди им часто приписывали мистическое или божественное значение, а нашему спутнику даже поклонялись. Постепенно, с развитием астрономии как науки и первых примитивных телескопов, стало ясно - наша планета вовсе не одна-единственная, и она вращается вокруг Солнца вместе с другими.
Постепенно, по мере улучшения приборов наблюдения и развития астрономии, ученым стало ясно: звезды - это тоже чьи-то «солнца», и почти наверняка вокруг них вращаются свои планеты. К сожалению, находятся они так далеко, что проверить на практике это нет никакой возможности. По крайней мере, пока. И скопления планет, и звездных систем образуют галактики. Так что такое галактики? Что они включают в себя и сколько их? В этом мы и разберемся.
Определение
Для начала, нужно вспомнить общее устройство нашей Вселенной. Есть небесные тела - это планеты, спутники, астероиды, кометы и вообще все, что не было создано человеком и что находится в космосе. Обычно, под действием гравитации более массивных объектов, она вращаются вокруг них по своим орбитам, к примеру, как Луна вокруг Земли. Те, в свою очередь, «летают» вокруг еще более массивных тел, к примеру, Солнца. Это называется звездная система. Так что такое галактики?
А галактики - это скопления звезд и звездных систем, которые вращаются, в свою очередь, вокруг общего центра масс. Проще говоря, это великое множество планетных систем, звезд, темной материи, межзвездного газа, метеоритов, карликовых планет и астероидов, которые под действием взаимной гравитации собрались вместе и вращаются вокруг центра масс. Так что мы разобрали, что такое галактика, определение стало понятным. Но сколько их? И какие они бывают?
Млечный Путь
Наша галактика, в которой находится Земля, Солнце и прочие небесные тела, называется Млечный Путь.
Очень долгое время, вплоть до конца XX века, технологии не позволяли увидеть отдельные звезды в чужих галактиках - не хватало разрешающей способности телескопов, а цифровые методы обработки изображений были далеки от идеала. Но затем все изменилось, и к 90-м годам прошлого столетия ученые могли наблюдать более 30 звездных скоплений, в которых удавалось разобрать отдельные светила.
Форма
Они также различаются своей формой. Есть эллиптические, спиралевидные дисковые, линзовидные, карликовые, неправильные и т.п. К примеру, наша галактика - спиралевидная, с отдельными «рукавами». К сожалению, в изучении других ученые продвинулись совсем мало, впрочем, как и в исследовании нашей. Все дело в огромных расстояниях, а также скоплениях межзвездной пыли, которая поглощает свет. Именно из-за нее мы не видим большинства звезд, а иначе, ночь мало бы чем отличалась от дня.
Количество
Когда рассказывают про галактики детям, их чаще всего интересует вопрос о количестве. И ответить так, чтобы удовлетворить детское любопытство, сложно. Конечно, можно назвать определенное число, но это будет неправда. Наша Вселенная бесконечна, и более того, постоянно расширяется, где-то происходит образование новых звезд, планетных систем, и найти границу ее невозможно. А значит, и количество галактик не поддается исчислению.
Как уже было сказано, из-за пыли мы видим лишь крохотную часть Вселенной, и примерное количество галактик в ней составляет более 100 миллиардов. И, к сожалению, даже до самых близких добраться сейчас невозможно.
Движение
Как ни странно, но движутся не только планеты вокруг звезд или спутники с кометами и метеоритами, но и галактики. Движение это не столь заметно как, к примеру, Земли вокруг Солнца. Скорость зависит от массы, плотности межзвездного газа и прочего.
Теперь мы разобрались с тем, что такое галактика, и сколько их, тоже выяснили. На данный момент единственная возможность их изучения, это наблюдение через земные или орбитальные телескопы, как в видимом спектре света, так и в инфракрасном или рентгеновском. Наиболее известный такой телескоп называется «Хаббл», выведен он на околоземную орбиту в 1990 году.
Теперь мы окончательно разобрались с тем, что такое галактики.
Те, кто имеет немного представления о Вселенной, хорошо знает, что космос постоянно находится в движении. Вселенная с каждой секундой расширяется, становиться все больше и больше. Другое дело, что в масштабах человеческого восприятия мира, осознать размеры происходящего и представить структуру Вселенной достаточно трудно. Помимо нашей галактики, в которой расположено Солнце и находимся мы, существуют десятки, сотни других галактик. Точного количества далеких миров не знает никто. Сколько галактик во Вселенной, можно знать только приблизительно, создав математическую модель космоса.
Следовательно, учитывая размеры Вселенной, можно с легкостью допустить мысль, что в десятке, в сотне миллиардов световых лет от Земли, существуют миры, похожие на наш.
Пространство и миры, которые нас окружают
Наша галактика, получившая красивое название «Млечный путь», еще несколько веков назад, по мнению многих ученых, была центром мироздания. На деле оказалось, что это только часть Вселенной,и существуют другие галактики различных видов и размеров, большие и маленькие, одни дальше, другие ближе.
В космосе все объекты тесно взаимосвязаны, движутся в определенном порядке и занимают отведенное место. Известные нам планеты, хорошо знакомые звезды, черные дыры и сама наша Солнечная система располагаются в галактике Млечный путь. Название это не случайно. Еще древние астрономы, наблюдавшие ночное небо, сравнили окружающий нас космос с молочной дорожкой, где тысячи звезд похожи на капли молока. Галактика Млечный путь, небесные галактические объекты, находящиеся в нашем поле зрения, составляют ближайший космос. Что может находиться за пределами видимости телескопов, стало известно только в XX веке.
Последующие открытия, которые увеличили наш космос до размеров Метагалактики, натолкнули ученых на теорию о Большом взрыве. Грандиозный катаклизм произошел почти 15 млрд. лет назад и послужил толчком к началу процессов образования Вселенной. Одну стадию вещества сменяла другая. Из плотных облаков водорода и гелия стали формироваться первые зачатки Вселенной — протогалактики, состоящие из звезд. Все это происходило в далеком прошлом. Свет многих небесных светил, который мы можем наблюдать в сильнейшие телескопы, является лишь прощальным приветом. Миллионы звезд, если не миллиарды, усыпавшие наш небосклон, находятся в миллиарде световых лет от Земли, и давно прекратили свое существование.
Карта Вселенной: ближайшие и дальние соседи
Наша Солнечная система, прочие космические тела, наблюдаемые с Земли — это сравнительно молодые структурные образования и наши ближайшие соседи в огромной Вселенной. Долгое время ученые считали, что ближайшей к Млечному Пути являлась карликовая галактика Большое Магелланово облако, расположенная всего в 50 килопарсеках. Только совсем недавно стали известны реальные соседи нашей галактики. В созвездии Стрельца и в созвездии Большого Пса расположились маленькие карликовые галактики, масса которых в 200- 300 раз меньше массы Млечного пути, а расстояние до них составляет чуть более 30-40 тыс. световых лет.
Это одни из самых маленьких вселенских объектов. В таких галактиках количество звезд относительно небольшое (порядка нескольких миллиардов). Как правило, карликовые галактики постепенно сливаются или поглощаются более крупными образованиями. Скорость расширяющейся Вселенной, которая составляет 20-25 км/с, невольно приведет соседствующие галактики к столкновению. Когда это произойдет и чем обернется, мы можем только предполагать. Столкновение галактик происходит все это время, и в силу скоротечности нашего существования, наблюдать за происходящим не представляется возможным.
Андромеда, в два-три раза превышающая своими размерами нашу галактику, является одной из самых близких к нам галактик. Среди астрономов и астрофизиков она продолжает оставаться одной из самых популярных и располагается всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли. Как и наша галактика, Андромеда входит в Местную группу галактик. Размер этого гигантского космического стадиона — три миллиона световых лет в поперечнике, а количество присутствующих в ней галактик насчитывается порядка 500. Однако даже такой гигант, как Андромеда, выглядит коротышкой в сравнении с галактикой IC 1101.
Эта самая большая во Вселенной спиралевидная галактика располагается в сотне с лишним миллионов световых лет от нас и имеет диаметр более 6 миллионов световых лет. Несмотря на то, что в ее состав входит 100 триллионов звезд, галактика в основном состоит из темной материи.
Астрофизические параметры и типы галактик
Первые исследования космоса, проведенные в начале XX века, дали обильную почву для размышлений. Обнаруженные в объектив телескопа космические туманности, которых со временем насчитали более тысячи, представляли собой интереснейшие объекты во Вселенной. Длительное время эти светлые пятна на ночном небе считались скоплениями газа, входящими в структуру нашей галактики. Эдвин Хаббл в 1924 году сумел измерить расстояние до скопления звезд, туманностей и сделал сенсационное открытие: эти туманности — ни что иное, как далекие спиралевидные галактики, самостоятельно странствующие в масштабах Вселенной.
Американский астроном впервые предположил, что наша Вселенная – это множество галактик. Исследования космоса в последней четверти XX века, наблюдения, сделанные с помощью космических аппаратов и техники, включая знаменитый телескоп Хаббл, подтвердили эти предположения. Космос безграничен и наш Млечный путь — далеко не самая крупная галактика во Вселенной и к тому же не является ее центром.
Только с появлением мощных технических средств наблюдения, Вселенная стала обретать четкие очертания. Ученые столкнулись с тем фактом, что даже такие огромные образования, какими являются галактики, могут отличаться по своей структуре и строению, форме и размерам.
Усилиями Эдвина Хаббла мир получил систематизированную классификацию галактик, делящую их на три типа:
- спиральные;
- эллиптические;
- неправильные.
Эллиптические галактики и спиральные являются самыми распространенными типами. К ним относятся наша галактика Млечный Путь, а также соседняя с нами галактика Андромеда и многие другие галактики во Вселенной.
Эллиптические галактики имеют форму эллипса и вытянуты в одном из направлений. Эти объекты лишены рукавов и часто меняют свою форму. По своим размерам эти объекты также отличаются друг от друга. В отличие от спиральных галактик, эти космические монстры не имеют четко выраженного центра. Ядро в таких структурах отсутствует.
По классификации такие галактики обозначаются латинской буквой E. Все на сегодняшний день известные эллиптические галактики разделены на подгруппы E0-E7. Распределение по подгруппам осуществляется в зависимости от конфигурации: от галактик почти круглой формы (E0, E1 и E2)до сильно растянутых объектов с индексами E6 и E7. Среди эллиптических галактик встречаются карлики и настоящие гиганты, имеющие диаметры в миллионы световых лет.
К спиральным галактикам относятся два подтипа:
- галактики, представленные в виде пересеченной спирали;
- нормальные спирали.
Первый подтип выделяется следующими особенностями. По форме такие галактики напоминают правильную спираль, однако в центре такой спиральной галактики находится перемычка (бар), дающая начало рукавам. Такие перемычки в галактике обычно являются следствием физических центробежных процессов, делящих ядро галактики на две части. Существуют галактики с двумя ядрами, тандем которых и составляет центральный диск. Когда ядра встречаются, перемычка исчезает и галактика становится нормальной, с одним центром. Существует перемычка и в нашей галактике Млечный путь, в одном из рукавов которой находится наша Солнечная система. От Солнца к центру галактики путь по современным оценкам составляет 27 тыс. световых лет. Толщина рукава Ориона Лебедя, в котором пребывает наше Солнце и вместе с ним наша планета, составляет 700 тыс. световых лет.
В соответствии с классификацией спиральные галактики обозначаются латинскими буквами Sb. В зависимости от подгруппы, существуют и другие обозначения спиральных галактик: Dba, Sba и Sbc. Разница между подгруппами определяется длиной бара, его формой и конфигурацией рукавов.
Спиральные галактики могут иметь различные размеры, начиная от 20 000 световых лет и до 100 тыс. световых лет в диаметре. Наша галактика «Млечный Путь» пребывает в «золотой серединке», своими размерами тяготея к галактикам средней величины.
Самый редкий тип — неправильные галактики. Эти вселенские объекты представляют собой крупные скопления звезд и туманностей, не имеющие четкой формы и структуры. В соответствии с классификацией они получили индексы Im и IO. Как правило, у структур первого типа диска нет или он слабо выражен. Нередко у таких галактик можно рассмотреть подобие рукавов. Галактики с индексами IO представляют собой хаотическое скопление звезд, облаков газа и темной материи. Яркими представителям такой группы галактик являются Большое и Малое Магелланово Облако.
Все галактики: правильные и неправильные, эллиптические и спиральные, состоят из триллионов звезд. Пространство между звездами с их планетарными системами заполнено темной материей или облаками космического газа и частицами пыли. В промежутках этих пустот находятся черные дыры, большие и малые, которые нарушают идиллию космического спокойствия.
Исходя из имеющейся классификации и по результатам исследований, можно с некоторой долей уверенности ответить на вопрос, сколько галактик во Вселенной и какого они типа. Больше всего во Вселенной спиральных галактик. Их более 55 % от общего количества всех вселенских объектов. Эллиптических галактик в два раза меньше — всего 22% от общего числа. Неправильных галактик, аналогичных Большому и Малому Магеллановым Облакам, во Вселенной только 5%. Одни галактики соседствуют с нами и находятся в поле зрения мощнейших телескопов. Другие находятся в самом дальнем пространстве, где преобладает темная материя и в объективе видна больше чернота бескрайнего космоса.
Галактики при близком осмотре
Все галактики относятся к определенным группам, которые в современной науке принято называть кластерами. Млечный Путь входит в один из таких кластеров, в котором присутствуют еще до 40 более-менее известных галактик. Сам кластер же является частью сверхскопления, более крупной группы галактик. Земля, вместе с Солнцем и Млечным Путем входит в сверхскопление Девы. Таков наш фактический космический адрес. Вместе с нашей галактикой в скоплении Девы существуют более двух тысяч других галактик, эллиптических, спиральных и неправильных.
Карта Вселенной, на которую сегодня ориентируются астрономы, дает представление о том, как выглядит Вселенная, каковая ее форма и структура. Все скопления собираются вокруг пустот или пузырей темной материи. Допускается мысль, что темная материя и пузыри также заполнены какими-то объектами. Возможно это антивещество, которое в противоположность законами физики, образует аналогичные структуры в другой системе координат.
Современное и будущее состояние галактик
Ученые считают, что составить общий потрет Вселенной невозможно. Мы располагаем визуальными и математическими данными о космосе, который находится в пределах нашего понимания. Реальные масштабы Вселенной представить невозможно. То, что мы видим в телескоп, является светом звезд, который идет к нам уже миллиарды лет. Возможно, реальная картина на сегодняшний день уже совершенно иная. Самые красивые галактики во Вселенной в результате космических катаклизмов уже могли превратиться в пустые и безобразные облака космической пыли и темной материи.
Нельзя исключать, что в далеком будущем, наша галактика столкнется с более крупной соседкой по Вселенной или проглотит карликовую галактику, существующую по соседству. Каковы будут последствия таких вселенских изменений, остается только гадать. Несмотря на то, что сближение галактик происходит со световой скоростью, земляне вряд ли станут свидетелями вселенской катастрофы. Математики подсчитали, что до рокового столкновения осталось чуть более трех миллиардов земных лет. Будет ли в то время существовать жизнь на нашей планете — вопрос.
В существование звезд, скоплений и галактик также могут вмешаться и другие силы. Черные дыры, которые пока известны человеку, в состоянии поглотить звезду. Где гарантия, что подобные чудовища огромных размеров, прячущиеся в темной материи и в пустотах космоса, не смогут поглотить галактику целиком.
«…Бесконечно можно смотреть на три вещи: на огонь, воду и звездное небо». Это классическое утверждение относится к разряду аксиом и не требует доказательств. Но если вода и огонь вызывают у людей в разных ситуациях разные эмоции, то при виде огромного звездного шатра у всех возникают, как правило, одни и те же чувства – восхищение, умиротворение и понимание того, насколько мелки все наши проблемы по сравнению со сверкающим и безграничным миром, раскинувшимся над головой.
Благодаря знаниям, полученным еще в школе, мы понимаем, что видим над собой отдельные звезды, подобные нашему Солнцу, целые звездные системы, нашу Галактику, Вселенную, в конце концов. Однако, несмотря на достаточно высокий уровень образованности современного человека, многие не совсем правильно понимают, чем отличается галактика от вселенной. Давайте попробуем разобраться с этим вопросом, тем более он совершенно несложен.
Галактика, наш звездный дом
Скопления звездных систем, связанных между собой силами гравитации, называют галактикой. Это самое примитивное описание данного явления, но в то же время наиболее точно отражающее его сущность. Галактики могут быть не очень большими, состоящими из нескольких миллиардов светил, но бывают и гигантскими монстрами, включающими в себя триллионы звезд.
В качестве примера можно привести карликовую галактику Малое Магелланово облако (1,5 миллиарда звезд) и мегаобразование – спиральную галактику с безликим названием NGC 6872. Точное количество звезд подсчитать в ней затруднительно из-за гигантских размеров, но то, что счет идет на триллионы, не вызывает сомнения.
Чтобы более наглядно представить себе необозримость этого монстра, можно сравнить ее с нашей большой космической родиной – Млечным Путем (в этой галактике находится Солнечная система):
- размер Млечного Пути составляет 100-120 тыс. световых лет в диаметре и он тоже считается далеко не маленьким образованием;
- облет галактики NGC 6872 по такому же маршруту займет ни много ни мало 500 тыс. световых лет.
Кстати, многие галактики также связаны между собой гравитацией и живут (вращаются) в едином ритме. В нашем скоплении галактик кроме нас присутствуют Андромеда (диаметр 200 тыс. световых лет), галактики Треугольника (50 тыс. световых лет) и еще ряд спутниковых образований, так называемых карликовых галактик.
Итак, с галактиками немного разобрались. Теперь, чтобы понять, в чем отличие галактики от вселенной, следует поговорить о самой вселенной.
Вселенная… Непостижимая бездна
Коротко: вселенная – это безграничный объем пространства, заполненный звездами, звездными системами, галактиками, черными дырами, пустотой и т. д. И, вполне возможно, в ней есть еще много различных объектов, явлений, о которых современная наука даже не подозревает. Все это многообразие находится в постоянном движении и живет своей, иногда непостижимой для нас жизнью.
Когда смотришь на ночное небо, кажется, что оно просто напичкано звездами. Снимки, сделанные с помощью самого мощного телескопа в мире Хаббла, как будто подтверждают это впечатление. Да и последние исследования астрономов показывают, что во вселенной существуют как минимум 100-200 миллиардов галактик, а по некоторым данным – более 500 млрд. Однако на деле все эти звездные скопления бесконечно одиноки в безграничной вселенной. Зачастую их разделяют такие огромные расстояния, что человеческий разум просто не в силах себе их представить.
Вселенная образовалась после Большого Взрыва и, соответственно, имеет свой возраст, хотя и не имеет границ. По последним данным, возраст праматери всего, что есть в космосе, исчисляется 13,75±0,13 млрд лет. Правда, немало серьезных ученых считают, что Вселенная вечна, что она существовала всегда, и никаких Больших Взрывов не было и в помине. Однако оставим научные споры «специально обученным людям» и перейдем к главному пункту нашей статьи.
Сравнение
Теперь сведем воедино все, что мы узнали из предыдущего материала. Попытаемся определить различия между этими двумя объектами. Их немного, но они достаточно существенны.
В таблице мы выделили главные, на наш взгляд, моменты, показывающие, в чем разница между галактикой и вселенной. Образно говоря, вселенную можно представить как некий экстравагантный дом, состоящий из блоков, каждый из которых отличается от соседа своим весом, размером и даже физическими свойствами (теоретически). Однако, несмотря на такой «разброд», вся конструкция выглядит на удивление гармонично и прочно. Она подчинена единым, «вселенским» законам, незыблема и вечна.
Галактика
Одна из величайших загадок Вселенной состоит в том, что бесконечные триллионы звезд не разбросаны равномерно в космическом пространстве. Нет, звезды группируются в галактики, точно так же, как люди собираются в городах, оставляя незаселенными пространства между ними.
Название нашей Галактики - Млечный Путь. Это огромный вращающийся плоский диск, состоящий из газа, пыли и около 200 миллиардов звезд. Расстояние между соседними звездами в галактике составляет триллионы километров пустого космического пространства. Наше Солнце, одна из множества звезд, населяющих галактику, находится на ее периферии.
Когда мы глядим в ночное небо , то смотрим сквозь звезды, как через дождевые капли, прилипшие к оконному стеклу. Все отдельные звезды, которые мы видим на небе, принадлежат Млечному Пути. Наша Галактика имеет спиральную форму. Сверху она выглядит как вихрь звезд. Звезды вращаются вокруг центра галактики, как планеты вращаются вокруг звезд.
Чтобы совершить один оборот в этой звездной карусели, Солнцу требуется около 200 миллионов лет, а движется оно со скоростью ни много ни мало 940000 километров в час. Со стороны галактика выглядит как диск с возвышением в центре. Яркая белая полоса, пересекающая небо в ясную ночь,- часть этого диска.
Материалы по теме:
Что такое кометы?
Другие галактики
Такой мы видим нашу Галактику. Если бы мы могли выбраться за ее пределы, то смогли бы увидеть Вселенную во всей ее первозданной красоте: огромное непроницаемо – черное пространство, по которому рассыпаны ярко освещенные галактики, как освещенные острова в ночном море. Млечный Путь сам по себе огромное космическое образование, но это только одна из 100 миллиардов галактик доступного для наблюдения космоса.
Хотя каждая галактика - это скопление миллионов солнц, но они расположены так далеко от нас, что воспринимаются как довольно тусклые туманности. С помощью маленького телескопа можно рассмотреть несколько десятков галактик. Ну а если использовать наисовременнейший мощный телескоп, то можно не только рассмотреть множество галактик, но и разглядеть в некоторых галактиках отдельные звезды.
В очень ясную ночь иногда удается разглядеть Галактику Туманность Андромеды, ближайшую соседку Млечного Пути. Причем для этого не нужен никакой оптический прибор. Так же, как Млечный Путь, туманность Андромеды - спираль. Более половины всех галактик имеют спиральную форму. Такие галактики, похожие на колесо деревенской прялки, содержат новые, старые и среднего возраста звезды.
Материалы по теме:
Как летают ракеты?
Галактики другой формы
Существуют галактики эллиптической формы. Это огромные закругленные мячи, состоящие из миллиардов звезд. Некоторые из таких галактик почти идеально круглые, другие слегка сплюснуты. В эллиптических галактиках звезды очень кучно вращаются вокруг центра, напоминая рой пчел. Чаще все го эллиптические галактики состоят из старых звезд, многие из которых - красные гиганты.
Поэтому эллиптические галактики почти всегда светятся красным или оранжевым светом. Бывают галактики и других форм. Есть галактики, напоминающие по форме двояковыпуклую линзу, или спиралеобразные галактики без утолщения в центре. Есть галактики, которые вообще не имеют какой-либо формы. Такие галактики называют иррегулярными.
Происшествия с галактиками
Хотя со стороны галактики выглядят как мирные и безмятежные скопления звезд, их наружность может оказаться весьма обманчивой. Эти миры служат ареной сильнейших природных потрясений, галактическим эквивалентом землетрясений и извержений вулканов. Вот современный пример. Из центра галактики М87 произошел чудовищный выброс иссиня – белого раскаленного газа. Освободилось в пространство огромное количество энергии. Огненный язык выброшенного газа имеет в длину около 5000 световых лет. Ученые думают, что черная дыра в центре галактики, поглощающая космическую пыль и целые звезды, является источником этого устрашающе – величественного представления.