Соседняя галактика земли. Столкновение: что произойдет? Эллиптические галактики каталога Мессье

Разбираясь в том, как и когда могли появиться галактики, звёзды и планеты, учёные приблизились к разгадке одной из главных тайн Вселенной. они утверждают, что в результате большого взрыва - а он, как мы уже знаем, произошёл 15-20 миллиардов лет назад (см. «Наука и жизнь» № ) - возник именно такой материал, из которого впоследствии смогли сформироваться небесные тела и их скопления.

Планетарная газовая туманность Кольцо в созвездии Лиры.

Крабовидная туманность в созвездии Тельца.

Большая туманность Ориона.

Звёздное скопление Плеяды в созвездии Тельца.

Туманность Андромеды - одна из ближайших соседок нашей Галактики.

Спутники нашей Галактики - галактические скопления звёзд: Малое (вверху) и Большое Магеллановы Облака.

Эллиптическая галактика в созвездии Центавра с широкой пылевой полосой. Её иногда называют Сигарой.

Одна из самых больших спиральных галактик, видимая с Земли в мощные телескопы.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наша Галактика - Млечный Путь - насчитывает миллиарды звёзд, и все они движутся вокруг её центра. В этой огромной галактической карусели крутятся не только звёзды. Там есть ещё и туманные пятна, или туманности. Невооружённым глазом их видно не так уж много. Другое дело, если рассматривать звёздное небо в бинокль или телескоп. Что за космический туман мы увидим? Далёкие маленькие группы звёзд, которые по отдельности не разглядеть, или что-то совсем-совсем другое?

Сегодня астрономы знают, что представляет собой та или иная туманность. Оказалось, что они совершенно разные. Есть туманности, состоящие из газа, их освещают звёзды. Часто они бывают круглой формы, за что получили название планетарные. Многие из этих туманностей образовались в результате эволюции состарившихся массивных звёзд. Пример «туманного остатка» сверхновой звезды (о том, что это такое, мы ещё расскажем) - Крабовидная туманность в созвездии Тельца. Эта туманность, похожая на краба, довольно молодая. Точно известно, что родилась она в 1054 году. Есть туманности и значительно старше, их возраст насчитывает десятки и сотни тысяч лет.

Планетарные туманности и остатки когда-то вспыхнувших сверхновых звёзд можно было бы назвать туманностями-памятниками. Но известны и другие туманности, в них звёзды не гаснут, а, наоборот, рождаются и подрастают. Такова, например, туманность, которая видна в созвездии Ориона, называется она Большая туманность Ориона.

Совсем непохожими на них оказались туманности, представляющие собой скопления звёзд. Невооружённым глазом в созвездии Тельца хорошо видно скопление Плеяды. Глядя на него, трудно представить, что это не облако газа, а сотни и тысячи звёзд. Существуют и более «богатые» скопления из сотен тысяч, а то и миллионов звёзд! Такие звёздные «клубки» называют шаровыми звёздными скоплениями. Целая свита из таких «клубков» окружает Млечный Путь.

Большинство видимых с Земли звёздных скоплений и туманностей хоть и находятся от нас на очень больших расстояниях, но всё-таки принадлежат нашей Галактике. Между тем есть совсем далёкие туманные пятна, которые оказались не звёздными скоплениями, не туманностями, а целыми галактиками!

Самая известная наша галактическая соседка - туманность Андромеды в созвездии Андромеды. Если смотреть невооружённым глазом, она выглядит как туманное пятно. А на фотографиях, сделанных с помощью больших телескопов, туманность Андромеды предстаёт прекрасной галактикой. В телескоп мы видим не только множество составляющих её звёзд, но и выходящие из центра звёздные ветви, которые называют «спиралями» или «рукавами». По своим размерам наша соседка даже больше Млечного Пути, её диаметр составляет около 130 тысяч световых лет.

Туманность Андромеды - самая близкая к нам и самая большая из известных спиральная галактика. Луч света идёт от неё до Земли «всего-то» около двух миллионов световых лет. Так что, если бы мы захотели поприветствовать «андромедян», сигналя им ярким прожектором, они узнали бы о наших стараниях почти через два миллиона лет! А ответ от них пришёл бы к нам ещё через такое же время, то есть туда-обратно - приблизительно четыре миллиона лет. Этот пример помогает представить, как далека туманность Андромеды от нашей планеты.

На фотографиях туманности Андромеды хорошо видны не только сама галактика, но и некоторые её спутники. Конечно, спутники галактики совсем не такие, как, например, планеты - спутники Солнца или Луна - спутник Земли. Спутники галактик - это тоже галактики, только «маленькие», состоящие из миллионов звёзд.

Есть спутники и у нашей Галактики. Их несколько десятков, причём два из них видны невооружённым глазом на небе Южного полушария Земли. Европейцы впервые увидели их во время кругосветного путешествия Магеллана. Они подумали, что это какие-то облака, и назвали их Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако.

Спутники нашей Галактики, конечно, находятся ближе к Земле, чем туманность Андромеды. Свет от Большого Магелланова Облака долетает до нас всего за 170 тысяч лет. До последнего времени эту галактику считали самым близким спутником Млечного Пути. Но недавно астрономы открыли спутники и поближе, правда, они значительно меньше, чем Магеллановы Облака, и невооружённым глазом не видны.

Рассматривая «портреты» некоторых галактик, астрономы обнаружили, что среди них есть непохожие на Млечный Путь по строению и форме. Таких галактик тоже много - это и галактики-красавицы, и галактики совершенно бесформенные, похожие, например, на Магеллановы Облака.

Не прошло и ста лет с тех пор, как астрономы сделали удивительное открытие: далёкие галактики разбегаются одна от другой во все стороны. Чтобы понять, как это происходит, можно воспользоваться воздушным шариком и проделать с ним самый простой эксперимент.

Нарисуйте на шарике чернилами, фломастером или краской маленькие кружочки или закорючки, изображающие галактики. Когда вы начнёте надувать шарик, нарисованные «галактики» будут расходиться всё дальше и дальше одна от другой. Так происходит и во Вселенной.

Галактики мчатся, в них рождаются, живут и умирают звёзды. И не только звёзды, но и планеты, потому что во Вселенной наверняка есть множество звёздных систем, похожих и непохожих на нашу Солнечную систему, родившуюся в нашей Галактике. В последнее время астрономы уже открыли около 300 планет, движущихся вокруг других звёзд.

Разделить на социальные группы, наша галактика Млечный Путь будет принадлежать к крепкому «среднему классу». Так, она относится к самому распространенному виду галактик, но в то же время не является средней по размеру или массе. Галактик, которые мельче Млечного Пути, больше чем тех, что крупнее его. Еще наш «звездный остров» обладает как минимум 14-ю спутниками - другими карликовыми галактиками. Они обречены кружить вокруг Млечного Пути, пока не будут им поглощены, или же не улетят прочь от межгалактического столкновения. Ну и пока что это единственное место, где наверняка существует жизнь - то есть мы с вами.

Но еще Млечный путь остается наиболее загадочной галактикой во Вселенной: находясь на самом краю «звездного острова», мы видим лишь часть из миллиардов его звезд. А галактики и вовсе невидимо - оно закрыто плотными рукавами звезд, газа и пыли. О фактах и тайнах Млечного Пути и пойдет сегодня речь.

Ученые знали некоторое время, что Галактика Млечный Путь - не единственная во Вселенной. В дополнение к нашей галактике, которая является частью местной группы - коллекция из 54 галактик и карликовых галактик - мы тоже являемся частью большего образования, известного также как скопление галактик в Деве. Так что, можно сказать, у Млечного Пути много соседей.

Из них, большинство людей считают, что Галактика Андромеды - наш ближайший галактических сожитель. Но, по правде говоря, Андромеда - это ближайшая спиральная Галактика, но не ближайшая Галактика вообще. Это различие падает до образования, что фактически в пределах Млечного Пути сама, а карликовая Галактика, которая известна под именем Большого пса Гном Галакс (ака. Большой пес).

Эта звездная формация расположена порядка 42 000 световых лет от галактического центра и всего в 25 000 световых лет от нашей Солнечной системы. Это ставит ее ближе к нам, чем центр нашей собственной галактики, путь к которой составляет 30 000 световых лет от Солнечной системы.

До его открытия, астрономы полагают, что карликовая Галактика Стрельца была ближайшим галактическим образованием в, собственно, нашей. На 70 000 световых лет от Земли, эта Галактика была определена в 1994 году, чтобы быть ближе к нам, чем большое Магелланово облако, карликовая галактика, 180,000 световых лет от нас, которая ранее носила титул нашего ближайшего соседа.

Все изменилось в 2003 году, когда карликовая галактика "Большой пес" была обнаружена в два микрона панорамного обзора (2MASS), во время астрономической миссии, которая имела место в период между 1997 и 2001 годами.

С помощью телескопов, расположенных на МТ. Хопкинс обсерватории в Аризоне (для Северного полушария) и в межамериканской обсерватории в Чили в Южном полушарии, астрономы смогли провести всесторонний обзор неба в инфракрасном свете, который не блокируется газа и пыли, как жестоко, как видимый свет.

Из-за этого технику, астрономы сумели обнаружить очень значительной плотности класса M гигантских звезд в небе занимают созвездия большого пса, а также несколько других сопутствующих сооружений в составе этого типа звезда, две из которых имеют вид широких, обморок дуг (как видно на изображении вверху).

Распространенность M-класса звезд является то, что сделали образованием легко обнаружить. Эти классные, “красные карлики” не очень светлые по сравнению с другими классами звезд, и даже не может быть замечен невооруженным глазом. Однако, они очень ярко светят в инфракрасном, и в большом количестве появлялись.

В дополнение к его составу, Галактика имеет форму, близкую к эллиптической форму и, как полагают, содержат так много звезд, как Стрелец карликовые эллиптические Галактики, предыдущий претендент на ближайшая Галактика к нашему расположению в Млечном пути.

В дополнение к карликовой галактики собой длинную нить из звезд видна отставая, за ним. Этот комплекс, кольцевые структуры - которые иногда называют Моноцерос кольцо - коробит вокруг галактики три раза. Поток был впервые обнаружен в начале 21 века астрономами проведении слоуновского цифрового обзора неба.

Именно в ходе расследования этого кольца звезд, и близко расположенные группы из шаровых скоплений, похожими на те, которые связаны со Стрельцом карликовые эллиптические Галактики, что карликовая Галактика большого пса был обнаружен.

Нынешняя теория заключается в том, что эта Галактика была сросшиеся (или поглотила) в Галактике Млечный Путь. Других шаровых скоплений, вращающихся вокруг центра Млечного Пути в качестве спутника - то есть или NGC 1851, NGC 1904, NGC 2298 и NGC 2808, как полагают, были частью большого пса карликовой Галактики до ее аккреции.

Обнаружение этой галактики, и последующий анализ звезд, связанные с ним, оказывает определенную поддержку для текущего теория, что галактики могут увеличиваться в размерах, проглотив своих меньших соседей. Млечный Путь стал же, что и сейчас, поедая до других галактик, как большого пса, и он продолжает делать это и сегодня. И поскольку звезды большого пса карликовые Галактики являются технически уже часть Млечного Пути, она по определению ближайшая Галактика к нам.

Астрономы также считают, что большого пса карликовые галактики в процессе растаскивают гравитационное поле более массивной галактики Млечный Путь. Главное тело галактики уже чрезвычайно деградирует, и этот процесс будет продолжаться, путешествуя вокруг и по нашей Галактике. Во время аккреции, вероятно, завершится с большой пес карликовой Галактики на хранение 1 млрд звезд на 200 т0 400 млрд, которые уже являются частью Млечного Пути.

До его обнаружить в 2003 году, это был Стрелец карликовые эллиптические Галактики, которые занимал должность ближайшая Галактика к нашей собственной. На расстоянии 75 000 световых лет. Эта карликовая Галактика, которая состоит из четырех шаровых скоплений, которые измеряют около 10 000 световых лет в диаметре, был обнаружен в 1994 году. До этого, большом Магеллановом облаке, как думали, был наш ближайший сосед.

Галактика Андромеды (М31) - ближайшая спиральная галактика по отношению к нам. Хотя - гравитационно - она связана с Млечным путем, это все же не ближайшая Галактика - 2 миллиона световых лет от нас. Андромеда в настоящее время приближается к нашей галактике со скоростью около 110 километров в секунду. Примерно через 4 миллиарда лет, Галактика Андромеды, как ожидается, сольется, образуя единую Супер-галактику.

Млечный Путь — весьма характерный представитель своего типа галактик — столь огромен, что свету требуется более 100 тысяч лет, чтобы со скоростью 300 000 километров в секунду чтобы пересечь Галактику от края до края. Земля и Солнце находятся на расстоянии около 30 тысяч световых лет от центра Млечного Пути. Если бы мы попытались послать сообщение гипотетическому существу, проживающему вблизи центра нашей Галактики, то ответ получили бы не раньше, чем через 60 тысяч лет. Сообщение же, посланное со скоростью самолета (600 миль или 1000 километров в час) в момент рождения Вселенной, к настоящему времени прошло бы лишь половину пути до центра Галактики, а время ожидания ответа составило бы 70 миллиардов лет.

Некоторые галактики гораздо крупнее нашей. Диаметры самых больших из них — обширных галактик, излучающих огромное количество энергии в виде радиоволн, как, например, известный объект южного неба — Центавр А, в сто раз превосходят диаметр Млечного Пути. С другой стороны, во Вселенной много сравнительно небольших галактик. Размеры карликовых эллиптических галактик (типичный представитель находится в созвездии Дракона) составляют всего около 10 тысяч световых лет. Разумеется, даже эти неприметные объекты почти невообразимо огромны: хотя галактику в созвездии Дракона можно назвать карликовой, ее диаметр превосходит 160 000 000 000 000 000 километров.

Хотя космос населяют миллиарды галактик, им совсем не тесно: Вселенная достаточно огромна, чтобы галактики могли удобно в ней разместиться, и при этом еще остается много свободного пространства. Типичное расстояние между яркими галактиками составляет около 5-10 миллионов световых лет; оставшийся объем занимают карликовые галактики. Однако если принять во внимание их размеры, то оказывается, что галактики относительно гораздо ближе друг к другу, чем, например, звезды в окрестности Солнца. Диаметр звезды пренебрежимо мал по сравнению с расстоянием до ближайшей соседней звезды. Диаметр Солнца всего около 1,5 миллиона километров, в то время как расстояние до ближайшей к нам звезды в 50 миллионов раз больше.

Для того чтобы представить огромные расстояния между галактиками, мысленно уменьшим их размеры до роста среднего человека. Тогда в типичной области Вселенной «взрослые» (яркие) галактики будут находиться в среднем на расстоянии 100 метров друг от друга, а между ними расположится небольшое число детей. Вселенная напоминала бы обширное поле для игры в бейсбол с большим свободным пространством между игроками. Лишь в некоторых местах, где галактики собираются в тесные скопления. наша масштабная модель Вселенной похожа на городской тротуар, и уж нигде не было бы ничего общего с вечеринкой или вагоном метро в час пик. Если же до масштабов человеческого роста уменьшить звезды типичной галактики, то местность получилась бы чрезвычайно малонаселенная: ближайший сосед проживал бы на расстоянии 100 тысяч километров — около четверти расстояния от Земли до Луны.

Из этих примеров должно стать ясно, что галактики довольно редко разбросаны во Вселенной и состоят, в основном, из пустого пространства. Даже если учесть разреженный газ, заполняющий пространство между звездами, то все равно средняя плотность вещества оказывается чрезвычайно малой. Мир галактик огромен и почти пуст.

Галактики во Вселенной не похожи друг на друга. Некоторые из них ровные и круглые, другие имеют форму уплощенных разметавшихся спиралей, а у некоторых не наблюдается почти никакой структуры. Астрономы, следуя пионерской работе Эдвина Хаббла, опубликованной в 20-х годах, подразделяют галактики по их форме на три основных типа: эллиптические, спиральные и неправильные, обозначаемые соответственно Е, S и Irr.