Naked Science
№39, сентябрь 2018naked-science.ru
Этот "звездный водоворот" - спиральная галактика М51 в созвездии Гончих Псов.
Схема классификации галактик, по Хабблу (1925 год).
Галактика NGC 4314 (созвездие Водолея).
Неправильные галактики: слева - Большое Магелланово Облако, справа - Малое Магелланово Облако.
Огромная эллиптическая галактика в созвездии Девы - радиоисточник Дева А. Это почти шаровая галактика. По всей вероятности, очень активная - виден выброс яркой струи вещества.
Галактика NGC 4650 А (созвездие Кентавра). Расстояние до нее 165 миллионов световых лет.
Газовая туманность (М27), которая находится в нашей Галактике, но очень далеко от нас - на расстоянии 1200 световых лет.
Перед вами не галактика, а туманность Тарантул 30 Золотой Рыбы - известная достопримечательность Большого Магелланова Облака.
‹
›
"Давным-давно, в далекой-далекой галактике..." - этими словами обычно начинаются фильмы известного сериала "Звездные войны". А представляете ли вы, как велико количество таких "далеких-далеких" галактик? Например, галактик, которые мы видим как точку ярче 12m, известно около 250. Галактик, блеск которых еще слабее - до 15m, - около 50000. Число тех, которые могут быть сфотографированы лишь очень мощным, например 6-метровым, телескопом на пределе его возможностей, - многие миллиарды. С помощью космического телескопа их можно увидеть еще больше. Все вместе эти звездные острова и есть Вселенная - мир галактик.
Люди, живущие на Земле, поняли это далеко не сразу. Сначала им предстояло открыть собственную планету - Землю. Потом - Солнечную систему. Затем - собственный звездный остров - нашу Галактику. Мы называем ее - Млечный Путь.
Еще через какое-то время астрономы обнаружили, что у нашей Галактики есть соседи, что туманность Андромеды, Большое Магелланово Облако, Малое Магелланово Облако и многие другие туманные пятнышки - это уже не наша Галактика, а другие, самостоятельные звездные острова.
Так человек заглянул за пределы своей Галактики. Постепенно выяснилось, что мир галактик не только поразительно велик, но и разнообразен. Галактики резко различаются размерами, внешним видом и числом входящих в них звезд, светимостью.
Основоположником внегалактической астрономии, которая занимается этими вопросами, по праву считают американского астронома Эдвина Хаббла (1889-1953). Он доказал, что многие "туманности" на самом деле - другие галактики, состоящие из множества звезд. Изучил более тысячи галактик, определил расстояние до некоторых из них. Среди галактик выделил три основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные.
Теперь мы знаем, что спиральные галактики встречаются чаще других. Более половины галактик - спиральные. К их числу относятся и наш Млечный Путь, и галактика в Андромеде (М31), и галактика в Треугольнике (М33).
Спиральные галактики очень красивы. В центре - яркое ядро (большое тесное скопление звезд). Из ядра выходят спиральные, закручивающиеся вокруг него ветви. Они состоят из молодых звезд и облаков нейтрального газа, в основном - водорода. Все ветви - а их может быть одна, две или несколько - лежат в плоскости, совпадающей с плоскостью вращения галактики. Поэтому галактика имеет вид сплющенного диска.
Астрономы долгое время не могли понять, почему галактические спирали, или, как их еще называют, рукава, так долго не разрушаются. По этому вопросу было много разных гипотез. Сейчас большинство исследователей галактик склоняются к мнению, что галактические спирали представляют собой волны повышенной плотности вещества. Они подобны волнам на поверхности воды. А те, как известно, при своем движении не переносят вещество.
Чтобы появились волны на спокойной поверхности воды, достаточно бросить в воду хотя бы небольшой камень. Возникновение спиральных рукавов, вероятно, тоже связано с каким-то толчком. Это могли быть перемещения в самой массе звезд, населяющих данную галактику. Не исключена связь с так называемым дифференциальным вращением и "всплесками" при звездообразовании.
Астрофизики довольно уверенно говорили о том, что именно в рукавах спиральных галактик сосредоточена основная масса недавно родившихся звезд. Но тут стали появляться сведения о том, что рождение звезд, возможно, происходит и в центральных областях галактик (см. "Наука и жизнь" № 10, 1984 г.). Это прозвучало как сенсация. Одно из таких открытий сделано совсем недавно, когда с помощью космического телескопа имени Хаббла сфотографировали галактику NGC 4314 (фото внизу).
Галактики, именуемые эллиптическими , по внешнему виду существенно отличаются от спиральных. На фотографиях они выглядят как эллипсы с разной степенью сжатия. Среди них есть галактики, похожие на линзу, и почти шаровые звездные системы. Встречаются и гиганты, и карлики. Примерно четверть из наиболее ярких галактик относят к числу эллиптических. Для многих из них характерен красноватый цвет. Долгое время астрономы считали это одним из свидетельств того, что эллиптические галактики в основном состоят из старых (красных) звезд. Последние наблюдения космического телескопа Хаббла и инфракрасного телескопа "ISO" опровергают эту точку зрения (см. "Наука и жизнь" №№ 1 и 2, 1999 г.).
Среди эллиптических галактик есть такие интересные объекты, как шаровая галактика NGС 5128 (созвездие Кентавра) или М87 (созвездие Девы). Они привлекают к себе внимание как мощнейшие источники радиоизлучения. Особая загадка этих и нескольких спиральных галактик - их ядра. Что сосредоточено в них: сверхмассивные звездные скопления или черные дыры? По мнению некоторых астрофизиков, спящая черная дыра (или несколько черных дыр), возможно, притаилась в центре нашей Галактики, окутанном облаками непрозрачной межзвездной материи, или, например, в Большом Магеллановом Облаке.
Единственными источниками информации о процессах, идущих в центральных областях нашей и других галактик, до последнего времени были наблюдения в радио- и рентгеновских диапазонах. Например, чрезвычайно интересные данные о структуре центра нашей Галактики получил с помощью российских орбитальных обсерваторий "Астрон" и "Гранат" коллектив ученых во главе с академиком Р. Сюняевым. Позднее, в 1997 году, с помощью инфракрасной камеры американского космического телескопа имени Хаббла астрофизики получили снимки ядра эллиптической галактики NGС 5128 (радиогалактика Кентавра А). Удалось обнаружить находящиеся от нас на расстоянии 10 миллионов световых лет отдельные детали (размером порядка 100 световых лет). Раскрылась впечатляющая картина буйства горячего газа, крутящегося вокруг какого-то центра, возможно, черной дыры. Однако не исключено, что чудовищная активность ядер галактик, подобных этой, связана с иными бурными событиями. Ведь в истории жизни галактик много необычного: они сталкиваются, а иногда даже "пожирают" друг друга.
Наконец обратимся к третьему (по классификации Хаббла) типу галактик - неправильным (или иррегулярным). Они отличаются хаотической, клочковатой структурой и не имеют какой-либо определенной формы.
Именно такими оказались две самые близкие к нам сравнительно небольшие галактики - Магеллановы Облака. Это спутники Млечного Пути. Они видны невооруженным глазом, правда, только на небе Южного полушария Земли.
Вы, наверное, знаете, что Южный полюс мира не отмечен на небе какой-либо заметной звездой (в отличие от Северного полюса мира, рядом с которым сейчас расположена a Малой Медведицы - Полярная звезда). Магеллановы Облака помогают определить направление на Южный полюс мира. Большое Облако, Малое Облако и Южный полюс лежат в вершинах равностороннего треугольника.
Две самые близкие к нам галактики получили свое название в честь Фернана Магеллана в XVI веке по предложению Антонио Пигафетты, который был летописцем знаменитого кругосветного путешествия. В своих записях он отмечал все необычное, что происходило или наблюдалось во время плавания Магеллана. Не оставил без внимания и эти туманные пятна на звездном небе.
Хотя неправильные галактики - самый немногочисленный класс галактик, исследование их очень важно и плодотворно. Особенно это относится именно к Магеллановым Облакам, которые привлекают особое внимание астрономов прежде всего потому, что они почти рядом с нами. До Большого Магелланова Облака менее 200 тысяч световых лет, до Малого Магелланова Облака еще ближе - около 170 тысяч световых лет.
Астрофизики постоянно обнаруживают в этих внегалактических мирах что-нибудь очень интересное: уникальные наблюдения вспышки сверхновой звезды в Большом Магеллановом Облаке 23 февраля 1987 года. Или, например, туманность Тарантул, в которой за последние годы сделано множество удивительных открытий.
Несколько десятков лет назад один из моих учителей, профессор Б. А. Воронцов-Вельяминов (1904-1994), прилагал огромные усилия к тому, чтобы привлечь внимание своих коллег к взаимодействующим галактикам. В те времена эта тема многим астрономам казалась экзотикой, не представляющей особого интереса. Но вот спустя годы стало ясно, что работы Бориса Александровича (и его последователей) - исследования взаимодействующих галактик - открыли новую, очень важную страницу в истории внегалактической астрономии. И сейчас уже никому не представляются экзотикой не только самые причудливые (и не всегда понятные) формы взаимодействия галактик, но даже и "каннибализм" в мире гигантских звездных систем.
"Каннибализм" - взаимное "поедание" галактик друг другом (их слияние при тесных сближениях) - запечатлен на фотоснимках. По одной из гипотез, "каннибалом" может стать наш Млечный Путь. Основанием для такого предположения стало открытие в начале 90-х годов карликовой галактики. В ней всего несколько миллионов звезд, а находится она на расстоянии 50 тысяч световых лет от Млечного Пути. Эта "малышка" не такая уж юная: она возникла несколько миллиардов лет назад. Чем закончится ее долгая жизнь, пока сказать трудно. Но не исключена возможность того, что она когда-нибудь сблизится с Млечным Путем, и он ее поглотит.
Подчеркнем еще раз, что мир галактик необыкновенно многообразен, удивителен и во многом непредсказуем. А любители астрономии смогут следить за новостями внегалактической астрономии, которая сейчас стремительно развивается. Так что ждите новую информацию, новые фотографии самых необыкновенных галактик.
www.nkj.ru
Сотни миллиардов звезд, составляющих галактику Андромеды, вместе дают видимое диффузное свечение. Отдельные звезды на изображении являются в действительности звездами нашей Галактики, расположенными гораздо ближе удаленного объекта. Галактику Андромеды часто называют M31, так как это 31-й объект в каталоге диффузных небесных объектов Шарля Мессье.
В центре области звездообразования “Золотой Рыбы” находится гигантское скопление самых больших, горячих и массивных среди всех известных нам звезд. Эти звезды образуют скопление R136, запечатленное на этом изображении.
NGC 253. Блестящая NGC 253 является одной из самых ярких спиральных галактик, которые мы видим, и в то же время одной из самых запыленных. Некоторые называют ее “галактика Серебрянный доллар”, потому что в небольшой телескоп она имеет соответствующую форму. Другие называют ее просто “галактика в Скульпторе”, потому что она находится в пределах южного созвездия Скульптор. Эта пылевая галактика находится на расстоянии 10 миллионов световых лет от нас.
Галактика M83 одна из самых близких к нам спиральных галактик. С расстояния, которое нас с ней разделяет, равного 15 миллионам световых лет, она выглядит совершенно обычной. Однако, если посмотреть поподробнее на центр M83 с помощью самых больших телескопов, эта область предстанет перед нами бурным и шумным местом.
Группа галактик – квинтет Стефана. Однако только четыре галактики из группы, расположенные в трехстах миллионах световых лет от нас, участвуют в космическом танце, то сближаясь, то удаляясь друг от друга. Четыре взаимодействующие галактики – NGC 7319, NGC 7318A, NGC 7318B и NGC 7317 – имеют желтоватую окраску и искривленные петли и хвосты, форма которых обусловлена влиянием разрушительных приливных гравитационных сил. Голубоватая галактика NGC 7320, расположенная на картинке вверху слева, находится гораздо ближе остальных, всего в 40 миллионах световых лет от нас.
Гигантское скопление звёзд искажает и расщепляет изображение галактики. Многие из них – это изображения одной-единственной необычной, похожей на бусы, голубой кольцеобразной галактики, которая волей случая оказалась расположена за гигантским скоплением галактик. Согласно последним исследованиям, всего на картинке можно обнаружить не менее 330 изображений отдельных далеких галактик. Эта великолепная фотография скопления галактик CL0024+1654 была получена в ноябре 2004 года.
Спиральная галактика NGC 3521 находится на расстоянии всего лишь 35 миллионов световых лет от нас в направлении на созвездие Льва. Она обладает такими особенностями, как рваные спиральные рукава неправильной формы, украшенные пылью, розоватые области звездообразования и скопления молодых голубоватых звёзд.
Спиральная галактика M33 – средняя по размерам галактика из Местной группы. M33 называется также галактикой в Треугольнике по имени созвездия, в котором она находится. M33 недалеко от Млечного Пути, ее угловые размеры более чем в два раза превышают размеры полной Луны, т.е. она прекрасно видна в хороший бинокль.
Туманность Лагуна. В яркой туманности Лагуна находится множество различных астрономических объектов. К особенно интересным объектам относятся яркое рассеянное звездное скопление и несколько активных областей звездообразования. При визуальном наблюдении свет от скопления теряется на фоне общего красного свечения, вызываемого излучением водорода, в то время как темные волокна возникают из-за поглощения света плотными слоями пыли.
Туманность Кошачий глаз (NGC 6543) – это одна из самых известных планетарных туманностей на небе.
Небольшое созвездие Хамелеона расположено вблизи южного полюса Мира. Картинка раскрывает удивительные черты скромного созвездия, в котором обнаруживаются множество пылевых туманностей и разноцветных звезд. По полю разбросаны голубые отражательные туманности.
Тёмная пылевая туманность Конская голова и светящаяся Туманность Ориона контрастируют на небе. Они находятся на расстоянии 1500 световых лет от нас в направлении самого узнаваемого небесного созвездия. Знакомая всем туманность Конская голова — это маленькое тёмное облачко в форме головы лошади, вырисовывающееся на фоне красного светящегося газа в левом нижнем углу картинки.
Крабовидная туманность. Эта путаница осталась после взрыва звезды. Крабовидная туманность является результатом взрыва сверхновой, который наблюдали в 1054 году нашей эры. В самом центре туманности находится пульсар — нейтронная звезда с массой, равной массе Солнца, которая умещается в области размером с небольшой городок.
Это мираж от гравитационной линзы. Изображённая на этой фотографии яркая красная галактика (LRG) исказила своей гравитацией свет от более удалённой голубой галактики. Чаще всего подобное искажение света приводит к появлению двух изображений далёкой галактики, однако в случае очень точного наложения галактики и гравитационной линзы изображения сливаются в подкову — почти замкнутое кольцо. Этот эффект был предсказан Альбертом Эйнштейном ещё 70 лет назад.
Звезда V838 Mon. По неизвестным причинам в январе 2002 года внешняя оболочка звезды V838 Mon внезапно расширилась, сделав эту звезду самой яркой во всём Млечном Пути. Затем она вновь стала слабой, также внезапно. Астрономы ранее никогда не наблюдали подобных звёздных вспышек.
Туманность “Кольцо”. Она действительно похожа на кольцо на небе. Поэтому еще сотни лет назад астрономы назвали эту туманность согласно ее необычной форме. Туманность “Кольцо” также имеет обозначения M57 и NGC 6720.
Столб и джеты в туманности Киля. Этот космический газопылевой столб составляет в ширину два световых года. Структура находится в одной из самых крупных областей звездообразования нашей Галактики. Туманность Киля видна на южном небе и удалена от нас на 7500 световых лет.
Трехраздельная туманность. Прекрасная разноцветная Трехраздельная туманность позволяет исследовать космические контрасты. Известная также как M20, она находится на расстоянии около 5 тысяч световых лет в богатом туманностями созвездии Стрельца. Размер туманности – около 40 световых лет.
Известная как NGC 5194, эта большая галактика с хорошо развитой спиральной структурой, возможно, была первой обнаруженной спиральной туманностью. Хорошо видно, что ее спиральные рукава и пылевые полосы проходят перед галактикой-спутником – NGC 5195 (слева). Эта пара находится на расстоянии около 31 миллиона световых лет и официально принадлежит маленькому созвездию Гончих Псов.
Центавр А. Фантастическая куча молодых голубых звёздных скоплений, гигантские светящиеся газовые облака и тёмные пылевые прожилки окружают центральную область активной галактики Центавр А.
Туманность Бабочка. Ярким скоплениям и туманностям на ночном небе планеты Земля часто дают имена по названиям цветов или насекомых, и туманность NGC 6302 не является исключением. Центральная звезда этой планетарной туманности исключительно горячая: температура ее поверхности составляет около 250 тысяч градусов Цельсия.
Изображение сверхновой звезды, вспыхнувшей в 1994 году на окраине спиральной галактики.
Галактика Сомбреро. Вид галактики M104 напоминает шляпу, поэтому ее и назвали галактикой Сомбреро. На картинке видны отчетливые темные полосы пыли и яркое гало из звезд и шаровых скоплений. Причины, по которым галактика Сомбреро похожа на шляпу – необычно большой центральный звездный балдж и плотные темные полосы пыли, находящиеся в диске галактики, который мы видим почти с ребра.
M17: вид крупным планом. Сформированные звездными ветрами и излучением, эти фантастические, похожие на волны образования находятся в туманности M17 (Туманность Омега). Туманность Омега находится в богатом туманностями созвездии Стрельца и удалена на расстояние 5500 световых лет. Клочковатые сгущения плотного и холодного газа и пыли освещены излучением звезд, находящихся на изображении вверху справа, в будущем они могут стать местами звездообразования.
Что освещает туманность IRAS 05437+2502? Точного ответа нет. Особенно загадочным представляется яркая дуга в форме перевернутой буквы V, которая очерчивает верхний край похожих на горы облаков межзвездной пыли, находящихся около центра картинки.
4tololo.ru
Галактика Андромеды
Спираль или эллипс? А может, линза? В 1936 году Эдвин Хаббл предложил последовательность эволюции галактик, которая, с незначительными модификациями, остается актуальной до сих пор.
По этой классификации существует четыре основных типа галактик. Иногда к отдельному виду относят карликовые галактики, однако ничем, кроме своего относительно малого размера они не выделяются и сами принадлежат к тому или иному типу в классической категоризации.
Со стороны выглядит как гигантская звезда – светящийся шар с сильнейшей яркостью в центре и тускнеющий к краям. Эллиптические, или сфероидальные галактики почти полностью состоят из старых звезд, поэтому всегда имеют желтый или красноватый оттенок. Новые звезды в них практически не образуются, так как количество межзвездного газа и пыли в них ничтожно (хотя встречаются и исключения). Отличаются между собой эллиптические звездные системы лишь по размеру и степени сжатия. Именно по сжатию их и классифицируют, от E0 до E7. Составляют примерно четверть из числа видимых галактик. По классификации Хаббла – это начальная стадия галактической эволюции.
Эллиптическая галактика ESO 325-G004 / ©NASA/ESA
Самый распространенный тип и, вероятно, самый красивый – составляет более половины числа всех известных галактик. Выглядит как диск с ярким желтым шаром в центре, вокруг которого в виде спиралей закручены более тусклые ветви-рукава голубоватого оттенка (из-за наличия особых звезд – белых и голубых сверхгигантов).
От эллиптических звездных систем отличается целым рядом особенностей строения. Во-первых, у спиральных галактик присутствуют рукава, где проходят процессы активного звездообразования. Во-вторых, присутствует звездный диск – относительно тонкий слой материи вдоль плоскости галактики, где находится основная масса объектов системы, и звезды в котором вращаются вокруг центра диска. В-третьих, широко наблюдается наличие межзвездного газа и пыли – необходимой для рождения звезд среды. Многие спиральные галактики имеют в своем центре своеобразную перемычку (бар), от концов которой расходятся рукава. Классифицируются буквой S и различаются по плотности расположения рукавов (Sa-Sd, с перемычкой – SBa-SBd).
Количество рукавов в среднем составляет пару, однако встречается и больше; в некоторых случаях рукава отличаются по размеру. Все они (если не переживают галактическое столкновение) закручены в одну сторону вокруг центра, где сосредоточена основная масса вещества в виде сверхмассивной черной дыры и плотного шарообразного скопления из старых звезд – балджа.
И наша галактика – Млечный путь, и Туманность Андромеды, с которой мы неминуемо столкнемся через 4 миллиарда лет, – обе представляют собой спиральные галактики. Солнце находится между рукавов и вдали от галактического центра, причем скорость его движения примерно равна скорости вращения рукавов; таким образом, солнечная система избегает опасных для земной жизни областей активного звездообразования, где часто вспыхивают сверхновые.
Спиральная галактика Водоворот и её компаньон NGC 5195 / ©NASA
По классификации Хаббла это промежуточный тип между эллиптической и спиральной галактиками (S0). Линзообразные звездные системы обладают звездным диском вокруг центрального шаровидного скопления-балджа, однако рукава относительно малы и выражены не очень ярко, а количества межзвездной газопылевой материи недостаточно для активного рождения новых звезд. Основные жители – старые большие звезды, красного или желтого цветов.
Различаются по количеству межзвездной пыли и плотности перемычки в галактическом центре. Составляют примерно 20% числа галактик.
Линзообразная галактика NGC 7049 / ©NASA/ESA
Ни эллипс, ни спираль – неправильные галактики не обладают ни одной из распространенных форм. Как правило, это хаотически связанные гравитацией звездные скопления, порой не имеющие четкой формы и даже ярко выраженного центра. Составляют примерно 5% галактик.
Почему они так сильно отличаются от своих галактических собратьев? Очень вероятно, что каждая такая звездная система когда-то была эллиптической или спиральной, но ее изуродовало столкновение с другой галактикой, или тесное соседство с ней.
Делятся на два основных типа: те, кто имеет хоть какое-то подобие структуры, позволяющее отнести их к последовательности Хаббла (Irr I), и те, кто не обладает даже подобием (Irr II).
Иногда выделяют третий тип – карликовые неправильные галактики (dl или dIrr). В них наблюдается низкое количество тяжелых элементов и большое количество межзвездного газа, что делает их похожими на протогалактики ранней Вселенной. Поэтому изучение этого вида неправильных галактик имеет важное значение для понимания процесса галактической эволюции.
NGC 1569 является карликовой неправильной галактикой в созвездии Жирафа / ©NASA/ESA
Другие статьи:
nlo-mir.ru
Типы галактик по внешнему виду разделяются на спиральные, спиральные с перемычкой (баром), линзовидные, эллиптические, неправильные (клочковатые). Самые доступные для наблюдения галактики собраны в каталоге Мессье. По приведённой ссылке можно отфильтровать объекты каталога Мессье по типам.
Спиральные галактики (S)- самый многочисленный тип галактик. Состоят из выраженного яркого центрального вздутия (балдж) и вращающегося звёздного диска, в котором просматриваются спиральные ветви. Из-за своих ветвей они являются самыми красивыми и интересными для астронома любителя. Наша галактика Млечный Путь и галактика Туманность Андромеды относятся именно к этому типу галактик. В зависимости от степени закрученности ветвей, обозначаются как Sa, Sb, Sc, Sd. Вообще, определить степень этой самой закрученности подчас не так легко - галактика может располагаться под углом к нам или ветви могут быть выражены неясно.
Спиральные галактики с баром (SB) - относятся к тому же типу спиральных галактик, но содержат своеобразную перемычку, которая проходит через ядро галактики и спиральные ветви расходятся уже от концов этого бара, а не от самого ядра, как в обычных спиральных галактиках. В зависимости от степени закрученности ветвей, обозначаются как SBa, SBb, SBc...
Линзовидные галактики (SO) - от спиральных галактик отличаются только тем, что спиральные ветви не выражены. В остальном - такие же дисковидные галактики, с ядром и звёздным диском. Разве что массовая доля межзвёздного газа мала, из-за чего понижена скорость образования новых звёзд. Нетрудно догадаться, что на глаз линзовидная галактика, которая развёрнута к наблюдателю всей своей плоскостью, неотличима от эллиптической галактики E0 или E1. А, если линзовидная галактика расположена под небольшим углом, то она выглядит так же, как эллиптические E2, E3 и т. д.
Эллиптические галактики (Е) представляют собой сферы различной степени вытянутости, в зависимости от которой к букве Е добавляются цифры. E0 - правильная сфера, как например галактика М89. Е6 - довольно вытянутая сфера, как спутник Туманности Андромеды М110. В большинстве случаев, в эллиптические галактиках не удаётся рассмотреть какие-то подробности - это просто большая светящаяся сфера. Поэтому они не так интересны с точки зрения астронома-любителя, который захотел просто полюбоваться красотами неба. Предполагают, что со временем эллиптические галактики превращаются в спиральные по мере раскручивания.
Неправильные галактики (Irr) выглядят как облака комковатой, рваной структуры. Это самый малочисленный вид галактик, их около 5% от общего числа.
Особняком стоят галактики с полярными кольцами. У таких галактик есть два звёздных диска, которые вращаются в почти перпендикулярных плоскостях друг к другу. Как образовались такие диски - до конца не ясно. Одна из теорий - слияние двух галактик. Пример этого редкого типа галактик - NGC 4650A.
С точки зрения наблюдателя, особый интерес представляют скопления галактик: Секстет Сейферта, Триплет Льва и другие, о которых здесь есть отдельные статьи.
Далее: Самые заметные галактики на нашем небе.
kosmoved.ru
Галактики Вселенной
В прошлый раз мы говорили о том, что галактики Вселенной еще в начале прошлого столетия были неизвестны людям. Но сейчас мы знаем богатство их форм и устройства, длинную историю и причудливый нрав — острова звезд мигрируют по космосу, танцуют друг с другом и сливаются вместе. О разнообразии галактик и пойдет сегодня речь.
Галактика часто воображается нами такой, какой традиционно показывается в энциклопедиях и документальных фильмах — громадной спиралью из голубоватого дыма, в котором прячутся гроздья звезд, посередине которой ярко светит ядро. Однако такой «звездный остров» — всего лишь одна разновидность правильных структур. Ведь бывают и неправильные галактики, лишенные выраженных ядер и рукавов — они бултыхаются в космическом пространстве подобно яйцу, разбитому в невесомости. Издали они мало чем отличаются от хаотичных туманностей: разница состоит в размерах и концентрации звезд.
Галактика Андромеды — ближайшая к нам крупная галактика
Итак, что нужно, чтобы назвать объект галактикой?
Большое Магелланово облако — галактика-спутник Млечного пути
Как видите, нет четких рамок для того, что можно считать галактикой. Поэтому они такие разнообразные, часто совсем невообразимые. Это и сверхяркие мощные квазары, и Великий Аттрактор, и громадные звездные поля протяженностью в миллионы световых лет. Но даже у самых обычных галактик есть чем удивить. Об этом дальше.
Э.П. Хаббл со снимком галактики Андромеда в руках
Первое, что бросается в глаза при изучении галактик — их форма и узор. Одни выглядят как спирали циклонов в земной атмосфере, другие напоминают садовые оросители, с которых вырываются струи воды, а третьи представляют собой равномерные, плоские звездные диски. На этих характерных деталях строится современная классификация галактик, которая еще называется морфологической (морфология — наука о строении и форме чего-либо).
С самого начала изучения галактик Эдвином Хабблом, появилась теория о зависимости ее внешнего вида от возраста. Начав с небольшого и плотного скопления газа и звезд, галактики постепенно раскручивают спирали или же просто разрастаются вширь, после чего сжимаются обратно. Поэтому внешний вид «звездного острова» может рассказать нам многое о ее истории.
Эдвин Хаббл, пионер и новатор исследования «звездных островов» за пределами Млечного пути, выделил сначала 3, а потом 4 основных вида галактик, изучение и детализация которых продолжается до сих пор. Но даже сегодняшняя типология «звездных островов» базируется на морфологических составляющих галактики. Как в конструкторе, из этих деталей можно «построить» любую галактику. Астрономы выделяют следующие компоненты:
Черная дыра в ядре галактики
Интересный факт — некоторые галактики обладают сразу двумя дисками; второй называется полярным кольцом. Причем «лишний» диск со звездами и туманностями не всегда имеет общий центр массы с основным. Полярные галактические кольца чаще всего возникают во время слияния галактик или спонтанного образования второго галактического центра, хотя точный механизм пока неизвестен.
Центр, балдж и гало
Теперь, когда вы знаете основные составляющие любой галактики, определить ее класс очень легко. Надо только оценить выраженность главных элементов — звездного и газопылевого дисков, ядра и сфероидальной составляющей.
Эллиптические галактики — первый класс «звездных островов», который служит опорной точкой для других типов. Их особенность заключается в том, что у них нет ни диска, ни рукавов — грубо говоря, они являются одним большим балджем и состоят из галактической сферы. Что правда, сфера не совсем правильная: эллиптические галактики всегда в большей или меньшей степени вытянуты, благодаря чему и получили свое название.
Гигантская эллиптическая галактика ESO 325-G004
Звездный состав эллиптических галактик примечателен своей умеренностью. Большинство их звезд — либо старые красные гиганты, либо умеренные красные и желтые карлики. Есть и яркие, но они редко поднимаются высоко по диаграмме Герцшпрунга–Рассела — светимость белых звезд в эллиптических галактиках не очень сильная. А голубые гиганты, звезды Вольфа–Райе и прочие массивные и активные светила попросту отсутствуют или же крайне редки.
Хотя образование и развитие галактик пока что покрыто пеленой тайны для астрономов, есть некоторые предположения относительно эллиптических галактик. У них мало газа и пыли, новые звезды формируются редко, а существующие светила немолоды — следовательно, до их нынешнего состояния прошло немало лет. А эллиптическую форму не так просто получить. Самый вероятный вариант — это столкновение и взаимопоглощение двух спиральных или линзовидных галактик воедино.
В пользу теории свидетельствует также то, что самая крупная галактика в наблюдаемой Вселенной, IC 110, тоже принадлежит к эллиптическим. Если это так, то после столкновения с галактикой Андромеда наш Млечный путь тоже превратится в гигантскую эллиптическую галактику.
Линзовидные галактики — это промежуточное звено по форме между эллиптическими и спиральными галактиками. У них сохраняется массивный центр, но при этом существуют вполне сформированные диски: звездный и газовый. Из-за контраста выпуклого балджа и распластанного диска эти галактики похожи на двояковыпуклые линзы, из-за чего и получили свое название.
«Население» линзовидных галактик сродни наполнению эллиптических — все те же старые звезды, небольшие зрелые светила и звездные останки вроде сверхновых, черных дыр и подобных им объектов. Как и у предыдущего класса галактик, у них не так много свободного газа, но зато достаточно галактической пыли. Это наталкивает астрономов на мысль о том, что линзовидные «звездные острова» являются «истаявшими» наследниками спиральных галактик, в которых звездообразовательный потенциал исчерпался, а рукава слились.
Линзовидные и эллиптические галактике составляют 40% от всей галактической популяции Вселенной — каждая по половине общего числа. И хотя даже вместе они не такие распространенные, как спиральные, линзовидные и эллиптические часто встречаются на снимках телескопов.
Линзовидная галактика Веретено или NGC 5866
Классическая спиральная галактика в общих чертах представляет собой эллиптическую галактику, от центра-балджа которой отходят спиральные рукава. Также она активно вращается (на что указывает спиральная форма) и обладает выраженными газовыми и пылевыми составляющими. Рукава спиральных галактик разительно отличаются по составу от центра: они богаты на свободную видимую материю, из-за чего активно образуются звезды. Ещё преобладающее число спиральных галактик имеет бар-перемычку. Галактики этого класса являются наиболее распространенными во Вселенной: на них приходится 55% от всего числа «звездных островов».
Как правило, рукавов у таких галактик немного, и спираль закручена лишь на несколько витков. Точной причины того, почему галактики не закручиваются «туже», неизвестно. Да, звезды движутся вокруг центра галактики очень быстро, ускоряясь ближе к центру, и свободно мигрируют с одной части спирали в другую. Но этого недостаточно для «заморозки» галактических рукавов в пространстве.
NGC 1097 — спиральная галактика с перемычкой в созвездии Печь
Одной из наиболее вероятных теорий является то, что спираль формируется под влиянием волн плотности. Они сжимают облака газа и пыли, попадающие в рукава, «фиксируя» их и активируя звездорождение. Там образуются в основном массивные и яркие голубые звезды, которые существуют всего несколько миллионов лет, и потому практически не изменяют свое положение. Все это способствует стабильности рукавов.
Это, однако, лишь теория. Какое-либо длительное наблюдения развития галактик невозможно, да и их структура слишком сложна, дабы утверждать что-то точно. Однако факт остается фактом: массивных и ярких звезд в рукавах очень много, из-за чего они отсвечивают голубым.
Неправильная галактика NGC 5477
Неправильные галактики — самые редкостные из «звездных островов». Они похожи на рваные тучи, да и повторяют их строением. В них много газов, пыли и скоплений звезд, но нет главных структурных элементов — спиралей, балджа и т.д. Некоторые из них напоминают эллиптические или спиральные галактики. Многие неправильные галактики стали такими из-за гравитационного влияния со стороны, исказившего их форму. Но есть «звездные острова», которые приобрели такой вид сами по себе.
Особым видом неправильных галактик являются карликовые — они полны газа, необходимого для звездообразования, в них мало металлов (в астрономии — элементов, отличных от водорода и гелия), и они очень компактны в размерах. Эти три фактора создают идеальные условия для образования очень крупных, ярких и короткоживущих звезд. Ученые считают, что именно так выглядели первые галактики нашей Вселенной. С помощью телескопа «Джеймс Уэбб», способного проникнуть на расстояние в 100 миллионов лет после Большого взрыва, ученые ожидают увидеть больше неправильных галактик, наполненных звездами-сверхгигантами.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 3374
spacegid.com
Скопление галактик в созвездии Гидра
Результаты космологических исследований туманностей в 20 годах прошлого века перевернули представление астрономов о Вселенной и объектах ее населяющих.
Главным открытием стало подтверждение гипотезы о том, что казавшиеся тогда туманности не простое скопление газов или космической пыли, а представляет собой огромные скопления звезд – галактики.
Теория происхождения галактик основывается на принципе гравитационной неустойчивости. Принцип гласит: частицы вещества не могут постоянно находиться в равномерно распределенном состоянии в пространстве. Элементы вещества будут стремиться друг к другу, создавая конгломераты.
Столкновение и слияние галактик
В юной Вселенной вследствие гравитационной неустойчивости образовались дискообразные скопления вещества. На границах этих дисков образовывались завихрения и отслаивание вещества. Формировались протогалактические структуры, внутри которых в свою очередь начинался процесс фрагментации – рождались первые звезды. С появлением звезд протогалактическое облако становилось звездной системой — галактикой. Галактики различны по объему и форме. Те, что на момент появления имели большую скорость вращения, приобрели форму шара или диска с отходящими от него рукавами-спиралями. Медленно вращавшиеся или неподвижные протогалактические облака превратились в галактики элипсоидной или неправильной формы.
Галактики могут быть единичными, располагаться попарно или множественными галактическими скоплениями. Галактические группы объединяют звездные системы различных форм и размеров. Самыми близкими нашими соседями являются галактическое скопление Большой Медведицы и небольшое плотное скопление галактик созвездия Волосы Вероники. Наша галактика Млечный Путь совместно со звездными системами Магеллановых облаков, галактикой Андромеда и множеством других, образуют Местную группу галактик, объединенную общим водородным облаком.
Состав галактики очень неоднороден. Достоверно известно, что элементами галактик являются: звезды, звездные скопления, пылевые облака, газовые туманности, частицы вещества рассеянные в пространстве, а также всякие экзотические объекты вроде черных дыр и нейтронных звезд. Все галактические элементы взаимосвязаны и подчинены вращению вокруг центра галактики содержащего сверхмассивную черную дыру. Распределение элементов галактики неравномерно. Наибольшая плотность галактических компонентов приходится на плоскость, являющуюся перпендикуляром оси вращения. Также стоит упомянуть наличие вокруг галактики протяженного гало из темной материи.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 1752
spacegid.com
|
|
|
|
|
|
