Что такое галактика коротко
Что такое галактика
Узнав масштабы нашей вселенной люди осознали, что Земля не является центром мироздания. Уяснив, что даже громадная Солнечная система не весь мир, воображение зашкалило. Ведь все звёзды, что мы можем наблюдать, только малая часть огромнейшего образования – галактики.
Галактика — гигантское космические скопление звезд, газа и пыли, удерживаемые силами гравитации. Все объекты, входящие в состав галактики обращаются вокруг общего центра масс. Чаще всего это гигантское ядро, которое находится в центре, состоящее из черной дыры.
С появлением телескопа «Хаббл» астрономы начали наблюдения за далекими галактиками. Наблюдаемая часть Вселенной содержит их не менее 100 млрд. штук! Они распределены хаотично – есть районы сосредоточения плотных групп галактик, есть совсем пустынные области. Массы галактик колеблются от 10 7 до 10 12 масс нашего Солнца. Диаметры их составляют от 16 тыс. до 800 тыс. световых лет.
Галактические объединения и состав галактик
Галактики состоят всего из трех компонент:
Около 95% галактик собраны в группы. Минимальные группы насчитывают всего несколько десятков объектов, а большие — десятки тысяч. Сотни галактик объединяются в скопления, а тысячи – в сверхскопления.
Структура
Виды галактик
Столкновения
Столкновения галактик не редкий случай во Вселенной. С большой долей вероятности, и наш Млечный Путь испытал подобное около 2 млрд. лет назад. Поскольку расстояния между объектами очень велики, то при соприкосновении лишь некоторые из звёзд реально сталкиваются. Галактики имеют различные скорости, поэтому и процесс столкновения происходит всегда по-разному. Зачастую это переходит в слияние галактик, или они пролетают сквозь друг-друга.
Как они произошли
Есть две разных версии происхождения галактик:
Как изучают галактики
Великий Кант уже в 1755 году предвидел, что галактика может состоять из огромного количества звёзд и вращаться. У. Гершель в 1780 году подтвердил эту гипотезу. Он произвёл систематический подсчёт видимых светил, и на основе наблюдений ему удалось составить трёхмерную структуру Млечного Пути.
А в 1936 году галактики были классифицированы Э. Хабблом. Этой классификацией пользуются и ныне. Ему также удалось определить расстояние до Туманности Андромеды, правда, с большой погрешностью. Но главное, что было им установлено что Вселенная не ограничена Млечным Путём.
Кратко о галактиках
Галактика — связанная гравитацией система из звезд и звездных скоплений, межзвездного газа, пыли и темной материи. Все ее объекты движутся относительно общего центра. Само слово «галактика» означает «Млечный Путь». Такое наименование носит наша галактика, а остальные названы как бы в ее честь. Раньше другие галактики назывались звездными островами.
Все галактики значительно отдалены от нашей: расстояния до них измеряют в мегапарсеках. Самая далекая галактика даже не имеет названия, а только номер — UDFj-39546284. Увидеть ее удалось благодаря мощнейшему телескопу.
Невооруженным глазом с Земли можно разглядеть только три галактики. Это туманность Андромеды, которая видна в Северном полушарии. Большое и Малое Магеллановы Облака, наблюдаемые в Южном полушарии.
Сколько галактик во Вселенной — неизвестно, вероятно, около 2 триллионов. Они распределены в пространстве неравномерно.
Формы галактик очень разнообразны. Среди них встречаются эллиптические, сфероподобные, дисковые, линзовидные, с перемычкой, карликовые, неправильные и др. Разнообразны и массы галактик — примерно от 10 7 до 10 12 масс Солнца. Например, масса нашей галактики составляет 2 • 10 11 масс Солнца.
Диаметр Млечного Пути составляет около 30 килопарсек (100 000 световых лет). У самой большой из известных на настоящее время галактик 1C 1101 диаметр более 600 килопарсек (1 парсек = 30,8568 трлн. км.).
Существуют так называемые неразрешенные и разрешенные галактики. Разрешенными называют те, в которых можно различить отдельные звезды. В начале 1990 г. к таким галактикам относили не более 30, а сегодня благодаря телескопу «Хаббл» и мощным наземным телескопам их число значительно возросло.
Что такое Галактика
Значение галактики
Галактика — это совокупность всех звёзд, звёздной пыли, газов, космических лучей, тёмной материи.
Галактики находятся во Вселенной.
Наша галактика — Млечный путь. Мы называем её нашей, потому что планета Земля находится именно там.
Галактики, в свою очередь, состоят из систем. В галактике Млечный путь размещена Солнечная система.
Солнечная система состоит из 8 планет (Земля — одна из них), которые вращаются вокруг Солнца. Помимо планет и Солнца, она включает в себя ещё и спутники и различные малые тела (кометы, космическую пыль, метеорные тела).
Во Вселенной много миллиардов галактик. Посмотрев на небо, мы можем увидеть только четыре из них: Млечный путь, Туманность Андромеды, Большое Магелланово облако и Малое Магелланово облако.
Млечный путь называют также просто Галактикой. Для отличия от других галактик во Вселенной, когда речь идёт о Млечном пути, мы употребляем слово с заглавной буквы — Галактика.
Виды галактик
Американский астроном Эдвин Хаббл изучал Вселенную. Именно он предложил разделить галактики по видам в зависимости от их формы.
Галактика Млечный путь
Млечный путь — спиральная галактика.
В этой галактике находится Солнце, наша планета Земля и другие планеты. Они вращаются вокруг Солнца и образуют Солнечную систему.
Помимо Солнечной системы, в галактике есть более 200 миллионов звёзд, межзвёздных пыли и газа.
Размеры и строение галактики
Строение Млечного пути сравнивают с диском.
Галактика состоит из гало сферической формы (а это тёмная материя, звёзды и газ вместе). В центре находится чёрная дыра. Она растянулась на 100 000 световых лет (диаметр).
Как увидеть?
Млечный путь можно увидеть невооружённым глазом. Лучше всего его видно ночью, когда на небе нет облаков.
Особенно повезло жителям Южной части Земного шара. Галактику можно рассмотреть, находясь в Бразилии, Парагвае, на севере Аргентины, в ЮАР, Намибии, на юге Мадагаскара, а также в Центральной и Южной Австралии.
Узнайте про каждое Созвездие нашей Галактики.
Кто открыл Млечный путь?
Млечный путь наблюдали и использовали для навигации ещё древние греки и римляне.
Первым учёным, который представил доказательства строения нашей галактики, был итальянский астроном Галилео Галилей. В 1610 году с помощью телескопа он доказал, что Млечный путь состоит из множества звёзд.
А Эдвин Хаббл намного позже (в начале 20 века) открыл, что Млечный путь — это целая галактика.
Почему так называется?
По легенде смертная женщина Алкмена родила сына от Зевса, которого назвали Гераклом.
Богиню и жену Зевса Геру обуяла ревность, и она невзлюбила ребёнка.
С помощью хитрости богиня Афина (а по другой версии Гермес) заставили Геру накормить Геркулеса своим молоком.
Но Гера, узнав, что это за ребёнок, оттолкнула его. Пролитое молоко богини и образовало Млечный путь.
Узнайте больше про нашу Солнечную систему.
Чем галактика отличается от Вселенной?
Вселенная состоит из галактик.
Тех, которые мы можем увидеть своими глазами, — четыре: Млечный путь, Туманность Андромеды, Большое Магелланово облако и Малое Магелланово облако.
Но учёные насчитывают около 100 миллионов галактик. Но так как нам видна не вся Вселенная, то их может быть гораздо больше.
К тому же галактики не считали вручную. Эта цифра примерная.
Учёные определили количество галактик в одной части Вселенной. А потом вывели их среднее число во всей Вселенной.
Читайте подробнее про Космологию и Астрономию.
Галактики
Галактика — это скопление миллиардов звезд, пыли и газа, которое удерживается силой гравитации. Галактика может располагаться как сама по себе, так и в группах.
В каждой галактике находится от нескольких сотен тысяч до десятков триллионов звёзд, также они наполнены межзвёздной пылью и газами. Все звёзды вращаются по своим орбитам вокруг единого галактического центра, который представляет собой огромнейшее звёздное скопление. Обычно расстояние между центрами соседних галактик составляет миллионы световых лет.
Сколько галактик во Вселенной?
Ещё 25—30 лет назад учёные могли разглядеть лишь несколько десятков галактик. Однако после запуска телескопа «Хаббл» в 1990 году и ввода в строй на Земле нескольких 10-метровых сверхмощных телескопов число увиденных галактик возросло в тысячи раз. Современные учёные-астрономы говорят, что только в наблюдаемой части Вселенной насчитывается около 100 миллиардов галактик.
Галактические группировки
Галактики, как и небесные тела, двигаются вокруг более массивных космических объектов. Кроме того, они способны группироваться. Например, вокруг нашей галактики Млечный Путь вращается 14 карликовых галактик, в основном неправильной формы. А в одну группу с Млечным Путём входят соседние галактики — Туманность Андромеды и Галактика Треугольника, также имеющие собственные спутники. Все они образуют Местную группу галактик, которая входит в состав Сверхскопления Девы.
Какая галактика самая большая?
Ученые не знают этого наверняка. Саdbie крупные галактики, о которых известно сегодня, это гигантские эллиптические (овальные) галактики, расположенные в середине скопления галактик. Одна из самых больших — Центральная галактика — находится в кластере Abell 2029.
Почему нашу галактику назвали «Млечный Путь»?
Если внимательно всмотреться ночью в ясное небо, то можно заметить размытую белую полосу. Древним грекам она напоминала небесную дорогу, на которую, согласно легенде, пролила молоко богиня Гера. Поэтому греки и назвали эту полосу молочной дорогой, или млечным путём. Самое интересное, что и термин «галактика» происходит от греческого слова «галаксиас», которое переводится как «молочный».
Млечный Путь огромен. Солнцу требуется приблизительно 250 миллионов лет, чтобы один раз обернуться вокруг центра Млечного Пути.
Местная группа галактик
Млечный Путь и три ближайшие к нему галактики являются частью большого скопления, известного как Местная группа галактик (потому что они находятся ближе всего к Земле). Ближайшие к нам в Местной группе — это Андромеда, Большое и Малое Магеллановы облака. Из примерно 30 членов Местной группы только эти три можно заметить невооруженным глазом.
Туманность Андромеды
Это самая крупная галактика Местной группы. Она имеет 18 спутников. В Туманности Андромеды вращается не менее 1 триллиона звёзд. Эта галактика находится на расстоянии 2 миллионов 500 тысяч световых лет от Земли, и мы можем её увидеть даже невооружённым глазом. Она имеет форму спирали, а её основу составляют в основном молодые и яркие звёзды. В древности люди не могли целиком рассмотреть эту галактику — они видели лишь созвездие Андромеды.
Галактика Андромеды известна также под названием объект Мессье 31 или М31. Эта галактика значительно крупнее Млечного Пути. И все же это не самая большая из известных галактик.
Какие бывают галактики?
Галактики бывают различных форм и размеров. Ученые подразделяют их на три категории в зависимости от формы: спиральные, эллиптические (овальные) и неправильные (бесформенные).
Эллиптические галактики
Названы так потому, что имеют форму эллипса — неправильного круга, о котором мы узнали ранее. Эллиптические галактики в целом округлые, но в одном направлении несколько длиннее, чем в другом. Большинство галактик во Вселенной имеют эллиптическую форму.
Спиральные галактики
Плоские, округлые скопления звезд, с отходящими от плотного центра по спирали «хвостами», или рукавами. Это второй по распространенности тип галактик.
Неправильные галактики
Не имеют четкой формы. Астрономы считают, что неправильные галактики появляются в результате столкновения двух галактик, или при изменении формы галактики за счет силы притяжения другой, находящейся поблизости.
«Темные» галактики
Во Вселенной есть огромное количество галактик, в которых очень мало или вовсе нет звезд. Они состоят из так называемой темной материи и именуются темными галактиками.
Возможно, на самом деле таких галактик гораздо больше, чем обычных — с сияющими звездами и светящимся газом. К тому же яркие галактики тоже содержат большие количества темной материи, масса которой часто в 10 раз превышает массу всех звезд галактики.
Что такое галактика и какой она бывает
Когда люди смотрят в ночное небо, они видят завораживающее сияние миллиардов звезд, часть из которых входят в состав нашей галактики — Млечный Путь. Но звездных систем, звездных скоплений, удаленных от Земли на миллионы световых лет, и находящихся за пределами нашей галактики — бесконечное количество. Их изучение позволяет лучше понять происхождение и масштабы Вселенной.
Галактики — это крупные системы состоящие из звезд, межзвездного газа, звездных скоплений, пыли и темной материи которые связаны между собой силой гравитационного взаимодействия. Все элементы данных систем, наиболее крупных образований во Вселенной, как правило, двигаются относительно общего центра. Ученые предполагают, что существует не менее 3 трлн подобных скоплений. Все они находятся на большом удалении от Земли.
Ближайшие галактики, которые можно увидеть на небе невооруженным взглядом, — это Андромеда, Большое и Малое Магелланово облака и М33.
Происхождение и структурные компоненты
Слово «галактика» с древнегреческого языка переводится как «молочное кольцо». Ученые предполагают, что галактики появились в течение 150 млн лет после Большого взрыва. Точный возраст галактических систем определить трудно, так как их формирование может занимать от 1 до 2 млрд лет.
Звездные системы распространены по Вселенной неравномерно: в некоторых областях наблюдаются их скопления, в других образования встречаются редко.
Точные размеры галактик определить сложно, потому что резких границ они не имеют. Чем дальше от центра, тем меньше яркость находящихся в них звезд. Поэтому периферийные зоны иногда не попадают в поле зрения телескопов.
Системы галактик включают от 1 до 10 скоплений. Например, Млечный Путь, в котором находится Солнечная система, входит в Местную группу. Одиночные галактики встречаются крайне редко, чаще всего они объединяются в пары, трио и более крупные организации.
Объекты внутри систем отличаются друг от друга по массе, происхождению и химическому составу.
Типы галактик и их характеристики
Многообразие звездных систем побудило ученых задуматься об объединении их по внешнему виду, а также закономерностям проходящих внутри процессов. В 1925 г. Эдвин Хаббл предложил классификацию скоплений по их морфологии и дал им определение. Этот список без изменений используется и сегодня. Созданы и более детальные систематизации.
Эллиптические галактики (e)
Имеют форму эллипса. Включают в себя красные и холодные космические тела-гиганты. По данным астрономов, доля эллиптических звездных систем составляет 20% от всего объема. Существуют карликовые и гигантские скопления.
Галактики содержат много пыли и газа, но астрономы полагают, что системы эллиптической формы — это последний этап эволюции галактических систем. Сверхмассивные черные дыры, находящиеся в ядре наиболее древних образований, засасывают газ и пыль и тем самым тормозят их развитие.
Ближайшая к Земле галактика эллиптического типа, открытая в 1938 г. американским астрономом Харлоу Шеплом, находится в созвездии Скульптор. Она относится к карликовым сфероидальным системам и имеет отличительную особенность — высокое содержание металлических объектов (около 4% от общей массы). Такой показатель наблюдается в образованиях, расположенных на краю видимой Вселенной.
Спиральные галактики (s)
Представляют собой своеобразный звездный блин, который вращается вокруг своей оси и содержит до 500 млрд объектов. В центральной зоне наблюдается овальное вздутие — бандаж. Спиральные образования имеют два диска и благодаря множеству закрученных спиралевидных ветвей считаются наиболее красивым и завораживающим зрелищем в космосе.
В 1912 г. ученые выяснили, что Туманность Андромеды движется по направлению к Солнцу с впечатляющей скоростью — 300 км/ч. По прогнозам исследователей, через 3 млрд лет Туманность Андромеды столкнется с Млечным путем. Это означает, что в результате взаимодействия Солнечная система будет выброшена в космическое пространство, но разрушения планет не произойдет.
Неправильные галактики (Irr)
Не вписываются в структуру, созданную Хабблом, так как не могут быть описаны как образования эллиптической или спиральной формы. У них нет ядра, а движение звезд хаотично. Предположительно, раньше неправильные системы имели четкие границы, но под воздействием разных гравитационных сил деформировались.
Выделяют три подтипа галактик:
Примерами последних систем являются Большое и Малое Магеллановы облака (БМО и ММО), которые находятся в той области неба, которая относится к Южному полушарию (в России не наблюдаются). В диаметре они меньше Млечного пути в 30 раз и легче в 300 раз, удалены от галактики, в которой находится Земля, на 163 тыс. световых лет.
Первые наблюдения за ними были произведены в начале 1 тысячелетия н. э. Позже образования наблюдали Америго Веспуччи в 1503 г. и Фернан Магеллан в 1519 г. во время кругосветного путешествия. В честь последнего мореплавателя они и были названы.
Современные исследования стали возможны после запуска телескопа «Хаббл». В 2006 г. стало известно, что период вращения БМО составляет 250 млн лет.
С полярными кольцами
Галактики такой формы встречаются редко. Они имеют необычную форму (внешнее кольцо вращается непосредственно над полюсами) и внешне напоминают большой овал с перпендикулярно расположенным внутри малым овалом.
Поэтому существует предположение, что галактики образовались при слиянии двух систем. Изучение таких систем затруднено небольшим числом исследуемых объектов и их большой удаленностью.
Пример галактики с полярными кольцами — линзовидная система Центавра А, которая в космическом каталоге имеет номер NGC 5128. Она отличается интенсивным излучением и считается одной из самых активных радиогалактик.
Расстояние от Солнечной системы — 12 млн лет. Образование было открыто в 1826 г. английским ученым Джеймсом Данлопом, а в 1847 г. Джон Гершель составил подробное описание Центавры А. С помощью космического телескопа «Хаббл» и орбитальной установки «Обсерватория Эйнштейна» были обнаружены крупные квазары и нейтронные звезды.
Пекулярные галактики
Характеризуются искаженной структурой, причина которой — столкновение с другой галактикой или воздействие материи после выбросов космического вещества. Из-за индивидуальных особенностей их нельзя отнести к классификации Хаббла.
Как проходит изучение
Солнце, Луну, астероиды, кометы и другие космические объекты человечество активно исследует уже несколько тысяч лет.
Начиная со Средних веков ведущие ученые, такие как Галилео Галилей, Уильям Гершель и Шарль Мессье, наблюдали и фиксировали тысячи туманностей на небосводе, но их природу и структуру понять не могли.
Изучение галактик и понимание их разновидностей стало возможным только в начале 20-х гг., когда были сделаны первые фотографии ночного неба с длинной экспозицией. Тогда было доказано, что свечение идет извне Млечного пути.
Первые каталоги видимой части Вселенной были составлены Эдвином Хабблом. Он придумал классификацию звездных систем по их форме и морфологии происхождения.
Позже работа по изучению галактик была продолжена в разных странах мира: в СССР — Б. А. Воронцовым-Вельяминовым, в США — Ф. Цвикки и др. Интересные факты о галактиках были открыты в 1990 г., после запуска космической обсерватории «Хаббл». Начался виток развития внегалактической астрономии. Со временем появились подробные атласы и каталоги с координатами скоплений.
Современные телескопы могут наблюдать объекты, удаленные на многие миллионы световых лет от Земли. Расстояния чаще всего измеряются фотометрическим методом, когда за основу наблюдений берется объект с уже имеющимися характеристиками свечения.
Интересные факты
Познавательная информация о галактиках:
Светимость галактик измеряется в Lс и определяется количеством находящихся в них звезд. Существуют небольшие объекты с излучением в несколько миллионов Lс и гигантские системы с показателем в миллиарды Солнц.