Галактики вселенной

Структура Млечного Пути

Если внимательно рассмотреть структуру Млечного Пути, то мы увидим следующее:

  1. Галактический диск. Здесь сосредоточено большинство звезд Млечного Пути.

Сам диск разбит на следующие части:

  • Ядро это центр диска;
  • Дуги – области вокруг ядра, в том числе непосредственно области выше и ниже плоскости диска.
  • Спиральные рукава – это области, которые выступают наружу от центра. Наша Солнечная Система находится в одном из спиральных рукавов Млечного Пути.
  1. Шаровые скопления. Несколько сотен из них разбросаны выше и ниже плоскости диска.
  2. Гало. Это большая, тусклая область, которая окружает всю галактику. Гало состоит из газа большой температуры и, возможно, темной материи.

Радиус гало значительно больше размеров диска и по некоторым данным достигает нескольких сот тысяч световых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких звезд. Возраст сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд лет. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж (в переводе с английского «утолщение»). Вращается гало в целом очень медленно.

По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Он представляет собой как бы две сложенные краями тарелки. Диаметр диска Галактики около 30 кпк (100 000 световых лет). Толщина – около 1000 световых лет. Скорость вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она быстро возрастает от нуля в  центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него. Масса диска в 150 млрд раз больше массы Солнца (1,99*1030 кг). В диске концентрируются молодые звезды и звездные скопления. Среди них много ярких и горячих звезд. Газ в диске Галактики распределен неравномерно, образуя гигантские облака. Основным химическим элементом в нашей Галактике является водород. Примерно на 1/4 она состоит из гелия.

Одной из самых интересных областей Галактики считается ее центр, или ядро, расположенное в направлении созвездия Стрельца. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Поэтому ее начали изучать только после создания приемников инфракрасного и радиоизлучения, которое поглощается в меньшей степени. Для центральных областей Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке их многие тысячи. Ближе к центру отмечаются области ионизированного водорода и многочисленные источники инфракрасного излучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразовании. В самом центре Галактики предполагается существование массивного компактного объекта – черной дыры массой около миллиона масс Солнца.

Одним из наиболее заметных образований являются спиральные ветви (или рукава). Они и дали название этому типу объектов – спиральные галактики. Вдоль рукавов в основном сосредоточены самые молодые звезды, многие рассеянные звездные скопления, а также цепочки плотных облаков межзвездного газа, в которых продолжают образовываться звезды. В отличие от гало, где какие-либо проявления звездной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвездного пространства в звезды и обратно. Спиральные рукава Млечного Пути в значительной мере скрыты от нас поглощающей материей. Подробное их исследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвездного водорода, концентрирующегося вдоль длинных спиралей. По современным представлениям, спиральные рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактики. Проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звезд из газа становится более интенсивным. Причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны. Над этой проблемой работают многие астрофизики.

Интересные факты

Кроме Обитаемой зоны, в Млечном Пути имеется и Необитаемая. В ней изначально не было процессов, сделавших появление жизни на планетах возможным. Крупных звезд, остатки которых после взрывов стали «кирпичиками» для рождения углерода, кислорода, железа, кальция и других элементов, там взорвалось гораздо меньше. Потому содержание нужных для создания и поддержания жизни веществ здесь минимально.

Потенциально не подходят для жизни из-за смертельного излучения еще одни жители Млечного Пути — звезды О-типа. Это горячие гиганты, излучающие громадные дозы ультрафиолетовых волн, убивающие в радиусе нескольких десятков световых лет от себя не только все живое, но и планеты до того, как их формирование закончится. Излучаемая О-звездами энергия не только «сдирает материю» с небесных тел, но и вырывает их с орбит.

У нашей галактики немало интересных, а иногда и странных соседей:

Глизе-581 — красный карлик, расположенный в 20,4 световых годах от Земли. Credit: NASA.

  1. Глизе-710, звезда — оранжевый карлик, более массивная, чем Солнце (на 60%), находящаяся от Земли на расстоянии всего 60-65 световых лет и постоянно приближающаяся.
  2. Облако Оорта — так называют обволакивающую нас по периметру громадную зону, полную ледяных глыб и валунов, являющуюся источником попадающих в Солнечную систему комет, астероидов и других мелких небесных тел.
  3. Альфа Центавра — ближайшая к Земле звезда. Она находится на расстоянии всего 4 световых года и состоит из 3 вращающихся друг вокруг друга небесных тел.
  4. Коричневые карлики — холодные и темные, излучающие мало света и потому сложные для наблюдения. Ближайшие из них находятся на расстоянии 9-40 световых лет, и некоторые такие прохладные, что до них даже можно дотронуться рукой.
  5. Экзопланеты, заметить которые сложно — ведь они не излучают света. Ближайшая из них находится в 10 световых годах отсюда и вращается вокруг одной из звезд созвездия Эридана. По свойствам эта планета напоминает Юпитер — является газовым гигантом.

Экзопланеты, находящиеся в непосредственной близости от Солнечной системы, называются трансплутоновыми, а после 2006 г., когда Плутон официально перестал считаться планетой, транснептуновыми. Во второй половине активно шли поиски Планеты Икс.

Ученые предсказывали, что этот объект похож габаритами на Юпитер и имеет ретроградную (обратно направленную) орбиту. Из экзопланет за пределами нашей системой в обратном направлении движется Wasp-17b. Она открыта в 2009 г. и находится совсем близко — на расстоянии около 1000 световых лет.

А еще в Млечном Пути встречаются «бездомные» планеты, открытые в начале 2010-х гг. Они начали существование как другие подобные небесные тела, но по какой-то причине сместились с орбиты и больше не вращаются вокруг звезды-родителя, хаотично блуждая по галактике.

https://youtube.com/watch?v=bJO_axU1Ev8

Ближайшие галактики к Земле

Галактика Магеллановы Облака

Магеллановы Облака действительно выглядят как два небольших облака — неяркие и сплошные. Эти две маленькие галактики вращаются вокруг более крупного Млечного Пути. Так что Магеллановы Облака — наш ближайший сосед. Как малы эти галактики? Одна из них содержит 15 миллиардов солнц, другая только около 5 миллиардов. Для сравнения можно сказать, что в нашей Галактике около 200 миллиардов звезд.

Третья галактика, которую можно наблюдать невооруженным глазом — Туманность Андромеды. Это спиральная галактика, похожая на Млечный Путь. Туманность Андромеды находится от нас на расстоянии 2,2 миллионов световых лет
. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за один год, пролетая 300000 километров в секунду. За год получается около 9,6 триллионов километров. Это означает, что туманность Андромеды находится на расстоянии 21120000000000000000 километров, и что свету требуется 2,2 миллиона лет, чтобы добраться от туманности Андромеды до Земли, а еще из этого следует, что мы видим галактику такой, какой она была 2,2 миллиона лет на зад.

Когда мы смотрим невооруженным глазом на туманность Андромеды или на Магеллановы Облака, мы не видим отдельных звезд. Видно только светящееся неярким светом пятно с нечетко очерченными краями — совокупный свет миллионов и миллионов солнц. Кроме рассмотренных трех галактик, на ночном небе можно разглядеть часть Млечного Пути. Мучнисто — белая полоса звезд, пересекающая небо — это часть диска нашей Галактики. Древние греки считали, что белая полоса — струйка молока из груди богини Геры. По гречески слово «молоко» будет «га — ла». Вот откуда происходит слово «галактика»
.

Другие галактики, различимые только в телескоп, имеют очень интересные и необычные названия. Есть крошечная галактика Скульптор. На небе есть Дракон, Щипцы, Лев 1 и Лев 2, Секстан, Пегас, Повозка и Сомбреро.

На любой вкус и цвет

Эллиптические галактики, вопреки названию, не обязательно имеют форму эллипса. Их форма варьируется от вытянутой до практически круглой (на фото — NGC1404), а яркость постепенно уменьшается от центра к краям. В эллиптических галактиках практически нет главного строительного материала вселенной — газа и пыли, поэтому там не образуются новые звёзды. Такие галактики состоят преимущественно из красных и жёлтых гигантов и карликов, с редкими вкраплениями тусклых белых звёзд.

NGC 1365, спиральная галактика с перемычкой (Фото: ESO/IDA/Danish 1.5 m/ R. Gendler, J-E. Ovaldsen, C. Thöne, and C. Feron) — NGC 1365, спиральная галактика с перемычкой

Спиральные галактики, в отличие от эллиптических, — «космический инкубатор» для звёзд. Особенно активно процесс звездообразования идёт в так называемых рукавах. Но старые звёзды в этих галактиках тоже есть. Часть из них находится в центре — в светящемся эллиптическом уплотнении под названием балдж. Другие распределены по всей площади сферического гало, окружающего балдж и рукава. У большинства наблюдаемых спиральных галактик есть исходящие из центра перемычки из ярких звёзд, называемые барами. Типичный пример — наш Млечный Путь. По мнению астрономов, бары стимулируют процесс звездообразования, пропуская через себя газ из спиральных ветвей. Со временем они исчезают, и галактика превращается в обычную спиральную.

Издалека спиральная галактика, если смотреть на неё сбоку, напоминает плоский диск, так что в некотором смысле древние люди всё-таки были правы, утверждая, что мы с вами живём на диске. Только с масштабами немного ошиблись (NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

NGC 5866 (NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Линзообразные галактики получаются из спиральных, когда те тратят или теряют большую часть своей межзвёздной материи. Такие галактики сочетают в себе особенности двух предыдущих. Так же, как и спиральные, они имеют форму диска, поэтому галактики этих двух типов бывает сложно различить. Однако, как и эллиптические, линзообразные галактики состоят преимущественно из старых звёзд. Новые в них образуются редко, поскольку межзвёздной материи на это уже не хватает.

Галактика Барнарда — неправильная, но с перемычкой!

Примерно четверть всех наблюдаемых галактик неправильные (иррегулярные) — их нельзя однозначно классифицировать. У одних можно различить некое подобие прежней структуры, в других звёзды расположены совершенно хаотично. Чаще всего неправильные галактики появляются в результате столкновения двух галактик. Иногда галактики не имеют чёткой структуры вовсе не из-за внешнего воздействия, а из-за того, что они ещё не до конца сформировались, — в таких галактиках большинство звёзд намного моложе нашего Солнца.

Галактика Центавр-А — единственная эллиптическая галактика, имеющая спиральные элементы. По мнению астрономов, фрагменты спиралей — не что иное, как «непереваренные» остатки поглощённой спиральной галактики (фото: ESO/WFI (Optical); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetre); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray))

Виды и классификация

Галактика не имеет чётких границ, поэтому точно понять, где они заканчиваются, и начинается межгалактическое пространство невозможно. В самой космической системе имеются планеты, туманности, звёзды, звёздные скопления. Но они есть и вокруг систем. Учёные различают следующие формы космических систем:

  1. Эллиптическая.
    Эллиптический звёздный остров относятся к первому классу. Его особенностью является отсутствие рукавов, диска, центрального ядра. По большому счёту он является балджем огромного размера, состоящим из галактической сферы неправильной (вытянутой) или идеально круглой, шарообразной формы. Звёздный состав эллиптических систем включает старых красных гигантов или красных, жёлтых карликов. Массивных, активных светил в них нет или они крайне редки. В список галактик эллипсоидной формы входит М87, расположенная на расстоянии в 53,5 млн световых лет от Земли.
  2. Линзовидная.
    Является промежуточным звеном между спиральными и эллиптическими звёздными островами. У астрономов существует версия, что линзовидная галактика образовалась из спиральной, у которой слились рукава, а потенциал звездообразования закончился. У неё имеется массивное ядро, распластанные газовый и звёздный диски. Внешне напоминает двояковыпуклую линзу из-за контраста плоских дисков и объёмного, выступающего балджа. Состоит из старых звёзд, чёрных дыр, маленьких зрелых светил остатков сверхновых звёзд, галактической пыли. Одна из подобных космических систем под названием Веретено располагается от Земли на расстоянии в 45 млн световых лет.
  3. С перемычкой.
    Система округлой формы, которую посередине пересекает яркая перемычка, состоящая из звёзд и межзвёздного газа. Рукава идут от краёв этой перемычки (бара). Галактика с перемычкой очень схожа со спиральной. Основное их отличие в том, что спирали начинаются от бара, а не от ядра. Примером является NGC 1300, расположенная в 60 млн световых лет от нашей планеты.
  4. Спиральная.
    В классическом варианте спиральная галактика – это активно вращающийся звёздный остров в виде эллипса, в котором от балджа отходят рукава в виде закрученных спиралей. У большинства таких космических объектов есть перемычки. В рукавах активно образуются молодые звёзды из-за большого содержания там свободной видимой материи. Список галактик в виде спирали обширен. Такие системы составляют 55% от всего количества звёздных островов во Вселенной.
    Интересным фактом является то, что у них немного рукавов. Спираль закручивается не очень туго, звёзды свободно перемещаются из одной её части в другую. Почему рукава не закручиваются больше ещё не известно. Одной из версий является то, что спираль закручивается под влиянием волн плотности, сжимающие пылевые и газовые облака, попадающие в галактические рукава. В результате активируется образование звёзд, в основном массивных и ярких, жизненный срок которых составляет несколько миллионов лет. При этом они находятся практически всегда в фиксированном положении, что обеспечивает стабильность спиралей.
    Но эта гипотеза так и остаётся предположением без доказательств, потому что длительное изучение развития галактических систем невозможно из-за их сложной структуры. Самая известная галактика, относящаяся к этому типу – Млечный Путь.
  5. Неправильная.
    Очень редкая разновидность звёздных островков. Состоит из газа, пыли, звёздных скоплений, но в них отсутствуют основные структурные элементы, такие как балдж, рукава. По структуре и внешнему виду неправильная галактика похожа на рваные облака. Такой формой она часто обязана воздействию гравитационных полей. Но иногда приобретает рваный вид сама по себе.
    Интересными, с точки зрения, астрономии является карликовая неправильная галактика. Она наполнена газом – необходимым элементом для образования новых звёзд. В ней мало металлов и они очень компактные по размеру. Всё это в совокупности создаёт оптимальные условия для зарождения ярких, огромных звёзд, которые очень быстро гаснут. К неправильной системе относится NGC 4449, располагающаяся 12 млн световых лет от Земли.

Бар (перемычка) проходит от внутренних концов спиральных ветвей (голубые) к центру галактики. NGC 1300.

Планета Земля входит в Млечный Путь, это спиральная галактика с перемычкой. Включает более 150 млрд звёзд, световой луч с одной стороны Млечного Пути до другого проходит за сотню тысяч лет. Солнечная система располагается на краю нашей галактики. Расстояние от Солнца до ядра Млечного Пути составляет 30 000 световых лет.

Планета с дождем из стекла

Не так далеко от Земли (всего 63 световых года, подумаешь) расположена планета под названием HD 189733 b. Это мы все равно не запомним, поэтому сразу к делу — чем она так необычна? Ответ простой: там идет дождь, причем почти постоянно. Вот только это не обычный тропический ливень или ураган, на планету падают осадки в виде стекла. Все дело в том, что атмосфера насыщена диоксидом кремния, и, когда идет «дождь», условные капли расплавляются при падении и затвердевают.

Но дождь — это только половина дела. На планете бушует сильный ветер, скорость которого доходит до 9 000 км/час. Это в 10 раз быстрее скорости полета реактивного пассажирского самолета. Так что, похоже, у нас в списке еще одна адская планета — попасть в такой ураган никому не пожелаешь.

Даже здесь можно разглядеть бушующие ветра на планете

Как видите, вокруг нас находится множество планет, и все они разные. К сожалению, даже наиболее похожие на Землю планеты, в зависимости от активности их родных звезд, могут быть неспособны поддерживать жизнь. Другие планеты, в свою очередь, имеют крайне отличающиеся от земных размеры и температуру поверхности. Однако вполне вероятно, что среди найденных планет однажды мы все же встретим планету с аналогичной Земле массой, размером, орбитой и солнцеподобной звездой, вокруг которой она обращается. Вот только как туда добраться?

Что представляет собой галактика М31

Вы наверняка видели фотографии этой замечательной и очень внушительной галактики. Так как она очень большая, да к тому же и расположена ближе других, то и выглядит весьма впечатляюще. Но видим мы её под углом всего в 15, поэтому она кажется овальной. На самом деле это огромная спиральная галактика, как и Млечный Путь. У них много сходства, хотя много и различий.

Галактика Туманность Андромеды содержит триллион звёзд, это в несколько раз больше, чем содержит Млечный Путь. Да и в поперечнике она больше в 2.6 раз – от края до края лучу света пролетает за 260 тысяч лет. Это колоссальное образование приближается к нам со скоростью около 300 км/с, и через 5 миллиардов лет наши галактики пересекутся.

Строение галактики Андромеды типично для спиральных галактик, к которым принадлежит и наша.

Ядро галактики Андромеды

В центре расположено ядро, в центре которого имеется сверхмассивная чёрная дыра – масса её не менее 140 миллионов солнечных. На расстоянии всего 1 световой год от черной дыры, подобно планетам, кружат молодые голубые звёзды возрастом всего в 200 миллионов лет, происхождение которых пока не объяснено.

Ядро галактики Андромеды.

Дело в том, что так близко от черной дыры просто невозможно образование газовых туманностей, из которых могли бы образоваться звезды. Черная дыра такой невероятной массы просто не даст водороду собраться, а тем более сжаться до протозвезды. Однако этот диск из 400 молодых звёзд существует. Ближе к центру диска расположены старые красные звёзды. Они летят по своим орбитам с огромной скоростью — 1000 км/с.

Ядро М31 более крупным планом.

На расстоянии в 5 световых лет от центра, за диском из молодых звёзд, расположено кольцо старых, красных. Так что в таком небольшом объёме сосредоточено, помимо сверхмассивной чёрной дыры, несколько сотен звёзд. А ведь там есть еще и их остатки – нейтронные звёзды и кандидаты в черные дыры.

Так что ядро галактики Андромеды – довольно густонаселенное всякими объектами место, притом весьма негостеприимное и опасное.

Достопримечательности М31

Кроме ядра, Туманность Андромеды богата и другими интересными объектами. Например, в неё открыты звёздные скопления нового типа. Они напоминают шаровые скопления, но очень большие – их диаметр составляет сотни световых лет. А входят в него многие сотни тысяч звёзд, и при этом расположены они не так тесно, как более компактные шаровые скопления. Ученые склонны относить такие объекты к карликовым сфероидальным галактикам.

Представляете? Внутри гигантской галактики есть собственные карликовые галактики. Хотя все они тоже неимоверно огромны по нашим меркам, и представить их реальные размеры очень сложно.

В М31 находится самое яркое шаровое скопление среди всех галактик Местной группы. Называется оно Mayall II, и удалено на 130 000 световых лет от центра галактики. В это скопление входит минимум 300 000 старых звёзд, а в центре его имеется чёрная дыра, с массой в 20 000 солнечных. Учёные считают, что это шаровое скопление – ядро одной из поглощенных в прошлом карликовых галактик. Теперь это просто часть гигантского мегаполиса.

В этой галактике много чёрных дыр – сейчас известно 35 штук. Шаровых скоплений в ней насчитывается около 450, а в нашей галактике их вдвое меньше. Возможно, там их гораздо больше, однако дальний край неудобен для изучения.

Галактики –спутники

Наш Млечный Путь имеет карликовые галактики-спутники – это Большое и Малое Магеллановы облака. Галактика Андромеды тоже имеет несколько таких спутников – самые яркие и крупные из них имеют обозначения М32 и М110, и их хорошо видно на фотографиях. На самом деле их немало, но они довольно мелкие.

Основные галактики-спутники галактики Андромеды.

Происхождение М32 пока неясно. Учёные считают, что когда-то это была крупная спиральная галактика, которая 2 миллиарда лет назад была практически поглощена галактикой Андромеды. То бесформенное образование, которое мы видим сейчас – это остатки галактики, исковерканные мощной гравитацией триллионного острова. Звёзды её были разбросаны на огромных пространствах и теперь образуют гало М31 – её периферию.

М110, вероятно, постигла та же судьба. Между этой галактикой и Туманностью Андромеды расположено много звёзд, которые имеются и в составе М110. Они богаты тяжелыми металлами и все время перемещаются между галактиками.

Сверхновая SN 1987A

Вспышек сверхновых в нашей Галактике не наблюдалось со времен Иоганна Кеплера, хотя астрономы нашли остатки нескольких пропущенных вспышек, которые не наблюдались, видимо, из-за поглощения света межзвездной пылью. В 1987 г. ученым повезло — они увидели вспышку в Большом Магеллановом Облаке, и мы узнали много ценнейшей информации об этом грандиозном явлении.

Благодаря близости данной сверхновой удалось обнаружить на ранее сделанных снимках звезду-прародителя. Ей оказался голубой сверхгигант. Это не вписывалось в привычные теории — считалось, что взрываться могут только красные сверхгиганты. Бытует гипотеза, что эта звезда образовалась в слиянии двух звезд, одна из которых была красным сверхгигантом, превратившимся в голубой.

На фото изображена сверхновая и расположенные рядом с ней газовые кольца. Они были выброшены звездой раньше взрыва, как предполагается, в процессе слияния двух звезд.

По некоторым моделям, после взрыва сверхновой образуется нейтронная звезда или черная дыра. Ни то ни другое на месте SN 1987A пока не обнаружено.

Что такое галактика

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?

  • Во-первых, это наличие в ней звезд и звездных скоплений — они составляют львиную долю видимой нам материи галактики. Но только видимой: большую часть массы любой галактики составляют прослойки газа и пыли, молекулярные облака и темная материя.
  • Во-вторых, все это богатство должно быть связано в гравитационной системе и вращаться вокруг общего центра масс. Обычно им выступает галактический центр, о котором речь пойдет дальше — но его отсутствие не препятствие.
  • Кроме внутреннего гравитационного взаимодействия, галактики взаимодействуют между собой. Меньшие «звездные острова» вращаются вокруг больших — а те выстраивают связи с другими гигантами, включаясь в крупномасштабную структуру Вселенной. Но в отличие от планет и их спутников, галактики славятся «хищными» нравами. Наш Млечный путь близок к тому, чтобы через пару миллиардов лет поглотить своих спутников, Большое и Малое Магеллановы Облака — а после этого его «слопает» галактика Андромеды.

Большое Магелланово облако — галактика-спутник Млечного пути

Видной характеристикой галактики является размер — как и содержание звезд, так и размах. Однако тут как раз точности и нет. Существуют галактики, которые в радиусе сотни–второй световых лет вмещают сотни миллионов звезд. Но бывают и другие, в которых на ту же сотню световых лет рассыпаны считаные тысячи звезд. Поэтому единственный четкий критерий тут — это гравитационная отделенность от близлежащих «островов» и наличие собственного центра массы. Так, во Вселенной одновременно существуют галактики с несколькими тысячами светил, и с сотнями триллионов звезд.

Как видите, нет четких рамок или определения для понятия что такое галактика. 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.

Галактики Вселенной

Галактики представлены крупными группировками звезд, газа, пыли, удерживаемых вместе гравитацией. Они могут существенно отличаться по форме и размерам. Большинство космических объектов относятся к какой-либо галактике. Это черные дыры, астероиды, звезды со спутниками и планетами, туманности, нейтронные спутники.

Большинство галактик Вселенной включают огромное количество невидимой темной энергии. Так как пространство между различными галактиками считается пустотным, то их нередко называют оазисами в пустоте космоса. Например, звезда по имени Солнце – одни из миллиардов звезд в галактике «Млечный Путь», находящейся в нашей Вселенной. В ¾ расстояния от центра данной спирали находится Солнечная система. В этой галактике все беспрерывно движется вокруг центрального ядра, которое подчиняется его гравитации. Однако и ядро тоже движется вместе с галактикой. При этом все галактики двигаются на сверхскоростях. Астроном Эдвин Хаббл в 1962 году провел логическую классификацию галактик Вселенной с учетом их формы. Сейчас галактики разделяются на 4 основные группы: эллиптические, спиральные, галактики с баром (перемычкой) и неправильные. Какая самая большая галактика в нашей Вселенной? Наиболее крупной галактикой во Вселенной является линзовидная галактика сверхгиганских размеров, находящаяся в скоплении Abell 2029.

От мала до велика

Размеры галактик поражают многообразием. Самая крупная из обнаруженных на данный момент — линзообразная IC 1101 из скопления Abell 2029 с диаметром примерно 6 миллионов световых лет (то есть свет от центра к окраинам будет идти 3 миллиона лет). Вторая по величине галактика Геркулес-А меньше в четыре раза, при этом её масса всё равно в тысячу раз больше массы нашей галактики. Третья по величине галактика NGC 262 чуть меньше Геркулеса-А — её диаметр составляет 1,3 миллиона световых лет.

Шесть миллионов световых лет в одном снимке (фото: David A. Aguilar (CfA))

Самую маленькую из известных человечеству галактик — Segue 2 — учёные обнаружили неподалёку от Млечного Пути. Эта галактика очень старая: её звёздам, которых насчитывается всего тысяча, уже миллиарды лет. Вероятнее всего, существуют галактики ещё меньше, но их пока довольно трудно обнаружить. Обычно у крупных галактик есть большое количество вращающихся вокруг них карликовых спутников.

Segue 2 — «космический гномик», вернее, дворф (Garrison-Kimmel, Bullock / UCI)

Галактики любых размеров и форм также могут быть радиогалактиками. Все галактики «светятся» в радиодиапазоне, но к радиогалактикам относят лишь те из них, которые излучают в нём особенно интенсивно. Самые мощные из известных — Лебедь А (3C 405), Центавр А (NGC 5128), Дева А (NGC 4486) и Печь А (NGC 1316). Наблюдение за неправильной галактикой М82 привело учёных к выводу, что причиной интенсивного радиоизлучения может стать сильный взрыв в ядре.

«Лебедь А», мощный источник радиоволн (J. McKean and M. Wise / ASTRON)