Млечный путь: фото и интересные факты

В поисках радиоволн

Направляя радиотелескоп на какой-либо космический объект, радиоволны попадают на поверхность инструмента, которая является своего рода зеркалом для радиоволн и может быть металлической с отверстиями внутри (сетка), или из сплошного металла, например алюминия.

Данные, собранные новейшими радиотелескопами, уже позволили астрономам создать наиболее полный на сегодняшний день каталог радиовсплесков. Напомню, что быстрые радиовсплески (FRBS) – это очень короткие, но интенсивные импульсы радиоволн, регистрируемые в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Длятся эти импульсы всего несколько миллисекунд, а затем бесследно исчезают.

Впервые быстрые радиовсплекси были в 2007 году и до сих пор остаются загадкой для научного сообщества.

Галактические вычисления

Эдвин Хаббл является основоположником галактических исследований. Он первый, кому удалось определить, как можно вычислить точное расстояние до галактики. В своих исследованиях он опирался на метод пульсирующих звезд, которые более известны как цефеиды. Ученый смог заметить связь между периодом, который нужен для завершения одной пульсации яркости, и той энергией, которую выделяет звезда. Результаты его исследований стали серьезным прорывом в области галактических исследований. Помимо этого, он обнаружил, что есть корреляция между красным спектром, излучаемым галактикой, и расстоянием до нее (постоянная Хаббла).

В наше время астрономы могут измерять расстояние и скорости галактики посредством измерения количества красного смещения в спектре. Известно, что все галактики Вселенной движутся друг от друга. Чем дальше галактика находится от Земли, тем больше ее скорость движения. 

Чтобы визуализировать данную теорию, достаточно представить себя за рулем авто, который двигается на скорости 50 км в час. Перед Вами едет авто быстрее на 50 км в час, что говорит о том, что скорость его передвижения составляет 100 км в час. Перед ним есть еще одно авто, которое движется быстрее еще на 50 км в час. Несмотря на то что скорость всех 3 машин будет разной на 50 км в час, первый автомобиль на самом деле движется от Вас на 100 км в час быстрее. Поскольку красный спектр говорит о скорости движения галактики от нас, получается следующее: чем больше красное смещение, тем, соответственно, галактика быстрее движется и тем большее ее расстояние от нас. 

Сейчас мы располагаем новыми инструментами, помогающими ученым в поисках новых галактик. Благодаря космическому телескопу Хаббла ученым удалось увидеть то, о чем раньше оставалось только мечтать. Высокая мощность этого телескопа обеспечивает хорошую видимость даже мелких деталей в ближних галактиках и позволяет изучать более дальние, которые никому еще не были известны. В настоящее время новые инструменты наблюдения космоса находятся в стадии разработки, а в скором будущем они помогут получить более глубокое понимание структуры Вселенной. 

Старожилы Вселенной

(Фото: NASA/CXC/NRC/C.Cheung et al; NASA/STScI; NSF/NRAO/VLA)

Согласно стандартной космологической модели, возраст Вселенной — 13,7 миллиардов лет. А свету квазара GB 1428, возникшего благодаря древнейшей сверхмассивной чёрной дыре, потребовалось 13,2 миллиарда лет, только чтобы добраться до Земли. Это означает, что чёрная дыра уже существовала максимум спустя 500 миллионов лет после Большого Взрыва. Это кажется маловероятным, поскольку квазару просто не хватило бы времени для формирования. Самому раннему из обнаруженных прежде квазаров было 12,4 миллиарда лет.

Чтобы хоть как-то объяснить это явление, некоторые учёные даже предположили, что Вселенной, возможно, на пару миллиардов лет больше, поскольку космические объекты, появившиеся одновременно с условным началом времён, редко, но встречаются.

Спиральная туманность

До того, как стало понятно, что спиральные галактики существуют за пределами нашей галактики Млечный Путь, их часто называли спиральными туманностями . Вопрос о том, являются ли такие объекты отдельными галактиками, независимыми от Млечного Пути, или типом туманности, существующей в нашей собственной галактике, был предметом Великой дискуссии в 1920 году между Хибером Кертисом из обсерватории Лик и Харлоу Шепли из обсерватории Маунт Вильсон. . Начиная с 1923 года Эдвин Хаббл наблюдал цефеидные переменные в нескольких спиральных туманностях, включая так называемую «туманность Андромеды» , доказав, что они, по сути, представляют собой целые галактики за пределами нашей собственной. Термин спиральная туманность с тех пор вышел из употребления.

Почему на фото мы не видим спираль Галактики?

На фото Галактика Млечный Путь напоминает просто полосу: мы ее так видим, т.к. смотрим изнутри и с ребра, а не сверху или снизу. Связан данный факт с положением, которое занимает Солнечная система (и Земля в частности).

Родная звездная система – всего крупинка на фоне миллиардов массивных звезд и целой плеяды черных дыр нашего Млечного Пути. Она находится в максимально удобном месте, что дало возможность развиться жизни на Третьей планете.

Согласно исследованиям астрономов, Солнце имеет замечательные условия «существования»:

  1. Расположено на значительном удалении от центра Галактики. По подсчетам ученых расстояние до центра 27000-28000 световых лет, а до перемычки 35000 св. л. Таким образом, звезда находится ближе к краю Галактики Млечный Путь, из космоса или с Земли рассмотреть местоположение невозможно, его высчитали ученые.
  2. Солнечная система расположилась в рукаве Ориона (точнее на внутреннем крае), который является ветвью одного из главных рукавов. Характерной чертой ответвления считается слабая выраженность и разреженность.
  3. Уникальным является соответствие скорости вращения Солнца и скорости уплотнения рукавов, поэтому наша звезда держится всегда на отдаленном участке от бурных процессов, которые происходят в рукавах (излучаемая радиация губит любой живой организм, не делая скидку даже на атмосферу). Такое безопасное место называется «коротационный круг».

В связи с перечисленным, Земля смогла избежать катаклизмов и дать начало разумной жизни.

Реальные фото Млечного Пути с Земли показывают нам:

  • два рукава Галактики, видимых с поверхности планеты, визуально накладываются друг на друга и образуют широкую светлую туманную дорогу в ночном небе;
  • центр – неразличим – невозможно рассмотреть из-за скопления газов, звездных скоплений, причем любые специальные приборы и телескопы не помогают пробиться к центральному «водовороту» – сверхмощной черной дыре;
  • фактически, мы видим вид сбоку и даже из космоса в пределах Солнечной системы получить фото «снизу-сверху» невозможно.

Наша Галактика, фото которой, созданные на Земле, не могут объяснить все процессы, изучается в основном посредством сравнения с другими схожими по структуре удаленными скоплениями звезд и материи.

Реальные фото Космоса в высоком качестве

Реальные фото Космоса из Земли

Для того чтобы сфотографировать небесные объекты, используется телескоп (астрограф). Известно, что галактики и туманности имеют низкую яркость, и для их съемки необходимо применять длинные выдержки.

И вот здесь начинаются проблемы. По причине вращения Земли вокруг своей оси уже с небольшим увеличением в телескопе замечается суточное движение звезд, а если устройство не имеет часового привода, то на снимках звезды будут получаться в виде черточек. Однако не все так просто. Из-за неточности выставления телескопа на полюс мира и ошибок часового привода звезды, выписывая кривую, медленно передвигаются по полю зрения телескопа, и на фотоснимке не получаются точечные звезды. Для того чтобы полностью устранить данный эффект, необходимо применять гидирование (на верх телескопа ставится оптическая трубка с камерой, направленная на гидирующую звезду). Такую трубку называют гидом. Посредством камеры изображение подается на ПК, там происходит анализ изображения. В том случае, если звезда смещается в поле зрения гида, то компьютер посылает сигнал на двигатели монтировки телескопа, тем самым корректируя его положение. Таким образом добиваются точечных звезд на снимке. Затем с большой выдержкой делается серия снимков. Но по причине теплового шума матрицы фото получаются зернистые и шумные. Помимо этого, на снимках могут появляться пятна от пылинок на матрице или оптике. Избавиться от этого эффекта можно с помощью калибра.

Центр Млечного Пути

Снимок: телескоп Хаббла

В галактике, по разным оценкам, от 100 до 150 миллиардов звезд. Одной из таких звезд является наше родное Солнце, питающее нашу Землю и неизменно встающее на востоке уже много миллионов лет. Космическому телескопу «Хаббл» удалось сделать снимок центра нашей галактики Млечный Путь. Изображение было получено благодаря инфракрасному свету, который может проходить сквозь толстые слои пыли и газа, практически не искажая картинку.

По словам ученых, в центре Млечного Пути все-таки остался объект, который не удалось запечатлеть. Вероятнее всего, причина кроется в том, что альфе Стрельца (Sagittarius A*) удалось ускользнуть от наблюдения потому, что она является сверхмассивной черной дырой. А черные дыры искажают свет тем больше, чем больше их масса. Фотография центра Млечного Пути позволила заглянуть в самое сердце нашей галактики, открывая нам неописуемое зрелище на звезды, которые нам, возможно, придется посетить.

Какова реальная структура Вселенной?

Долгое время научные представления человечества о космосе строились вокруг планет Солнечной системы, звезд и черных дыр, населяющих наш звездный дом – галактику Млечный путь. Любой другой галактический объект, обнаруживаемый в космосе с помощью телескопов, автоматически вносился в структуру нашего галактического пространства. Соответственно отсутствовали представления о том, что Млечный Путь – не единственное вселенское образование.

Эдвин Хаббл

Ограниченные технические возможности не позволяли заглянуть дальше, за пределы Млечного Пути, где по устоявшемуся мнению начинается пустота. Только в 1920 году американский астрофизик Эдвин Хаббл сумел найти доказательства того, что Вселенная значительно больше и наряду с нашей галактикой в этом огромном и бескрайнем мире существуют другие, большие и маленькие галактики. Реальной границы Вселенной не существует. Одни объекты расположены к нам достаточно близко, всего несколько миллионов световых лет от Земли. Другие наоборот, расположены в дальнем углу Вселенной, пребывая вне зоны видимости.

Прошло почти сто лет и количество галактик сегодня уже оценивается в сотни тысяч. На этом фоне наш Млечный путь выглядит совсем не таким огромным, если не сказать, совсем крохотным. Сегодня уже обнаружены галактики, размеры которых трудно поддаются даже математическому анализу. К примеру, самая большая галактика во Вселенной IC 1101 имеет диаметр 6 миллионов световых лет и состоит из более 100 триллионов звезд. Этот галактический монстр находится на расстоянии более миллиарда световых лет от нашей планеты.

Сравнение размеров

Структура такого огромного образования, каковым является Вселенная в глобальном масштабе, представлена пустотой и межзвездными образованиям – волокнами. Последние в свою очередь делятся на сверхскопления, межгалактические скопления и галактические группы. Самым малым звеном этого огромного механизма является галактика, представленная многочисленными звездными скоплениями – рукавами и газовыми туманностями. Предполагается, что Вселенная постоянно расширяется, заставляя тем самым двигаться галактики с огромной скоростью по направлению от центра Вселенной к периферии.

Структура Вселенной

Темная материя – она же пустота, сверхскопления, скопления галактик и туманности – это все последствия Большого взрыва, который положил начало образованию Вселенной. В течение миллиарда лет происходит трансформация ее структуры, меняется форма галактик, так как одни звезды исчезают, поглощенные черными дырами, а другие наоборот, трансформируются в сверхновые, становясь новыми галактическими объектами. Миллиарды лет назад в расположение галактик было совсем другое, чем мы наблюдаем сейчас. Так или иначе, на фоне постоянных астрофизических процессов, происходящих в космосе, можно сделать определенные выводы о том, что наша Вселенная имеет не постоянную структуру. Все космические объекты находятся в постоянном движении, меняя свое положение, размеры и возраст.

Телескоп Хаббл

На сегодняшний день благодаря телескопу Хаббл удалось обнаружить месторасположение наиболее близких к нам галактик, установить их размеры и определить местоположение относительного нашего мира. Стараниями астрономов, математиков и астрофизиков составлена карта Вселенной. Выявлены одиночные галактики, однако в большинстве своем, такие крупные вселенские объекты группируются по несколько десятков в группе. Средний размер галактик в такой группе составляет 1-3 млн. световых лет. Группа, к которой относится наш Млечный Путь, насчитывает 40 галактик. Помимо групп в межгалактическом пространстве имеется огромное количество карликовых галактик. Как правило, такие образования являются спутниками более крупных галактик, как наш Млечный путь, Треугольник или Андромеда.

Состав Вселенной

За группами галактик идут скопления, области космического пространства в которых существует до сотни галактик различных видов, форм и размеров. Скопления имеют колоссальные размеры. Как правило, диаметр такого вселенского образования составляет несколько мегапарсек.

Теория большого взрыва

Самые крупные образования во Вселенной – галактические сверхскопления, которые объединяют группы галактик. Самое известное сверхскопление – Великая Стена Клоуна, объект вселенского масштаба, растянувшийся в длину на 500 млн. световых лет. Толщина этого сверхскопления составляет 15 млн. световых лет.

Тропа «Кьюриосити»

Снимок: NASA MRO

Почти полтора года прошло с тех пор, как марсоход NASA с гордым названием «Любопытство» приземлился на марсианскую поверхность. В июле космическое агентство решило поделиться с общественностью снимком, на котором показан весь путь марсохода. Да что там показан — тропу, которую проехал «Кьюриосити», видно на снимке и без маркеров. Единственная полезная подсказка — бело-синяя точка в правой нижней части фотографии — это сам виновник торжества.

Изображение было сделано многофункциональной автоматической межпланетной станцией Mars Reconnaissance Orbiter с помощью камеры HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), использующей телескоп-рефлектор с диаметром 0,5 метра. Камера снабжает специалистов NASA выдающимися снимками Красной планеты с 2006 года.

Место посадки марсохода «Кьюриосити» обозначено двумя голубыми точками и отличается подпалинами. Оценить расстояние на снимке очень сложно, но агентство по делам космоса уверяет, что ширина колеи составляет 3 метра. Снимок в хорошем разрешении можно посмотреть здесь.

История и формирование

Спиральные галактики наполнены пылью и газом, из-за чего создаются отличные условия для формирования звезд. Считается, что они моложе эллиптических. Можно обнаружить совершенно разные формы. Около 60% из них располагают несколькими рукавами, 10% – двумя, а у 30% нельзя подсчитать, так как со временем они меняли внешний вид.

Знаменитая спиральная галактика раннего типа М104 (Галактика Сомбреро).

Эти галактики от миллиарда до триллиона раз массивнее Солнца. Видимый диск в ширину простирается на 10-300 тысяч световых лет. Наиболее крупная спиральная галактика – NGC 6872, которая вытягивается на 522000 световых лет.

В ранней Вселенной галактики часто сталкивались и контактировали, поэтому форма древних гигантов быстро искажалась. Древнейшая из наблюдаемых спиральных галактик – BX442 (10.7 миллиардов лет). Из-за корреляции между дистанцией и временем, исследователям удается рассмотреть ее лишь через 3 миллиарда лет после Большого Взрыва.

Когда спиральная галактика израсходует весь газ и пыль, то звезды прекращают формироваться, а спиральная форма распадается, и они трансформируются в эллиптические. Посмотрите видео про галактики, чтобы узнать больше о рождении звезд, создании спиралей и рукавов.

Ближайшая к нам галактика

Самая большая галактика

Эволюция галактик

Галактический центр

Спиральные галактики

Вся информация о Галактиках

Млечный Путь в цифрах и фото с Земли

Современные фотографии Млечного Пути подробны и детализированы. Конечно, рассмотреть на любительских снимках что-либо, кроме красоты и отдельных звезд, сложно. Для изучения астрономы используют сверхточные фото, сделанные специальными телескопами с Земли. Они умеют собирать данные и делать снимки в разных спектральных излучениях. Благодаря этому ученые получают более точные данные о расстояниях, массах и звездах. Занимаются данными вопросами целые институты и отделы, в том числе и NASA.

Все данные о космосе, Млечном Пути, чужих галактиках условны и постоянно корректируются. Немного цифр и сведений (не окончательных):

  • внешний вид – спиральная галактика с перемычкой (наличие перемычки было доказано в начале 2000-х гг.). Количество рукавов точно неизвестно (установлено 8);
  • размер: в диаметре достигает 100 тысяч световых лет, в толщину 1000 св. л.;
  • масса равняется 1,5 триллионов масс Солнца;
  • центр – сверхмассивная черная дыра Стрелец А* (масса которой в несколько миллионов раз больше);
  • звезд – 200-400 млрд (даже фото Млечного Пути высокого разрешения не позволяют пока просчитать все объекты);
  • полное вращение совершает за 220-360 млн лет;
  • возраст – не менее 14 млрд лет;
  • скорость 600 км/ч.

Все предположения нуждаются в уточнении, однако пока не изобретен новый вид телескопа, сделать это с Земли невозможно.

Известные примеры

  • Галактика Андромеды  — спиральная галактика с перемычкой в ​​Местной группе
  • Млечный Путь  — спиральная галактика с перемычкой, содержащая нашу Солнечную систему.
  • Галактика  Вертушка — спиральная галактика в созвездии Большой Медведицы.
  • Подсолнечник Галактика
  • Галактика Треугольник  — Спиральная галактика в созвездии Треугольника.
  • Галактика Водоворот  — спиральная галактика грандиозного дизайна в созвездии Камышей Венатичи.
  • Галактика Черный Глаз  — Изолированная спиральная галактика в созвездии Береник Кома
  • Малин 1  — гигантская спиральная галактика с низкой поверхностной яркостью в созвездии Беренис Кома.

Распределение звезд по спиралям

Подобное распределение звезд по спиралям

Звезды в спиралях распределены в радиальных тонких дисках с такими профилями интенсивности, что

я(р)знак равнояе-рчас{\ displaystyle I (R) = I_ {0} e ^ {- R / h}}

с масштабом диска; центральное значение; полезно определить: как размер звездного диска, светимость которого равна
час{\ displaystyle h}я{\ displaystyle I_ {0}}роптзнак равно3.2час{\ displaystyle R_ {opt} = 3,2 ч}

Lтотзнак равно2πячас2{\ displaystyle L_ {tot} = 2 \ pi I_ {0} h ^ {2}}.

Световые профили спиральных галактик по координате не зависят от светимости галактик.
рчас{\ displaystyle R / h}

Таблица характеристик основных видов галактик

Эллиптическая галактика Спиральная галактика Неправильная галактика
Сфероидальный компонент Галактика целиком Есть Очень слаб
Звёздный диск Нет или слабо выражен Основной компонент Основной компонент
Газопылевой диск Нет Есть Есть
Спиральные ветви Нет или только вблизи ядра Есть Нет
Активные ядра Встречаются Встречаются Нет
Процент от общего числа галактик 20% 55% 5%

Спиральные бывают с перемычкой и без. В первом типе центр пересекается плотным баром звезд. А у вторых подобного формирования не наблюдается.

В эллиптических галактиках проживают самые древние звезды и нет достаточного количества пыли и газа, чтобы создать молодые. Могут напоминать по форме круг, овал или же спиральный тип, но без рукавов.

Примерно четверть галактик представляют группу неправильных. Они меньше, чем спиральные и отображают порой причудливые формы. Их можно объяснить появлением новых звезд или же гравитационным контактом с соседней галактикой. Среди неправильных числятся Магеллановы Облака.

Земля на фоне колец Сатурна

Снимок: зонд «Кассини»

И еще одна фотография в исполнении знаменитого зонда — Земля на фоне колец Сатурна. Стоит отметить, что это лишь третий снимок в истории, на котором Земля запечатлена из внешней части Солнечной системы – она представляет собой маленькую голубую точку. Первые два изображения были сделаны выведенной на орбиту Меркурия межпланетной станцией «Мессенджер» и зондом «Вояджер-1». Параллель «маленькой голубой точки» очевидна: снимок, который прислал «Вояджер-1» в свое время (pale blue dot) потряс земное сообщество наблюдателей.

Чем дальше от Земли, тем меньшей точкой представлена родина человека. С этим согласна и Линда Спилкер, участник проекта «Кассини» и сотрудник Лаборатории реактивного движения NASA. Она также отметила, что данное изображение в очередной раз напоминает человечеству о том, насколько маленькой является Земля в просторах неизведанного космоса, а также свидетельствует об изобретательности жителей данной крошечной планеты, являющихся создателями данных космических кораблей, которым под силу совершать открытия данного рода.

Космические семьи

Как звёзды внутри галактик, сами галактики тоже объединяются в крупные образования — галактические скопления. Галактики удерживает вместе гравитация, образуя единую систему. Скопления бывают двух видов. Регулярные состоят из эллиптических и спиральных галактик, причём в центре скопления располагаются гигантские эллиптические галактики. Такие скопления имеют сферическую форму. У иррегулярных же нет строгой формы, в них меньше галактик, а большинство из них спиральные.

Местная группа, в которую входит наш Млечный Путь, состоит из более пяти десятков галактик, и эта цифра постоянно увеличивается по мере того, как учёные открывают новые. В свою очередь, Местная группа — часть Местного Сверхскопления Девы. Другие ближайшие к нам сверхскопления носят названия Гидры-Центавра, Волосы Вероники, Рыбы-Персея, Павлина-Индейца, Феникса, Змееносца, Геркулеса, Льва, Скульптора и Шепли.

Великолепная пятёрка — квинтет Стефана (NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team)

Долгое время считалось, что сверхскопления — самые крупные структурные образования во Вселенной. Однако недавние исследования показали, что они лишь часть комплекса галактических суперкластеров — нитей, или филаментов. Помимо нитей, учёные также обнаружили войды — свободное от галактик и звёзд пространство невероятных размеров. Вероятнее всего, войды состоят из тёмной материи и протогалактических облаков.

Нити образуют «великие стены» — относительно плоские структуры, окружённые войдами. Наиболее крупные из которых — Великая стена Геркулес — Северная Корона, Великая стена Слоуна и Великая стена CfA2. Первая пока самая крупная из известных: её протяжённость — 10 миллиардов световых лет, а до её обнаружения в 2013 году таковой считалась Великая стена Слоуна, размер которой гораздо меньше — около миллиарда световых лет.

Найди своё сверхскопление! (Фото: Andrew Z. Colvin)

Ещё одна крупномасштабная структура Вселенной — Громадная группа квазаров (астрономы, кажется, не очень утруждаются, придумывая названия), она же Huge-LQG или U1.27, расположенная в созвездии Льва. Это вторая по величине космическая суперструктура размером 4 миллиарда световых лет.

Кстати, если посмотреть на иллюстрации галактических филаментов, то можно заметить, что они чрезвычайно напоминают сеть нейронов. Впрочем, этому наверняка есть некое не слишком эзотерическое объяснение. Возможно, это просто наиболее удобная форма объединения и взаимодействия для простейших элементов.

Всё, что не светится — тёмная материя

Остаётся только наблюдать

Человечество явно не сможет в ближайшее время покинуть Солнечную систему и поглядеть на отдалённые звёздные тела вживую. Однако и в таких условиях учёные не унывают, а исследуют отдалённые уголки Вселенной, что называется, не сходя с места. В этом им помогают телескопы. Учитывая, что космические объекты производят самые разнообразные виды излучения, наиболее полная картина формируется, если «наложить» друг на друга несколько типов данных — например, снимок в видимом спектре, инфракрасном, рентгеновском, ультрафиолетовом и гамма-излучении.

Галактики предпочитают инфракрасный фильтр

Исследования Вселенной лучше всего проводить, находясь за пределами Земли, поскольку её атмосфера не пропускает многие виды космического излучения. Крупнейшая и известнейшая обсерватория на орбите — телескоп «Хаббл», совместный проект NASA и Европейского космического агентства. «Хаббл» позволяет делать фотографии потрясающей чёткости, поскольку его снимки не подвергаются искажениям атмосферы, что делает его разрешающую способность в 7-10 раз выше аналогов. Совсем недавно телескопу удалось сфотографировать галактики, сформировавшиеся в первый миллиард лет после Большого Взрыва.

Пожалуй, у «Хаббла» самые крутые фото в «Инстаграме» (Фото: NASA, ESA)

Чтобы запечатлеть не только видимое излучение, но и то, что скрывается за облаками газа и пыли, нужны инфракрасные телескопы. На сегодняшний день самый большой из них — 4,1-метровый VISTA Европейской южной обсерватории, который находится в Чили и использует для широкоугольной съёмки неба 3-тонную камеру.

VISTA, самый высокорасположенный наземный телескоп (Фото: ESO)

Кстати, «Хаббл» на околоземном посту тоже сменит инфракрасный телескоп — «Джеймс Уэбб», чья отличительная особенность — зеркала в три раза больше, чем у предшественника (6,5 метра в диаметре). Планируется, что это произойдёт в 2021 году, а ещё через десять лет Европейское космическое агентство планирует запустить в космос крупнейший в истории рентгеновский телескоп-спутник «Афина». Благодаря таким устройствам были открыты двойные звёзды, пульсары и активные ядра галактик, а вот планеты, к примеру, с их помощью не увидеть — в рентгеновских лучах космос выглядит иначе, чем в оптическом диапазоне.

Ядро Туманности Андромеды в инфракрасных лучах (фото: S. Murray, M. Garcia, et al., Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (USRA) NASA Technical Rep.: Jay Norris)

Кстати, бывают телескопы и вполне естественного происхождения, и астрономы с большим удовольствием ими пользуются. Речь идёт об упоминавшихся выше гравитационных линзах, которые, к слову, намного мощнее любого из созданных человеком телескопов и при этом совершенно бесплатные. Такая линза усиливает яркость и увеличивает отдалённые тусклые объекты. Объединив усилия природного телескопа, например, с «Хабблом», можно получить невероятные результаты.

Гравитационная линза отклоняет свет, исходящий от далёкого объекта за нею, благодаря чему мы можем увидеть этот объект

Карта небесных угроз Земли

NASA

Космическое агентство NASA пристально наблюдает и тщательно классифицирует все потенциально опасные объекты, которые могут угрожать, в большей или меньшей мере, Земле и существованию человечества. В настоящее время в каталоге ПОО уже 1397 объектов, и он постоянно обновляется и пополняется (хотя и не так быстро, как раньше).

В августе NASA составило карту траектории движения всех потенциально опасных для Земли тел, за которыми ведется наблюдение. Теперь мы не профукаем тот самый эпический момент, но сколько от этого будет радости — сложно сказать. Если расстояние одного из таких объектов до нашей Земли составляет менее 7,4 миллиона километров и при этом его размер в поперечнике составляет более 100 метров — будьте уверены, что NASA за ним постоянно следит.

Галактика Млечный Путь: открытие и первые фото

Ученые, наблюдающие за звездами с Земли, еще в XVIII веке вывели закономерность – все небесные объекты вращаются вокруг более крупных: спутники вокруг планет, планеты вокруг Солнца. Поэтому было высказано предположение, что и Солнечная система входит в состав более крупной системы и вращается вокруг абстрактного центра.

Млечный Путь с Земли выглядит как красивый бледный пояс на ночном небе. Галилео Галилей, затем Иммануил Кант предположили, что наша звездная система является частью огромного скопления звезд. Исследования показали: больше всего видимых звезд находится в районе Млечного Пути, дальше него светящиеся объекты обнаруживаются с трудом. Также было сделано предположение, что видимые туманности на небе – соседние галактики (скопления).

Астроном Уильям Гершель (известен открытием Урана) подтвердил и доказал, что практически все видимые на небе объекты – это часть огромной Галактики (от греческого «галактикос» ­­­­­­­– «молочный»). Фото Млечного Пути с Земли, а также ряда отдельных туманностей (являющихся тоже галактиками) отображают лишь малую часть видимой Вселенной.

Позднее обнаружилось, что Солнце находится очень далеко от центра нашего скопления звезд и вращается вокруг него. А сама Галактика на приличной скорости летит куда-то сквозь пространство.

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.

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.

Галактика эллиптической формы. Credit: referatwork.ru.

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.

Спиральная галактика NGC 3521. Credit: kentbiggs.com.

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:

  1. Irr I — системы, чья структура угадывается, но недостаточно, чтобы их можно было отнести к одному из типов, выделенных Хабблом.
  1. Irr II — системы, пережившие столкновение в прошлом или переживающие гравитационное взаимодействие сейчас.
  2. Карликовые неправильные — галактики, которые характеризуются минимальной светимостью.

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.

Карликовые неправильные БМО и ММО. Credit: cyberway.golos.io.

Современные исследования стали возможны после запуска телескопа «Хаббл». В 2006 г. стало известно, что период вращения БМО составляет 250 млн лет.

У неправильных галактик нет ядра. Credit: w-dog.ru.

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.

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.

Центавр А — галактика с полярными кольцами. Credit: pbs.twimg.com.

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.

Искаженная структура у пекулярных галактик. Credit: naked-science.ru.

Мир-кольцо

(Фото: NASA)

Привыкшие к строгому учёту и классификации астрономы долго недоумевали, когда обнаружили в созвездии Змеи образование Объект Хога. Дело в том, что у этой галактики в центре есть ядро из старых жёлтых звёзд, вокруг которого располагается кольцо абсолютно правильной формы из молодых голубых звёзд. Исследователи сперва предположили, что эти две части не связаны между собой, но потом придумали для объекта Хога отдельный класс кольцевых галактик. В котором он, кстати, не единственный представитель — если присмотреться, то на фото можно рассмотреть вдалеке ещё одну точно такую же галактику.