Типы галактик: классификация и основные характеристики

Последствия столкновения галактик

В процессе взаимодействия галактик меняется не только их форма, но и происходят разнообразные перемещения облаков газа и пыли. А это — огромный объем вещества: например, в спиральных системах его количество составляет до 20 процентов их видимой массы. Впоследствии, уплотняясь под воздействием приливных сил, эта облака формируют новые звезды. А поскольку процесс появления молодых небесных тел идет очень быстро, то и светимость галактик за немногие миллионы лет многократно увеличивается.

Таким образом, можно уверенно говорить, что космические столкновения не уничтожают обитателей неба, а, наоборот, способствуют появлению молодых звезд и галактик. То есть по сути, омолаживают космос.

С помощью современных средств наблюдения в «Антенных» галактиках ученые даже смогли увидеть детали появления звездных скоплений.

«Число шаровидных звездных скоплений, увиденных нами, было поразительным, — резюмировал полученные результаты американский астроном Брад Уитморе. — До сих пор мы думали, что шаровые скопления как в нашей, так и в других галактиках, состоят из старых звезд. Оказывается, не всегда так. Понимание такого факта должно изменить нашу точку зрения на поздние фазы развития звезд, а также повлиять на определение времени различных небесных событий».

Основываясь на полученных данных, ученые могут делать важный для астрономии вывод, что столкновения галактик — один из значимых факторов в жизни космоса. При этом в прошлом взаимодействующих галактик было гораздо больше, чем в настоящее время. И связано это, вероятнее всего, с тем, что раньше сама Вселенная была гораздо меньше, а значит, звезды находились на более близких расстояниях одна от другой. Следовательно, они и ударялись или соприкасались намного чаще.

Кстати, изучая результаты взаимодействия звездных систем, ученые установили, что удаленные от нас на миллиарды световых лет галактические скопления составлены преимущественно из спиральных галактик, которые, вероятно, являются самыми древними во Вселенной. А вот скопления, расположенные на меньшем от нас удалении, представлены в основном эллиптическими галактиками. Причем некоторые из них являются космическими гигантами. А стали они таковыми скорее всего потому, что в ходе своего развития за миллиарды лет «проглотили» дюжины других галактик.

Галактика туманность Андромеды сейчас приближается к нам на скорости 300 км в секунду. Пока не так уж и быстро, по космическим меркам

Но не только о прошлом могут рассказать следы, оставленные на «теле» галактик во время былых соударений. Так, «Антенные» галактики могут помочь заглянуть в далекое будущее: например, «показать», что может случиться в отдаленной перспективе с Млечным Путем.

Сейчас навстречу друг другу несутся два громадных звездных острова: наша звездная система и туманность Андромеды. В настоящее время их разделяет, казалось бы, невероятно большое расстояние в 2,9 миллиона световых лет. Но и скорость их сближения тоже огромна — 300 километров в секунду.

В конце концов через три миллиарда лет эти две системы, вероятнее всего, окажутся рядом друг с другом. А вот о том, что произойдет в результате этого сближения, можно только гадать. Возможно, последует сильнейшее столкновение, а возможно, галактики пролетят рядом друг с другом.

Но даже если галактики не столкнутся, а всего лишь разминутся на близком расстоянии, взаимное притяжение заставит их изменить свои траектории. Есть также вероятность, что затем они сольются и дадут жизнь новой эллиптической системе.

А произойдет это тогда, когда наше Солнце превратится в умирающую звезду. Но в это время на небосводе над мертвой Землей будут уже гореть яркие огни светил во вновь рожденных звездных шаровых скоплениях.

Что означает слово «галактика»?

Слово «галактика» пришло к нам из греческого языка, от слова «галактикос», означающего «млечный». Оно обозначает гигантское звездное скопление, имеющее спиральную форму. К нему принадлежит наше Солнце. Его мы называем Млечный Путь.

Кстати, нашу галактику с Земли можно увидеть на небе в виде вытянутой полосы, усыпанной звездами. Но на самом деле она имеет форму диска с несколькими закрученными спиральными рукавами.

На небе можно рассмотреть и другие галактики, но отличить их от звезд и разглядеть подробнее эти скопления звезд для человека доступно только с помощью мощных телескопов.

В древности Млечный Путь считался нашими предками священным: хотя у каждого народа о нем имелись свои легенды и мифы, тем не менее, практически все признавали его исключительную важность в картине мироздания. Состав галактики

Состав галактики

Сегодня немногие знают, что новогодняя елка – это отображение в нашей действительности Мирового Древа. Его стволом, по представлениям предков, являлся Млечный Путь.

7.2.1. Многообразие галактик window.top.document.title = «7.2.1. Многообразие галактик»;

Галактики – это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд. Наша Галактика – Млечный Путь – также достаточно велика: ее масса равняется приблизительно двумстам миллиардам масс Солнца. Самые маленькие галактики содержат в миллион раз меньше звезд. Абсолютная звездная величина самых ярких сверхгигантских галактик M = –24, у карликовых галактик M = –15, самые слабые из карликовых галактик имеют абсолютную звездную величину M = –6. У туманности Андромеды абсолютная звездная величина M = –20,3, у нашей Галактики M = –19.

Массу галактики можно оценить по вращению ее частей. Если предположить, что вращение идет по окружности, а вся масса галактики сосредоточена в центре, то сравнивая центростремительную и гравитационную силы, получим

Отсюда масса галактики равна

Расстояние до галактики можно определить следующими способами:

методом цефеид;
методом новых и сверхновых звезд. Метод основан на наблюдении видимой звездной величины новой или сверхновой звезды и сравнении с абсолютными величинами. Для новой звезды, у которой блеск уменьшился на 3m за 12 дней, M = –9, для сверхновой I типа M = –19, для сверхновой II типа M = –16;
методом сравнения областей ионизированного водорода H II.

Предполагают, что современные галактики образуются в результате слияния и объединения своеобразных строительных блоков из звезд, газа и пыли. По одной из гипотез галактики образуются слиянием таких блоков из BCG-галактик, из гигантских сверхскоплений, меньших по количеству звезд и размерам, чем обычные галактики, но больших, чем обычные скопления. Космическим телескопом им. Хаббла обнаружены большие концентрации таких галактик на далеких расстояниях (то есть в ранней Вселенной, через 1—3 миллиарда лет после Большого Взрыва). Спектральные наблюдения на десятиметровом телескопе им. Кека на Гавайских островах также позволили доказать, что галактики формируются из более мелких скоплений (блоков).

Многообразие форм галактик поражает.

Рисунок 7.2.1.1.Эллиптическая галактика M87 в созвездии Девы

Рисунок 7.2.1.2.Спиральная галактика M31 (Туманность Андромеды) входит вместе с Млечным Путем в Местную группу. По-видимому, наша Галактика выглядит также

Рисунок 7.2.1.3.Галактика M100 – большая спиральная галактика в скоплении Девы, похожая на Млечный Путь. Свет, который мы видим сейчас, был «испущен», еще когда динозавры населяли Землю. На фотографии центральная часть галактики

Рисунок 7.2.1.4.Пересеченная спиральная галактика NGC1365

Рисунок 7.2.1.5.Неправильная галактика M82 в созвездии Большой Медведицы

В 1784 году французский астроном Шарль Мессье составил первый каталог из 108 туманных объектов, доступных для наблюдений на инструментах того времени. Только 11 объектов из этого каталога оказались газовыми туманностями, остальные – шаровыми и рассеянными скоплениями и галактиками. И тем не менее только в двадцатых годах XX века американский астроном Эдвин Хаббл, наблюдая за цефеидами в туманности Андромеды, пришел к выводу, что она внегалактический объект, и доказал существование галактик.

Многочисленные наблюдения позволили Хабблу разделить галактики на эллиптические (Е), спиральные (S) и неправильные (Ir).

Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы, но и свойства входящих в них звезд: Е-галактики состоят из очень старых звезд, в Ir-галактиках основной вклад в излучение дают звезды, существенно моложе Солнца, а в S-галактиках характер спектра выдает присутствие звезд всех возрастов.

Рисунок 7.2.1.6.Морфологические типы галактик

Структура Вселенной и ее размеры

На протяжении многих тысячелетий человечество считало, что Вселенная вечна и неизменна. Данная теория господствовала во всем в мире вплоть до начала ХХ столетия. Колоссальный переворот в науке о космическом пространстве произошел в 20-е годы прошлого века, благодаря таким ученым как Эйнштейн, Фридман и Хаббл. Именно они выдвинули предположения и доказали, что Вселенная – это целая система, которая живет своей жизнью и способна изменяться во времени, то есть расширяться или сжиматься.

В структуре Вселенной выделяют несколько уровней организации, каждый из которых отличается масштабом объектов:

Практически все космические тела в необъятной Вселенной формируют группы. Звезды группируются парами или входят в звездные скопления. В таких скоплениях могут содержаться десятки или даже сотни таких светил. Исключением считается Солнце, так как у него нет «двойника».

Двойная звезда Источник

Следующий уровень – галактики. Они бывают неправильной, линзовидной, спиральной и эллиптической формы. Вот только почему существует такая классификация, ученые еще не нашли ответ. В пределах одного галактического пространства есть черные дыры, межзвездный газ, темная материя, двойные звезды, пыль, электромагнитное излучение. Астрономы предполагают, что во Вселенной существуют сотни миллионов галактик.

Спиральная Галактика

Небольшое скопление галактик формируют Местную группу. Данный уровень организации считается одной из самых крупных и устойчивых структур. Все объекты в системе скопления галактик удерживаются гравитационной силой и еще каким-то фактором. Что это за фактор ученые пока не знают, но уверенны, что одной лишь силы гравитации для поддержания стабильности недостаточно. Скопление, в которое входит Млечный путь, Треугольник и Андромеда, включает еще 31 галактическую систему.

Скопление галактик в Персее Источник

Сверхскопление галактик – в составе такой структуры десятки или даже сотни галактических систем или их скоплений. Гравитационные силы здесь уже не такие сильные, поэтому сверхскопления движутся вместе с расширяющейся Вселенной.

Сверхскопление Волопаса Источник

На последнем уровне во Вселенной находятся ячейки, или пузыри. Их границы образуют сверхскопления галактик. Между этими структурами расположены пустотные области, которые получили название войды. Изучение войд, как и самых отдаленных частей Вселенной, происходит с помощью современных телескопов, одним из которых является телескоп Хаббла. В течение длительного времени, астрономы наблюдают за процессами, происходящими в космосе, изучают скопления и расположение звезд, после чего делаются определенные расчеты, строятся модели Вселенной, звездные карты и т.д.

Войд Волопаса Источник

Все структуры Вселенной являются уникальными и таинственными. Человечество уже гораздо лучше понимает, как устроено космическое пространство. Но с каждым новым открытием у ученых появляются и новые вопросы, ответы на которое порой не так легко найти.

Изучая размеры Вселенной, астрономы могут говорить только о ее видимой части, которую научно называют Метагалактикой. Чем больше сведений и знаний ученые получают о ней, тем больше становятся ее границы, причем они расширяются абсолютно во всех направлениях. Это говорит о сферической форме Вселенной.

Принято считать, что возраст Вселенной составляет 13,8 млрд. лет. Именно столько времени прошло с момента Большого Взрыва. Однако это только предположения, полученные в результате многолетней работы специалистов. Они основаны на наблюдениях и расчетах, но утверждать со 100% уверенностью, что Взрыв действительно был, нельзя. На сегодняшний день теория Большого Взрыва является общепринятой, так как именно она объясняет многие процессы, происходящие в космическом пространстве.Учитывая скорость света, ученые предполагают, что размеры Вселенной составляют также 13,8 млрд. световых лет. Скорей всего эта цифра не совсем точная, так как с момента зарождения пространство Вселенной все время расширяется. Некоторая его часть движется со сверхсветовой скоростью, из-за чего многие объекты навсегда останутся вне зоны видимости человека.

Математическая модель Вселенной Источник

Звезда кластеры

Звезды не появляются в изоляции, судьба, формируя группы, что мы называем «кластеры». Кластер звезд, это группа связанных звезд, удерживаемых вместе эффект гравитации. Звёздных скопления делятся на две группы: кластеры, которые не имеют определенную форму, и шаровых скоплений, которые являются сферические или почти сферически. Открыть образуются несколько сотен молодых звёзд, в то время как шаровых скоплений содержат более чем в тысячу раз эту сумму и вообще очень старых звезд. Шаровых скоплений формируют гало вокруг нашей галактики Млечного пути, в то время как под открытым небом расположены в спиральн рукоятки. Рассеянные скопления гораздо более многочисленны, чем шаровых: около 1000 в нашей галактике известно, пока есть только 140 шаровидные.

Рассеянные скопления

Два наиболее известных открытых кластеров являются Плеяд и Hiadas, оба наблюдаемых невооруженным глазом в созвездии Тельца. Hiadas кластер находится около 150 световых лет от земли и имеет диаметр около 15 световых лет. Кластер Плеяды имеет аналогичные диаметр, но около 400 световых лет, поэтому он меньше. Рассеянные скопления формируются из облака газа и пыли в руках спиральной галактики. Наиболее густая регионов контракт под собственной гравитации, рождая отдельных звезд. Туманность Ориона — примером региона, что звезды все еще формируются. Группа старых звезд, «Орион трапеции» расположен в центре туманности. Туманность содержит достаточно газа сформировать сотни звезд того же типа. Упоминается как «Ассоциация» для группировки звезд как кучи, но распространяется на одну большую площадь. Часто являются кластеры открытым внутри ассоциации, в районах, где плотность газа, из которого была создана Ассоциация больше. Члены кластера рождаются вместе и продолжать двигаться вместе через пространство. Это служит, чтобы найти их расстояния. Путем измерения движения звёзд вдоль линии зрения и через линии визирования, можно вычислить разрыв, который отделяет их от солнечной системы. Этот метод известен как метод движущихся кластера.

Шаровые скопления

Омега Центавра и 47 Тукана, оба наблюдаемых невооруженным глазом из Южного полушария два ярких шаровых скоплений. Шаровое скопление самых замечательных в северном полушарии это M13, в созвездии Геркулеса, также наблюдать невооруженным глазом. На фото показана Шаровое скопление NGC 6388. В шаровых скоплений концентрация звёзд в середине может быть 100,000 раз выше, чем в регионе занимаемой нами, и наземные точки зрения может показаться звезд объединить между собой. Шаровые скопления содержат некоторые из старых звезд Млечного пути, с 10 000 миллионов лет, вдвое больше, чем солнце. Возраст кластера вычисляется путем класть его звёзд в Герцшпрунга — Рассела. Как скорость эволюции звезды зависит от ее массы, точка, в которой звезда начинает оставить главной последовательности, чтобы стать гигантом, показывает возраст кластера. Шаровых скоплений были сформированы, когда рушится огромное облако пыли и газа, которые привели к нашей галактики. Как солнце в наружной области галактики, большинство кластеров является одной половины неба к центру галактики.

Типы туманностей

Одним из наиболее примечательных аспектов туманностей является его разнообразие форм и структур. Благодаря современной телескопы и использования компьютеров были в состоянии быть подробные цифровые фотографии, которые, через подходящего программного обеспечения может быть цветной для впечатляющих образов.

Планетарные туманности

Планетарные туманности похожи на планеты, когда они наблюдаются через телескоп. В действительности они являются слои материала, которые отделены от звезды эволюционировали от средств массовой информации, происходит от красного гиганта к белому карлику. Туманность Кольцо, в созвездии Лира, — типичная планета, которая имеет период вращения 132.900 лет и массой около 14 раз больше массы Солнца. Тысячи планет были обнаружены в Млечном пути. Наиболее впечатляющим, но меньше число, являются остатки сверхновых, cuta наиболее значимых представитель является туманность краба, в Тельце, который исчезает со скоростью 0,4% в год. Такие туманности являются интенсивными radiofuentes, из-за взрыва, который сформировал их и losrestos пульсаров в том, что стали звездами.

Объекты Хербига-Аро (HH объекты)

Объекты Хербига-Аро, которые обязаны их имя мексиканский астроном Guillermo Haro и американский Джордж Хербиг, являются небольшие яркие туманности, которые находятся в очень плотных межзвездных облаков Они, вероятно, производят струи газа, изгнаны звезд в формировании. Молекулярные облака являются, Кроме того, чрезвычайно большой, многие световых лет широкое, с неопределенным профилем и дим и Мисти внешний вид. Объектов Хербига-Аро могут быть изучены в инфракрасном диапазоне. Эти объекты различаются по размеру и яркость в течение нескольких лет. Они являются областями активного звездообразования. Считается, что эти туманности соответствуют потоков высокоскоростной газа выбрасывается молодых звезд хит межзвездных облаков. Изучение объектов Хербига-Аро помогает понять детали как образуются звезды.

Структура

Ядро. Обычно подразумеваются активные ядра в самом центре. В ядрах галактик живут огромные чёрные дыры.
Диск. В этом тонком слое сконцентрировано наибольшее количество галактических объектов (звезд, газа, пыли).
Балдж. Это яркая внутренняя часть в центре. Буквально означает «вздутие».
Гало. Это название внешнего сфероидального компонента. Между ним и балджем нет чёткой границы.
Спиральный рукав. Представляет собой плотную структуру, в состав которой входят молодые звёзды и межзвёздный газ.
Бар. Перемычка в виде плотного вытянутого образования. Состоит из межзвёздного газа и звёзд.

Класс и общее строение

Наша галактика — это типичная спиральная галактика с перемычкой SBbc. Сейчас считается, что спиральные галактики составляют 55% всех галактик во Вселенной. А галактики с перемычкой — самый распространенный подтип — две трети всех спиральных галактик. «Звездные острова» спиральной перемычки ученые считают довольно молодым типом галактик. Со временем, когда ресурсы галактики закончатся, полоса исчезнет.

Снимок центра Млечного Пути

А в чем суть этого свитера и как он выглядит? Давайте быстро посмотрим, как устроен наш Млечный Путь. Потому что его составные части — единственное, в чем астрономы более или менее уверены в отношении галактик.

Вы уже точно знаете, что внутри Млечного Пути есть ядро: центральная часть галактики, концентрация ее массы, вокруг которой расположены все остальные части «звездного острова». В Млечном Пути он состоит из скопления звезд и пылевых облаков, которые с высокой скоростью движутся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец A *. Ядро нашей галактики относится к активным, поскольку выделяет больше энергии, чем сумма всех составляющих ее звезд.
Затем идет выпуклость (от англ. Bulge, bulge) — сферическая объемная оболочка центра Млечного Пути. Он состоит из больших звезд-гигантов, старых звезд и раскаленных газов, которые вращаются вокруг ядра с невероятной скоростью. Выпуклость — самая концентрированная и яркая часть не только нашей, но и любой другой галактики. Но мы его почти не видим, потому что он закрыт для нас рукавами Млечного Пути и своей облачной оболочкой.

Центр, выпуклость и нимб

По обе стороны от выпуклости находится мост, мост, к которому прикреплены галактические рукава Млечного Пути. Часто он не выделяется как отдельная составляющая: без рукавов на заднем плане выпуклость сливается с перемычкой, оставляя лишь небольшое утолщение в центре. Коффердам можно сравнить с людным и бурным руслом реки. Здесь постоянно закачиваются потоки галактического газа и пыли, что приводит к активному образованию звезд.
Два главных рукава спирали Млечного Пути — рукава Щита-Кентавра и Персея — раскручиваются от краев переборки. Свое название они получили от совпадающих с ними созвездий земного неба. Есть как минимум 5 других ветвей меньшего размера, которые отходят параллельно основной. Однако они являются лишь частью галактического диска, тонкого слоя галактики, где сосредоточена большая часть видимой материи. Толщина диска Млечного Пути составляет 2000 световых лет, что довольно мало по сравнению с 180000 SL в диаметре.

Интересный факт. Рукава — очень необычная конструкция. Когда газ и пыль сохраняют свою спиральную форму и вращаются вместе с галактикой, звезды полностью независимы: они оставляют свои «родительские» рукава и улетают к другим. Есть только небольшое пространство, где движение звезд и рукавов синхронно: наше Солнце находится в этом секторе. Астрономы считают, что именно пребывание в таком спокойном месте позволило жизни на Земле сформироваться. Столкновения с галактическими пылевыми облаками и тесный контакт с другими звездами серьезно повлияют на солнечную планетную систему.

Галактические рукава и невидимая область Млечного Пути

Остальная часть галактики — ореол. Никто не знает, как далеко это зайдет и где кончится. Гало в основном заполнено темной материей, которую нелегко обнаружить. Однако он также содержит видимые части. В астрономии их называют сфероидальной составляющей Млечного Пути. Это те светила и видимые газовые облака, которые не входят в звездный диск, например шаровые скопления. Содержащиеся в них светила сбиты очень близко: в них в 700-7000 раз больше звезд на парсековый куб!

Шаровые скопления звезд движутся по вытянутым орбитам вокруг Млечного Пути и не соприкасаются с его диском из газа и пыли, «заправочной станцией» звездообразования. Следовательно, у них почти нет газа, и все звезды примерно одного поколения. Но есть кластеры, которые выходят за рамки этого правила. Они очень плотные, их масса достигает миллионов масс Солнца и состоят из звезд разного возраста.

Спутники Млечного Пути

Тайна происхождения столь необычных объектов оказалась простой: это остатки ядер тех галактик, которые в прошлом поглотил Млечный Путь. Невероятно, но это «кости» бывших спутников, составляющих около четверти всех шаровых звездных скоплений в нашей галактике.

Активные галактики

Это тип галактики, излучающий больше энергии, чем обычная. Млечный Путь считается стабильным. По сравнению с ним, активные выделяют в 100 раз больше энергии. Это происходит из-за взрывов в ядре. Энергия высвобождается в виде радиоволн. Есть несколько разновидностей таких галактик.

Типичный вид Сейфертовской галактики — спиральная галактика NGC 1566

Сейфертовские галактики напоминают спиральные с чрезвычайно активным ядром. Больше всего интереса вызывают квазары, потому что за 1 секунду способны выплеснуть столько энергии, сколько Солнце производит за все свое существование. Они напоминают звезды и считаются наиболее энергичными объектами. Многие полагают, что квазары выступают активными ядрами далеких галактик на ранних эволюционных стадиях. Свет движется к нам миллиарды лет и может поступать даже с самого начала Вселенной.

Как же узнали о нашей галактике? Древние люди наблюдали в небе светлую полосу и назвали ее Млечным Путем. В конце 1500-х гг. Галилео Галилей впервые посмотрел на звезды в телескоп и понял, что эта полоса представлена множеством отдельных объектов. В 1755 году Иммануил Кант предположил, что наша галактика – линзовидная звездная группа и во Вселенной еще много таких.

Проходили годы и ученые знакомились с галактикой ближе, но все еще ставили Солнце в ее центре. В 1918 году все изменилось, когда Харлоу Шепли понял, что мы находимся на периферии галактики.

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.

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.

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.