Галактики. Види галактик у всесвіті

Багато факти, відомі сьогодні, здаються такими знайомими і звичними, що важко уявити, як раніше жили без них. Однак наукові істини в більшості своїй виникли не на зорі людства. Багато в чому це стосується пізнань про космічному просторі. Види туманностей, галактик, зірок сьогодні відомі майже кожному. Тим часом шлях до сучасного розуміння будови Всесвіту був досить тривалим. Люди далеко не відразу усвідомили, що планета - частина Сонячної системи, а вона - Галактики. Види галактик стали вивчатися в астрономії ще пізніше, коли прийшло розуміння, що Чумацький шлях не самотній і їм Всесвіт не обмежується. Основоположником класифікації, як і взагалі пізнання космосу поза «молочної дороги», став Едвін Хаббл. Завдяки його дослідженням сьогодні ми дуже багато чого знаємо про галактиках.

Види галактик у Всесвіті

Хаббл вивчав туманності і довів, що багато з них є формуваннями, схожими з Чумацьким шляхом. На основі зібраного матеріалу він описав, який вигляд має галактика і які типи подібних космічних об'єктів існують. Хаббл виміряв відстані до деяких з них і запропонував свою класифікацію. Їй вчені користуються і сьогодні.

Всі безліч систем у Всесвіті він розділив на 3 види: галактики еліптичні, спіралеподібні і неправильні. Кожен тип активно вивчається астрономами усього світу.

Шматочок Всесвіту, де розташована Земля, Чумацький шлях, відноситься до типу «спіралеподібні галактики». Види галактик виділяються на основі відмінностей їх форм, що впливають на певні властивості об'єктів.

Спіралеподібні

Види галактик поширені по Всесвіту не однаково. За сучасними даними частіше інших зустрічаються спіралеподібні. Крім Чумацького шляху до цього типу належить Туманність Андромеди (М31) і галактика в сузір'ї Трикутника (М33). Подібні об'єкти мають легко впізнаване будову. Якщо подивитися з боку, як виглядає така галактика, вид зверху буде нагадувати розходяться по воді концентричні кола. Від сферичного центрального потовщення, званого балджем, розходяться спіральні рукави. Число таких відгалужень буває різним - від 2 до 10. Весь диск зі спіральними рукавами знаходиться всередині розрідженого хмари зірок, яке в астрономії називається «гало». Ядро ж галактики являє собою скупчення світил.

Підтипи

В астрономії для позначення спіралеподібних галактик використовується буква S. Їх ділять на типи залежно від структурної оформленості рукавів і особливостей загальної форми:

• галактика Sa: рукава туго закручені, гладкі і неоформлені, балдж яскравий і протяжний;

• галактика Sb: рукави потужні, чіткі, балдж менш виражений;

• галактика Sc: рукави добре розвинені, являють собою клоччасту структуру, балдж проглядається погано.

Крім того, деякі спіральні системи володіють центральної практично прямий перемичкою (її називають «бар»). У позначення галактики в цьому випадку додається літера B (Sba або Sbc).

Формування

Освіта спіралеподібних галактик, судячи з усього, схоже з появою хвиль від удару каменя по поверхні води. До виникнення рукавів, на думку вчених, привів якийсь поштовх. Самі спіральні відгалуження являють собою хвилі підвищеної щільності речовини. Природа поштовху може бути різною, один з варіантів - переміщення в центральній масі зірок.

Спіральні відгалуження - це молоді зірки і нейтральний газ (основний елемент - водень). Вони полягають у площині обертання галактики, тому вона нагадує сплющений диск. Освіта молодих зірок можливо і в центрі таких систем.

Найближча сусідка

Туманність Андромеди - спіралеподібна галактика: вид зверху на неї виявляє декілька рукавів, що виходять з загального центру. Із Землі неозброєним оком її можна побачити як розмите туманне пляма. За своїми розмірами сусідка нашої галактики кілька перевершує її: 130000 світлових років в діаметрі.

Туманність Андромеди хоча і найближча до Чумацького шляху галактика, а відстань до неї величезне. Свєту для того, щоб подолати його, потрібно два мільйони років. Цей факт добре пояснює, чому польоти до сусідній галактиці поки можливі тільки у фантастичних книгах і фільмах.

Еліптичні системи

Розглянемо тепер інші види галактик. Фото еліптичної системи добре демонструє її відмінність від спіралеподібного побратима. У такої галактики немає рукавів. Вона схожа на еліпс. Подібні системи можуть бути стислими різною мірою, являти собою щось на зразок лінзи або ж кулі. У таких галактиках практично не зустрічається холодний газ. Найбільш значні представники цього типу заповнені розрідженим гарячим газом, температура якого досягає мільйона градусів і вище.

Відмінна риса багатьох еліптичних галактик - червонуватий відтінок. Довгий час астрономи вважали це ознакою давнину таких систем. Вважалося, що вони в основному складаються зі старих зірок. Проте дослідження останніх десятиліть показали помилковість цього припущення.

Освіта

Довгий час побутувала ще одна гіпотеза, пов'язана з еліптичними галактиками. Вони вважалися найпершими з виниклих, сформованими незабаром після Великого вибуху. Сьогодні ця теорія вважається застарілою. Великий внесок у її спростування внесли німецькі астрономи Алар і Юрій Тумр, а також американський вчений Франсуа Швайцер. Їх дослідження та відкриття останніх років підтверджують істинність іншої гіпотези, ієрархічної моделі розвитку. Згідно їй більші структури формувалися з досить невеликих, тобто галактики утворилися далеко не відразу. Їхній появі передувало утворення зоряних скупчень.

Еліптичні системи по сучасними уявленнями сформувалися з спіралеподібних в результаті злиття рукавів. Одне з підтверджень цього - велика кількість «закручених» галактик, спостережуване у віддалених ділянках космосу. Навпаки, в найбільш наближених областях помітно вище концентрація еліптичних систем, досить яскравих і протяжних.

Символи

Еліптичні галактики в астрономії також отримали свої позначення. Для них використовують символ «Е» і цифри від 0 до 6, якими вказується ступінь уплощения системи. Е0 - це галактики практично правильної кульової форми, а Е6 - самі плоскі.

Бурхливі ядра

До еліптичних галактик відносяться системи NGC +5128 із сузір'я Кентавра і М87, розташоване в Діві. Їх особливістю є потужне радіовипромінювання. Астрономів в першу чергу цікавить пристрій центральній частині таких галактик. Спостереження російських вчених і дослідження телескопа Хаббла показують досить високу активність цієї зони. У 1999 році американські астрономи отримали дані про ядрі еліптичної галактиці NGC 5128 (сузір'я Кентавр). Там в постійному русі знаходяться величезні маси гарячого газу, закручується навколо центру, можливо, чорної діри. Точних даних про природу таких процесів поки немає.

Системи неправильної форми

Зовнішній вигляд галактики третього типу не структурований. Такі системи являють собою латки об'єкти хаотичною форми. Неправильні галактики зустрічаються на просторах космосу рідше інших, проте їх вивчення сприяє більш точному розумію протікають у Всесвіті процесів. До 50% маси таких систем становить газ. В астрономії прийнято позначати подібні галактики через символ Ir.

Супутники

До галактикам неправильної форми відносяться дві системи, найбільш близько розташовані до Чумацького шляху. Це його супутники: Велике і Мала Магелланова Хмара. Вони добре видно на нічному небі південної півкулі. Більша з галактик розташована на відстані 200 000 світлових років від нас, а меншу відокремлює від Чумацького шляху - 170000 св. років.

Астрономи уважно вивчають простори цих систем. І Магелланові Хмари сповна відплачують за це: в галактиках-супутниках нерідко виявляються дуже цікаві об'єкти. Наприклад, 23 лютого 1987 року в Великій Магеллановій Хмарі спалахнула наднова. Особливий інтерес викликає і емісійна туманність Тарантул.

Вона розташована також у Великій Магеллановій Хмарі. Тут вчені виявили область постійного зореутворення. Деяким світилам, складовим туманність, всього два мільйони років. Крім того, тут же розташована найзначніша з виявлених на 2011 рік зірок - RMC 136a1. Її маса становить 256 сонячних.

Взаємодія

Основні види галактик описують особливості форми і розташування елементів цих космічних систем. Однак не менш цікаве питання про їх взаємодію. Не секрет, що всі об'єкти космосу знаходяться в постійному русі. Не виняток і галактики. Види галактик, принаймні, деякі з їхніх представників могли утворитися в процесі злиття або зіткнення двох систем.

Якщо згадати, що являють собою такі об'єкти, стає зрозумілим, наскільки масштабні зміни відбуваються під час їх взаємодії. При зіткненні вивільняється колосальна кількість енергії. Цікаво, що подібні події навіть більш вірогідні на просторах космосу, ніж зустріч двох зірок.

Однак не завжди «спілкування» галактик закінчується зіткненням і вибухом. Невелика система може пройти крізь свого великого побратима, потривоживши при цьому його структуру. Так утворюються формування, схожі за зовнішнім виглядом з витягнутими коридорами. Вони складаються з зірок і газу і часто стають зонами утворення нових світил. Приклади таких систем добре відомі вченим. Один з них - галактика Колесо воза в сузір'ї Скульптор.

У деяких випадках системи не соударяются, а проходять повз один одного або лише злегка стикаються. Однак незалежно від ступеня взаємодії воно призводить до серйозних змін структури обох галактик.

Майбутнє

За припущеннями вчених не виключено, що через деякий, досить тривалий, час Чумацький шлях поглине найближчого свого супутника, відносно недавно виявлену крихітну за космічними мірками систему, розташовану на відстані 50 світлових років від нас. Дані досліджень свідчать про значну тривалості життя цього супутника, яка, ймовірно, закінчиться в процесі злиття зі своїм більшим сусідом.

Зіткнення - можливе майбутнє для Чумацького шляху і Туманності Андромеди. Зараз величезного сусіда відокремлює від нас приблизно 2,9 мільйона світлових років. Дві галактики наближаються один до одного зі швидкістю 300 км / с. Ймовірне зіткнення за розрахунками вчених трапиться через три мільярди років. Однак чи відбудеться воно чи галактики лише злегка зачеплять один одного, сьогодні точно ніхто не знає. Для прогнозування не вистачає даних про особливості руху обох об'єктів.

Сучасна астрономія детально вивчає такі космічні структури, як галактики: види галактик, особливості взаємодії, їх відмінності і подібності, майбутнє. У цій області ще чимало незрозумілого і потребуючого додаткового вивчення. Види будови галактик відомі, але немає точного розуміння багатьох деталей, пов'язаних, наприклад, з їх освітою. Сучасні темпи вдосконалення знання і техніки, однак, дозволяють сподіватися на значні прориви в майбутньому. У кожному разі галактики не перестануть бути центром безлічі досліджень. І пов'язано це не тільки з цікавістю, притаманних всім людям. Дані про космічні закономірності й життя зоряних систем дозволяють спрогнозувати майбутнє нашого шматочка Всесвіту, галактики Чумацький шлях.