Космическото пространство около нас не е само самотни звезди, планети, астероиди и комети, блестящи в нощното небе. Космосът е огромна система, където всичко е в тясно взаимодействие помежду си. Планетите са струпани около звезди, които на свой ред образуват клъстери или мъглявини. Тези образувания могат да бъдат представени от единични осветителни тела, или могат да съдържат стотици, хиляди звезди, образувайки вече все по-големи вселенски образувания - галактики. Нашата звездна страна, галактиката Млечен път, е само малка част от огромната вселена, в която освен това има и други галактики.
Вселената е постоянно в движение. Всеки обект в пространството е част от определена галактика. Следвайки звездите, галактиките също се движат, всяка от които има свои измерения, определено място в гъстия универсален ред и своя собствена траектория на движение.
Човекът е успял да преброи броя на звездите в небето, но за да определи колко галактики във Вселената е трудна задача, както технически, така и теоретично.
Каква е истинската структура на Вселената?
Дълго време научните представяния на човечеството за космоса бяха изградени около планетите на Слънчевата система, звездите и черните дупки, обитаващи нашата звезда - галактиката Млечен път. Всеки друг галактически обект, открит в пространството от телескопи, автоматично влиза в структурата на нашето галактическо пространство. Следователно нямаше представа, че Млечният път не е единственото универсално образование.
Ограничените технически възможности не ни позволиха да погледнем по-нататък отвъд Млечния път, където според установеното мнение започва празнота. Едва през 1920 г. американският астрофизик Едуин Хъбъл успя да намери доказателства, че Вселената е много по-голяма и заедно с нашата галактика има и други големи и малки галактики в този огромен и безграничен свят. Истинската граница на Вселената не съществува. Някои обекти са достатъчно близо до нас, само на няколко милиона светлинни години от Земята. Други, напротив, се намират в далечния ъгъл на вселената, тъй като са далеч от погледа.
Изминаха почти сто години, а броят на галактиките днес се оценява на стотици хиляди. На този фон нашият Млечен път не изглежда толкова огромен, ако не и много малък. Днес галактиките вече са открити, размерът на които е труден дори за математически анализ. Например, най-голямата галактика във Вселената, IC 1101, има диаметър от 6 милиона светлинни години и се състои от повече от 100 трилиона звезди. Това галактическо чудовище се намира на повече от един милиард светлинни години от нашата планета.
Структурата на такава огромна формация, която е вселената в глобален мащаб, е представена от пустота и междузвездни образувания - влакна. Последните от своя страна са разделени на суперкластери, междугалактически групи и галактически групи. Най-малката връзка на този огромен механизъм е галактиката, представена от множество звездни купове - ръце и газови мъглявини. Предполага се, че Вселената непрекъснато се разширява, като така кара галактиките да се движат с голяма скорост в посока от центъра на Вселената към периферията.
Ако си представим, че наблюдаваме космоса от нашата галактика Млечен път, която се предполага, че се намира в центъра на Вселената, тогава големият модел на структурата на Вселената ще изглежда така.
Тъмната материя - това е празнотата, суперкластерите, групи от галактики и мъглявини - всичко това са последиците от Големия взрив, който инициира формирането на Вселената. За един милиард години нейната структура се трансформира, формата на галактиките се променя, като някои звезди изчезват, абсорбират се от черни дупки, а други, напротив, се трансформират в свръхнови, превръщайки се в нови галактически обекти. Преди милиарди години в подреждането на галактиките беше съвсем различно от това, което виждаме сега. Както и да е, на фона на постоянните астрофизични процеси, протичащи в пространството, е възможно да се направят някои изводи за това, че нашата Вселена има непостоянна структура. Всички космически обекти са в непрекъснато движение, променящи позицията, размера и възрастта си.
Днес, благодарение на телескопа Хъбъл, успяхме да намерим най-близките галактики до нас, да установим техния размер и да определим относителната позиция на нашия свят. С усилията на астрономи, математици и астрофизици е съставена карта на Вселената. Идентифицирани са единични галактики, но в по-голямата си част такива големи обекти са групирани в няколко десетки групи. Средният размер на галактиките в такава група е 1-3 милиона светлинни години. Групата, към която принадлежи Млечният път, има 40 галактики. В допълнение към групите в междугалактическото пространство има огромен брой джуджета. По правило такива формации са спътници на по-големи галактики, като нашия Млечен път, триъгълник или Андромеда.
Доскоро най-малката галактика във Вселената беше смятана за джудже галактика "Segue 2", намираща се на 35 килопарса от нашата звезда. Въпреки това, през 2018 г. японските астрофизици открили още по-малка галактика, Дева I, която е спътник на Млечния път и се намира на разстояние от 280 хил. Светлинни години от Земята. Въпреки това, учените смятат, че това не е границата. Висока вероятност, че има галактики много по-скромни размери.
За групи от галактики отиват клъстери, области на космическото пространство, в които има до стотици галактики от различни типове, форми и размери. Натрупванията са с колосален размер. Като правило, диаметърът на такава вселена е няколко мегапарсека.
Отличителна черта на структурата на Вселената е неговата слаба вариабилност. Въпреки огромните скорости, с които галактиките се движат във Вселената, всички те остават в един куп. Тук, принципът за поддържане на положението на частиците в пространството, който е засегнат от тъмната материя, се формира в резултат на голяма експлозия. Предполага се, че под въздействието на тези кухини, изпълнени с тъмна материя, клъстерите и групите галактики продължават да се движат в една и съща посока в продължение на милиарди години, съседни един на друг.
Най-големите образувания във Вселената са галактическите суперкластери, които обединяват групи от галактики. Най-известният суперкласт е Великата стена на клоуна, обект на универсална скала, с дължина 500 милиона светлинни години. Дебелината на този суперкласт е 15 милиона светлинни години.
При сегашните условия космическите кораби и технологиите не ни позволяват да разгледаме Вселената до пълната му дълбочина. Можем само да откриваме суперкластери, клъстери и групи. Освен това нашият космос има гигантски кухини, мехурчета от тъмна материя.
Стъпки за изследване на Вселената
Съвременната карта на Вселената ни позволява не само да определим местоположението си в космоса. Днес, благодарение на наличието на мощни радиотелескопи и техническите възможности на телескопа Хъбъл, човекът е успял не само приблизително да оцени броя на галактиките във Вселената, но и да определи техните видове и разновидности. През 1845 г. британският астроном Уилям Парсънс, използвайки телескоп, за да изследва облаците газ, успява да идентифицира спираловидната структура на галактическите обекти, подчертавайки, че в различни области яркостта на звездните купове може да бъде по-голяма или по-малка.
Преди сто години Млечният път се счита за единствената известна галактика, въпреки че наличието на други междугалактически обекти е доказано математически. Нашето космическо дворче получи името си в древни времена. Древните астрономи, гледайки безбройните звезди в нощното небе, забелязаха характерна черта на тяхното местоположение. Главната купчина звезди бе съсредоточена по въображаема линия, наподобяваща пътека на пръснато мляко. Галактиката Млечен път, небесните тела на друга известна галактика Андромеда са първите обекти на вселената, от които започва изучаването на космоса.
Нашият Млечен път има пълен набор от всички галактически обекти, които една нормална галактика трябва да има. Тук има клъстери и групи звезди, чийто общ брой е около 250-400 млрд. В нашата галактика има облаци газ, които образуват оръжия, има черни дупки и слънчеви системи като нашата.
В същото време Млечният път, подобно на Андромеда с Триъгълника, е само малка част от Вселената, която е част от местната суперкластерна група, наречена Дева. Нашата галактика има спирална форма, където повечето звездни купове, облаци газ и други космически обекти се движат около центъра. Диаметърът на външната спирала е 100 хиляди светлинни години. Млечният път - по стандартите на пространството не е голяма галактика, чиято маса е 4.8x1011 Mʘ. В една от ръцете на Орион Cygnus е нашето слънце. Разстоянието от нашата звезда до центъра на Млечния път е 26,000 ± 1,400 sv. години.
Дълго време се смяташе, че един от най-популярните астрономи сред мъглявината Андромеда е част от нашата галактика. Последващите изследвания на тази част от космоса дадоха неопровержими доказателства, че Андромеда е независима галактика и много по-голяма от Млечния път. Изображенията, получени с помощта на телескопи, показват, че Андромеда има собствено ядро. Има и клъстери от звезди и има мъглявини, които се движат по спирала. Всеки път астрономите се опитаха да гледат по-дълбоко и по-дълбоко във вселената, изследвайки огромни пространства на космоса. Броят на звездите в този вселенски гигант се оценява на 1 трилион.
Чрез усилията на Едуин Хъбъл успява да установи приблизително разстояние до Андромеда, което не може да бъде част от нашата галактика. Това беше първата галактика, подложена на такъв строг контрол. Следващите години дадоха нови открития в областта на междугалактическите изследвания. Частта от галактиката Млечен път, в която се намира нашата слънчева система, е изследвана по-задълбочено. От средата на 20-ти век стана ясно, че в допълнение към нашия Млечен път и добре познатата Андромеда, в космоса има огромен брой други обекти от универсален мащаб. Въпреки това, за реда, необходим за рационализиране на космическото пространство. Ако звезди, планети и други космически обекти се поддават на класификация, тогава с галактики е по-сложно. Огромните измерения на изследваните области на космическото пространство, които не само бяха трудни за визуално изследване, но и оценявани на ниво човешка природа, имаха ефект.
Видове галактики в съответствие с приетата класификация
Хъбъл е първият, който предприе подобна стъпка, като през 1962 г. прави опит да класифицира галактиките, известни по това време, по логичен начин. Класификацията е извършена въз основа на формата на изследваните обекти. В резултат на това Хъбъл успя да подреди всички галактики в четири групи:
- спиралните галактики са най-често срещаният тип;
- следват елиптични спирални галактики;
- с джъмпер (бар) на галактиката;
- неправилни галактики.
Трябва да се отбележи, че нашият Млечен път принадлежи към типични спирални галактики, но има едно "но". Наскоро, наличието на джъмпер - бар, който присъства в централната част на формацията. С други думи, нашата галактика не произхожда от галактическото ядро, а изтича от скачача.
Традиционно спиралната галактика изглежда във формата на плосък диск с форма на спирала, в която непременно е налице ярък център - ядрото на галактиката. Такива галактики са най-често срещаните във Вселената и са обозначени с латинската буква С. Освен това има разделяне на спирални галактики на четири подгрупи - So, Sa, Sb и Sc. Малки букви показват наличието на ярко ядро, липсата на ръкави или обратно, наличието на плътни ръкави, покриващи централната част на галактиката. В такива ръкави са групи от звезди, група от звезди, които включват нашата слънчева система, други космически обекти.
Основната характеристика на този тип е бавно въртене около центъра. Млечният път прави пълна революция около центъра си за 250 милиона години. Спиралите, разположени по-близо до центъра, се състоят основно от купчини от стари звезди. Центърът на нашата галактика е черна дупка, около която се извършва основното движение. Дължината на пътя според съвременните изчисления е в посока на центъра 1,5-25 хил. Светлинни години. В хода на своето съществуване спиралните галактики могат да се сливат с други по-малки вселени. Доказателство за подобни сблъсъци в по-ранни периоди е наличието на ореол на звездите и ореола на клъстерите. Подобна теория е в основата на теорията за образуването на спирални галактики, които са резултат от сблъсък между две галактики, разположени в квартала. Сблъсъкът не можеше да премине без следа, давайки общ ротационен импулс на нова формация. В непосредствена близост до спиралната галактика е джуджетата галактика, една, две или няколко, които са спътници на по-голяма формация.
Подобни по структура и състав на спиралните галактики са елиптични спирални галактики. Това са огромни, най-големи обекти на вселената, включително голям брой суперкластери, клъстери и групи звезди. В най-големите галактики броят на звездите надхвърля десетки трилиони. Основната разлика между тези формации е форма, която е силно опъната в пространството. Спиралите са подредени във формата на елипса. Елиптичната спирална галактика M87 е една от най-големите във Вселената.
С джъмпер галактиките са много по-рядко срещани. Те представляват около половината от всички спирални галактики. За разлика от спиралните образувания, в такива галактики началото е взето от скачач, наречен бар, получен от двете най-ярки звезди, разположени в центъра. Ярък пример за такова образование е нашата Млечен път и Голямата галактика в Магелановата облака. Преди това тази формация се дължи на неправилни галактики. Понастоящем скачачът е една от основните области на изследване в съвременната астрофизика. Според една версия, близката черна дупка засмуква и абсорбира газ от близките звезди.
Най-красивите галактики във Вселената принадлежат към типа спирални и неправилни галактики. Една от най-красивите е галактиката Whirlpool, разположена в небесното съзвездие Hounds Dogs. В този случай ясно се вижда центърът на галактиката и спиралите, които се въртят в една и съща посока. Нередовни галактики са хаотично разположени суперкластери от звезди, които нямат ясна структура. Ярък пример за такава формация е галактиката с номер NGC 4038, разположен в съзвездието Raven. Тук, заедно с огромните газови облаци и мъглявини, може да се види пълна липса на ред в подреждането на космическите обекти.
данни
Можете да изследвате вселената безкрайно. Всеки път, с появата на нови технически средства, човек отваря завесата на пространството. Галактиките са най-неразбираемите за човешкия ум обекти в космическото пространство, както от психологическа гледна точка, така и от поглед назад към науката.
