Галактики. Види галактик

Галактика Галактика велетенська гравітаційно- зв'язана система із зірок і зоряних скупчень, міжзоряного газу, пилу, і темної матерії. Різняться за своїми розмірами, зовнішнім виглядом і складом, умовами формування та еволюційними змінами.

Типи галактик Світ галактик надзвичайно різноманітний. У 1925 р. американський учений Едвін Габбл класифікував їх за зовнішнім виглядом. Він розподілив галактики на три типи: еліптичні, спіральні та неправильні. СпіральнаЕліптична Неправильна

Класифікація галактик Е0 – Е6 – еліптичні галактики SO - лінзовидні галактики Irr - неправильні галактики S – спіральні галактики Sa, Sc – різні види спіральних галактик SB – спіральні галактики з перемичкою

Еліптичні галактики Еліптичні галактики мають вигляд кругів чи еліпсів, яскравість яких плавно зменшується від центра до краю.

Вони позначаються літерою E і цифрою, яка є індексом сплющення галактики. Більшість еліптичних галактик практично не мають у своєму складі міжзоряного газу, тому зореутворення там майже не відбувається. Населення цих галактик старі зорі, подібні до Сонця або менш масивні. Стиснення еліптичних галактик свідчить про те, що вони обертаються. За розмірами ці галактики дуже різноманітні серед них зустрічаються як велетенські, так і карликові.

Спіральні галактики Спіральна галактика це різновид галактик,найвиразнішою особливістю яких є наявність спіральної структури у диску.

Складається з плоского диска зі спіральними рукавами, еліптичного балджу в центрі та сферичного гало. Балдж скупчення зір у центральній зоні спіральної галактики, яке має кулясту форму; внутрішня, найщільніша частина сфероїдального компонента спіральної галактики. Гало невидимий компонент галактики сферичної форми, який простягається за видиму частину галактики. В основному складається з розрідженого гарячого газу, зірок і темної матерії.

Спіральні галактики названо так, тому що мають всередині диску яскраві рукави зоряного походження, які простягаються з балджа. Спіральні рукави являють собою області активного зореутворення і складаються, здебільшого, з молодих гарячих зір. Абсолютна більшість спостережуваних спіральних галактик обертається в бік закручування спіральних гілок. Більшість спіральних галактик мають у центрі перемичку (бар), від кінців якої відгалужуються спіральні рукави. У рукавах міститься значна частина пилу й газу, також багатозоряних скупчень. Наша Галактика також відноситься до спіральних галактик з перемичкою.

Чумацький Шлях

Галактика М81

Галактика «Вертушка»

Мессьє 51

Наша Галактика, так само як і галактика в сузір'ї Андромеди М31, належить до спіральних. Вони мають схожий вигляд, майже однакові розміри і приблизно однакову кількість зір. Галактика М31 розташована на відстані 2 млн. св. років від Землі це найдальший об'єкт у Всесвіті, який ще можна спостерігати неозброєним оком. Найближчі до нас галактики, Велику та Малу Магелланові Хмари (ВМХ, ММХ), можна побачити на небі Південної півкулі. У спіральних рукавах галактик зараз відбувається інтенсивне народження молодих зір та формування планетних систем, у той час як в еліптичних галактиках більше старих жовтих та червоних зір. Можливо, що в еліптичних галактиках процес утворення зір уже закінчився. Мала Магелланова хмара Велика Магелланова хмара Туманність Андромеди М31

Лінзоподібні галактики Лінзоподібні галактики це проміжний тип між спіральними і еліптичними. У них є балдж, гало і диск, але немає спіральних рукавів.

Неправильні галактики Неправильні галактики це галактики, які не виявляють ні спіральною ні еліптичної структури. Найчастіше такі галактики мають хаотичну форму без яскраво вираженого ядра і спіральних гілок. Неправильні галактики відрізняються різноманітністю форм, зазвичай невеликими розмірами і кількістю газу, пилу та молодих зірок. Характерним представником неправильних галактик є Магелланові Хмари.

Велика та Мала Магелланові Хмари

Велика Магелланова Хмара

Мала Магелланова Хмара

NGC 1427A

NGC 1569

Розподіл галактик у Всесвіті Спостерігаючи гравітаційну взаємодію планет і зір, астрономи звернули увагу на своєрідну ієрархічну структуру руху космічних тіл: Планети та їхні супутники, що обертаються навколо своєї зорі. Зоряні скупчення, які налічують тисячі й навіть мільйони об'єктів. Галактики об'єднують у спільне гравітаційне поле сотні мільярдів зір, які обертаються навколо одного ядра. Скупчення галактик, які налічують мільйони об'єктів.

Наша Галактика й галактика М31 входять до Місцевої групи галактик. Найбільші скупчення галактик спостерігаються у сузір'ях Діви та Волосся Вероніки. У цьому напрямку астрономи відкрили своєрідну Велику стіну, де на відстані 500 млн св. років виявляється значне збільшення кількості галактик у порівнянні з іншими напрямками.

Окремі галактики взаємодіють між собою, навіть відбуваються їхні зіткнення, коли одна галактика поглинає іншу, спостерігається своєрідний галактичний «канібалізм». На останній, четвертій, ступені ієрархічної структури скупчення галактик майже не взаємодіють між собою, тому не виявлено якогось спільного центра, навколо якого могли б обертатися мільйони галактик.

Ще однією характерною рисою розподілу галактик у просторі є те, що вони розміщені у Всесвіті у великому масштабі не хаотично, а утворюють дуже дивні структури, які нагадують величезні сітки з волокон. Ці волокна оточують гігантські, відносно пусті області порожнечі. Деякі порожнечі мають діаметр 300 млн св. років на сьогодні це найбільші відомі утворення у Всесвіті.

Імовірнішим поясненням цієї волокнистої структури Всесвіту є те, що галактики у просторі розташовані на поверхні величезних бульбашок, а порожнечі є їхньою внутрішньою областю. З поверхні Землі нам тільки здається, що галактики розташовані подібно до намиста, яке нанизане на волокнах, бо ми їх бачимо на обідках величезних космічних бульбашок. Найбільшим із таких космічних волокон у структурі галактик і є Велика Стіна завдовжки 600 млн св. років і завширшки 200 млн св. років. Просторова модель Всесвіту нагадує шматок пемзи, який у цілому має однорідну структуру, але окремі об'єкти мають порожнини.

Розширення Всесвіту У 1929 р. американський астроном Е. Габбл досліджу- вав спектри галактик і звернув увагу на те, що лінії поглинання у всіх спектрах зміщені в червоний бік. Згідно з ефектом Допплера, це свідчить про те, що всі галактики від нас віддаляються.

Крім того, за допомогою величини зміщення спектральних ліній можна визначити швидкість, з якою галактики віддаляються. Виявилося, що швидкість, з якою «тікають» від нас інші галактики, збільшується прямо пропорційно відстані до цих галактик ( закон Габбла ): V=H·r де V швидкість галактики, Н стала Габбла, r відстань до галактики в мегапарсеках. За останніми вимірами Н 70 км/(с*Мпк).

Моделі Всесвіту Для побудови моделі Всесвіту необхідно дати відповідь на таке запитання: «Чи має Всесвіт якусь межу у просторі?». Нескінченний і безмежний у просторі та часі Всесвіт привертає до себе увагу тим, що він не має країв і містить нескінченну кількість зір та галактик. Але в такому вічному та безмежному Всесвіті виникають суперечності, які в астрономії називають космологічними парадоксами.

Існують три космологічні парадокси: фотометричний, гравітаційний та «теплої смерті» Всесвіту. Фотометричний парадокс, який був сформульований у 1744 р. швейцарським астрономом Ж.Шезо та доповнений німецьким астрономом І.Ольберсом у 1826 р. Коротко суть цього парадокса можна виразити в такому запитанні: «Якщо Всесвіт нескінченний, то чому вночі темно?».

Здається, що на це запитання зможе відповісти кожний учень, адже зміну дня і ночі вивчають у початковій школі. Але треба пам'ятати: над нічною поверхнею Землі світить безліч зір безмежного Всесвіту, які випромінюють нескінченну кількість енергії, тому освітлення від зір і галактик має бути не меншим за освітлення, яке створює Сонце. Але з власного досвіду ми бачимо, що вночі небо набагато темніше, ніж удень.

Математики запропонували таку модель Всесвіту, у якій можна спростувати фотометричний парадокс. Всесвіт може бути безмежним, але скінченним. В одновимірному просторі такий безмежний скінченний світ це звичайне коло або будь-яка інша замкнена крива. Зачинений двовимірний простір поверхня сфери, яка не має межі, але площа поверхні сфери є скінченною величиною. Коло може служити моделлю безмежного одновимірного світу, який має скінченну довжину Сфера може бути моделлю двовимірного безмежного світу, який має скінченну площу

Ми живемо у тривимірному просторі, і важко уявити собі такий закритий Всесвіт, який не має межі, але має скінченний об'єм і, отже, обмежену кількість зір і галактик. У такому Всесвіті немає центра, всі точки в ньому рівноправні й у всіх напрямках простір однорідний. На практиці важко перевірити, у якому просторі мешкають якісь істоти, і дізнатися, чи є простір скінченним.

Якщо простір закритий, то мандрівник, подорожуючи в одному напрямку, може зробити кругосвітню мандрівку й повернутися в точку старту. В історії земної цивілізації першу таку подорож здійснив Магеллан ( ), який довів, що поверхня Землі є закритим двовимірним простором. У тривимірному Всесвіті космонавти ніколи не зможуть завершити таку навколосвітню мандрівку, тому перевірку можна зробити тільки за допомогою теоретичних міркувань.

Висновки Всесвіт має складну комірчасту структуру, у якій відбувається гравітаційна взаємодія всіх космічних тіл. Навколо зір обертаються інші зорі й планети. Крім того, зорі утворюють величезні скупчення, які налічують сотні тисяч і мільйони об'єктів. У спільному полі тяжіння галактик розташовуються уже сотні мільярдів зір, які обертаються навколо спільного центра. Галактики теж утворюють окремі скупчення, які розміщені у великому масштабі не хаотично, а утворюють дуже дивні структури, що нагадують величезні сітки з волокон. Ми живемо у Всесвіті, який розширюється у безмежному просторі.