Размер нашей галактики: Астрономы нашли край нашей Галактики

Содержание

Астрономы нашли край нашей Галактики

https://ria.ru/20200324/1569067228.html

Астрономы нашли край нашей Галактики

Астрономы нашли край нашей Галактики - РИА Новости, 24.03.2020

Астрономы нашли край нашей Галактики

Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр... РИА Новости, 24.03.2020

2020-03-24T13:21

2020-03-24T13:21

2020-03-24T17:44

наука

астрофизика

космос

физика

космос - риа наука

европейское космическое агентство

великобритания

германия

сша

/html/head/meta[@name='og:title']/@content

/html/head/meta[@name='og:description']/@content

https://cdn23.img.ria.ru/images/07e4/03/18/1569067543_0:521:2062:1681_1920x0_80_0_0_f605192848d0b3ee281f46623cd2e5e3.jpg

МОСКВА, 24 мар — РИА Новости. Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр гало темной материи — сферической области, на которую распространяется гравитационное поле Млечного Пути.

Результаты исследования переданы для публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а также размещены в библиотеке препринтов arXiv.org.Астрономы успешно наблюдают за другими галактиками, но Млечный Путь сфотографировать не могут, так как находятся внутри него. Поэтому при оценке размеров нашей Галактики они обычно исходят из расстояния до самых удаленных ее объектов.Однако такая оценка дает только границы галактического диска диаметром около 260 тысяч световых лет. Но как границы Солнечной системы распространяются значительно дальше пояса Койпера и включают всю область гравитационного влияния Солнца, так и границы Галактики оказываются значительно дальше видимой области галактического диска.Расчеты, основанные на данных картирования космического телескопа Gaia, показали, что невидимое гало темной материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, простирается на 950 тысяч световых лет.Телескоп Gaia уже седьмой год тщательно фиксирует положение всех движущихся объектов нашей Галактики, их лучевые скорости и изменение расстояний между звездами.
Задача проекта — построить точную 3D-карту Млечного Пути, но для этого важно знать его размеры.Британские, немецкие, американские и канадские астрофизики объединили усилия, чтобы определить расстояние до внешних границ гало темной материи. Они исходили из того, что звезды на внешних краях галактического диска движутся намного быстрее, чем должны, если основываться на гравитационном влиянии только видимой материи. Дополнительное гравитационное воздействие ученые интерпретировали как исходящее от темной материи внешнего гало.Тогда они провели моделирование с высоким разрешением ореолов темной материи галактик с массой Млечного Пути — как в отдельности, так и в составе Местной группы (небольшой группы галактик диаметром около 9,8 миллиона световых лет, в которую входят Млечный Путь, галактика Андромеды (M31), Треугольника (М33) и еще несколько десятков более мелких).С учетом радиальных скоростей (орбитальных скоростей объектов, движущихся вокруг центра Галактики на различных расстояниях) и плотности авторы определили границу, за пределами которой скорость карликовых галактик заметно падает.
Радиальное расстояние до этой границы составило около 292 килопарсеков, или 950 тысяч световых лет, а общий размер Млечного Пути, или его диаметр, — 1,9 миллиона световых лет.Эти результаты стали первым измерением внешних размеров нашей Галактики. Они еще будут уточняться, но уже сейчас, по мнению авторов, их можно использовать в качестве граничных параметров во многих исследованиях и теоретических построениях."Во многих анализах гало Млечного Пути его внешняя граница является фундаментальным ограничением. Часто ученые руководствуются субъективным выбором, но предпочтительнее определить внешний край физически. Мы связали границу распределения темной материи с наблюдаемым звездным гало и популяцией карликовых галактик", — пишут авторы статьи."Надеемся, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение границ Млечного Пути и близлежащих галактик", — отмечают они.

https://ria.ru/20190613/1555536484.html

https://ria.ru/20190812/1557408191.html

космос

великобритания

германия

сша

РИА Новости

[email protected]

ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn24.img.ria.ru/images/07e4/03/18/1569067543_0:328:2062:1875_1920x0_80_0_0_18480b8e23ec3140e8f06a19bc4feee9.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

астрофизика, космос, физика, космос - риа наука, европейское космическое агентство, великобритания, германия, сша

МОСКВА, 24 мар — РИА Новости. Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр гало темной материи — сферической области, на которую распространяется гравитационное поле Млечного Пути. Результаты исследования переданы для публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а также размещены в библиотеке препринтов arXiv.org.

Астрономы успешно наблюдают за другими галактиками, но Млечный Путь сфотографировать не могут, так как находятся внутри него. Поэтому при оценке размеров нашей Галактики они обычно исходят из расстояния до самых удаленных ее объектов.

Однако такая оценка дает только границы галактического диска диаметром около 260 тысяч световых лет. Но как границы Солнечной системы распространяются значительно дальше пояса Койпера и включают всю область гравитационного влияния Солнца, так и границы Галактики оказываются значительно дальше видимой области галактического диска.

Расчеты, основанные на данных картирования космического телескопа Gaia, показали, что невидимое гало темной материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, простирается на 950 тысяч световых лет.

Телескоп Gaia уже седьмой год тщательно фиксирует положение всех движущихся объектов нашей Галактики, их лучевые скорости и изменение расстояний между звездами. Задача проекта — построить точную 3D-карту Млечного Пути, но для этого важно знать его размеры.

13 июня 2019, 14:26НаукаУченые открыли невидимую галактику, сжавшую Млечный Путь в "гармошку"

Британские, немецкие, американские и канадские астрофизики объединили усилия, чтобы определить расстояние до внешних границ гало темной материи. Они исходили из того, что звезды на внешних краях галактического диска движутся намного быстрее, чем должны, если основываться на гравитационном влиянии только видимой материи. Дополнительное гравитационное воздействие ученые интерпретировали как исходящее от темной материи внешнего гало.

Тогда они провели моделирование с высоким разрешением ореолов темной материи галактик с массой Млечного Пути — как в отдельности, так и в составе Местной группы (небольшой группы галактик диаметром около 9,8 миллиона световых лет, в которую входят Млечный Путь, галактика Андромеды (M31), Треугольника (М33) и еще несколько десятков более мелких).

С учетом радиальных скоростей (орбитальных скоростей объектов, движущихся вокруг центра Галактики на различных расстояниях) и плотности авторы определили границу, за пределами которой скорость карликовых галактик заметно падает. Радиальное расстояние до этой границы составило около 292 килопарсеков, или 950 тысяч световых лет, а общий размер Млечного Пути, или его диаметр, — 1,9 миллиона световых лет.

Эти результаты стали первым измерением внешних размеров нашей Галактики. Они еще будут уточняться, но уже сейчас, по мнению авторов, их можно использовать в качестве граничных параметров во многих исследованиях и теоретических построениях.

"Во многих анализах гало Млечного Пути его внешняя граница является фундаментальным ограничением. Часто ученые руководствуются субъективным выбором, но предпочтительнее определить внешний край физически. Мы связали границу распределения темной материи с наблюдаемым звездным гало и популяцией карликовых галактик", — пишут авторы статьи.

"Надеемся, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение границ Млечного Пути и близлежащих галактик", — отмечают они.

12 августа 2019, 11:24НаукаЧерная дыра в центре Млечного Пути внезапно проснулась, заявляют ученые

Млечный Путь - какого размера, когда появилась, сколько будет существовать, исследования

Любовь Соковикова

Серебристая река на небесах, как называли нашу галактику жители Восточной Азии, буквально кишит звездами и звездной пылью. В представлении древних греков видимый на Земле усеянный звездами путь, считался грудным молоком богини Геры, разбрызганным по небу младенцем Геркулесом. Именно на основе этой легенды ярко светящаяся пылеобразная дуга, протянутая по всему ночному небу получила свое современное научное название: Млечный Путь. Сегодня ученые оценивают количество звезд в галактике примерно в 400 миллиардов. Оценки, сделанные на основе данных, полученных с помощью космического телескопа «Кеплер», позволяют предположить, что в обитаемой зоне этих звезд может обращаться порядка 60 миллиардов планет. Нам, однако, не дано увидеть Млечный Путь во всей его красе – он просто слишком необъятен, чтобы его можно было покинуть. Но если это стало бы вдруг возможно, мы бы рассмотрели и его потрясающие спиральные рукава и заглянули бы в самое его сердце. Как полагают исследователи, в центрах большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры и Млечный Путь не исключение. Но что, если это не так и наша Галактика устроена иначе?

Читать далее

Любовь Соковикова

Более шести миллиардов лет назад окраины нашей галактики были самыми безопасными местами для развития возможных форм жизни, так как были укрыты от самых мощных взрывов во Вселенной – гамма-всплесков и вспышек сверхновых звезд. Недавно ученые из Университета Инсубрии в Италии, изучив частоту таких событий на протяжении всей эволюции Млечного Пути, пришли к выводу о том, что начиная с 4 миллиардов лет назад и до настоящего времени центральные области галактики, охватывающие также Солнечную систему, являются самыми безопасными местами для формирования жизни. Но не стоит думать, что наше местоположение на просторах Млечного Пути слишком уж безопасно: полученные в ходе исследования результаты также подтверждают гипотезу о том, что причиной пяти великих массовых вымираний на Земле, которые произошли 445 миллионов лет назад, возможно, были гамма-всплески – масштабные космические выбросы энергии взрывного характера.

Читать далее

Любовь Соковикова

Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной не дает покоя представителям рода человеческого на протяжении десятилетий. Каждый раз, вглядываясь в ночное небо, мы надеемся, что кто-то заметит нас и нашему оглушительному одиночеству, наконец, придет конец. Но что, если мы – последние? Что, если все цивилизации, теоретически населяющие Млечный Путь, давным-давно погибли? Каким бы печальным не казался нам подобный вариант развития событий, полностью исключить его мы не сможем. Так, согласно результатам исследования, проведенного сотрудниками Калифорнийского Технологического института, наша Галактика может может быть полна мертвых цивилизаций. Авторы научной работы использовали расширенное уравнение Фрэнка Дрейка, которое определяет шансы существования внеземного разума в Млечном Пути. В общем и целом исследователи пришли к выводу о том, что разумные формы жизни на просторах Вселенной склонны к самоуничтожению. Но почему?

Читать далее

Рамис Ганиев

Ученые не могут сказать точно, сколько именно галактик существует во Вселенной. На данный момент они предполагают, что их насчитывается около двух триллионов. Наша планета находится в галактике Млечный путь, в Солнечной системе. И сегодня Земля — единственная известная ученым обитаемая планета. Но некоторые из них уверены, что жизнь может существовать и на многих других галактиках, просто мы еще не настолько развиты, чтобы ее обнаружить. Ведь во Вселенной явно есть множество похожих на Солнце звезд, рядом с которыми вполне могли образоваться похожие на Землю планеты с водой и другими необходимыми для жизни компонентами. Недавно астрономы изучили полученные при помощи телескопа «Кеплер» данные в надежде посчитать количество потенциально обитаемых планет в галактике Млечный путь. Им это удалось и полученное число поражает воображение.

Читать далее

Александр Богданов

Примерно через 4 миллиарда лет галактика Андромеды окончательно столкнется с нашей галактикой Млечный Путь, что приведет к яркой вспышке и, как утверждают ученые, образованию новой галактики. Это не новость — астрономы узнали о надвигающемся столкновении еще в прошлом веке, его обсуждали во многих популярных книгах, а команда, работающая с космическим телескопом Хаббл, даже сделала красивые иллюстрации того, как будет выглядеть надвигающийся взрыв. Но в этой истории есть неожиданный поворот. Ранее на этой неделе исследователи, работающие над проектом картографии неба под названием AMIGA, сообщили, что первые стадии столкновения Андромеды и Млечного Пути произойдут гораздо раньше. Присмотревшись к ночному небу, вы можете его увидеть… потому что столкновение Андромеды и Млечного Пути уже началось.

Читать далее

Александр Богданов

Помимо множества планет и других космических объектов, галактика Млечный Путь скрывает в своем центре гигантскую черную дыру, которая почти в 5 миллионов раз массивнее нашего Солнца! Несмотря на то, что по сравнению с другими подобными объектами эта черная дыра под названием Стрелец A* довольно спокойная, она постоянно притягивает звезды, пыль и другую материю в свои ближайшие окрестности, формируя сверхплотный звездный мегаполис. Благо находится она очень далеко от Земли, и для нас эта черная дыра безобидна. По этой же причине о природе таинственной аномалии на сегодняшний день мало что известно. Поэтому астрономы решили бросить все силы и даже привлекли суперкомпьютер, чтобы создать модель окрестностей этой сверхмассивной черной дыры. Хотели когда-нибудь оказаться рядом с таким объектом? Теперь у вас есть эта возможность.

Читать далее

Любовь Соковикова

27.05.2020,

Помимо астероида, который уничтожил динозавров 65 миллионов лет назад, никакой другой связи гигантских ящеров с космосом не наблюдается. Но все изменилось в конце 2019 года, когда исследователь из NASA Джесси Кристиансен соединила в своей анимации и динозавров и космос (звучит прямо как название фильма «Ковбои против пришельцев»). В течение последних десяти лет Кристиансен искала ответ на вопрос о том, как часто планеты и какие их виды – каменистые или газовые – встречаются в галактике, изучая данные исследований, полученные охотниками за экзопланетами, например, миссии NASA «Кеплер», «К2» и «TESS». Рассказываем, что известно о путешествии нашей планеты по Млечному Пути.

Читать далее

Любовь Соковикова

Да, вы правильно прочитали заголовок. Ученые доказали, что звезды могут быть выброшены за пределы галактики, хотя раньше считалось, что они практически не меняют своих орбит. В ходе нового исследования выяснилось, что скопления сверхновых могут стать причиной рождения рассеянных, вращающихся звезд во внешних звездных ореолах галактик. Звездное гало галактики простирается далеко от самых ярких областей и содержит самые старые звезды. Внешнее гало Млечного Пути также содержит большую часть массы галактики. Новое открытие бросает вызов общепринятым представлениям о том, как формировались и развивались звездные системы на протяжении миллиардов лет.

Читать далее

Любовь Соковикова

27.03.2020,

Возможно, мы живем в пузыре. Но вряд ли это самое странное что вы слышали о нашей Вселенной. Теперь, среди бесчисленного множества теорий и гипотез, появилась еще одна. Новое исследование представляет собой попытку разрешить одну из самых сложных загадок современной физики: почему наши измерения скорости расширения Вселенной не имеют смысла? По мнению авторов статьи самое простое объяснение заключается в том, что наша галактика находится в области низкой плотности Вселенной – это значит, что большая часть пространства, которое мы ясно видим через телескопы, является частью гигантского пузыря. И эта аномалия, пишут исследователи, вероятно, мешает измерениям постоянной Хаббла – постоянной величине, которая используется для описания расширения Вселенной.

Читать далее

Любовь Соковикова

25.03.2020,

Согласно результатам нового исследования, наша галактика состоит из ореола темной материи, которая окружает диск Млечного Пути. Темная материя – это самая загадочная субстанция во Вселенной, которую нельзя увидеть и которая проявляется только во время гравитационного взаимодействия космических объектов. Недавно астрономы из Даремского университета рассчитали истинный размер нашей галактики, изучив гравитационное притяжение более мелких ближайших галактик. Диск Млечного Пути – как диск других спиральных и линзовидных галактик – состоит из звезд, черных дыр, планет и других небесных объектов, а в поперечнике простирается на 260 000 световых лет. При этом остальная часть Млечного Пути состоит из невидимого «ореола темной материи» – огромной сферы темной материи, окутывающей галактический диск. Составив подробную 3D карту темной материи вокруг сверхмассивной черной дыры – Стрельца А* – в центре Млечного Пути, ученые определили, что гало темной материи простирается на 950 000 световых лет, как и в других подобных галактиках.

Читать далее

Галактики

22. Галактики

    Следующая ступень организации материи во Вселенной − галактики. Типичным примером является наша галактика − Млечный путь. Она содержит около 1011 звезд и имеет форму тонкого диска с утолщением в центре.
    На рис. 39 схематически показано строение нашей галактики Млечный путь и указано положение Солнца в одном из спиральных рукавов галактики.


Рис. 39. Строение галактики Млечный путь.

    На рис. 40 показана проекция на плоскость 16 ближайших соседей нашей галактики.


Рис. 40. 16 ближайших соседей нашей Галактики, спроецированных на плоскость. БМО и ММО − Большое и Малое Магелланово Облако

    Звезды в галактиках распределены неравномерно.
    Размеры галактик изменяются от 15 до 800 тысяч световых лет. Масса галактик варьируется от 107 до 1012 масс Солнца. В галактиках сосредоточено основное число звезд и холодного газа. Звезды в галактиках удерживаются суммарным гравитационным полем галактики и темной материи.
    Наша галактика Млечный путь представляет собой типичную спиральную систему. Звезды в галактике наряду с общим вращением галактик имеют также собственные скорости относительно галактики. Орбитальная скорость Солнца в нашей галактике составляет 230 км/с. Собственная скорость Солнца относительно галактики составляет
20 км/с.


Э. Хаббл
(1889–1953)

    Открытие мира галактик принадлежит Э. Хабблу. В 1923–1924 гг., наблюдая изменения светимости цефеид, находящихся в отдельных туманностях, он показал, что обнаруженные им туманности являются галактиками, расположенными за пределами нашей галактики − Млечного пути. В частности он обнаружил, что Туманность Андромеды является другой звездной системой − галактикой, не входящей в состав нашей галактики Млечный путь. Туманность Андромеды – спиральная галактика, находящаяся на расстоянии 520 кпк. Поперечный размер туманности Андромеды составляет 50 кпк.
    Изучая лучевые скорости отдельных галактик, Хаббл сделал выдающееся открытие:

 

Закон Хаббла

Расстояние R между любыми двумя удаленными галактиками увеличивается со скоростью v

H = 73.8 ± 2.4 км·сек-1·мегапарсек-1 – параметр Хаббла.


Рис. 41. Оригинальный график Хаббла из работы 1929 г.


Рис. 42. Скорость удаления галактик в зависимости от расстояния до Земли.

    На рис. 42 в начале координат квадратом показана область скоростей галактик и расстояний до них, на основе которой Э. Хаббл вывел соотношение (9).
    Открытие Хаббла имело предысторию. В 1914 г. астроном В. Слайфер показал, что туманность Андромеды и ещё несколько туманностей движутся относительно Солнечной системы со скоростями около 1000 км/ч. Э. Хабблу, работавшему на крупнейшем в мире телескопе с главным зеркалом диаметром 2,5 м обсерватории Маунт Вилсон в Калифорнии (США), удалось впервые разрешить отдельные звезды в туманности Андромеды. Среди этих звезд были звезды-цефеиды, для которых известна зависимость между периодом изменения светимости и светимостью.
    Зная светимость звезды и скорость звезды, Э. Хаббл получил зависимость скорости удаления звезд от Солнечной системы в зависимости от расстояния. На рис. 41 приведен график из оригинальной работы Э. Хаббла.


Рис. 43. Космический телескоп Хаббл

Эффект Доплера

    Эффект Доплера − изменение частоты, регистрируемой приемником при движении источника или приемника.

    Если движущийся источник излучает свет, имеющий частоту ω0, то частота света, регистрируемая приемником, определяется соотношением

с − скорость света в вакууме, v − скорость движения источника излучения относительно приемника излучения, θ − угол между направлением на источник и вектором скорости в системе отсчета приемника. θ = 0 соответствует радиальному удалению источника от приемника, θ = π соответствует радиальному приближению источника к приемнику.

    Лучевую скорость движения небесных объектов − звезд, галактик − определяют, измеряя изменение частоты спектральных линий. При удалении источника излучения от наблюдателя происходит смещение длин волн в сторону более длинных длин волн (красное смещение). При приближении источника излучения к наблюдателю происходит смещение длин волн в сторону более коротких длин волн (синее смещение). По увеличению ширины распределения спектральной линии можно определить температуру излучающего объекта.
    Хаббл разделил галактики по их внешнему виду на три больших класса:

  • эллиптические (E),

  • спиральные (S),

  • иррегулярные (Ir).


Рис. 44. Типы галактик (спиральная, эллиптическая, иррегулярная).

    Характерной чертой спиральных галактик являются спиральные ветви, простирающиеся от центра по всему звездному диску.
    Эллиптические галактики представляют собой бесструктурные системы эллиптической формы.
    Иррегулярные галактики выделяются внешне хаотической, клочковатой структурой и не имеют какой-то определенной формы.
    Такая классификация галактик отражает не только их внешние формы, но и свойства входящих в них звезд.
    Эллиптические галактики состоят преимущест­венно из старых звезд. В иррегулярных галактиках основной вклад в излучение дают звезды моложе Солнца. В спиральных галактиках обнаруживаются звезды всех возрастов. Таким образом, различие во внешнем виде галактик определяется характером их эволюции. В эллиптических галактиках звездообразование практически прекратилось миллиарды лет назад. В спиральных галактиках образование звезд продолжается. В иррегулярных галактиках звездообразование происходит так же интенсивно, как и миллиарды лет назад. Почти все звезды сосредоточенны в широком диске, основную массу которого составляет межзвездный газ.
    В таблице 19 приведены относительное сравнение этих трех типов галактик и сравнение их свойств на основе анализа Э.Хаббла.

Таблица 19

Основные типы галактик и их свойства (по Э. Хабблу)

Спиральные

Эллиптические

Иррегулярные

Процентное соотношение во Вселенной

34%

13%

53%

Форма и структурные свойства

Плоский диск звезд и газа со спиральными рукавами, утолщающимися к центру. Ядро из более старых звезд и примерно сферическое гало (межзвездный газ, немного звезд и магнитные поля)

Диск отсутствует. Звезды распределены в объеме, напоминающем эллипсоид.

Никаких внутренних особенностей, кроме плотного ядра в центре. Структура отсутствует.

Состав звезд

Диск содержит молодые и старые звезды. Ядро − только старые

Только старые звезды.

Молодые и старые звезды.

Газ и пыль

В диске довольно много газа и пыли, в гало − мало или нет совсем.

Газа и пыли мало или нет совсем.

Газа и пыли много.

Образование звезд

Звезды продолжают рождаться в спиральных рукавах.

Звезды практически не образуются последние 10 млрд. лет.

Энергичное рождение звезд сейчас.

Движение звезд и газа

Газ и звезды в диске движутся по эллиптическим орбитам вокруг галактического центра. Звезды в гало движутся хаотически.

Звезды движутся хаотически.

Звезды и газ движутся хаотически.

 

В сердце Млечного Пути найдены остатки мёртвой галактики

Десять миллиардов лет назад Млечный Путь поглотил другую галактику. Это было, возможно, крупнейшее столкновение в истории нашей галактики, и оно делает её особенной. Остатки "проглоченной" системы до сих пор покоятся в центре Млечного Пути.

Это открытие описано в научной статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Галактики время от времени сталкиваются и сливаются друг с другом, и наша не исключение. Недавно Вести.Ru рассказывали о том, как учёные реконструировали историю "слияний и поглощений", которые испытал Млечный Путь. А теперь другая научная группа получила новый интригующий результат.

Художественное изображение Млечного Пути, вид сверху. Красными линиями показан предполагаемый размер погибшей галактики Геракл и местоположение её остатков.

Астрономы изучили множество светил в центральной области Млечного Пути и обнаружили нечто странное.

"Из десятков тысяч звёзд, которые мы наблюдали, несколько сотен поразительно отличались [от остальных] по химическому составу и скорости, – рассказывает первый автор статьи Дэниэл Орта-Дэррингтон (Daniel Horta-Darrington) из Ливерпульского университета имени Джона Мурса. – Эти звёзды настолько отличались [от других], что они могли быть только из другой галактики".

Эту галактику, некогда столкнувшуюся с нашей, астрономы назвали Гераклом. По расчётам специалистов, суммарная масса её звёзд составляла около 500 миллионов солнц. Это примерно вдвое больше, чем в "колбасной" галактике Гайя–Энцелад, столкновение с которой ещё недавно считалось крупнейшим в истории Млечного Пути.

Слияние с Гераклом произошло 10 миллиардов лет назад. Млечный Путь тогда едва зародился. Эксперты считают, что столкновение с такой большой галактикой, как Геракл, в самом начале жизненного пути – чрезвычайно редкое явление. Оно делает Млечный Путь уникальным в ряду других спиральных галактик.

Художественное изображение Млечного Пути, вид сбоку. Красными линиями показан предполагаемый размер погибшей галактики Геракл и местоположение её остатков.

По расчётам учёных, Геракл оставил заметный след в истории Млечного Пути. Около трети светил в разреженной сферической составляющей Галактики досталось нам от этой погибшей звёздной системы. Как же вышло, что астрономы так долго не замечали никаких следов Геракла?

Дело в том, что столкновение произошло вскоре после зарождения нашей галактики. Млечный Путь тогда был гораздо меньше, чем сейчас.

За прошедшие с тех пор миллиарды лет Галактика приросла окраинами, как город. И былая периферия Млечного Пути, где вращались унаследованные от Геракла звёзды, стала практически его центром. Гравитация стягивала туда вещество. В конце концов эти области Галактики оказались закрытыми облаками пыли, непроницаемыми для звёздного света.

Так и вышло, что звёзды, пришедшие в Млечный Путь вместе с Гераклом, оказались недоступными для большинства земных телескопов. Однако на сей раз астрономы наблюдали Галактику не в видимом свете, а в ближнем инфракрасном диапазоне. Пыль прозрачна для такого излучения, что и позволило авторам сделать своё открытие.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что Солнце могло появиться благодаря столкновению Млечного Пути с соседней галактикой. Писали мы и о том, когда наша галактика столкнётся с туманностью Андромеды.

Коллапс Млечного Пути неизбежен. Что будет, когда наша галактика сольется с другой?

Млечный путь и Галактика Андромеды

Слияние галактик — ключевой механизм их эволюции. Астрономы регулярно наблюдают его в доступной нам части Вселенной. Яркий пример — галактики Антенны в созвездии Ворона. Их обнаружил Уильям Гершель в 1785 году. Внутри нового объекта идет активное образование звезд из-за того, что межзвездный газ пришел в движение.

Млечный Путь и Туманность Андромеды — крупнейшие объекты Местной группы, куда входят полсотни галактик поменьше. Их разделяют 2,5 млн световых лет. Несмотря на такое большое расстояние, обе галактики гравитационно связаны друг с другом.

Модель столкновения

Млечный Путь  — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все отдельные звезды, видимые невооруженным глазом. Относится к спиральным галактикам с перемычкой.

Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (М31), галактикой Треугольника (М33) и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик, которая входит в Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы).

Галактика относится к классу спиральных галактик, это означает, что у галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Диск погружен в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона.

Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тыс. парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона.

Такое расположение не дает возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики.

Кроме того, во внутренней части есть еще пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырехрукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики.

  • Галактика Андромеды

Галактика Андромеды — спиральная галактика, наблюдаемая в созвездии Андромеды. Эта галактика приблизительно вдвое больше нашей галактики в диаметре, содержит в несколько раз больше звезд и удалена от нее на расстояние порядка 800 килопарсек.

Это делает ее ближайшей из крупных галактик, а также крупнейшей галактикой Местной группы, тем не менее, ее масса меньше, чем у Млечного Пути.

Звёздное население этой галактики в среднем более старое, чем в нашей галактике, и более металличное. Галактика имеет множество спутников, влияющих на ее структуру, в ее истории было множество столкновений с другими галактиками. В будущем Млечный Путь столкнется и объединится с Галактикой Андромеды.

Самое раннее сохранившееся упоминание галактики относится к 964 году нашей эры, а на сегодняшний день это одна из самых изученных галактик.

Модель столкновения галактик

Как и при всех таких столкновениях, маловероятно, что объекты вроде звезд, содержащихся в каждой галактике, действительно столкнутся друг с другом из-за малой концентрации вещества в галактиках и крайней удаленности объектов друг от друга.

К примеру, ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра, находится на расстоянии примерно в 4,22 светового года от Земли, что в 277 тыс. раз больше расстояния от Земли до Солнца.

Для сравнения: если бы Солнце было размером с монету диаметром в 2,5 сантиметра, то ближайшая монета/звезда находилась бы на расстоянии 718 км.

Исходя из расчетов, звезды и газ галактики Андромеда будут видны невооруженным глазом примерно через 3 млрд лет. В результате столкновения галактики в течение примерно 1-2 млрд лет сольются в одну гигантскую галактику. Для новообразованной галактики предлагались различные названия, к примеру, Млекомеда.

Вероятность столкновения

В данный момент точно не известно, произойдет столкновение или нет. Радиальная скорость галактики Андромеды относительно Млечного Пути может быть измерена с помощью изучения доплеровского смещения спектральных линий от звезд галактики, но поперечная скорость (или «собственное движение») не может быть прямо измерена.

Таким образом известно, что галактика Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью около 120 км/с, но произойдёт ли столкновение или галактики просто разойдутся, выяснить пока нельзя.

На данный момент, наиболее точные косвенные измерения поперечной скорости показывают, что она не превышает 100 км/с. Это предполагает, что, по крайней мере, гало темной материи двух галактик столкнутся, даже если не произойдёт столкновения самих дисков.

Запущенный Европейским космическим агентством в 2013 году космический телескоп Gaia уточнил местоположения звезд галактики Андромеды для уточнения поперечной скорости.

Фрэнк Саммерс из Научного института космического телескопа создал компьютерную визуализацию предстоящего события, основанную на исследовании профессора Криса Мигоса из Case Western Reserve University и Ларса Хернквиста из Гарвардского университета.

Согласно опубликованным в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд лет Млечный Путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд лет сольется с Туманностью Андромеды. По другим расчетам, галактики столкнутся по касательной через 4,7 млрд лет. 

Такие столкновения — относительно обыкновенное явление: туманность Андромеды, к примеру, столкнулась в прошлом, по крайней мере, с одной карликовой галактикой, как и наша галактика.

Возможные последствия столкновения для Солнечной системы

Проявления этого столкновения будут происходить крайне медленно и могут быть вообще не замечены с Земли невооруженным глазом. Вероятность какого-либо непосредственного воздействия на Солнце и планеты мала.

Но, с другой стороны, не исключено, что во время столкновения Солнечная система силами гравитации будет целиком выброшена из новой галактики и станет странствующим межгалактическим объектом.

Это не вызовет негативных последствий для нашей системы, если не считать постепенного исчезновения красивого звездного неба. От межгалактической радиации, возможно, сможет защитить нас магнитосфера Солнца.

Вероятность вылета из диска Млечного Пути во время первого этапа столкновения сегодня оценивается в 12%, а вероятность захвата Андромедой в 3%.

К тому времени гораздо большее значение для жизни на Земле будет иметь эволюция Солнца и последующее превращение его в красного гиганта через 5-6 млрд лет.

Новые исследования предполагаемого слияния

Недавно ученые из Италии провели новое моделирование слияния Млечного Пути и Туманности Андромеды, уточнив их параметры. Как отмечают авторы, результат очень сильно зависит от массы невидимой части галактик — гало.

Считается, что оно состоит из темной материи, недоступной для наших приборов. Размеры гало неизвестны, из-за чего сложно определить массу галактик. Разброс значений — 21-73 размера галактического диска.

Неизвестно даже, где точно кончаются Млечный Путь и Андромеда, пересекаются ли их гало. На итог также влияют скорости собственного движения галактик и плотность межгалактической среды, в которой они летят.

По прогнозам авторов галактики сблизятся через 4,3 млрд лет и еще спустя 10 млрд лет начнут сливаться. Это дольше, чем по предыдущим расчетам.

К тому времени Солнце уже превратится в красный гигант, испепелит ближайшие планеты и погаснет. Землянам придется спасаться на окраинных планетах-гигантах, но гибель своей Галактики они смогут наблюдать.

Что касается сверхмассивных черных дыр, то сперва они будут кружиться по спирали во внутренней части Милкомеды, и только через 16,6 млрд лет сольются. 

Из-за гигантской массы объектов произойдет мощный выброс гравитационного излучения. Волны от этого события смогут зафиксировать мощные интерферометры типа наземного будущего SKA или космического LISA.

Читать далее

Кислород точно исчезнет: что будет с Землей без главного источника жизни

В Китае из солнечной энергии сделали жидкое топливо

Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?

В нашей Галактике может быть до 300 млн инопланетных цивилизаций, но это не точно

Предложенная 60 лет назад формула Дрейка, которая породила водопады субсидий на поиски внеземной жизни, содержит семь множителей, из которых весьма приблизительно определены только два. Получить из этого что-то конкретное не представляется возможным, хотя очень хочется. А на днях учёные заявили о получении третьего значения для формулы Дрейка, что позволило «уточнить» потенциальное количество технологически развитых цивилизаций в нашей галактике.

Экзопланета Kepler-186f в представлении художника. Источник изображения: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Усилиями астрономов и благодаря отправленным на орбиту космическим телескопам удалось очень приблизительно определить количество образуемых в нашей галактике за год звёзд и долю солнцеподобных звёзд, обладающих планетами.

После длительной охоты за экзопланетами появилась возможность как-то определить ещё один множитель — среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации. Но это третье значение постоянно уточняется, поскольку мы ещё мало знаем об условиях зарождения жизни на планетах. Тем не менее, в эту категорию можно отнести экзопланеты в обитаемой зоне звёзд, где вода в жидком виде может задержаться на поверхности планет.

Новое исследование попыталось уточнить этот третий множитель на основе данных об интенсивности освещения экзопланет родительской звездой. Эти данные можно получить из информации о звёздах в составе Млечного Пути, которую с 2013 года собирает европейский космический телескоп Gaia. Исследователи соединили базу миссии Gaia с данными телескопа Кеплер об обнаруженных экзопланетах и отобрали наиболее вероятных кандидатов на роль колыбелей инопланетных технологических цивилизаций. Таковых в нашей галактике, если верить уточнённым расчётам, не менее 300 млн. Чуть меньше, чем живёт американцев в США.

Формула Дрейка. Фрагмент статьи из Википедии

Совершенно очевидно, что эти данные не отражают реальной картины, и могут быть как близкими к ней, так и бесконечно далёкими. Тем не менее, это то, от чего астрономы будут отталкиваться при выборе экзопланет для дальнейшего детального изучения (наличия и состава атмосферы, радиосигналов и прочего). В случае успеха это сэкономит время и труд, а если теория неверна, что же, отрицательный результат — тоже результат.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Галактики удвоились в размерах - CNews

| Поделиться При помощи сверхчувствительного телескопа Gemini в спиральной галактике NGC 300 были обнаружены звезды на расстоянии вдвое большем, чем ее видимый размер. Это говорит о том, что размеры Млечного Пути тоже могут оказаться значительно больше, нежели предполагалось ранее. Ученым удалось различить очень слабые (27-й звездной величины) «старые» звезды, принадлежащие спиральной галактике NGC 300. Совершенно неожиданно для астрономов выяснилось, что находятся они на расстоянии 47 тыс. световых лет от ее центра, что вдвое превышает предыдущие оценки размера галактики, полученные по ее видимому изображению. «Если бы мы посмотрели на эту галактику несколько миллиардов лет назад, мы бы увидели ее периферийную часть столь же яркой, какой мы видим сегодня основное население NGC 300, - объясняет один их соавторов открытия Жосс Блэнд-Хоутон (Joss Bland-Hawthorn) из Англо-Австралийской обсерватории. – Но в процессе естественной эволюции большинство звезд этой части галактики погасли, превратившись в красные или коричневые карлики. Только при помощи сверхмощного 8-метрового телескопа Gemini South нам удалось различить эти крошечные звездочки на расстоянии 6,13 млн. световых от нас».

Данное открытие эпохально и может свидетельствовать о том, что размер остальных галактик до сих пор также был занижен. NGC 300 очень похожа на нашу Галактику – Млечный Путь – и, скорее всего, в ближайшем будущем размер нашей Галактики, который по современным оценкам составляет 100 тыс. световых лет, также подвергнется пересмотру.

Специалисты пока не находят объяснения, каким образом могут формироваться галактики со звездами, которые находятся так далеко от центра, однако это – не единственная загадка далекой галактики. Как сообщает Universe Today, NGC 300 является исключением в ряду классических спиральных галактик по той причине, что плотность звездного населения в ней очень слабо зависит от расстояния до ее центра – у обычных галактик она резко падает от центра к краю.

Второй автор исследования, профессор Брюс Дрейн (Bruce Draine) из Принстонского университета следующим образом объясняет сущность проблемы, с которой столкнулись ученые: «С точки зрения классических представлений о процессах, приводящих к образованию галактик из медленно вращающегося облака газа, нам очень трудно понять, как сформировалась и продолжает существовать структура со столь равномерной плотностью звезд. Даже если предположить, что работают какие-то неизвестные нам процессы, которые рассеивают звезды из центральных областей, время, необходимое для достижения наблюдаемой плотности значительно превышает возраст Вселенной. Скорее всего, мы наблюдаем результаты формирования звезд, которые происходили очень давно, возможно, около 10 млрд. лет назад».

NGC 300 является членом скопления галактик в созвездии Скульптора, ближайшего к так называемой Местной группе галактик, к которой принадлежит Млечный Путь. Расстояние до этого скопления составляет 6,1 млн. световых лет. NGC 300 является первой удаленной галактикой, которая была изучена так же детально, как некоторые галактики Местной группы – например, Туманность Андромеды или известная галактика M33.

Представьте себе Вселенную!

Об изображении

Изображение предоставлено: Группа телескопов Исаака Ньютона, Ла-Пальма, и Саймон Дай (Кардиффский университет).

Поскольку мы живем в Галактике Млечный Путь, нам невозможно сфотографировать ее спиральную структуру снаружи. Но мы знаем, что наш Млечный Путь имеет спиральную природу из наблюдений, сделанных в нашей Галактике (хотя вопрос о том, является ли это спираль с перемычкой, все еще обсуждается).Чтобы представить это, была использована красивая спиральная галактика Мессье 74, которая считалась похожей на нашу.

Ниже приведена фотография настоящего Млечного Пути, сделанная спутником COBE. Диск и центральная область нашей Галактики легко узнаваемы. Это изображение делает Млечный Путь более похожим на галактику и меньше похож на пятно звезд, которые мы видим на ночном небе. Можно представить, как мог бы выглядеть наш Млечный Путь, глядя на него снаружи.

Изображение предоставлено: Проект COBE, DIRBE, NASA


Информация о расстоянии

Хотя световой год является широко используемой единицей, астрономы предпочитают другую единицу, называемую парсек (пк).Парсек, равный 3,26 светового года, определяется как расстояние, на котором 1 астрономическая единица составляет угол в 1 секунду дуги (1/3600 градуса). Когда мы используем парсек для действительно больших расстояний, мы часто ставим префикс перед ним - вроде килопарсеков (кпк), которые равны 1000 парсеков, - или мегапарсеков (Мпк), равных миллиону парсеков.

Млечный Путь составляет около 1 000 000 000 000 000 000 км (около 100 000 световых лет или около 30 кпк) в поперечнике. Солнце не находится вблизи центра нашей Галактики.Он находится примерно в 8 кпк от центра на так называемом рукаве Ориона Млечного Пути.


Как рассчитать расстояния такой величины

Параллакс дает нам расстояние до звезд, возможно, до нескольких тысяч световых лет. За пределами этого расстояния параллаксы настолько малы, что их невозможно измерить современными приборами. Астрономы используют более косвенные методы за пределами нескольких тысяч световых лет.

Методы измерения расстояний до звезд, превышающих несколько тысяч световых лет, включают:

Собственные движения: Все звезды движутся по небу, но только для ближайших звезд эти движения ощутимы, и даже в этом случае для измерения требуются десятилетия или столетия.По статистике звезды движутся примерно с одинаковой скоростью; следовательно, звезды, которые кажутся более подвижными, находятся ближе. Измеряя движения большого количества звезд данного класса, мы можем оценить их среднее расстояние по их среднему движению.

Движущиеся скопления: Звездные скопления, такие как звездные скопления Плеяды и Гиады, путешествуют вместе. Анализ видимого движения скопления может дать нам расстояние до него.

Межзвездные линии: Пространство между звездами не пусто, но содержит разреженное распределение газа.Иногда это оставляет линии поглощения в спектре, который мы наблюдаем от звезд, лежащих за пределами межзвездного газа. (Линии поглощения - это цвета, отсутствующие в непрерывном спектре из-за их поглощения атомами или ионами. Спектр - это набор цветов или длин волн, который получается при рассеивании света.) Чем дальше находится звезда, тем больше будет наблюдаться поглощение, поскольку свет прошел через большую часть межзвездной среды.

Закон обратных квадратов: Кажущаяся яркость или величина звезды зависит как от ее внутренней яркости или светимости (насколько яркая звезда на самом деле, а не от того, насколько яркой она кажется), и от расстояния до нас.Закон обратных квадратов гласит, что поток от светящегося объекта уменьшается пропорционально квадрату расстояния до него. Если мы знаем светимость звезды (например, у нас есть измеренный параллакс для одной звезды того же типа и мы знаем, что другие звезды того же типа будут иметь аналогичную светимость), мы можем измерить ее видимую яркость и затем определить расстояние до нее. . Есть несколько вариантов, многие из которых используются для измерения расстояний до звезд в других галактиках.

Связь периода и светимости: Некоторые звезды являются регулярными пульсаторами, то есть их интенсивность периодически меняется.Физика их пульсаций такова, что период одного колебания связан со светимостью звезды. Если мы измерим период такой звезды, мы сможем вычислить ее светимость. Исходя из этого и его видимой величины, мы можем рассчитать расстояние до него. Связь периода и светимости была открыта Генриеттой Свон Ливитт в 1908 году, когда она изучала звезды с переменными цефеидами в Магеллановых облаках. Цефеиды, названные в честь Дельты Цефеи, первых и наиболее ярких в своем классе, которые были идентифицированы, являются отличными индикаторами расстояния из-за их периодичности и необычайной яркости.Их можно не только найти в дальних уголках нашей Галактики, но и разрешить их в галактиках за пределами нашей собственной. Самые яркие цефеиды можно использовать для оценки расстояний до объектов на расстоянии до 12 000 000 световых лет.

Есть сложности при использовании зависимости период-светимость. Во-первых, сами отношения зависят от химического состава звезды. Во-вторых, поглощение света определенных длин волн межзвездной средой может влиять на видимую яркость звезды и, следовательно, должно учитываться.Даже с этими (и другими) сложностями, переменные цефеид обеспечивают отличный способ измерения относительных расстояний. Для преобразования в абсолютные расстояния нам в идеале нужно измерить расстояние до ближайшей цефеиды другим, более прямым методом. В настоящее время в этой области ведется много споров, в частности, относительно измерений расстояний до ближайших цефеид, проведенных Hipparcos. (См. Страницу «Ближайшие звезды» для получения дополнительной информации об измерениях Hipparcos.)

Интересно, что размер нашей Галактики долго обсуждался.Только в начале 20-го века Харлоу Шепли использовал наблюдения переменных звезд типа RR Лиры, чтобы оценить размер нашей Галактики. Звезды типа RR Лиры подобны переменным цефеид. У них относительно короткие периоды, обычно около суток или меньше, и все звезды типа RR Лиры имеют примерно одинаковую светимость. Обычно звезды типа RR Лиры менее ярки, чем цефеиды, но встречаются гораздо чаще. Шаровые скопления звезд - скопления старых звезд, тесно связанных гравитацией и вращающихся на окраинах галактик, содержат множество переменных звезд, в том числе RR Лиры.

Шепли смог использовать их, чтобы определить расстояние до шаровых скоплений, окружающих нашу Галактику. Шаровые скопления не только находились на большом расстоянии от них, но и Солнце не находилось в центре их распределения, что помещало Солнце далеко от центра Галактики. Первая оценка Шепли радиуса Млечного Пути была ошибочной в два раза, но он сделал важный первый шаг в понимании природы нашей Галактики.

Еще несколько современных методов были использованы для более точного картирования нашей Галактики.Нейтральный водородный газ в нашей Галактике излучает свет с длиной волны 21 см; Хотя этот свет невидим для наших глаз, его можно наблюдать в радиотелескопы. Другие молекулы, такие как окись углерода, также излучают радиоволны. Это очень полезно для отображения дисковой части нашей Галактики.


Почему эти расстояния важны для астрономов?

Расстояние - полезный инструмент в галактическом масштабе. Если вы можете измерить среднюю скорость звезд при их движении вокруг Галактического центра и их расстояние от Галактического центра, вы можете построить график, называемый «кривой вращения».Кривая вращения, описывающая движение галактики, может использоваться для определения количества массы в пределах заданного радиуса от центра. Предсказанные кривые вращения для многих галактик (в частности, спиральных галактик, таких как Млечный Путь) не соответствуют наблюдаемым, что привело к открытию темной материи в качестве объяснения этого несоответствия. Считается, что эти галактики состоят из большого круглого ореола темной материи, в центре которого сосредоточена видимая материя.


Время в пути

Космический корабль "Вояджер" удаляется от Солнца со скоростью 17.3 км / с. Если бы «Вояджер» отправился в центр нашей Галактики, ему потребовалось бы более 450 000 000 лет, чтобы пройти 8 кпк. Если бы он мог путешествовать со скоростью света, что невозможно из-за специальной теории относительности, ему все равно потребовалось бы более 26000 лет!

На скорости 17,3 км / с "Вояджеру" потребуется более 1700000000 лет, чтобы пересечь всю длину Млечного Пути. Даже путешествие со скоростью света заняло бы почти сто тысяч лет!

Назад

планет за пределами нашей Солнечной системы

Совершите прыжок в световые годы, путешествуя по галактике Млечный Путь.Видео предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

Когда мы говорим об огромных размерах космоса, легко отбросить большие числа, но гораздо труднее осознать, насколько велики, как далеко и насколько многочисленны на самом деле небесные тела.

Чтобы лучше понять, например, истинные расстояния до экзопланет - планет вокруг других звезд - мы могли бы начать с театра, в котором мы их находим, галактики Млечный Путь.

Что же такое галактика?

Наша галактика - это гравитационно связанная совокупность звезд, вращающихся по спирали в космосе.Судя по самым глубоким изображениям, полученным на сегодняшний день, это одна из примерно 2 триллионов галактик в наблюдаемой Вселенной. Их группы объединены в скопления галактик, а они - в сверхскопления; сверхскопления расположены в огромных слоях, простирающихся через вселенную, перемежающихся темными пустотами и придающих всему виду структуру паутины. Наша галактика, вероятно, содержит от 100 до 400 миллиардов звезд, а ее диаметр составляет около 100 000 световых лет. Это звучит огромно, и так оно и есть, по крайней мере, до тех пор, пока мы не начнем сравнивать это с другими галактиками.Например, наша соседняя галактика Андромеды имеет ширину около 220 000 световых лет. Другая галактика, IC 1101, имеет размер 4 миллиона световых лет.

Хорошо, хорошо, но что за световой год?

Рад, что вы спросили. Это один из наиболее часто используемых небесных критериев - расстояние, которое свет проходит за один год. Свет пронизывает межзвездное пространство со скоростью 186 000 миль (300 000 км) в секунду (более 66 путешествий по всем Соединенным Штатам за одну секунду).Умножьте это на все секунды одного года, и вы получите 5,8 триллиона миль (9,5 триллиона километров). Для справки: Земля находится примерно в восьми световых минутах от Солнца. Путешествие со скоростью света к самому краю нашей солнечной системы - дальнему краю Облака Оорта, скоплению спящих комет, далеко оттуда - заняло бы около 1,87 года. Продолжайте идти к Проксиме Центавра, нашей ближайшей соседней звезде, и планируйте прибыть через 4,25 года со скоростью света.

Если бы вы могли путешествовать со скоростью света.Что, если вы не фотон (частица света), вы не сможете этого сделать, и, согласно современной физике, это никогда не станет возможным. Но я отвлекся.

Можем ли мы вернуться к этим… X-планетам?

экзопланеты. Давайте подбросим еще несколько больших цифр. Во-первых, сколько их? Основываясь на наблюдениях, сделанных космическим телескопом НАСА Кеплер, мы можем с уверенностью предсказать, что каждая звезда, которую вы видите в небе, вероятно, содержит по крайней мере одну планету. На самом деле мы, скорее всего, говорим о многопланетных системах, а не только об отдельных планетах.В нашей галактике, состоящей из сотен миллиардов звезд, это потенциально увеличивает количество планет до триллионов. Подтвержденных обнаружений экзопланет (сделанных Кеплером и другими телескопами как в космосе, так и на земле) сейчас более 3900 - и это благодаря просмотру только крошечных кусочков нашей галактики. Многие из них представляют собой небольшие каменистые миры, температура которых может быть подходящей для того, чтобы жидкая вода скапливалась на их поверхности.

Где ближайшая из этих экзопланет?

Это небольшая, вероятно, каменистая планета, вращающаяся вокруг Проксимы Центавра - как упоминалось ранее, следующая звезда над ней.На расстоянии чуть более четырех световых лет, или 24 триллиона миль по прямой. Если бы авиакомпания предложила перелет туда на реактивном самолете, это заняло бы 5 миллионов лет. Об этом мире известно немного; его близкая орбита и периодические вспышки звезды снижают его шансы на то, чтобы он стал обитаемым.

Любые другие?

Я также хотел бы указать вам на систему TRAPPIST-1: семь планет, все размером примерно с Землю, вращающиеся вокруг звезды красного карлика на расстоянии около 40 световых лет от нас. Скорее всего, они каменистые, четыре из них находятся в «обитаемой зоне» - орбитальном расстоянии, позволяющем потенциально жидкую воду на поверхности.А компьютерное моделирование показывает, что у некоторых есть хорошие шансы оказаться водянистыми или ледяными мирами. В ближайшие несколько лет мы можем узнать, есть ли у них атмосфера, океаны или даже признаки обитаемости.

Ок. Спасибо. Мне нужно идти.

Я понимаю. У тебя мало времени. Это напоминает мне: знаете ли вы, что время замедляется в присутствии силы тяжести?

Я знаю, что сейчас он замедляется.

Думаю, это обсуждение в другой раз.

BBC - Земля - ​​Потребовались столетия, но теперь мы знаем размер Вселенной

«Пойдем поболтать по Вселенной». Это приглашение, которое американский астроном Харлоу Шепли дал аудитории в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1920 году. Он принимал участие в так называемых Больших дебатах с коллегой-ученым Хибером Кертисом о масштабах Вселенной.

Шепли считал, что размер нашей галактики Млечный Путь составляет 300 000 световых лет в поперечнике. По последним данным, это на самом деле в три раза больше, но его измерения были довольно хорошими для того времени.В частности, он рассчитал в целом правильные пропорциональные расстояния в пределах Млечного Пути - например, положение нашего Солнца относительно центра галактики.

Однако в начале 20 века 300 000 световых лет казались многим современникам Шепли почти абсурдно большой цифрой. И идея о том, что другие спиральные галактики, похожие на Млечный Путь, которые можно было увидеть в телескопы, были столь же большими, была диковинной.

Действительно, сам Шепли считал, что Млечный Путь должен быть исключительным.«Даже если спирали звездные, они несопоставимы по размеру с нашей звездной системой», - сказал он своим слушателям.

Кертис не согласился. Он правильно считал, что во Вселенной было много других галактик размером с наша. Но что интересно, его отправной точкой было убеждение, что Млечный Путь намного меньше, чем рассчитывал Шепли. Согласно расчетам, которые использовал Кертис, Млечный Путь был всего в 30 000 световых лет в диаметре, что примерно в три раза меньше, чем по современным измерениям.

В три раза больше; в три раза меньше - когда мы говорим о таких огромных расстояниях, понятно, что астрономы, ведущие дискуссии почти столетие назад, могли немного ошибиться в своих числах.

Сегодня мы достаточно уверены, что Млечный Путь, вероятно, составляет от 100 000 до 150 000 световых лет в поперечнике. Наблюдаемая Вселенная, конечно, намного больше. Согласно современным представлениям, его диаметр составляет около 93 миллиардов световых лет. Как мы можем быть так уверены? И как мы вообще смогли сделать такие измерения прямо здесь, на Земле?

С тех пор, как Коперник утверждал, что Земля не является центром Солнечной системы, кажется, что нам всегда было трудно переписать наши предубеждения о том, что такое Вселенная - и особенно о том, насколько она может быть большой.Даже сегодня, как мы увидим, мы собираем новые свидетельства того, что вся Вселенная может быть намного больше, чем некоторые недавно думали.

Кейтлин Кейси, астроном из Техасского университета в Остине, изучает Вселенную в том виде, в каком мы ее знаем. Как она отмечает, астрономы разработали гениальный набор инструментов и измерительных систем для расчета не только расстояния от Земли до других тел в нашей Солнечной системе, но и расстояний между галактиками и пути к краю наблюдаемой Вселенной.

Согласно расчетам, которые использовал Кертис, Млечный Путь имел диаметр всего 30 000 световых лет.

Шаги для измерения всех этих вещей известны как «лестница космических расстояний». Нам достаточно легко попасть на первую ступеньку лестницы, и в наши дни здесь используются современные технологии.

«Мы можем просто отразить радиоволны от соседних планет Солнечной системы, таких как Венера и Марс, и измерить время, необходимое этим волнам, чтобы вернуться на Землю», - говорит Кейси.«Это дает нам очень точное измерение».

Большие радиотелескопы, такие как Аресибо в Пуэрто-Рико, могут выполнять такую ​​работу - но они также могут делать даже больше. Аресибо, например, может обнаруживать астероиды, летающие вокруг Солнечной системы, и даже создавать их изображения на основе того, как радиоволны отражаются от поверхности астероида.

Но использовать радиоволны для измерения расстояний за пределами нашей Солнечной системы непрактично. Следующая ступенька на лестнице космических расстояний - это измерение параллакса.

Это то, что мы делаем все время, даже не осознавая этого. Люди, как и многие животные, интуитивно распознают расстояние между собой и объектами благодаря тому, что у нас два глаза.

Если вы держите объект перед собой - скажем, свою руку - и смотрите на него одним открытым глазом, а затем переключитесь на использование только другого глаза, вы увидите, что ваша рука слегка смещается в сторону. Это называется параллаксом. Разницу между этими двумя наблюдениями можно использовать для определения расстояния до рассматриваемого объекта.

На таком расстоянии мы все еще далеки от края нашей собственной галактики

Наш мозг делает это естественным образом, используя информацию обоих наших глаз, и астрономы делают то же самое с близлежащими звездами, за исключением того, что они используют разные датчики : телескопы.

Представьте, что у вас есть два глаза, парящие в космосе по обе стороны от нашего Солнца. Благодаря орбите Земли это именно то, что у нас есть, и с помощью этого метода мы можем наблюдать смещение звезд относительно объектов на заднем плане.

«Мы измеряем положение звезд на небе, скажем, в январе, ждем шесть месяцев и измеряем те же самые звезды в июле, когда мы находимся на противоположной стороне Солнца», - говорит Кейси.

Однако есть точка, в которой объекты находятся так далеко - около 100 световых лет - что наблюдаемое смещение слишком мало, чтобы обеспечить полезный расчет. На таком расстоянии мы все еще далеки от края нашей собственной галактики.

Звезды главной последовательности, когда они используются для этого анализа, считаются одним типом «стандартной свечи»

Следующим шагом является метод, называемый «подгонкой главной последовательности».Он основан на наших знаниях о том, как звезды определенного размера, известные как звезды главной последовательности, эволюционируют с течением времени.

Во-первых, они меняют цвет, постепенно становясь краснее с возрастом. Точно измеряя их цвет и яркость, а затем сравнивая это с тем, что известно о расстоянии до ближайших звезд главной последовательности, измеряемых по параллаксу, мы можем оценить положение этих более далеких звезд.

В основе этих расчетов лежит принцип, согласно которому звезды одинаковой массы и возраста казались бы одинаково яркими, если бы они находились на одинаковом расстоянии от нас.Поскольку часто это не так, мы можем использовать разницу в этих измерениях, чтобы определить, насколько далеко они на самом деле находятся.

Звезды главной последовательности, когда они используются для этого анализа, считаются одним типом «стандартной свечи», то есть телом, величину (или яркость) которого мы можем вычислить математически. Эти свечи разбросаны по космосу, предсказуемо освещая Вселенную. Но звезды главной последовательности - не единственные примеры.

Понимание того, как яркость соотносится с расстоянием, очень важно для определения расстояния до более далеких объектов - например, звезд в других галактиках.Однако аппроксимация главной последовательности там не сработает, потому что свет от этих звезд - которые находятся на расстоянии миллионов световых лет, если не больше - трудно проанализировать с точностью.

Наблюдая, насколько ярким он кажется нам на самом деле, они могут вычислить расстояние до него

Но еще в 1908 году ученая Генриетта Суон Ливитт из Гарварда сделала фантастическое открытие, которое помогло нам измерить такие колоссальные расстояния. Свон Ливитт понял, что существует особый класс звезд, называемый переменными цефеид.

«Она сделала это наблюдение, что звезды определенного типа меняют свою яркость со временем, и изменение яркости, пульсации этих звезд напрямую связаны с их внутренней яркостью», - говорит Кейси.

Другими словами, более яркая цефеида будет «пульсировать» медленнее (фактически, в течение многих дней), чем более тусклая цефеида. Поскольку астрономы могут относительно легко измерить пульс цефеиды, они могут предсказать, насколько яркой будет звезда. Затем, наблюдая, насколько ярким он кажется нам на самом деле, они могут рассчитать расстояние до него.

В принципе, он аналогичен подходу подгонки по главной последовательности, в котором яркость снова является ключевым фактором. Но главное - расстояние можно измерить по-разному. И чем больше у нас способов измерения расстояний, тем лучше мы сможем понять истинный масштаб нашего космического двора.

Именно обнаружение таких звезд в нашей галактике убедило Харлоу Шепли в ее огромных размерах.

В начале 1920-х годов Эдвин Хаббл обнаружил переменные цефеиды в соседней галактике Андромеды и обнаружил, что она находится на расстоянии менее миллиона световых лет от нас.

Есть еще одна особенность Вселенной, которая может помочь нам измерить действительно экстремальные расстояния.

Сегодня наша лучшая оценка состоит в том, что галактика на самом деле находится на расстоянии 2,54 миллиона световых лет от нас. Но это не стыдно за измерения Хаббла. Фактически, мы все еще пытаемся оценить расстояние до Андромеды. Число 2,54 миллиона световых лет на самом деле является средним результатом нескольких недавних расчетов.

Это точка, в которой масштабы Вселенной даже сейчас продолжают поражать наши умы.Мы можем делать очень хорошие оценки, но на самом деле чрезвычайно трудно измерить расстояния между галактиками с высокой точностью. Вселенная действительно такая большая. И это еще не все.

Хаббл также измерил яркость взрывающихся белых карликов - сверхновых типа 1A. Их можно увидеть в довольно далеких галактиках, находящихся на расстоянии миллиардов световых лет.

Поскольку яркость этих взрывов поддается расчету, мы можем определить, как далеко они находятся, точно так же, как мы можем с переменными цефеид.Таким образом, сверхновые типа 1A и переменные цефеиды являются дополнительными примерами того, что астрономы называют стандартными свечами.

Но есть еще одна особенность Вселенной, которая может помочь нам измерить действительно экстремальные расстояния. Это называется красным смещением.

Если машина скорой помощи или полицейская машина, включающая сирену, когда-либо проезжала мимо вас на улице, вы наверняка знакомы с эффектом Доплера. Когда скорая помощь приближается к вам, сирена кажется высокой, а затем, когда она проходит мимо вас и удаляется, она снова падает.

По мере расширения Вселенной каждая галактика удаляется от других

То же самое происходит со световыми волнами, но в гораздо более мелком масштабе. Мы можем обнаружить это изменение, анализируя спектр света от далеких тел. В этом спектре будут темные линии, потому что некоторые определенные цвета поглощаются элементами внутри и вокруг источника света - например, поверхностью звезд.

Чем дальше от нас находятся объекты, тем ближе к красному краю спектра будут смещаться эти линии.Это не только потому, что объекты находятся далеко, но и потому, что они фактически удаляются от нас со временем благодаря расширению Вселенной. И увидеть красное смещение в свете далеких галактик - один из способов доказать, что Вселенная действительно расширяется.

Это похоже на нанесение точек на поверхность воздушного шара, каждая из которых представляет собой галактику, а затем надувание воздушного шара, говорит Картик Шет, ученый-программист НАСА. По мере того, как воздушный шар расширяется, расстояние между точками на его поверхности увеличивается.«По мере расширения Вселенной каждая галактика удаляется от других».

«В принципе, волна обычно будет той частоты, на которой она излучается, но теперь вы растягиваете само пространство-время, поэтому волна выглядит длиннее».

Свет дошел до нас из галактик возрастом 13,8 миллиарда лет

Чем быстрее эта галактика удаляется от нас, тем дальше она должна быть - и тем более красным будет ее свет, когда мы проанализируем его здесь, на Земле. .Опять же, именно Эдвин Хаббл обнаружил, что существует пропорциональная связь между его цефеидами в далеких галактиках и степенью красного смещения света этих галактик.

Теперь идет большой ключ к нашей загадке. Свет с самым красным смещением, который мы можем обнаружить в наблюдаемой Вселенной, предполагает, что свет дошел до нас из галактик, возраст которых составляет 13,8 миллиарда лет.

Поскольку это самый старый из обнаруженных нами источников света, это также дает нам возможность измерить возраст самой Вселенной.

Но за последние 13,8 миллиарда лет Вселенная постоянно расширялась - и поначалу это происходило очень быстро. Принимая это во внимание, астрономы пришли к выводу, что галактики, расположенные прямо на краю наблюдаемой Вселенной, свету которой потребовалось 13,8 миллиарда лет, чтобы достичь нас, теперь должны находиться на расстоянии 46,5 миллиардов световых лет.

Одна возможность состоит в том, что где-то некоторые из наших вычислений не совсем верны

Это наше лучшее измерение радиуса наблюдаемой Вселенной.Удвоение, конечно, дает диаметр: 93 миллиарда световых лет.

Эта цифра основана на многих других измерениях и научных данных и является кульминацией многовековой работы. Но, как отмечает Кейси, это все еще немного грубо.

Во-первых, учитывая сложность некоторых из старейших галактик, которые мы можем обнаружить, неясно, как они смогли сформироваться так быстро после Большого взрыва. Одна из возможностей состоит в том, что где-то некоторые из наших расчетов не совсем верны.

«Если одна из ступенек лестницы космических расстояний отключена на 10%, то все отключается на 10%, потому что они полагаются друг на друга», - говорит Кейси.

Вся Вселенная примерно в 250 раз больше наблюдаемой Вселенной

И действительно все становится сложным, когда мы пытаемся думать о Вселенной за пределами наблюдаемого. Как бы «вся» Вселенная. В зависимости от того, какую теорию формы Вселенной вы предпочитаете, вся Вселенная может быть конечной или бесконечной.

Недавно Мигран Варданян и его коллеги из Оксфордского университета в Великобритании проанализировали известные данные об объектах в наблюдаемой Вселенной, чтобы увидеть, могут ли они что-нибудь выяснить о форме всей Вселенной.

Результатом после использования компьютерных алгоритмов для поиска значимых закономерностей в данных стала новая оценка. Вся Вселенная как минимум в 250 раз больше наблюдаемой Вселенной.

Мы никогда не увидим эти более далекие регионы. Тем не менее, сама по себе наблюдаемая Вселенная должна быть достаточно большой для большинства людей. Действительно, для таких ученых, как Кейси и Шет, он остается постоянным источником восхищения.

Мы даже не находимся в центре нашей Солнечной системы или в центре нашей галактики

«Все, что мы узнали о Вселенной - насколько она велика, все удивительные объекты, которые в ней - мы делаем это, просто собирая эти фотоны света, которые прошли миллионы и миллионы световых лет только для того, чтобы прийти и умереть на наших детекторах, наших камерах или радиотелескопах », - говорит Шет.

«Это довольно унизительно, - говорит Кейси. «Астрономия научила нас, что мы не центр Вселенной, мы даже не находимся в центре нашей Солнечной системы или в центре нашей галактики».

Однажды мы могли бы физически путешествовать во Вселенную вокруг нас гораздо дальше, чем мы до сих пор мечтали. А пока нам остается только смотреть. Но просто глядя, мы можем заблудиться довольно далеко.

Присоединяйтесь к более чем пяти миллионам поклонников BBC Earth, поставив нам лайк на Facebook или подписавшись на нас в Twitter и Instagram.

Если вам понравился этот рассказ, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com под названием «Если вы прочитаете только 6 статей на этой неделе». Тщательно подобранная подборка историй из BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel и Autos, которые доставляются вам на почту каждую пятницу.

Галактика Млечный Путь может быть намного больше, чем мы думали

Не секрет, что Млечный Путь большой, но новые исследования показывают, что он может быть намного больше, чем мы когда-либо могли себе представить.

Исследование, описанное 7 мая в журнале "Astronomy & Astrophysics", показывает, что огромный вращающийся звездный диск нашей спиральной галактики охватывает не менее 170 000 световых лет, а, возможно, и 200 000 световых лет.

Трудно представить, насколько это далеко. Если бы вы могли перемещаться по световому лучу от одной стороны диска к другой, вам понадобилось бы 200 000 лет, чтобы преодолеть это расстояние. Если бы вы могли проезжать и двигаться со средней скоростью 60 миль в час, это заняло бы более 2 триллионов лет.Это примерно в 150 раз больше, чем возраст Вселенной, который оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет.

Цветная область - это ранее известный галактический диск. Новое исследование расширило свои границы намного дальше: существует вероятность 99,7% или 95,4% соответственно, что есть звезды диска в областях за пределами пунктирных / пунктирных кругов. Желтая точка - это положение солнца. Фоновое изображение Млечного Пути из «Дорожной карты Млечного Пути». R. Hurt / SSC-Caltech, NASA / JPL-Caltech

В течение многих лет астрономы полагали, что размер диска Млечного Пути составляет около 100 000 световых лет.Затем, в 2015 году, исследователи показали, что расстояние в 150 000 световых лет было ближе к отметке.

Чтобы получить новое число, исследователи из Института астрофизики Канарских островов и Национальной астрономической обсерватории в Пекине обратились к паре звездных атласов и изучили химический состав тысяч звезд в самых удаленных частях галактической плоскости - плоскость, проходящая через центр диска. Исследователи использовали статистический анализ, чтобы определить, что далекие звезды химически похожи на звезды в галактическом диске и, следовательно, должны считаться его частью.

«Нам удалось подтвердить, что некоторые звезды из самых удаленных областей в плоскости принадлежат диску», - сказал NBC News MACH Мартин Лопес-Корредойра, исследователь института и первый автор статьи, описывающей исследование. электронное письмо.

Спиральная галактика NGC 6744 (показанная здесь), как полагают, внешне похожа на нашу собственную Галактику Млечный Путь. Дэн Голдман

Находка предлагает дополнительное подтверждение сложной структуры диска, Хейди Ньюберг, астрофизик из Политехнического института Ренсселера и руководитель исследовательской группы. Исследовательская группа, которая пересмотрела оценку размеров Млечного Пути в 2015 году, сообщила NBC News MACH по электронной почте.

«Мы все еще пытаемся понять детали того, как образуются галактики, как формируется и поддерживается спиральная структура, и как элементы ... создаются в звездах, а затем переносятся через космос, чтобы их можно было включить в планеты и жизнь, "Сказал Ньюберг. «Информация о размере и подробной структуре диска поможет ответить на эти вопросы».

Связанные

Исследование также дает новое представление о положении Солнца в Млечном Пути. Ранее считалось, что Солнце вращается вокруг центра нашей галактики примерно на половине галактического радиуса.Но теперь мы знаем, что некоторые звезды находятся более чем в три раза дальше от центра галактики, возможно, более чем в четыре раза больше, поэтому, хотя солнце не совершило никаких неожиданных движений, оно намного ближе к центру галактики, чем мы думали. .

Не изменилось только количество звезд в Млечном Пути. "Хотя мы увеличили размер галактического звездного диска, количество звезд и общая масса галактики [не] существенно затронуты из-за внешнего диска."... имеет очень низкую плотность звезд", - сказал Лопес-Корредойра в электронном письме.

Астрономы считают, что Млечный Путь содержит около 200 миллиардов звезд.

Хотите больше космических историй?

СЛЕДУЙТЕ NBC NEWS MACH НА TWITTER, FACEBOOK, И INSTAGRAM.

Млечный Путь: размер и форма Млечного Пути

Млечный Путь - это большая спиральная галактика с перемычкой, состоящая примерно из 200 миллиардов звезд (по некоторым оценкам до 400 миллиардов), расположенных в форме диска. с центральной эллиптической выпуклостью (около 12 000 световых лет в диаметре) из плотно упакованных звезд, лежащей в направлении Стрельца.Обнаруженный там компактный радиоисточник, Стрелец A *, считается сверхмассивной черной дырой; такие черные дыры, как полагают, находятся в центре большинства спиральных и эллиптических галактик. Центральная выпуклость окружена плоским диском, отмеченным шестью спиральными рукавами, которые выступают из плотной вытянутой группы звезд или перемычки, проходящей через выпуклость - четыре больших и два малых, - которые вьются из ядра, как гигантская вертушка. . Наше Солнце находится в одном из меньших рукавов, называемых Местным или Орионским рукавами, которые соединяют более существенное следующее внутреннее плечо и следующее внешнее плечо.Солнце находится примерно в 27 000 световых лет от центра галактики в галактической плоскости. Когда мы смотрим в плоскости диска, мы видим объединенный свет его звезд как Млечный Путь. Диаметр диска около 120 000 световых лет; его средняя толщина составляет 10 000 световых лет, а в ядре увеличивается до 30 000 световых лет.

Некоторые особенности области около Солнца позволяют предположить, что наша галактика похожа на Галактику Андромеды. В 1951 году группа под руководством Уильяма Моргана обнаружила следы спиральных рукавов в Орионе и Персее.Еще одна яркая рука тянется от Стрельца к Карине в южном небе. С развитием радиоастрономии ученые расширили почти полную карту спиральной структуры галактики, проследив области водорода, которые доминируют в спиральных рукавах. Разработка телескопов, которые можно было выводить на орбиту, привела к 2005 году к подтверждению того, что Млечный Путь был спиральной галактикой с перемычкой, а не спиральной, как считалось.

Галактику окружает большое сферическое гало из шаровых звездных скоплений и отдельных звезд, диаметр которого составляет около 130 000 световых лет; это называется звездным гало.Галактика также имеет обширную внешнюю сферическую область, называемую короной, или темным гало, диаметром до 1,9 миллиона световых лет и, помимо темной материи, которая составляет большую часть массы Млечного Пути, включает в себя несколько далеких шаровых скоплений. , две близлежащие галактики, названные Магеллановыми облаками, и четыре меньшие галактики.

Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторские права © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.

См. Другие статьи в энциклопедии по: Астрономия: Общее

Galaxy | COSMOS

Сверхглубокое поле Хаббла показывает изобилие галактик.
Авторы и права: НАСА, ЕКА, С. Беквит (STScI) и группа HUDF.

Галактика - это гравитационно связанная сущность, обычно состоящая из темной материи, газа, пыли и звезд. Галактики населяют Вселенную, в основном располагаясь скоплениями и группами. Считается, что в наблюдаемой Вселенной более 100 миллиардов галактик. Самая известная галактика - это наш Млечный Путь - и действительно, термин галактика происходит от греческого слова «гала», что означает «молоко».

До начала 20 века считалось, что Млечный Путь был единственной такой структурой во Вселенной.Примерно в середине 18 века немецкий философ Иммануал Кант предложил «островные вселенные», похожие на Млечный Путь и населявшие Вселенную. Сэр Уильям и Кэролайн Гершель были первыми, кто систематически каталогизировал ночное небо - они каталогизировали около 2500 объектов, включая «спиральные туманности», которые, по-видимому, имели структуру, аналогичную Млечному Пути. Позже, используя самый большой телескоп того времени, оптический астроном лорд Росс согласился с точкой зрения Канта, основанной на наблюдениях, которые он сделал над M51 с помощью своего самодельного 72-дюймового телескопа.

В апреле 1920 года два выдающихся ученых - Харлоу Шепли и Хибер Д. Кертис провели публичную дискуссию о размере Млечного пути и природе «туманностей». Шепли считал, что Млечный Путь был намного больше по размеру, чем предыдущие оценки, и что спиральные туманности были его частью. С другой стороны, Кертис считал, что спиральные туманности на самом деле являются островными Вселенными, лежащими за пределами Млечного Пути. В этом «споре» не было победителя как такового, который окончательно разрешился в 1923 году, когда молодой Эдвин Хаббл, используя соотношение период-светимость цефеид переменных звезд, смог определить, что расстояние до «туманности» Андромеды составляет около 750 кпк. и что его диаметр больше, чем у Млечного Пути.Это доказало, что Андромеда была не какой-то маленькой «спиральной туманностью» в пределах Млечного Пути, а огромной звездной системой сама по себе.

Размер и масса галактик

Большинство галактик имеют общую массу от ~ 10 7 M до 10 12 M . Их размер варьируется от нескольких килопарсек до более ста килопарсек в диаметре. Наш собственный Млечный Путь содержит более 100 миллиардов звезд, включая наше Солнце, а звездный диск простирается до 50 кпк в диаметре.Сферическое звездное гало простирается до 100 кпк, а гало темной материи может простираться и дальше.

Классификация галактик

Галактики классифицируются в зависимости от того, как они выглядят, или их оптической морфологии . Первая попытка классификации «туманностей» была предпринята сэром Уильямом Гершелем и его сыном сэром Джоном Гершелем. Однако наиболее распространенной схемой классификации, используемой сегодня, является схема классификации Хаббла. Галактики можно разделить на следующие широкие категории, хотя в каждой классификации есть много подкатегорий:

Формирование и эволюция галактик

Галактики во Вселенной постоянно меняются - в результате вековой эволюции, слияний и взаимодействий.Галактики в ранней Вселенной, которые еще не сформировали звезды, известны как «протогалактики», и эти галактики обычно содержат только темную материю и газ. Было высказано предположение, что некоторые такие протогалактики могут все еще существовать, и что фактически может существовать класс «темных галактик», у которых нет необходимых условий для образования звезд - эти галактики состоят исключительно из темной материи и возможно газ. Теория образования галактик активно исследуется астрономами и астрофизиками.


Млечный Путь огромен. Но насколько огромны?

Curious Kids - серия для детей, в которой мы просим экспертов отвечать на вопросы детей.

Насколько велик Млечный Путь? (Сторм, 6, Кения)

Млечный Путь - это галактика, в которой мы живем. Галактика - это система из миллионов или миллиардов звезд. Все они смешаны с газом и пылью, и все это удерживается вместе благодаря гравитации. Насколько мне известно, астрономам, в нашей Вселенной около ста миллиардов галактик.Возможно, есть еще кое-что, чего мы еще не наблюдали.

Млечный Путь содержит от 100 до 400 миллиардов звезд. Одно из них - наше Солнце, которое здесь, на земле, кажется нам огромным, но даже не одним из самых больших в Млечном Пути.

И Млечный Путь далеко не самая большая из известных нам галактик. Но прежде чем я расскажу, как мы это узнали, мне нужно немного подробнее рассказать о самом Млечном Пути и о том, как мы измеряем что-то настолько невероятно большое.

В форме фрисби

Млечный Путь немного похож на фрисби с выпуклостью посередине. Этот «космический фрисби» действительно большой: диаметр - расстояние от одного края до другого - составляет миллиард миллиардов километров.

Наша галактика такой же формы, как фрисби этой собаки. Shutterstock

Трудно иметь дело с такими большими числами. Поэтому астрономы часто используют «световые годы» вместо километров для измерения действительно больших расстояний, таких как размер галактик.Световой год - это расстояние, которое свет пройдет за год. Свет проникает в космос со скоростью 300 000 километров в секунду, поэтому Млечный Путь составляет чуть более 100 000 световых лет в поперечнике.

Но также сложно представить что-то настолько большое. Так что давайте подумаем об этом по-другому, чтобы увидеть это в перспективе.

Если мы уменьшим всю нашу солнечную систему до размера песчинки, диаметр Млечного Пути составит около 50 километров.

На этом изображении показан усеянный звездами центр Млечного Пути в направлении созвездия Стрельца.НАСА, ЕКА и Дж. Браммер

Толщина диска Млечного Пути зависит от того, где вы находитесь в галактике. Он толще ближе к центру и становится тоньше по мере того, как вы приближаетесь к краю. Но в среднем его толщина составляет 1000 световых лет.

Звезды Млечного Пути неравномерно распределены в диске, вместо этого они расположены в спиральных рукавах, вытянутых из выпуклости в центре. Земля находится в одном из этих спиральных рукавов, примерно на двух третях расстояния от центра галактики.

Большой, но не самый большой

Теперь, когда вы знаете все эти вещи, вы, вероятно, задаетесь вопросом об ответе на ваш первоначальный вопрос: насколько велик Млечный Путь?

Что ж, на самом деле довольно сложно измерить точный размер Млечного Пути изнутри его (а это то, где мы находимся!), И ученые всегда пытаются улучшить эти измерения. Фактически, новое исследование, проведенное в прошлом году, показало, что звезды на краю диска Млечного Пути могут быть вдвое дальше от центра, чем мы думали ранее.

И, как я сказал ранее, хотя Млечный Путь большой, это далеко не самая большая галактика в космосе. Наш ближайший сосед - Галактика Андромеды, размер которой составляет 220 000 световых лет. Это вдвое больше Млечного Пути.

Но они обе будут карликовыми из-за галактики IC 1101, одной из крупнейших известных галактик. Его длина составляет 4 миллиона световых лет.

Итак, наша галактика большая. Но он все еще крошечный по сравнению с нашими соседними галактиками. Есть еще много-много-много, о чем мы до сих пор не знаем, поэтому жизнь астронома так увлекательна.

Здравствуйте, любопытные ребята! У вас есть вопрос, на который вы хотите получить ответ от эксперта? Попросите взрослого отправить свой вопрос на адрес [email protected] Сообщите нам свое имя, возраст и город, в котором вы живете. Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все возможное.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *