Ті, хто любить дивитися на нічне зоряне небо, напевно помічали широку смугу, щільно всипану різними (яскравими, трохи помітними, блакитними, білими тощо) зірками. Це скупчення є галактика.

Що таке галактики? Одна з найбільших таємниць Всесвіту полягає в тому, що безліч зірок не розкидано хаотично в космічному просторі, а згруповано в галактики. Майже так само, як люди заселяють міста, залишаючи простір між населеними пунктами порожнім.

Наша планета входить у галактику Деякі назви галактик нам добре відомі: Велика і Мала Магелланові хмари, Туманність Андромеди. Їх ми можемо розглянути неозброєним оком, інші дуже віддалені від Землі. Досить довгий час не вдавалося розглянути в них окремі зірки, це вдалося зробити лише в 20 столітті.

"Що таке галактики?" - це питання цікавило вчених уже давно. Але справжній прорив у цій галузі стався наприкінці двадцятого століття, коли було створено та запущено у космос телескоп "Хаббл".

Такі величезні, що це неможливо навіть уявити. Сто тисяч земних років знадобиться світловому променю, щоб дістатися з одного краю до іншого. У її центрі розташоване ядро, від якого відгалужується кілька спіралеподібних ліній, заповнених зірками. "Густота" ця лише здається, насправді розташовані вони досить рідко.

Відомі різні види галактик. Вони розрізняються за формою, масою, розміром, а також за речовинами, що містяться в них. Всі вони містять газ та зоряний пил. Бувають спіральні, еліптичні, неправильні, сфероподібні та інші форми галактик.

Що таке галактики? Який їхній вік? Як вони влаштовані? Які процеси у них відбуваються? Вік їх приблизно дорівнює Для вчених досі залишається загадкою, що є ядро ​​галактики. Виявили, що деякі ядра досить активні. Це було несподіванкою, адже до цього відкриття вважалося, що ядро ​​є скупченням сотень мільйонів зірок. Випромінювання (і оптичне, і радіо) може змінюватися в деяких галактичних ядер за кілька місяців. Це означає, що вони звільняють колосальну кількість енергії (набагато більше, ніж при спалаху наднової) за короткий час.

У 1963 році були виявлені абсолютно нові об'єкти, що мають зіркоподібний вигляд. Їх назвали квазарами. Світність їх, як з'ясувалося пізніше, набагато перевершує світність галактик. Дивно, що яскравість квазарів може змінюватись.

Утворення галактик - це природний процес, що протікає під дією Різноманітність видів і форм галактик пояснюється різноманітністю умов, в яких вони зароджувалися. Стиснення галактики може тривати 3 млрд. років. У цей час відбувається трансформація газу в саме шляхом стиснення газової хмари і утворюються зірки (при досягненні певної щільності та температури, достатньої для термоядерних процесів).

Поступово запаси міжзоряного газу виснажуються, і утворення зірок стає менш інтенсивним. Коли всі ресурси будуть вичерпані, перетворюється на лінзовидну, що складається повністю із червоних зірок. Цю стадію проходять еліптичні галактики, чиї газові ресурси було витрачено ще 15-20 млрд років тому.

У багатьох людей уявлення про те, що таке галактики, формується з численних фантастичних фільмів, герої яких люблять подорожувати космічними просторами, відвідувати невідомі планети та галактики. Насправді такого в найближчому майбутньому не планується. Якщо навіть рухатися зі швидкістю світла (що поки що теж неможливо), то до Туманності Андромеди (найближчої до нас галактики) ми дістанемося лише через 2,5 мільйона років. Хоча (за розрахунками астрономів) вона до нас наближається і через 4-5 млрд років зіткнеться з нашим Чумацьким Шляхом, що призведе до утворення нової еліптичної галактики.

Усі колись замислювалися над тим, наскільки великий і незвіданий світ довкола нас. Будучи частиною незмірно величезного Всесвіту, ми нерідко і з цікавістю ставимо собі питання: «Наскільки великий Всесвіт?», «З чого він складається?», «Чи є розумне життя, крім нас?», «Скільки галактик у Всесвіті?» і багато інших.

Ця стаття прагне відповісти на деякі з них і розширити загальні знання та уявлення про Всесвіт та її складові частини та системи.

Всесвіт

Всесвіт включає все, що існує. Від космічного пилу до зірок-гігантів; від дрібних атомів водню до суб'єктивних ідей та абстрактних понять. Все, що знаходиться і функціонує у просторі, є частиною Всесвіту.

Її вивчають різні науки. Фізика, астрономія та космологія - піонери у вивченні Всесвіту в об'єктивній реальності. Саме вони намагаються дати відповіді на питання про те, з чого складається космос або скільки існує галактик у Всесвіті. Філософія з перших своїх днів вивчає Всесвіт у суб'єктивній реальності. Мати всіх наук хвилює не те, скільки галактик у Всесвіті, а те, як вона та її сприйняття впливають на наше життя та розвиток.

Враховуючи неймовірні розміри Всесвіту та масу тіл і речовин, що знаходяться в ньому, не дивно, що ми нагромадили величезну кількість знань; також не дивно і те, що набагато більше запитань залишається без відповіді. Лише невелика частина Всесвіту у певний час піддається фізичному вивченню, про решту ми можемо лише здогадуватися. Минуле і майбутнє Всесвіту – лише припущення та передбачення, а його сьогодення відкрито нам лише на крихітну частку.

Що ми достеменно знаємо про неї?

Ми абсолютно впевнені в тому, що Всесвіт величезний, і з великою ймовірністю можемо стверджувати, що він незмірний. Для виміру відстаней між космічними об'єктами використовується абсолютно «всесвітня» одиниця – світловий рік. Це відстань, яку промінь світла здатний подолати протягом року.

Речовина, з якої складається Всесвіт, оточує нашу планету як мінімум на відстані 93 мільярди світлових років. Для порівняння наша галактика займає місце, яке можна подолати за 100 тисяч світлових років.

Вчені розділяють космічну речовину на накопичення атомів - зрозумілу та вивчену фізичну матерію, яку називають також баріонною речовиною. Проте велику частину Всесвіту займає невивчена темна енергія, властивості якої невідомі вченим. Також чималу частину видимого простору Всесвіту займає темна чи прихована маса, яку вчені називають невидимою речовиною.

Скупчення баріонної речовини утворює зірки, планети та інші космічні тіла, які у свою чергу утворюють галактики. Останні перебувають у русі та віддаляються один від одного. Відповісти питанням, скільки галактик у Всесвіті, з точністю неможливо.

Що ми можемо лише припускати?

Минуле Всесвіту та процес її утворення достеменно невідомі. Вчені припускають, що вік Всесвіту становить майже 14 мільярдів років, і він утворився після розширення сконцентрованої гарячої речовини, яка в космології називається Теорією Великого вибуху.

Все, на чому ґрунтуються головні теоретичні моделі еволюції Всесвіту, вчені отримують шляхом спостереження за видимою нам її частиною. Наскільки вірна будь-яка з існуючих моделей, довести неможливо. Більшість учених погоджуються з теорією розширення Всесвіту – після «великого вибуху» космічна речовина продовжує свій рух від її центру.

Варто пам'ятати, що всі ці моделі - теоретичні, і протестувати їх практично неможливо через безліч причин. Тому варто сконцентруватися на доступних та перевірених знаннях, які відповідають на запитання про те, скільки зірок у галактиці, та скільки галактик у Всесвіті. Фото, зроблене за допомогою сучасних технологій, під назвою Хаббл (від Hubble Ultra Deep Field) дозволяє побачити розташування безлічі галактик на невеликій видимій частині неба.

Що таке галактика?

Галактика - це скупчення зірок, газу, пилу та прихованої маси. Гравітаційна взаємодія баріонної речовини та темної космічної маси поєднує галактику в тісно пов'язану групу космічних тіл. Галактики пересуваються з певною швидкістю, що підтверджує теорію розширення Всесвіту, проте гравітаційний центр галактики не дозволяє руху Всесвіту впливати на її формування. Усі тіла у галактиці обертаються навколо гравітаційного центру.

Галактики можуть бути різних типів, розмірів і складатися з багатьох систем. Немає єдиної відповіді на питання, скільки галактик у Всесвіті, оскільки варіант існування двох ідентичних галактик малоймовірний. За типом вони поділяються на:

• еліптичні;
• спіральні;
• лінзовідні;
• з перемичкою;
• неправильні.

За розміром галактики класифікують як карликові, середні, великі та гігантські. Однозначної відповіді на питання про те, скільки систем у галактиці, не існує, оскільки кількість систем та зоряних скупчень залежить від безлічі різних факторів, таких як гравітаційне поле зірок, розмір галактики, та багатьох інших.

Масштаби галактик

Кожна галактика складається з зоряних систем, скупчень та міжзоряних хмар. Декілька сусідніх галактик можуть притягуватися один до одного і утворюють місцеву групу. У ній може бути від трьох до 30 галактик різних типів та розмірів.

Скупчення місцевих груп, своєю чергою, формують величезні зіркові хмари, які називаються скупченнями галактик. Гравітаційна взаємозалежність галактик по відношенню до сусідів з місцевої групи, як і з надскоплення, ґрунтується на взаємодії атомів баріонної речовини з прихованою матерією.

Чумацький шлях

Наша рідна галактика - Чумацький Шлях - є спіралью у формі диска з перемичкою. Ядро галактики складають старі зірки – червоні гіганти. Місцеву групу Чумацький Шлях поділяє із двома сусідніми галактиками: туманністю Андромеди та галактикою Трикутника. Надскупчення, до якого вони належать, називається надскупченням Діви.

У місцевій групі Чумацького Шляху, окрім трьох великих галактик, знаходиться близько 40 карликових галактик-супутників, які притягуються сильнішими гравітаційними полями своїх великих сусідів. Чорних дір та просторів темної матерії у надскопленні Діви може бути стільки ж, скільки галактик. У Чумацькому Шляху абсолютно точна кількість зірок невідома, але за приблизними підрахунками їх 200 мільярдів. Діаметр чумацького шляху становить сто тисяч світлових років, а середня товщина диска – тисяча світлових років.

Наймолодші зірки та їх скупчення знаходяться ближче до поверхні диска, тоді як центром ядра галактики, за припущеннями вчених, є величезна чорна діра, навколо якої дуже висока концентрація зірок. Головна зірка нашої системи – Сонце – розташована ближче до поверхні диска.

сонячна система

Вік Сонячної системи складає 4,5 мільярда років, і вона розташована у формі диска. Найважчим елементом системи є її центр – Сонце, на нього припадає майже вся маса, що й обумовлює сильне гравітаційне тяжіння. Вісім планет, що обертаються навколо нього, становлять лише 0,14% від загальної маси системи. Земля належить до чотирьох маленьких планет земної групи, поряд із Марсом, Венерою та Меркурієм. Інші планети називаються газовими гігантами, оскільки складаються з газів.

Ті, хто має трохи уявлення про Всесвіт, добре знає, що космос постійно перебуває в русі. Всесвіт з кожною секундою розширюється, стає дедалі більше. Інша річ, що в масштабах людського сприйняття світу, усвідомити розміри того, що відбувається, і уявити структуру Всесвіту досить важко. Крім нашої галактики, у якій розташоване Сонце і ми, існують десятки, сотні інших галактик. Точної кількості далеких світів не знає ніхто. Скільки галактик у Всесвіті можна знати лише приблизно, створивши математичну модель космосу.

Отже, враховуючи розміри Всесвіту, можна легко припустити думку, що в десятці, в сотні мільярдів світлових років від Землі, існують світи, схожі на наш.

Простір та світи, які нас оточують

Наша галактика, що отримала гарну назву «Чумацький шлях», ще кілька століть тому, на думку багатьох вчених, була центром світобудови. Насправді виявилося, що це лише частина Всесвіту, і існують інші галактики різних видів і розмірів, великі та маленькі, одні далі, інші ближчі.

У космосі всі об'єкти тісно взаємопов'язані, рухаються у порядку і займають відведене місце. Відомі нам планети, добре знайомі зірки, чорні дірки і сама наша Сонячна система розташовуються в галактиці Чумацького шляху. Назва ця не випадкова. Ще стародавні астрономи, які спостерігали нічне небо, порівняли навколишній космос із молочною доріжкою, де тисячі зірок схожі на краплі молока. Галактика Чумацький шлях, небесні галактичні об'єкти, що у нашому полі зору, становлять найближчий космос. Що може бути поза видимості телескопів, стало відомо лише у XX столітті.

Наступні відкриття, які збільшили наш космос до розмірів Метагалактики, наштовхнули вчених на теорію Великий вибух. Грандіозний катаклізм стався майже 15 млрд. років тому і став поштовхом до початку процесів утворення Всесвіту. Одну стадію речовини змінювала інша. Зі щільних хмар водню і гелію стали формуватися перші зачатки Всесвіту — протогалактики, що складаються із зірок. Усе це відбувалося у минулому. Світло багатьох небесних світил, яке ми можемо спостерігати у найсильніші телескопи, є лише прощальним привітом. Мільйони зірок, якщо не мільярди, що всипали наш небосхил, перебувають у мільярді світлових років від Землі, і давно припинили своє існування.

Карта Всесвіту: найближчі та далекі сусіди

Наша Сонячна система, інші космічні тіла, що спостерігаються із Землі, — це порівняно молоді структурні утворення та наші найближчі сусіди у величезному Всесвіті. Довгий час вчені вважали, що найближчою до Чумацького Шляху була карликова галактика Велика Магелланова хмара, розташована лише в 50 кілопарсеках. Тільки нещодавно стали відомі реальні сусіди нашої галактики. У сузір'ї Стрільця і ​​в сузір'ї Великого Пса розташувалися маленькі карликові галактики, маса яких у 200-300 разів менша за масу Чумацького шляху, а відстань до них становить трохи більше 30-40 тис. світлових років.

Це одні з найменших світових об'єктів. У таких галактиках кількість зірок відносно невелика (близько кількох мільярдів). Як правило, карликові галактики поступово зливаються або поглинаються більшими утвореннями. Швидкість Всесвіту, що розширюється, становить 20-25 км/с, мимоволі призведе сусідні галактики до зіткнення. Коли це станеться і чим обернеться, ми можемо лише припускати. Зіткнення галактик відбувається весь цей час, і в силу швидкоплинності нашого існування, спостерігати за тим, що відбувається, неможливо.

Андромеда, яка в два-три рази перевищує своїми розмірами нашу галактику, є однією з найближчих до нас галактик. Серед астрономів і астрофізиків вона продовжує залишатися однією з найпопулярніших і розташовується лише за 2,52 мільйони світлових років від Землі. Як і наша галактика, Андромеда входить до Місцевої групи галактик. Розмір цього гігантського космічного стадіону — три мільйони світлових років у діаметрі, а кількість присутніх у ній галактик налічується близько 500. Однак навіть такий гігант, як Андромеда, виглядає коротунком у порівнянні з галактикою IC 1101.

Ця найбільша у Всесвіті спіралеподібна галактика розташовується в сотні з лишком мільйонів світлових років від нас і має діаметр понад 6 мільйонів світлових років. Незважаючи на те, що до її складу входить 100 трильйонів зірок, галактика переважно складається з темної матерії.

Астрофізичні параметри та типи галактик

Перші дослідження космосу, проведені на початку XX століття, дали багатий ґрунт для роздумів. Виявлені в об'єктив телескопа космічні туманності, яких згодом нарахували понад тисячу, являли собою найцікавіші об'єкти у Всесвіті. Довгий час ці світлі плями на нічному небі вважалися скупченнями газу, що входять до структури нашої галактики. Едвін Хаббл в 1924 році зумів виміряти відстань до скупчення зірок, туманностей і зробив сенсаційне відкриття: ці туманності - ні що інше, як далекі спіралеподібні галактики, що самостійно мандрівають у масштабах Всесвіту.

Американський астроном вперше припустив, що наш Всесвіт – це безліч галактик. Дослідження космосу в останній чверті XX століття спостереження, зроблені за допомогою космічних апаратів і техніки, включаючи знаменитий телескоп Хаббл, підтвердили ці припущення. Космос безмежний і наш Чумацький шлях - далеко не найбільша галактика у Всесвіті і до того ж не є її центром.

Тільки з появою потужних технічних засобів спостереження, Всесвіт став набувати чітких обрисів. Вчені зіткнулися з тим фактом, що навіть такі величезні утворення, якими є галактики, можуть відрізнятися за своєю структурою та будовою, формою та розмірами.

Зусиллями Едвіна Хаббла світ отримав систематизовану класифікацію галактик, що поділяє їх на три типи:

• спіральні;
• еліптичні;
• неправильні.

Еліптичні галактики та спіральні є найпоширенішими типами. До них відносяться наша галактика Чумацький Шлях, а також сусідня з нами галактика Андромеда та багато інших галактик у Всесвіті.

Еліптичні галактики мають форму еліпса та витягнуті в одному з напрямків. Ці об'єкти позбавлені рукавів та часто змінюють свою форму. За своїми розмірами ці об'єкти також відрізняються один від одного. На відміну від спіральних галактик ці космічні монстри не мають чітко вираженого центру. Ядро у таких структурах відсутнє.

За класифікацією такі галактики позначаються латинською літерою E. Усі сьогодні відомі еліптичні галактики розділені на підгрупи E0-E7. Розподіл по підгрупах здійснюється залежно від конфігурації: від галактик майже круглої форми (E0, E1 та E2) до сильно розтягнутих об'єктів з індексами E6 та E7. Серед еліптичних галактик зустрічаються карлики та справжні гіганти, що мають діаметри у мільйони світлових років.

До спіральних галактик відносяться два підтипи:

• галактики, представлені у вигляді перетнутої спіралі;
• нормальні спіралі.

Перший підтип вирізняється такими особливостями. За формою такі галактики нагадують правильну спіраль, однак у центрі такої спіральної галактики знаходиться перемичка (бар), що дає початок рукавам. Такі перемички в галактиці є наслідком фізичних відцентрових процесів, що ділять ядро ​​галактики на дві частини. Існують галактики із двома ядрами, тандем яких і складає центральний диск. Коли ядра зустрічаються, перемичка зникає і галактика стає нормальною, з одним центром. Існує перемичка і в нашій галактиці Чумацький шлях, в одному з рукавів якого знаходиться Сонячна система. Від Сонця до центру галактики шлях за сучасними оцінками становить 27 тис. світлових років. Товщина рукава Оріона Лебедя, в якому перебуває наше Сонце та разом із ним наша планета, становить 700 тис. світлових років.

Відповідно до класифікації спіральні галактики позначаються латинськими літерами Sb. Залежно від підгрупи, існують інші позначення спіральних галактик: Dba, Sba і Sbc. Різниця між підгрупами визначається довжиною бару, його формою та конфігурацією рукавів.

Спіральні галактики можуть мати різні розміри, починаючи від 20 000 світлових років та до 100 тис. світлових років у діаметрі. Наша галактика «Чумацький Шлях» перебуває в «золотій серединці», своїми розмірами тяжіння до галактик середньої величини.

Найрідкісніший тип - неправильні галактики. Ці всесвітні об'єкти є великими скупченнями зірок і туманностей, які мають чіткої форми і структури. Відповідно до класифікації вони отримали індекси Im та IO. Як правило, у структур першого типу диска немає або слабко виражений. Нерідко у таких галактик можна розглянути схожість рукавів. Галактики з індексами IO є хаотичним скупченням зірок, хмар газу і темної матерії. Яскравими представниками такої групи галактик є Велика та Мала Магелланова Хмара.

Усі галактики: правильні та неправильні, еліптичні та спіральні, складаються з трильйонів зірок. Простір між зірками з їх планетарними системами заповнений темною матерією або хмарами космічного газу та частинками пилу. У проміжках цих порожнин знаходяться чорні дірки, великі та малі, які порушують ідилію космічного спокою.

Виходячи з наявної класифікації та за результатами досліджень, можна з деякою часткою впевненості відповісти на запитання, скільки галактик у Всесвіті та якого вони типу. Найбільше у Всесвіті спіральних галактик. Їх понад 55% від загальної кількості всіх світових об'єктів. Еліптичних галактик вдвічі менше — лише 22% від загальної кількості. Неправильних галактик, аналогічних Великому та Малому Магеллановим Хмарам, у Всесвіті лише 5%. Одні галактики є сусідами з нами і знаходяться в полі зору найпотужніших телескопів. Інші знаходяться в найдальшому просторі, де переважає темна матерія і в об'єктиві видно більше чорнота безкрайнього космосу.

Галактики при близькому огляді

Всі галактики відносяться до певних груп, які в сучасній науці називають кластерами. Чумацький Шлях входить до одного з таких кластерів, у якому присутні ще до 40 більш-менш відомих галактик. Сам кластер є частиною надскоплення, більшої групи галактик. Земля, разом із Сонцем і Чумацьким Шляхом, входить у надскупчення Діви. Така наша фактична космічна адреса. Разом з нашою галактикою у скупченні Діви існують понад дві тисячі інших галактик, еліптичних, спіральних та неправильних.

Карта Всесвіту, на яку сьогодні орієнтуються астрономи, дає уявлення про те, як виглядає Всесвіт, яка його форма та структура. Усі скупчення збираються навколо порожнин або бульбашок темної матерії. Допускається думка, що темна матерія та бульбашки також заповнені якимись об'єктами. Можливо ця антиречовина, яка на противагу законам фізики, утворює аналогічні структури в іншій системі координат.

Сучасний та майбутній стан галактик

Вчені вважають, що скласти загальний потрет Всесвіту неможливо. Ми маємо візуальні та математичні дані про космос, який знаходиться в межах нашого розуміння. Реальні масштаби Всесвіту уявити неможливо. Те, що ми бачимо в телескоп, є світлом зірок, яке йде до нас уже мільярди років. Можливо, реальна картина на сьогоднішній день вже зовсім інша. Найкрасивіші галактики у Всесвіті в результаті космічних катаклізмів вже могли перетворитися на порожні та потворні хмари космічного пилу та темної матерії.

Не можна виключати, що в далекому майбутньому наша галактика зіткнеться з більшою сусідкою по Всесвіту або проковтне карликову галактику, що існує по сусідству. Якими будуть наслідки таких вселенських змін, залишається лише гадати. Незважаючи на те, що зближення галактик відбувається зі світловою швидкістю, земляни навряд чи стануть свідками світової катастрофи. Математики підрахували, що до фатального зіткнення залишилося трохи більше трьох мільярдів земних років. Чи існуватиме на той час життя на нашій планеті — питання.

У існування зірок, скупчень і галактик можуть втрутитися й інші сили. Чорні дірки, які поки що відомі людині, спроможні поглинути зірку. Де гарантія, що подібні чудовиська величезних розмірів, що ховаються в темній матерії та в порожнечі космосу, не зможуть поглинути галактику цілком.

» Галактики та Всесвіт

Як при спостереженні відрізнити комету без хвоста від звичайної туманності?

Комета переміщається щодо зірок. Це переміщення можна побачити за кілька годин або навіть кілька десятків хвилин.

Яких зірок найбільше у галактиках?

Зірок із малими масами значно більше, ніж зірок із великими масами. Основна частина зірок з малими масами – це червоні карлики.

Чому старі зірки спіральних галактик утворюють сферичну підсистему, а молоді - тонкий диск, що обертається?

Найстаріші зірки в таких галактиках займають область простору приблизно таку ж, яку займала протогалактична хмара, з якої вони сформувалися. газу, що залишився, стиснутися в галактичній площині заважали відцентрові сили, відкидаючи його від центру. В результаті в площині обертання спіральних галактик виник тонкий газовий диск, що обертається, в якому і утворюються наймолодші зіркові об'єкти галактики.

Яке найдавніше космічне тіло потрапляло до рук людини?

Вік одного із зразків місячної породи, привезеного на Землю експедицією «Аполлон-15», оцінено у 4 млрд 150 млн років.

Які галактики видно неозброєним оком?

Одна з таких галактик – це наша галактика Чумацький Шлях. Ми розглядаємо її зсередини, тому вона представляється у вигляді світлої смуги на нічному небі. Наступна галактика – це знаменита туманність Андромеди. Вона видно неозброєним оком у вигляді цятки, що світиться. Крім цих галактик на південному небі добре видно супутники нашої галактики - Велику та Малу Магелланові Хмари.

Чому в речовині найстаріших зірок галактики дуже мало важких елементів, а в речовині наймолодших, навпаки, підвищений їхній вміст?

Найстаріші зірки утворилися з бідного важкими елементами протогалактичної газової хмари. Масивні зірки, швидко еволюціонуючи, вибухали і збагачували газ протогалактики важкими елементами, що утворилися в них. Пізні покоління зірок утворилися з речовин із великим вмістом металів.

Які космічні об'єкти нагадують величезні атомні ядра? Чи можуть вони складатися із протонів?

Нейтронні зірки здебільшого складаються із щільно упакованих нейтронів. У такому стані нейтронну зірку можна як гігантське атомне ядро. Космічне тіло неспроможна складатися з одних протонів, оскільки з-поміж них виникнуть гігантські сили відштовхування і тіло зруйнується.

Як на зірках може виникнути сильне рентгенівське випромінювання?

У подвійній зірковій системі одним із компонентів може бути нейтронна зірка. Речовина, що засмоктується цією зіркою, на її околицях розганяється до дуже високих швидкостей. При зіткненні речовини з поверхнею виділяється енергія у вигляді рентгенівського випромінювання. Таке випромінювання може виникнути і при зіткненні між собою частинок, що падають на чорну дірку.

Які космічні тіла не можуть бути розділені, у той час як їхнє злиття можливе?

Такими властивостями володіють лише чорні дірки.

Де у космосі утворилися хімічні елементи, у тому числі складається тіло людини?

Людське тіло на 65% складається з кисню, на 18% з вуглецю, а також азоту, магнію, фосфору та багатьох інших елементів. Загалом у живих організмах встановлено 70 хімічних елементів. Усі елементи, важчі, ніж водень і гелій, включаючи залізо, синтезувалися при термоядерних реакціях у надрах зірок. Хімічні елементи, важчі, ніж залізо, утворилися під час спалахів наднових зірок.

Як довести, що Сонце розташоване і знаходилося завжди близько до галактичної площини?

Свідченням того, що Сонце знаходиться близько до середини галактичного диска, є те, що середина Чумацького Шляху майже збігається з великим кола небесної сфери. Вектор швидкості Сонця щодо центру галактики також лежить у галактичній площині. Це свідчить про те, що Сонце завжди рухалося у цій площині.

Чи впливає розширення Всесвіту на відстань Землі:

1) до Місяця;

2) до центру Чумацького Шляху;

3) до галактики М 31 у сузір'ї Андромеди;

4) до центру місцевого скупчення галактик?

У космологічному розширенні не беруть участь гравітаційно пов'язані системи (Сонячна система, галактика, скупчення галактик). Тому у перших трьох випадках космологічне розширення не впливає на відстані між Землею та вказаними об'єктами, а в останньому, четвертому – впливає.

Чи можна побачити минуле Всесвіту?

Це може зробити будь-яка людина, спостерігаючи зоряне небо. Чим далі від нас розташовані зірки або галактики, тим довше від них йде світло і тим більше далеке минуле можна зазирнути. Наприклад, найближчу до нас зіркову групу альфу Центавра ми бачимо такою, якою вона була 4,3 роки тому. А туманність Андромеди має вигляд, який мав 2,5 млн років тому.

Чому в різних космічних об'єктах майже однаковий відносний вміст гелію, але різний зміст важчих елементів?

Кінцевий чи нескінченний зірковий Всесвіт?

Кордон зіркового Всесвіту, що спостерігається, знаходиться від Землі на відстані близько 13,4 млрд світлових років. Така відстань пройде світло за час з моменту утворення перших зірок. На більш далеких від нас відстанях зірок поки що не виявлено.

Галактика (пізньогрец. Galaktikos - молочний, чумацький, від грецького gala - молоко)

велика зоряна система, до якої належить Сонце, а отже, і вся наша планетна система разом із Землею. Р. складається з безлічі зірок різних типів, а також зоряних скупчень і асоціацій, газових та пилових туманностей та окремих атомів та частинок, розсіяних у міжзоряному просторі. Більшість їх займає обсяг лінзоподібної форми діаметром близько 30 і товщиною близько 4 кілограм. (відповідно близько 100 тис. та 12 тис. світлових років). Найменша частина заповнює майже сферичний обсяг з радіусом близько 15 кілопарсек (близько 50 тис. світлових років). Усі компоненти Р. пов'язані у єдину динамічну систему, що обертається навколо малої осі симетрії. Земному спостерігачеві, що знаходиться всередині Р., вона представляється у вигляді Чумацького Шляху (звідси і її назва - «Г.») і всієї множини окремих зірок, видимих ​​на небі. У зв'язку з цим Р. називається також системою Чумацького Шляху. На відміну від усіх ін. галактик , ту, до якої належить Сонце, іноді називають «нашою Галактикою» (термін пишуть завжди з великої літери).

Зірки і міжзоряна газопилова матерія заповнюють обсяг Р. нерівномірно: найбільш зосереджені вони біля площини, перпендикулярної осі обертання Р. і площиною її симетрії (т. зв. галактичної площиною). Поблизу лінії перетину цієї площини з небесною сферою (галактичного екватора) і видно Чумацький Шлях, середня лінія якого є майже велике коло, тому що Сонячна система знаходиться недалеко від цієї площини. Чумацький Шлях є скупчення великої кількості зірок, що зливаються в широку білу смугу; однак зірки, що проектуються на небі поруч, віддалені один від одного у просторі на величезні відстані, що виключають їх зіткнення, незважаючи на те, що вони рухаються з великими швидкостями (десятки та сотні) км/сек) у різних напрямках. Найменша щільність розподілу зірок у просторі (просторова щільність) спостерігається у напрямку полюсів Р. (її північний полюс знаходиться у сузір'ї Волос Вероніки). Загальна кількість зірок у Р. оцінюється у 100 млрд.

Міжзоряна речовина розсіяна у просторі також нерівномірно, концентруючись переважно поблизу галактичної площини у вигляді глобул. , окремих хмар і туманностей (від 5 до 20-30 парсеків у поперечнику), їх комплексів або аморфних дифузних утворень. Особливо потужні, відносно близькі до нас темні туманності видаються неозброєному оку як темних прогалин неправильних форм і натомість смуги Чумацького Шляху; дефіцит зірок в них є результатом поглинання світла цими пиловими хмарами, що не світяться. Багато міжзоряних хмар освітлені близькими до них зірками великої світності і видаються у вигляді світлих туманностей, тому що світяться або відбитим світлом (якщо складаються з космічних порошин), або в результаті збудження атомів і подальшого випромінювання ними енергії (якщо туманності газові).

Повна маса Р., включаючи всі зірки та міжзоряну речовину, оцінюється в 10 11 мас Сонця, тобто близько 10 44 м.Як показують результати детальних досліджень, будова Р. схоже з будовою великої галактики в сузір'ї Андромеди, галактики в сузір'ї Волос Вероніки та ін. Проте, перебуваючи всередині Р., ми не можемо бачити всю її структуру в цілому, що ускладнює її вивчення.

Вперше зоряну природу Чумацького Шляху виявив Р. Галілей в 1610, але послідовне вивчення будови Р. почалося лише наприкінці 18 в., коли В. Гершель, застосувавши свій «метод черпків», підрахував числа зірок, які видно в його телескопі в різних напрямках. На підставі результатів цих спостережень він висловив припущення, що зірки утворюють гігантську систему сплюснутої форми. В. Я. Струве виявив (1847), що кількість зірок в одиниці об'єму збільшується з наближенням до галактичної площини, що міжзоряний простір не ідеально прозорий, а Сонце не розташоване в центрі Г. У 1859 М. А. Ковальський вказав на можливе осьове обертання всієї системи Р. Перші більш менш обґрунтовані оцінки розмірів Р. виконали німецьким астроном X. Зелігер і голландським астроном Я. Каптейн в 1-й чверті 20 ст. Зелігер, допускаючи нерівномірний розподіл зірок у просторі та різну їх світність, зробив висновок, що поверхні однакової зорової щільності є еліпсоїдами обертання зі стисненням 1:5. Однак через неврахування спотворювального впливу міжзоряного поглинання світла зірок багато перших висновків були помилковими; зокрема, виявилися перебільшеними розміри Р. При визначеннях становища Сонця (Землі) в Р. більшість дослідників відносило його до центру Р., головною причиною було також ігнорування впливу поглинання світла. Такий погляд підтримувався також і живучістю геоцентричного та антропоцентричного світоуявлення. У 20-х роках. 20 ст. американський астроном Х. Шеплі остаточно довів нецентральне становище Сонця в Р., визначивши при цьому напрямок на центр Р. (у сузір'ї Стрільця).

У середині 20-х років. 20 ст. Г. Стрьомберг (США), вивчаючи закономірності руху Сонця щодо різних груп зірок, виявив т.з. асиметрію зоряних рухів, яка дала фактичний матеріал для обґрунтування багатьох висновків про складність будови Г. Шведа. астроном Би. Ліндблад (20-ті рр. 20 в.), Вивчаючи динаміку і будову Р. на основі аналізу швидкостей зірок, виявив складність будови Р. і принципова відмінність просторових швидкостей зірок, що населяють різні частини Р., хоча всі вони і пов'язані в єдину систему, симетричну щодо галактичної площини. Голландським астроном Я. Оорт у 1927 на основі статистичного вивчення променевих швидкостей та власних рухів зірок довів існування обертання Р. навколо власної малої осі. При цьому виявилося, що внутрішні, ближчі до центру, частини Р. обертаються швидше ніж зовнішні. На відстані Сонця від центру Р. (10 кілопарсек) ця швидкість близько 250 км/сек; період повного обороту – близько 180 млн. років.

Доказ міжзоряного поглинання світла зірок (1930, сов. астроном Б. А. Воронцов-Вельяминов, американський астроном Р. Трамплер), його кількісні оцінки та облік дозволили уточнити відстані до окремих галактичних об'єктів та розміри Р., започаткували виявлення деталей її структури. Численні дослідження просторового розподілу зірок різних типів (радянський астроном П. П. Паренаго та ін.), власних рухів зірок (ранні роботи С. К. Костинського на Пулковській обсерваторії, американського астронома В. Боса та ін.), рухи Сонця в просторі, а також і рухів зоряних потоків (радянським астроном В. Г. Фесенков, голландським астроном А. Блау та ін.), вивчення галактичного гравітаційного поля та ін. дозволили відкрити, з одного боку, багато загальних закономірностей, а з іншого - велика різноманітність кінематичних, фізичних та структурних характеристик окремих складових Г.Р.

У 30-ті та наступні роки 20 ст. значних успіхів у галузі досліджень Р. досягли радянські астрономічні обсерваторії, важливі результати отримані: в галузі динаміки зоряних систем; у спостереженнях та складанні численних каталогів параметрів зірок та ін. галактичних об'єктів; у розвитку нових поглядів на природу міжзоряного середовища; у розробці нових теорій та методів, що дозволили виконати кількісні оцінки параметрів, що характеризують поглинання у галактичному просторі; у з'ясуванні зв'язків між зірками та міжзоряною речовиною. В обраних областях Чумацького Шляху проведено за планом Г. А. Шайна (СРСР) та за комплексним планом П. П. Паренаго фотометрія та спектральна класифікація десятків тисяч зірок. Величезне значення розуміння процесів розвитку Р. мало відкриття зоряних асоціацій. Велику роль вивчення Г. зіграли успіхи радянської науки про змінних зірках. Зіставлення їх фізичних особливостей та морфологічних характеристик з віковими та просторовими параметрами дозволило вирішити ряд завдань структури та природи Р. Дослідження радянських та американських астрономів зробили очевидним складну будову Р. Виявилося, що різним частинам Р. відповідають різні, цілком певні елементи їх складу. У 1948 р. радянські дослідники в результаті спостережень в інфрачервоних променях вперше отримали зображення ядра Г. Спостереження 50-х років. 20 ст. показали наявність у нашої Р. спіральних рукавів. Вивчення Р., її будови та розвитку - предмет, насамперед, трьох розділів астрономії: зоряної астрономії, астрометрії та астрофізики. Всі ці розділи відіграли велику роль в уточненні та деталізації наших уявлень про Р. Велике значення для дослідження Р. мало розвиток радіоастрономії, що отримала багато нових відомостей про Р. Радіоастрономічні спостереження дозволили виявити велику кількість джерел випромінювання в радіодіапазоні в міжзоряних просторах Р., маси водню, вивчити їх рухи, з'ясувати загальні риси внутрішньої будови Г.Г.

На початку 70-х років. 20 ст. в результаті досліджень, виконаних в СРСР і за кордоном, склалося наступне уявлення про Р. Ступінь загальної сплюснутості Р., тобто відношення товщини Р. до її екваторіального діаметру, становить приблизно 1:10, хоча різко окреслених кордонів Р. не має , Товщина розташованого вздовж площини галактичного екватора шару, всередині якого знаходиться більшість зірок та основної маси міжзоряної речовини, дорівнює 400-500 парсек. Просторова щільність зірок у ньому така, що одна зірка посідає обсяг, рівний кубу з ребром в 2 парсека. В околицях Сонця щільність дещо менша. Вона значно зростає з наближенням до центру Р., який при спостереженні із Землі видно у сузір'ї Стрільця. Отже, розподіл зірок характеризується концентрацією як до площині Р., і до її центру. Загальна маса міжзоряного газу Г. становить близько 0,05 маси всіх зірок, і його середня щільність поблизу площини екватора не перевищує 10 -25 або 10 -24 г/см 3. Міжзоряний пил, що складається з твердих частинок, радіуси яких близько 10 -4 -10 -5 см, у своїй масі приблизно в 100 разів менше за масу газу. Не впливаючи через мізерну масу на динаміку Р., пил тим не менш помітно впливає на видиму структуру Р., розсіюючи світло зірок, що проходить через її середовище. Ядро Р., будучи зануреним у відносно щільні маси міжзоряної речовини, мало доступне оптичним спостереженням, але радіоастрономічні спостереження вказують на активність ядра, присутність у ньому великих мас речовини та джерел енергії.

Р. має різко виражену підсистемну будову; розрізняють три підсистеми: плоску, проміжну та сферичну. Плоска підсистема характеризується наявністю молодих гарячих зірок, змінних зірок типу довгоперіодичних цефеїд, зоряних асоціацій, розсіяних зоряних скупчень та газопилової речовини. Всі вони зосереджені біля галактичної площини у формі екваторіального диска (товщиною 1/20 діаметра Р.). Середній вік зоряного населення диска близько 3 млрд. років. Слабше концентруються до площини Р. жовті та червоні зірки-карлики та зірки-гіганти, що займають об'єм у вигляді сильно сплюснутого еліпсоїда. Усі субкарлики, жовті та червоні гіганти, змінні зірки типу короткоперіодичних цефеїд та кульові зоряні скупчення утворюють сферичну складову (іноді називається гало), заповнюючи сферичний об'єм (із середнім діаметром, що перевищує 30 тис.). парсек, Т. е. 100 тис. світлових років) з різким падінням щільності у напрямку від центральних областей до периферії. Її вік понад 5 млрд. років. Об'єкти різних складових відрізняються один від одного також і швидкостями руху та хімічним складом. Зірки плоскої складової мають великі швидкості руху щодо центру Р. і вони багатші за метали. Це свідчить про те, що зірки різних типів, які стосуються різних підсистем, формувалися за різних початкових умов й у різних галузях простору, займаного галактичною речовиною. Вся галактична система занурена у велику газову масу, яку іноді називають галактичною короною. З центральної області Р. поширюються вздовж галактичної площини спіральні гілки, які, огинаючи ядро ​​і розгалужуючись, поступово розширюються, втрачаючи яскравість. Спіральною структурою, що виявилася досить характерною властивістю галактик на деякому етапі їх еволюції, Р. подібна до безлічі ін. Зоряних систем того ж типу, що і вона, що мають такий же зоряний склад. У розвитку спіральної структури, очевидно, грають роль гравітаційні сили та магнитогидродинамические явища, у своїй неї впливають і особливості обертання Р. Уздовж спіральних гілок відбувається звездообразование і вони населені наймолодшими галактичними об'єктами.

Питання еволюції Р. загалом чи окремих її складових елементів мають велике світоглядне значення. Протягом довгого часу панував погляд про одночасну освіту всіх зірок та ін. об'єктів Г. Такий погляд пов'язувався з визнанням одноразового походження всіх галактик в одній точці Всесвіту та їх подальшого «розбігання» в різні боки від нього. Однак детальні дослідження, засновані на численних спостереженнях, привели до висновку (радянським астроном В. А. Амбарцумян), що процес зіркоутворення продовжується і в сьогодення.

Проблема походження та розвитку зірок у Р. є фундаментальною проблемою. Існують дві основні, але протилежні погляду формування зірок. Відповідно до першої з них, зірки утворюються з газової матерії, у значній кількості розсіяної в Р. і спостережуваної оптичними і радіоастрономічними методами. Газова речовина там, де її маса і щільність досягають досить великої величини, стискується і ущільнюється під дією власного тяжіння, утворюючи холодну кулю. У процесі подальшого стиснення температура всередині нього, однак, підвищується до кількох мільйонів градусів; цього достатньо для виникнення термоядерних реакцій, які разом з процесами випромінювання та зумовлюють подальшу еволюцію цієї кулі-зірки. Відповідно до другої точки зору, зірки утворюються з деякої надщільної речовини. Надщільну речовину такого роду ще не виявлено і її властивості невідомі, але та обставина, що у спостережуваному Всесвіті процеси закінчення мас із зірок, поділу та розпаду систем спостерігаються у багатьох випадках, процеси ж утворення зірок із міжзоряної речовини не спостерігаються, говорить на користь другої точки зору.

Передбачається, що Р. в цілому розвинулася в процесі конденсації первинної газової хмари, багатої воднем; Зірки, що утворилися при цьому, в нашу епоху спостерігаються як зірки сферичної складової, бідні металами і мають найбільший вік. Первинна газова хмара, продовжуючи стискатися під дією гравітаційних сил, збагачувалося металами за рахунок викидання речовини з надр зірок, що раніше утворилися, в яких вже протягом багатьох сотень млн. років йшли внутрішньоядерні реакції і водень перетворювався на більш важкі елементи. Тому пізніше «покоління» зірок, що утворило диск Р., виявилося багатшим металами. Ця концепція пояснює розподіл швидкостей зірок і розшарування останніх по підсистемам. Проте у викладеній картині залишається чимало протиріч. Уявлення, що розвивається рядом радянських астрономів, про роль в еволюції галактик потужних вибухових відштовхувальних сил, що таяться в надрах галактик, може пролити нове світло на проблему розвитку Г.Г.

Див. ілл.

Літ.:Паренаго П. П., Курс зоряної астрономії, 3 видавництва, М., 1954; Бок Б. Дж. та Бок П. Ф., Чумацький шлях, пров. з англ., М., 1959; Курс астрофізики та зоряної астрономії, т. 2, М., 1962; Бакулін П. І., Кононович Е. Ст, Мороз Ст І., Курс загальної астрономії, М., 1966.

Е. К. Харадзе.

Велика Радянська Енциклопедія. - М: Радянська енциклопедія. 1969-1978 .

Синоніми:

Дивитись що таке "Галактика" в інших словниках:

ГАЛАКТИКА, величезне скупчення зірок, пилу та газу. Прикладом може бути наша власна Галактика. Відповідно до класифікації Едвіна ХАББЛА, складеної 1925 р., є три основних типи галактик. Еліптичні галактики (Е) круглі або… Науково-технічний енциклопедичний словник

Галактика- Галактика. Схематичне зображення Галактики (вид з ребра). ГАЛАКТИКА, зіркова система (спіральна галактика), до якої належить Сонце (на відміну від інших галактик пишеться з великої літери). Галактика містить не менше 1011 зірок. Ілюстрований енциклопедичний словник

ГАЛАКТИКА, зіркова система (спіральна галактика), до якої належить Сонце (на відміну від інших галактик пишеться з великої літери). Галактика містить не менше 1011 зірок (загальна маса 1011 мас Сонця), міжзоряна речовина (газ та пил, … Сучасна енциклопедія

- (від грец. galaktikos млечний) зіркова система (спіральна галактика), до якої належить Сонце. Галактика містить не менше 1011 зірок (загальною масою 1011 мас Сонця), міжзоряна речовина (газ та пил, маса яких складає декілька…). Великий Енциклопедичний словник

ГАЛАКТИКА, і, жен. Величезна зіркова система. Наша Р. (та, до якої належить Сонце). Інші галактики. | дод. галактичний, а, ое. Галактичні туманності. Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Тлумачний словник Ожегова