13.10.2019

Kolika je udaljenost do najbliže galaksije.

Astronomija je neverovatno fascinantna nauka koja radoznalim umovima otkriva svu raznolikost svemira. Gotovo da nema ljudi koji u djetinjstvu nikada ne bi gledali raspršivanje zvijezda na noćnom nebu. Ova slika izgleda posebno lijepo ljeti, kada se zvijezde čine tako blizu i nevjerovatno sjajne. Poslednjih godina astronomi širom sveta su posebno zainteresovani za Andromedu, galaksiju najbližu našem Mlečnom putu. Odlučili smo da saznamo šta tačno u njemu privlači naučnike i da li se to može videti golim okom.

Andromeda: kratak opis

Maglina Andromeda, ili jednostavno Andromeda, jedna je od najvećih galaksija u galaksiji. Veća je od našeg Mliječnog puta, gdje se nalazi Sunčev sistem, otprilike tri do četiri puta. U njemu, prema preliminarnim procjenama, oko jedan trilion zvijezda.

Andromeda je spiralna galaksija, može se vidjeti na noćnom nebu čak i bez posebnih optičkih uređaja. Ali imajte na umu da svjetlost iz ovog zvjezdanog jata putuje do naše Zemlje više od dva i po miliona godina! Astronomi kažu da sada vidimo Andromedinu maglu onakvu kakva je bila prije dva miliona godina. Zar to nije čudo?

Andromedina maglina: iz istorije posmatranja

Andromedu je prvi ugledao astronom iz Perzije. Katalogizirao ga je 1946. i opisao ga kao magloviti sjaj. Sedam vekova kasnije, galaksiju je opisao nemački astronom koji ju je dugo posmatrao teleskopom.

Sredinom devetnaestog veka astronomi su utvrdili da se spektar Andromede značajno razlikuje od ranije poznatih galaksija, i sugerisali da se sastoji od mnogih zvezda. Ova teorija je potpuno opravdana.

Galaksija Andromeda, koja je fotografisana tek krajem devetnaestog veka, ima spiralnu strukturu. Iako se u to vrijeme smatralo samo velikim dijelom Mliječnog puta.

Struktura galaksije

Uz pomoć modernih teleskopa, astronomi su uspjeli analizirati strukturu Andromedine magline. Teleskop Hubble je omogućio da se vidi oko četiri stotine mladih zvijezda koje se okreću oko crne rupe. Ovo zvjezdano jato je staro oko 200 miliona godina. Ova struktura galaksije bila je veoma iznenađujuća za naučnike, jer do sada nisu ni zamišljali da se oko crne rupe mogu formirati zvezde. Prema svim ranije poznatim zakonima, proces kondenzacije gasa da bi se od njega formirala zvijezda jednostavno je nemoguć u uslovima crne rupe.

Maglina Andromeda ima nekoliko satelitskih patuljastih galaksija, one se nalaze na njenoj periferiji i mogle bi biti tamo kao rezultat apsorpcije. Ovo je dvostruko zanimljivo s obzirom na to da astronomi predviđaju sudar između Mliječnog puta i Andromedine galaksije. Istina, ovaj fenomenalan događaj će se dogoditi vrlo brzo.

Galaksija Andromeda i Mliječni put: kreću se jedno prema drugom

Naučnici već dugo daju određena predviđanja posmatrajući kretanje oba zvjezdana sistema. Činjenica je da je Andromeda galaksija koja se neprestano kreće prema Suncu. Početkom dvadesetog veka, američki astronom je bio u stanju da izračuna brzinu kojom se ovo kretanje dešava. Ovu cifru, koja iznosi tri stotine kilometara u sekundi, i dalje koriste svi astronomi svijeta u svojim zapažanjima i proračunima.

Međutim, njihovi proračuni se značajno razlikuju. Neki naučnici tvrde da će se galaksije sudariti tek nakon sedam milijardi godina, dok su drugi sigurni da brzina Andromede stalno raste, a susret se može očekivati za četiri milijarde godina. Naučnici ne isključuju takav scenario u kojem će se za nekoliko decenija ova predviđena brojka ponovo značajno smanjiti. U ovom trenutku, međutim, opšte je prihvaćeno da sudare ne treba očekivati ranije od četiri milijarde godina. Šta nam prijeti Andromeda (galaksija)?

Sudar: šta će se dogoditi?

Budući da je Andromeda apsorpcija Mliječnog puta neizbježna, astronomi pokušavaju simulirati situaciju kako bi imali barem neke informacije o ovom procesu. Prema kompjuterskim podacima, kao rezultat apsorpcije, Sunčev sistem će se naći na periferiji galaksije, leteće na udaljenosti od sto šezdeset hiljada svetlosnih godina. U poređenju sa trenutnim položajem našeg Sunčevog sistema prema centru galaksije, on će se udaljiti od njega za dvadeset šest hiljada svetlosnih godina.

Nova buduća galaksija već je dobila ime - Milky Honey, a astronomi kažu da će zbog spajanja biti podmlađena za najmanje milijardu i po godina. U tom procesu će se formirati nove zvijezde koje će našu galaksiju učiniti mnogo svjetlijom i ljepšom. Ona će takođe promeniti oblik. Sada se maglina Andromeda nalazi pod nekim uglom u odnosu na Mliječni put, ali će u procesu spajanja rezultirajući sistem poprimiti oblik elipse i postati, da tako kažem, obimniji.

Sudbina čovječanstva: hoćemo li preživjeti sudar?

I šta će biti sa ljudima? Kako će susret galaksija uticati na našu Zemlju? Iznenađujuće, naučnici kažu da apsolutno ništa! Sve promjene će se izraziti u pojavi novih zvijezda i sazviježđa. Mapa neba će se potpuno promijeniti, jer ćemo se naći u potpuno novom i neistraženom kutku galaksije.

Naravno, neki astronomi ostavljaju izuzetno mali procenat negativnih kretanja. U ovom scenariju, Zemlja bi se mogla sudariti sa Suncem ili drugim zvjezdanim tijelom iz galaksije Andromeda.

Postoje li planete u maglini Andromeda?

Naučnici redovno traže planete u galaksijama. Ne ostavljaju pokušaje da se u prostranstvima Mliječnog puta pronađe planeta koja je po karakteristikama bliska našoj Zemlji. Trenutno je već otkriveno i opisano više od tri stotine objekata, ali svi se nalaze u našem zvjezdanom sistemu. Poslednjih godina astronomi su počeli sve pažljivije da posmatraju Andromedu. Ima li planeta tamo?

Prije trinaest godina, grupa astronoma je, koristeći najnoviju metodu, postavila hipotezu da jedna od zvijezda u maglini Andromeda ima planetu. Njegova procijenjena masa je šest posto najveće planete u našem solarnom sistemu - Jupitera. Njegova masa je tri stotine puta veća od mase Zemlje.

Trenutno se ova pretpostavka testira, ali ima sve šanse da postane senzacija. Uostalom, do sada astronomi nisu otkrili planete u drugim galaksijama.

Priprema se za potragu za galaksijom na nebu

Kao što smo rekli, čak i golim okom možete vidjeti susjednu galaksiju na noćnom nebu. Naravno, za to morate imati neko znanje iz oblasti astronomije (barem znati kako izgledaju sazviježđa i znati ih pronaći).

Osim toga, gotovo je nemoguće vidjeti određena zvjezdana jata na noćnom nebu grada - svjetlosno zagađenje spriječit će posmatrače da vide barem nešto. Stoga, ako ipak želite da svojim očima vidite maglinu Andromedu, onda idite u selo krajem ljeta, ili barem u gradski park, gdje nema puno lampiona. Najbolje vrijeme za posmatranje je oktobar, ali od avgusta do septembra sasvim je jasno vidljivo iznad horizonta.

Andromeda maglina: šema pretraživanja

Mnogi mladi astronomi amateri sanjaju da znaju kako Andromeda zaista izgleda. Galaksija na nebu podsjeća na malu svijetlu tačku, ali je možete pronaći zahvaljujući sjajnim zvijezdama koje se nalaze u blizini.

Najlakši način je pronaći Kasiopeju na jesenjem nebu - izgleda kao slovo W, samo više rastegnuto nego što je uobičajeno pisati. Obično je sazviježđe jasno vidljivo na sjevernoj hemisferi i nalazi se na istočnom dijelu neba. Galaksija Andromeda se nalazi ispod. Da biste ga vidjeli, morate pronaći još nekoliko znamenitosti.

To su tri sjajne zvijezde ispod Kasiopeje, izdužene su u liniji i imaju crveno-narandžastu nijansu. Srednji, Miraak, je najprecizniji vodič za astronome početnike. Ako od njega povučete pravu liniju prema gore, primijetit ćete malu svjetleću tačku nalik oblaku. To je svjetlo koje će biti galaksija Andromeda. Štaviše, sjaj koji možete uočiti poslat je na Zemlju čak i kada na planeti nije bilo nijedne osobe. Nevjerovatna činjenica, zar ne?

GALAKSIJE, "ekstragalaktičke magline" ili "ostrvski univerzumi", džinovski su zvjezdani sistemi koji također sadrže međuzvjezdani plin i prašinu. Sunčev sistem je dio naše galaksije - Mliječnog puta. Sav svemir ispunjen je galaksijama do granica do kojih mogu prodrijeti najmoćniji teleskopi. Astronomi ih broje najmanje milijardu. Najbliža galaksija nalazi se na udaljenosti od oko 1 milion svjetlosnih godina od nas. godine (10 19 km), a do najudaljenijih galaksija registrovanih teleskopima - milijarde svjetlosnih godina. Proučavanje galaksija jedan je od najambicioznijih zadataka astronomije.

Istorijat. Najsjajnije i nama najbliže spoljašnje galaksije - Magelanovi oblaci - vidljivi su golim okom na južnoj hemisferi neba i bili su poznati Arapima još u 11. veku, kao i najsjajnija galaksija na severnoj hemisferi - Velika maglina u Andromedi. Ponovnim otkrićem ove magline 1612. godine uz pomoć teleskopa nemačkog astronoma S. Mariusa (1570–1624), počelo je naučno proučavanje galaksija, maglina i zvezdanih jata. Mnoge magline su otkrili razni astronomi u 17. i 18. veku; tada su se smatrali oblacima blistavog gasa.

O ideji zvezdanih sistema izvan galaksije prvi su raspravljali filozofi i astronomi 18. veka: E. Swedenborg (1688–1772) u Švedskoj, T. Wright (1711–1786) u Engleskoj, I. Kant (1724–1724). 1804) u Pruskoj i .Lamberta (1728–1777) u Alzasu i W. Herschela (1738–1822) u Engleskoj. Međutim, tek u prvoj četvrtini 20. vijeka. postojanje "ostrvskih univerzuma" je nedvosmisleno dokazano uglavnom zahvaljujući radu američkih astronoma G. Curtisa (1872-1942) i E. Hubblea (1889-1953). Dokazali su da su udaljenosti do najsjajnijih, a samim tim i najbližih "bijelih maglina" mnogo veće od veličine naše galaksije. Između 1924. i 1936. Hubble je pomjerio granicu istraživanja galaksija od obližnjih sistema do granica 2,5-metarskog teleskopa na opservatoriji Mount Wilson, tj. do nekoliko stotina miliona svetlosnih godina.

Godine 1929. Hubble je otkrio vezu između udaljenosti do galaksije i njene brzine. Ovaj odnos, Hubbleov zakon, postao je opservacijska osnova moderne kosmologije. Nakon završetka Drugog svjetskog rata počelo je aktivno proučavanje galaksija uz pomoć novih velikih teleskopa sa elektronskim pojačivačima svjetlosti, automatskih mjernih mašina i kompjutera. Detekcija radio-emisije iz naše i drugih galaksija pružila je novu priliku za proučavanje svemira i dovela do otkrića radio galaksija, kvazara i drugih manifestacija aktivnosti u jezgrima galaksija. Ekstraatmosferska opažanja sa geofizičkih raketa i satelita omogućila su detekciju rendgenskih zraka iz jezgara aktivnih galaksija i jata galaksija.

Rice. 1. Klasifikacija galaksija prema Hubbleu

Prvi katalog "maglina" objavio je 1782. godine francuski astronom C. Messier (1730-1817). Ova lista uključuje i zvjezdana jata i plinovite magline u našoj galaksiji, kao i vangalaktičke objekte. Messier brojevi objekata se i danas koriste; na primjer, Messier 31 (M 31) je poznata maglina Andromeda, najbliža velika galaksija uočena u sazviježđu Andromeda.

Sistematsko istraživanje neba, koje je započeo W. Herschel 1783. godine, dovelo ga je do otkrića nekoliko hiljada maglina na sjevernom nebu. Ovaj rad je nastavio njegov sin J. Herschel (1792-1871), koji je izvršio zapažanja na južnoj hemisferi na Rtu dobre nade (1834-1838) i objavio 1864. Generalni imenik 5 hiljada maglina i zvezdanih jata. U drugoj polovini 19. vijeka ovim objektima dodani su novootkriveni objekti, a J. Dreyer (1852–1926) je 1888. objavio Novi zajednički imenik (Novi opšti katalog - NGC), uključujući 7814 objekata. Objavljivanjem 1895. i 1908. dvije dodatne directory-index(IC) broj otkrivenih maglina i zvezdanih jata premašio je 13 hiljada. Oznaka prema NGC i IC katalozima je od tada postala opšteprihvaćena. Dakle, maglina Andromeda je označena ili M 31 ili NGC 224. Zasebnu listu od 1249 galaksija sjajnijih od 13. magnitude, na osnovu fotografskog pregleda neba, sastavili su H. Shapley i A. Ames sa Harvardske opservatorije godine. 1932.

Ovo djelo je značajno prošireno prvim (1964.), drugim (1976.) i trećim (1991.) izdanjem. Referentni katalog svijetlih galaksija J. de Vaucouleurs sa zaposlenima. Opsežnije, ali manje detaljne kataloge zasnovane na gledanju fotografskih ploča za snimanje neba objavili su 1960-ih F. Zwicky (1898–1974) u SAD-u i B.A. Vorontsov-Velyaminov (1904–1994) u SSSR-u. Sadrže cca. 30 hiljada galaksija do 15. magnitude. Slično snimanje južnog neba nedavno je završeno pomoću 1-metarske Schmidt kamere Evropske južne opservatorije u Čileu i britanske 1,2-metarske Schmidt kamere u Australiji.

Previše je galaksija slabijih od 15. magnitude da bi se napravila njihova lista. C. Shein i K. Virtanen su 1967. objavili rezultate brojanja galaksija sjajnijih od magnitude 19 (severno od deklinacije -20) koristeći ploče astrografa od 50 cm Opservatorije Lick. Ispostavilo se da su takve galaksije bile cca. 2 miliona, ne računajući one koji su od nas skriveni širokom trakom prašine Mliječnog puta. A daleke 1936. godine, Hubble u opservatoriji Mount Wilson izbrojao je broj galaksija do 21. magnitude u nekoliko malih područja ravnomjerno raspoređenih po nebeskoj sferi (sjeverno od deklinacije 30). Prema ovim podacima, na cijelom nebu postoji više od 20 miliona galaksija svjetlijih od 21. magnitude.

Klasifikacija. Postoje galaksije različitih oblika, veličina i sjaja; neki od njih su izolirani, ali većina ima susjede ili satelite koji na njih vrše gravitacijski utjecaj. Galaksije su po pravilu tihe, ali se često nalaze aktivne. 1925. Habl je predložio klasifikaciju galaksija na osnovu njihovog izgleda. Kasnije su ga doradili Hubble i Shapley, zatim Sandage i konačno Vaucouleur. Sve galaksije u njemu podijeljene su u 4 tipa: eliptične, lentikularne, spiralne i nepravilne.

Eliptični(E) galaksije na fotografijama imaju oblik elipse bez oštrih granica i jasnih detalja. Njihova svjetlina se povećava prema centru. To su rotirajući elipsoidi sastavljeni od starih zvijezda; njihov prividni oblik zavisi od orijentacije na liniju vida posmatrača. Gledano sa ivice, odnos dužina kratke i duge ose elipse dostiže  5/10 (označeno E5).

Rice. 2 Eliptična galaksija ESO 325-G004

Lentikularno(L ili S 0) galaksije su slične eliptičnim, ali, osim sferoidne komponente, imaju tanak, brzo rotirajući ekvatorijalni disk, ponekad s prstenastim strukturama poput Saturnovih prstenova. Gledano s ivice, lentikularne galaksije izgledaju komprimovanije od eliptičnih: omjer njihovih osa doseže 2/10.

Rice. 2. Galaksija Vreteno (NGC 5866), lentikularna galaksija u sazviježđu Drako.

Spiralna(S) galaksije se također sastoje od dvije komponente - sferoidne i ravne, ali sa manje ili više razvijenom spiralnom strukturom u disku. Uz niz podtipova Sa, Sb, sc, SD(od "ranih" do "kasnih" spirala), spiralni krakovi postaju deblji, složeniji i manje uvijeni, a sferoid (centralna kondenzacija, ili izbočina) smanjuje. Spiralne galaksije sa ivicom nemaju spiralne krakove, ali se tip galaksije može odrediti iz relativnog sjaja ispupčenja i diska.

Rice. 2. Primjer spiralne galaksije, galaksije Pinwheel (Messier List 101 ili NGC 5457)

Pogrešno(I) galaksije su dva glavna tipa: Magelanov tip, tj. tipa Magelanovih oblaka, nastavljajući niz spirala od sm prije Ja sam, i nemagelanskog tipa I 0, koji imaju haotične tamne trake prašine preko sferoidne ili disk strukture kao što je lentikularna ili rana spiralna struktura.

Rice. 2. NGC 1427A, primjer nepravilne galaksije.

Vrste L i S dijele se na dvije porodice i dvije vrste u zavisnosti od prisustva ili odsustva linearne strukture koja prolazi kroz centar i siječe disk ( bar), kao i centralno simetrični prsten.

Rice. 2. Kompjuterski model galaksije Mliječni put.

Rice. 1. NGC 1300, primjer spiralne galaksije s prečkama.

Rice. 1. TRODIMENZIONALNA KLASIFIKACIJA GALAKSIJA. Glavne vrste: E, L, S, I su u seriji od E prije Ja sam; obične porodice A i prešao B; vrsta s i r. Kružni dijagrami ispod su poprečni presjek glavne konfiguracije u području spiralnih i lentikularnih galaksija.

Rice. 2. OSNOVNE PORODICE I VRSTE SPIRALA na dijelu glavne konfiguracije u području Sb.

Postoje i druge šeme klasifikacije za galaksije zasnovane na finijim morfološkim detaljima, ali objektivna klasifikacija zasnovana na fotometrijskim, kinematskim i radio mjerenjima još nije razvijena.

Compound. Dvije strukturne komponente – sferoid i disk – odražavaju razliku u zvjezdanoj populaciji galaksija, koju je 1944. otkrio njemački astronom W. Baade (1893–1960).

Populacija I, prisutan u nepravilnim galaksijama i spiralnim krakovima, sadrži plave divove i supergigante spektralnih tipova O i B, crvene supergigante klasa K i M, te međuzvjezdani plin i prašinu sa svijetlim područjima joniziranog vodonika. Sadrži i zvijezde glavne sekvence male mase koje su vidljive u blizini Sunca, ali se ne razlikuju u udaljenim galaksijama.

Stanovništvo II, prisutan u eliptičnim i lentikularnim galaksijama, kao iu središnjim dijelovima spirala i u globularnim jatama, sadrži crvene divove od G5 do K5 klase, subgigante i vjerovatno podpatuljke; sadrži planetarne magline i izbijanje novih (slika 3). Na sl. Slika 4 pokazuje odnos između spektralnih klasa (ili boja) zvijezda i njihove svjetlosti u različitim populacijama.

Rice. 3. ZVEZDANE POPULACIJE. Fotografija spiralne galaksije magline Andromeda pokazuje da su plavi divovi i supergiganti Populacije I koncentrisani u njenom disku, a središnji dio čine crvene zvijezde Populacije II. Vidljivi su i sateliti magline Andromeda: galaksija NGC 205 ( na dnu) i M 32 ( na vrhu lijevo). Najsjajnije zvijezde na ovoj fotografiji pripadaju našoj galaksiji.

Rice. 4. HERTZSHPRUNG-RUSSELL DIJAGRAM, koji pokazuje odnos između spektralnog tipa (ili boje) i sjaja za zvijezde različitih tipova. I: Populacija I mlade zvijezde tipične za spiralne krakove. II: stare zvijezde Populacija I; III: Stara populacija II zvijezde, tipične za globularna jata i eliptične galaksije.

U početku se smatralo da eliptične galaksije sadrže samo Populaciju II, a nepravilne samo Populaciju I. Međutim, pokazalo se da galaksije obično sadrže mješavinu dvije zvjezdane populacije u različitim proporcijama. Detaljna analiza populacije moguća je samo za nekoliko obližnjih galaksija, ali mjerenja boje i spektra udaljenih sistema pokazuju da bi razlika u njihovoj zvjezdanoj populaciji mogla biti značajnija nego što je Baade mislio.

Razdaljina. Mjerenje udaljenosti do udaljenih galaksija zasniva se na apsolutnoj skali udaljenosti do zvijezda naše Galaksije. Instalira se na nekoliko načina. Najosnovnija je metoda trigonometrijskih paralaksa, koja djeluje do udaljenosti od 300 sv. godine. Ostale metode su indirektne i statističke; zasnivaju se na proučavanju vlastitih kretanja, radijalnih brzina, sjaja, boje i spektra zvijezda. Na osnovu njih, apsolutne vrijednosti New i varijabli tipa RR Lyrae i  Cefej, koji postaju primarni pokazatelji udaljenosti do najbližih galaksija u kojima su vidljive. Kuglasta jata, najsjajnije zvijezde i emisione magline ovih galaksija postaju sekundarni indikatori i omogućavaju određivanje udaljenosti do udaljenijih galaksija. Konačno, prečnici i luminoznosti samih galaksija koriste se kao tercijarni indikatori. Kao meru udaljenosti, astronomi obično koriste razliku između prividne veličine objekta m i njegovu apsolutnu veličinu M; ova vrijednost ( m-M) naziva se "prividni modul udaljenosti". Da bi se znala prava udaljenost, mora se korigovati za apsorpciju svjetlosti međuzvjezdanom prašinom. U ovom slučaju, greška obično doseže 10-20%.

Skala ekstragalaktičke udaljenosti se s vremena na vrijeme revidira, što znači da se mijenjaju i drugi parametri galaksija koji zavise od udaljenosti. U tabeli. 1 pokazuje najpreciznije udaljenosti do najbližih grupa galaksija danas. Do udaljenijih galaksija udaljenih milijardama svjetlosnih godina, udaljenosti se procjenjuju s malom preciznošću njihovim crvenim pomakom ( vidi ispod: Priroda crvenog pomaka).

Tabela 1. UDALJENOSTI DO NAJBLIŽIH GALAKSIJA, NJIHOVIH GRUPA I KLUBOVA
galaksije ili grupe	Prividni modul udaljenosti (m-M )	Udaljenost, mil. godine
Veliki Magelanov oblak
Mali Magelanov oblak
Andromeda Grupa (M 31)
Grupa kipara
Grupa B. Medvedica (M 81)
Grozd u Devici
Akumulacija u peći

Luminosity. Mjerenje površinskog sjaja galaksije daje ukupni sjaj njenih zvijezda po jedinici površine. Promena površinskog sjaja sa udaljavanjem od centra karakteriše strukturu galaksije. Eliptični sistemi, kao najpravilniji i najsimetričniji, proučavani su detaljnije od drugih; općenito, oni su opisani jednim zakonom luminoziteta (slika 5, a):

Rice. 5. DISTRIBUCIJA LUMINOZITETA GALAKSIJA. a– eliptične galaksije (prikazano je logaritam površinskog sjaja u zavisnosti od četvrtog korena redukovanog poluprečnika ( r/r e) 1/4 , gdje r je udaljenost od centra, i r e je efektivni radijus koji sadrži polovinu ukupnog sjaja galaksije); b– lentikularna galaksija NGC 1553; v- tri normalne spiralne galaksije (spoljni deo svake od linija je ravan, što ukazuje na eksponencijalnu zavisnost osvetljenosti od udaljenosti).

Podaci o lentikularnim sistemima nisu tako potpuni. Njihovi profili luminoznosti (sl. 5, b) razlikuju se od profila eliptičnih galaksija i imaju tri glavna područja: jezgro, sočivo i omotač. Čini se da su ovi sistemi srednji između eliptičnog i spiralnog sistema.

Spirale su veoma raznolike, njihova struktura je složena i ne postoji jedinstven zakon za raspodjelu njihove svjetlosti. Međutim, čini se da u jednostavnim spiralama daleko od jezgra, površinski luminozitet diska opada eksponencijalno prema periferiji. Mjerenja pokazuju da luminoznost spiralnih krakova nije tako velika kao što se čini kada se gledaju fotografije galaksija. Ruke ne dodaju više od 20% svjetlini diska u plavim zracima i mnogo manje u crvenim. Doprinos sjajnosti izbočine opada od Sa To SD(Sl. 5, v).

Mjerenjem prividne magnitude galaksije m i određivanje njegovog modula udaljenosti ( m-M), izračunajte apsolutnu vrijednost M. Najsjajnije galaksije, isključujući kvazare, M -22, tj. njihov sjaj je skoro 100 milijardi puta veći od sunčevog. I najmanje galaksije M10, tj. osvjetljenje cca. 10 6 solarno. Distribucija broja galaksija po M, nazvana "funkcija sjaja", važna je karakteristika galaktičke populacije svemira, ali je nije lako precizno odrediti.

Za galaksije odabrane do određene granične vidljive magnitude, funkcija osvjetljenja svakog tipa posebno od E prije sc skoro Gausov (zvonasto) sa prosječnom apsolutnom vrijednošću u plavim zracima M m= 18,5 i disperzija  0,8 (slika 6). Ali galaksije kasnog tipa iz SD prije Ja sam a eliptični patuljci su slabiji.

Za kompletan uzorak galaksija u datom volumenu prostora, na primjer, u jatu, funkcija osvjetljenja naglo raste sa smanjenjem svjetline, tj. Broj patuljastih galaksija je mnogo puta veći od broja džinovskih.

Rice. 6. FUNKCIJA GALAXY LUMINOSITY. a– uzorak je svjetliji od neke granične vidljive vrijednosti; b je pun uzorak u određenoj velikoj količini prostora. Obratite pažnju na veliku većinu patuljastih sistema sa M B< -16.

Veličina. Budući da zvjezdana gustina i luminoznost galaksija postepeno opadaju prema van, pitanje njihove veličine zapravo počiva na sposobnostima teleskopa, na njegovoj sposobnosti da razlikuje slabašni sjaj vanjskih područja galaksije na pozadini sjaja noći. nebo. Moderna tehnologija omogućava da se registruju regioni galaksija sa osvetljenošću manjim od 1% svetline neba; ovo je oko milion puta niže od sjaja jezgara galaksija. Prema ovom izofotu (linije jednake svjetline), prečnici galaksija kreću se od nekoliko hiljada svjetlosnih godina u patuljastim sistemima do stotina hiljada u džinovskim. Po pravilu, prečnici galaksija dobro koreliraju sa njihovim apsolutnim sjajem.

Spektralna klasa i boja. Prvi spektrogram galaksije - magline Andromeda, koji je J. Scheiner (1858–1913) dobio u opservatoriji u Potsdamu 1899. godine, svojim apsorpcionim linijama podsjeća na spektar Sunca. Masovno proučavanje spektra galaksija počelo je stvaranjem "brzih" spektrografa sa malom disperzijom (200–400 /mm); Kasnije je upotreba elektronskih pojačivača slike omogućila povećanje disperzije na 20–100/mm. Morganova zapažanja u opservatoriji Yerkes pokazala su da su, uprkos složenom zvjezdanom sastavu galaksija, njihovi spektri obično bliski spektrima zvijezda određene klase iz A prije K, a primjetna je korelacija između spektra i morfološkog tipa galaksije. Po pravilu, klasni spektar A imaju nepravilne galaksije Ja sam i spirale sm i SD. spektri klasa A–F kod spirala SD i sc. Transfer from sc To Sb praćeno promjenom spektra od F To F–G i spirale Sb i Sa, lentikularni i eliptični sistemi imaju spektre G i K. Istina, kasnije se pokazalo da je zračenje galaksija spektralnog tipa A zapravo se sastoji od mješavine svjetlosti gigantskih zvijezda spektralnih tipova B i K.

Osim apsorpcionih linija, mnoge galaksije pokazuju emisione linije, poput emisionih maglina Mliječnog puta. Obično su to vodonikove linije Balmerove serije, na primjer, H  na  6563, dubleti jonizovanog azota (N II) na  6548 i 6583 i sumpor (S II) dalje  6717 i 6731, jonizovani kiseonik (O II) uključen  3726 i 3729 i dvostruko jonizovani kiseonik (O III) na  4959 i 5007. Intenzitet emisionih linija obično korelira sa količinom gasa i supergigantskih zvijezda u diskovima galaksija: ove linije su odsutne ili su vrlo slabe u eliptičnim i lentikularnim galaksijama, ali su pojačane u spiralnim i nepravilnim - od Sa To Ja sam. Osim toga, intenzitet emisionih linija elemenata težih od vodonika (N, O, S) i, vjerovatno, relativna zastupljenost ovih elemenata opadaju od jezgra ka periferiji disk galaksija. Neke galaksije imaju neobično jake linije emisije u svojim jezgrama. Godine 1943. K. Seifert je otkrio posebnu vrstu galaksija sa vrlo širokim linijama vodonika u jezgrima, što ukazuje na njihovu visoku aktivnost. Svjetlost ovih jezgara i njihovi spektri se mijenjaju s vremenom. Općenito, jezgre Seyfertovih galaksija su slične kvazarima, iako nisu toliko moćne.

Duž morfološkog slijeda galaksija mijenja se integralni indeks njihove boje ( B-V), tj. razlika između veličine plave galaksije B i žuta V zraci. Prosječni indeks boja glavnih tipova galaksija je sljedeći:

Na ovoj skali, 0,0 je bijelo, 0,5 je žućkasto, a 1,0 je crvenkasto.

Detaljnom fotometrijom obično se ispostavi da se boja galaksije mijenja od jezgra do ruba, što ukazuje na promjenu sastava zvijezda. Većina galaksija je plava u vanjskim područjima nego u jezgru; to je mnogo uočljivije u spiralama nego u eliptičnim, budući da njihovi diskovi sadrže mnogo mladih plavih zvijezda. Nepravilne galaksije, obično bez jezgra, često su plavije u centru nego na rubu.

Rotacija i masa. Rotacija galaksije oko ose koja prolazi kroz centar dovodi do promene talasne dužine linija u njenom spektru: linije iz regiona galaksije koji nam se približavaju pomeraju se u ljubičasti deo spektra, a iz opadajućih regioni su pomereni u crveno (slika 7). Prema Doplerovoj formuli, relativna promena talasne dužine linije je   / = V r /c, gdje c je brzina svjetlosti, i V r je radijalna brzina, tj. komponenta brzine izvora duž linije vida. Periodi okretanja zvijezda oko centara galaksija su stotine miliona godina, a brzine njihovog orbitalnog kretanja dostižu 300 km/s. Obično brzina rotacije diska dostigne svoju maksimalnu vrijednost ( V M) na određenoj udaljenosti od centra ( r M), a zatim opada (slika 8). Naša galaksija V M= 230 km/s na udaljenosti r M= 40 hiljada sv. godine od centra:

Rice. 7. SPEKTRALNE LINIJE GALAKSIJE, rotirajući oko ose N, kada je prorez spektrografa orijentisan duž ose ab. Linija sa opadajućeg ruba galaksije ( b) se skreće na crvenu stranu (R), a od ivice koja se približava ( a) do ultraljubičastog (UV).

Rice. 8. KRIVLJA ROTACIJE GALAKSIJE. Brzina rotacije V r dostiže svoju maksimalnu vrijednost V M u daljini R M od centra galaksije, a zatim se polako smanjuje.

Linije apsorpcije i linije emisije u spektrima galaksija imaju isti oblik, pa se zvijezde i plin u disku rotiraju istom brzinom u istom smjeru. Kada se po lokaciji tamnih traka prašine na disku može shvatiti koji rub galaksije nam je bliži, možemo saznati smjer uvijanja spiralnih krakova: u svim proučavanim galaksijama oni zaostaju , tj. udaljavajući se od centra, ruka se savija u smjeru suprotnom od smjera rotacije.

Analiza krivulje rotacije omogućava određivanje mase galaksije. U najjednostavnijem slučaju, izjednačavajući gravitacionu silu sa centrifugalnom silom, dobijamo masu galaksije unutar orbite zvijezde: M = rV r 2 /G, gdje G je gravitaciona konstanta. Analiza kretanja perifernih zvijezda omogućava procjenu ukupne mase. Naša galaksija ima masu od cca. 210 11 solarnih masa, za Andromedinu maglu 410 11 , za Veliki Magelanov oblak - 1510 9 . Mase galaksija na disku su približno proporcionalne njihovoj svjetlosti ( L), dakle omjer M/L imaju skoro isti i za sjaj u plavim zracima jednak M/L 5 u jedinicama mase i luminoznosti Sunca.

Masa sferoidalne galaksije može se procijeniti na isti način, uzimajući umjesto brzine rotacije diska brzinu haotičnog kretanja zvijezda u galaksiji (  v), koji se mjeri širinom spektralnih linija i naziva se disperzija brzine: M  R v 2 /G, gdje R je polumjer galaksije (virijalna teorema). Disperzija brzina zvijezda u eliptičnim galaksijama je obično od 50 do 300 km/s, a mase su od 10 9 solarnih masa u patuljastim sistemima do 10 12 u džinovskim.

radio emisija Mliječni put je otkrio K. Jansky 1931. Prvu radio kartu Mliječnog puta primio je G. Reber 1945. Ovo zračenje dolazi u širokom rasponu talasnih dužina  ili frekvencije  = c/ , od nekoliko megaherca (   100 m) do desetina gigaherca (   1 cm), i naziva se "kontinuirano". Za to je odgovorno nekoliko fizičkih procesa, od kojih je najvažniji sinhrotronsko zračenje međuzvjezdanih elektrona koji se kreću gotovo brzinom svjetlosti u slabom međuzvjezdanom magnetskom polju. 1950. godine R. Brown i C. Hazard (Jodrell Bank, Engleska) otkrili su kontinuirano zračenje na talasnoj dužini od 1,9 m iz Andromedine magline, a zatim i iz mnogih drugih galaksija. Normalne galaksije, poput naše ili M 31, slabi su izvori radio talasa. Oni zrače u radio opsegu jedva jedan milioniti dio svoje optičke snage. Ali u nekim neobičnim galaksijama ovo zračenje je mnogo jače. Najbliže "radio galaksije" Djevica A (M 87), Kentaur A (NGC 5128) i Perzej A (NGC 1275) imaju radio-luminoznost od 10–4 10–3 optičke. A za rijetke objekte, kao što je radio galaksija Cygnus A, ovaj omjer je blizu jedinice. Samo nekoliko godina nakon otkrića ovog moćnog radio izvora, bilo je moguće pronaći slabu galaksiju povezanu s njim. Mnogi slabi radio izvori, vjerovatno povezani s udaljenim galaksijama, još uvijek nisu identificirani s optičkim objektima.

Veliki enciklopedijski rječnik

Ekstragalaktičke magline ili ostrvski univerzumi, džinovski zvjezdani sistemi koji također sadrže međuzvjezdani plin i prašinu. Sunčev sistem je dio naše galaksije Mliječni put. Sav vanjski prostor do granica gdje mogu prodrijeti ... ... Collier Encyclopedia

Džinovski (do stotine milijardi zvezda) zvezdani sistemi; ovo uključuje, posebno, našu Galaksiju. Galaksije se dijele na eliptične (E), spiralne (S) i nepravilne (Ir). Nama najbliže galaksije su Magelanovi oblaci (Ir) i maglina ... ... enciklopedijski rječnik

Džinovski zvjezdani sistemi slični našem zvjezdanom sistemu, Galaksiji (vidi Galaksiju), koji uključuje Sunčev sistem. (Izraz "galaksije", za razliku od izraza "Galaksija", piše se malim slovom.) Zastarjelo ime G. ... ...

galaksije- džinovski zvjezdani sistemi sa brojem zvijezda od desetina do stotina milijardi u svakom. Moderne procjene daju oko 150 miliona galaksija u poznatoj Metagalaksiji. Galaksije se dijele na eliptične (označene u astronomiji slovom E), ... ... Počeci moderne prirodne nauke

Džinovski (do stotine milijardi zvezda) zvezdani sistemi; ovo uključuje, posebno, našu Galaksiju. G. se dijele na eliptične. (E), spiralni (S) i nepravilni (Ir). Nama najbliži G. Magelanovi oblaci (Ir) i Andromedina maglina (S). G.… … Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik

Vrtložna galaksija (M51) i njen satelit NGC 5195. Fotografija sa opservatorije Kitt Peak. Interagujuće galaksije galaksije dovoljno blizu u svemiru da je međusobna gravitacija značajna u ... Wikipedia

Zvjezdani sistemi koji se po obliku razlikuju od spiralnih i eliptičnih sistema po nasumičnosti, hrapavosti. Ponekad postoje N. g., koji nemaju jasan oblik, amorfni. Sastoje se od zvijezda s primjesom prašine, dok većina N. g. ... ... Velika sovjetska enciklopedija

- ... Wikipedia

Knjige

Galaksije, Avedisova Veta Sergejevna, Surdin Vladimir Georgijevič, Vibe Dmitrij Žigfridovič. Četvrta knjiga iz serije "Astronomija i astrofizika" sadrži pregled savremenih ideja o džinovskim zvezdanim sistemima - galaksijama. Priča se o istoriji otkrića galaksija, o njihovim ...
Galaksije, Surdin VG Četvrta knjiga iz serije "Astronomija i astrofizika" sadrži pregled savremenih ideja o džinovskim zvezdanim sistemima - galaksijama. Priča se o istoriji otkrića galaksija, o njihovim ...

Kolika je udaljenost do najbliže galaksije? 12. marta 2013

Naučnici su po prvi put uspjeli izmjeriti tačnu udaljenost do najbliže galaksije od nas. Ova patuljasta galaksija je poznata kao Veliki Magelanov oblak. Nalazi se na udaljenosti od 163 hiljade svjetlosnih godina od nas, tačnije 49,97 kiloparseka.

Galaksija Veliki Magelanov oblak polako lebdi u svemiru, zaobilazeći našu galaksiju mliječni put okolo kao što se mesec okreće oko zemlje.

Ogromni oblaci gasa oko galaksije se polako raspršuju, što rezultira formiranjem novih zvijezda koje svojom svjetlošću osvjetljavaju međuzvjezdani prostor, stvarajući svijetle šarene kosmičke pejzaže. Ovi pejzaži su snimljeni svemirskim teleskopom Hubble.

Mala galaksija Veliki Magelanov oblak uključuje maglinu Tarantula - najsjajniju zvjezdanu kolijevku u svemiru u našem susjedstvu - uočeni su znakovi formiranja novih zvijezda.

Naučnici su uspeli da izvrše proračune posmatrajući retke, bliske parove zvezda poznatih kao pomračenje binarnih zvijezda. Ovi parovi zvijezda su gravitacijski povezani zajedno, a kada jedna od zvijezda zasjaji drugu, kako to vidi posmatrač sa Zemlje, ukupni sjaj sistema se smanjuje.

Ako uporedite sjaj zvijezda, na ovaj način možete izračunati tačnu udaljenost do njih s nevjerovatnom preciznošću.

Određivanje tačne udaljenosti do svemirskih objekata vrlo je važno za razumijevanje veličine i starosti našeg svemira. Zasad ostaje otvoreno pitanje: kolika je veličina našeg svemira, niko od naučnika još ne može sa sigurnošću reći.

Kada astronomi budu u stanju da postignu takvu tačnost u određivanju udaljenosti u svemiru, moći će da gledaju udaljenije objekte i, na kraju, moći će da izračunaju veličinu svemira.

Takođe, nove karakteristike će nam omogućiti da preciznije odredimo stopu širenja našeg svemira, kao i da preciznije izračunamo Hubble konstanta. Ovaj koeficijent je dobio ime po Edwinu P. Hubbleu, američkom astronomu koji je 1929. godine dokazao da se naš svemir neprestano širi od samog početka svog postojanja.

udaljenost između galaksija

Galaksija Veliki Magelanov oblak nam je najbliža patuljasta galaksija, ali se smatra da je najveća galaksija po veličini naš susjed Andromedina spiralna galaksija, koji se nalazi na udaljenosti od oko 2,52 miliona svjetlosnih godina od nas.

Udaljenost između naše galaksije i galaksije Andromeda se postepeno smanjuje. Približavaju se brzinom od oko 100-140 kilometara u sekundi, iako će se sresti vrlo brzo, tačnije za 3-4 milijarde godina.

Možda će ovako noćno nebo izgledati zemaljskom posmatraču za nekoliko milijardi godina.

Udaljenosti između galaksija, stoga, mogu biti veoma različite u različitim vremenskim fazama, budući da su one stalno u dinamici.

Razmjera svemira

Vidljivi Univerzum ima neverovatan prečnik, koji iznosi milijarde, a možda i desetine milijardi svetlosnih godina. Mnogi od objekata koje možemo vidjeti teleskopima više nisu tu ili izgledaju potpuno drugačije jer je svjetlost putovala pred njima nevjerovatno dugo vremena.

Predložena serija ilustracija pomoći će vam da zamislite barem općenito razmjere našeg svemira.

Sunčev sistem sa svojim najvećim objektima (planeti i patuljasti planeti)

Sunce (centar) i najbliže zvijezde

Galaksija Mliječni put koja prikazuje grupu zvjezdanih sistema najbližih Sunčevom sistemu

Grupa obližnjih galaksija, uključujući više od 50 galaksija, čiji se broj stalno povećava kako se otkrivaju nove.

Lokalno superjato galaksija (Djevica Supercluster). Veličina - oko 200 miliona svjetlosnih godina

Grupa superjata galaksija

Visible Universe

Nauka

Naučnici su po prvi put uspjeli izmjeriti tačnu udaljenost do naše najbliže galaksije. Ova patuljasta galaksija je poznata kao Veliki Magelanov oblak. Nalazi se na udaljenosti od nas 163 hiljade svetlosnih godina ili tačnije 49,97 kiloparseka.

Galaksija Veliki Magelanov oblak polako lebdi u svemiru, zaobilazeći našu galaksiju mliječni put okolo kao Mjesec se okreće oko Zemlje.

Ogromni oblaci gasa u regionu galaksije polako se raspršuju, što dovodi do formiranja nove zvezde, koji svojom svjetlošću osvjetljavaju međuzvjezdani prostor, stvarajući svijetle šarene svemirske pejzaže. Ovi pejzaži su snimljeni svemirskim teleskopom Hubble.

Mala galaksija Veliki Magelanov oblak uključuje tarantula maglina- najsjajnija zvezdana kolevka u svemiru u našem komšiluku - znakovi formiranja novih zvijezda.

Naučnici su uspeli da izvrše proračune posmatrajući retke, bliske parove zvezda poznatih kao pomračenje binarnih zvijezda. Ovi parovi zvijezda su gravitacijski međusobno povezani, a kada jedna od zvijezda zasjaji drugu, kako to vidi posmatrač sa Zemlje, ukupni sjaj sistema se smanjuje.

Ako uporedite sjaj zvijezda, na ovaj način možete izračunati tačnu udaljenost do njih s nevjerovatnom preciznošću.

Određivanje tačne udaljenosti do svemirskih objekata vrlo je važno za razumijevanje veličine i starosti našeg svemira. Dok pitanje ostaje otvoreno: koliki je naš univerzum Nijedan naučnik još ne može sa sigurnošću reći.

Nakon što su astronomi uspjeli postići takvu tačnost u određivanju udaljenosti u svemiru, oni su moći će se nositi s udaljenijim objektima i na kraju moći izračunati veličinu svemira.

Takođe, nove karakteristike će nam omogućiti da preciznije odredimo stopu širenja našeg svemira, kao i da preciznije izračunamo Hubble konstanta. Ovaj odnos je dobio ime Edwin P. Hubble, američki astronom koji je 1929. dokazao da je naš Univerzum se neprestano širi od samog početka svog postojanja..

udaljenost između galaksija

Veliki Magelanov oblak je nama najbliža galaksija. patuljasta galaksija, ali velika galaksija - smatra se naš susjed Andromedina spiralna galaksija, koji se nalazi na udaljenosti od oko 2,52 miliona svjetlosnih godina.

Udaljenost između naše galaksije i galaksije Andromeda postepeno se smanjuje. Približavaju jedan drugom brzinom od oko 100-140 kilometara u sekundi, iako će se vrlo brzo sastati, tačnije, preko 3-4 milijarde godina.

Možda će ovako noćno nebo izgledati zemaljskom posmatraču za nekoliko milijardi godina.

Udaljenost između galaksija je tako mogu biti veoma različiti u različitim vremenskim fazama, jer su stalno u dinamici.

Razmjera svemira

Vidljivi univerzum ima neverovatnog prečnika, što je milijarde, a možda i desetine milijardi svjetlosnih godina. Mnogi od objekata koje možemo vidjeti teleskopima više nisu tu ili izgledaju potpuno drugačije jer je svjetlost putovala pred njima nevjerovatno dugo vremena.

Predložena serija ilustracija pomoći će vam da zamislite barem općenito razmere našeg univerzuma.