Топ-10 самых больших галактик во вселенной

Местная группа

Таинственно искаженная эллиптическая галактика NGC 474 в созвездии Рыб находится на расстоянии 100 миллионов световых лет. Соседняя спиральная галактика NGC 470 лежит прямо над ней. Множественные раковины и приливные хвосты окружают NGC 474, вызванные взаимодействиями с соседями и волнами плотности, которые распространяются через среду. Этот гигантский объект простирается на 250 000 световых лет и в два с половиной раза больше диаметра Млечного Пути (фото: P-A. DUC (CEA, CFHT), ATLAS 3D Collaboration)

Млечный Путь едва ли один в космосе. Он принадлежит к группе, по меньшей мере из 54 объектов, называемых Местной группой галактик, имя, которое Хаббл дал этому локальному облаку объектов, когда он наносил на карту ближайший космос. Основными членами Местной группы являются Млечный Путь, Галактика Андромеды и Галактика Вертушки (M33). Но у каждой из этих трех больших спиралей есть облако сопутствующих галактик.

Спутники Млечного Пути включают Большое и Малое Магеллановы Облака, видимые невооруженным глазом в Южном полушарии, и многие карликовые галактики. Диаметр Местной группы составляет около 10 миллионов световых лет, примерно в 100 раз больше диаметра Млечного Пути. И двигаясь дальше, в более глубокую вселенную, мы сталкиваемся с новыми примерами этих 100 миллиардов галактик. Эти величественные острова звезд и газа существуют в группах, таких как наша Местная группа, но также в более крупных скоплениях, и очень больших, называемых сверхскоплениями.

Несмотря на общее расширение Вселенной, означающее, что большинство галактик удаляются друг от друга по мере роста космоса, гравитация удерживает меньшее количество галактик, связанных друг с другом в своих путешествиях. Наша локальная группа, например, является членом так называемого скопления галактик в Деве, названного так потому, что его густонаселенный центр находится в созвездии Девы на нашем небе. Скопление Девы содержит по меньшей мере 1500 галактик и находится на расстоянии около 54 миллионов световых лет от Земли. Вы можете увидеть некоторые из самых ярких галактик около ядра скопления Девы в любительских телескопах, в массиве, который называется цепочкой Маркаряна.

Цепочка Маркаряна

Эта линия галактик содержит сверхмассивные эллиптические галактики, такие как M84 и M86, а также множество спиральных галактик. Для астрономов изучение типов галактик – одна из действительно захватывающих областей, и она лучше всего видна весенними вечерами в ясных, безлунных условиях. Большинство галактик скопления Девы содержат сверхмассивные черные дыры в своих центрах. Как пример – M87. В то время как центральная черная дыра Млечного Пути весит 4,3 миллиона солнечных масс, колоссальная черная дыра внутри M87 содержит приблизительно 5–7 миллиардов солнц, что примерно в 1000 раз больше нашей массы. M87 – одна из самых больших галактик в нашей части вселенной, так называемая центрально доминирующая, и она «съела» множество маленьких галактик, которые когда-то ее окружали. Вот что делают массивные галактики – они потребляют своих соседских партнеров.

Что мы точно знаем о ней?

Мы абсолютно уверены в том, что Вселенная огромна, и с большой долей вероятности можем утверждать, что она неизмерима. Для измерения расстояний между космическими объектами используется совершенно «вселенская» единица – световой год. Это расстояние, которое луч света способен преодолеть за год.

Вещество, из которого состоит Вселенная, окружает нашу планету как минимум на расстоянии 93 миллиардов световых лет. Для сравнения, наша галактика занимает место, которое можно преодолеть за 100 тысяч световых лет.

Ученые разделяют космическое вещество на скопление атомов – понятную и изученную физическую материю, которую называют также барионным веществом. Однако большую часть Вселенной занимает неизученная темная энергия, свойства которой неизвестны ученым. Также немалую часть видимого пространства Вселенной занимает темная или скрытая масса, которую ученые называют невидимым веществом.

Скопление барионного вещества образует звезды, планеты и другие космические тела, которые, в свою очередь, образуют галактики. Последние находятся в движении и удаляются друг от друга. Ответить на вопрос о том, сколько галактик во Вселенной, с точностью невозможно.

Сколько же галактик во Вселенной?

Итак, цифры постоянно меняются, как и различные факты, вроде общего количества галактик в космосе. Сколько же существует галактик всего? Наблюдаемая Вселенная охватывает 13.8 миллиардов световых лет во всех направлениях. То есть, наиболее удаленный свет покинул свою точку 13.8 миллиардов лет назад. Но не будем забывать о расширении, которое увеличивает эту дистанцию до 46 миллиардов световых лет. То есть то, что было видимым или ультрафиолетовым излучением в прошлом, сдвинулось в инфракрасное и микроволновое излучение на самой черте доступной Вселенной.

Мы знаем вселенский объем и массу (3.3 х 1054 кг, включая обычную материю и темную). Кроме того, перед нами открыто соотношение между регулярной материей и темной, поэтому можно подсчитать общее количество регулярной массы.

Когда-то астрономы разделили общую массу на число наблюдаемых галактик в Хаббле и насчитали 200 миллиардов.

Сейчас ученые применили новую технику для пересчета. Они использовали фото телескопа Хаббл и заглянули в пустую часть неба, чтобы подсчитать количество галактик. Речь идет об Hubble Deep Fiel, благодаря которому удалось получить невероятно поразительную картину. Можете изучить это изображение Хаббла ниже.

Снимок в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном свете, полученный Hubble Deep Field

Из этой фотографии создали трехмерную карту с отображением размеров и галактического расположения. Для этого использовали знания о ближайших галактиках (например, у Млечного Пути 50 соседей). Узнав, какие из крупных галактик больше, они внесли более мелкие и тусклые, не отобразившиеся на снимке.

То есть, если далекая Вселенная напоминает известную, то галактические структуры также повторяются. Это не говорит о том, что Вселенная намного больше предполагаемой или что в ней больше звезд. Просто она вмещает больше галактик с меньшим количеством звезд. Есть крупные главные галактики, за которыми идут меньшие и так до карликовых.

Карликовая галактика в созвездии Печь – одна из соседей Млечного Пути

Но видимые галактики – это лишь верхушка айсберга. Для каждой запечатленной есть еще 9 более слабых и незаметных. Конечно, пройдет еще совсем немного времени, и мы сможем запечатлеть и их. В 2018 году все ожидают появления мощного телескопа Джеймс Уэбб, чья площадь составляет 25 м2 (у Хаббла – 4.5 м2). Те слабые пятна, которые сейчас нам кажутся звездами, для Джемса Уэбба станут четкими и понятными объектами.

Если галактики повсюду, то почему мы не видим их невооруженным глазом? Все дело в парадоксе Ольберса, описанный в 1700 году. Суть в том, что куда бы вы не посмотрели, всегда попадете на звезду. Значит, пространство должно быть ярким, но оно темное. Как так? Этот же парадокс применяется и к галактикам, которые почему-то вы не видите.

Часть карты галактического распределения, охватывающая 7 миллиардов световых лет. Количество галактических скоплений говорит о том, что здесь в определенное время действовала гравитация и можно проверить, сохранилась ли общая относительность в этих масштабах.

Итак, галактики есть везде. Но они смещены красным цветом от видимого спектра в инфракрасный, поэтому сетчатка их просто не воспринимает. Если же взглянуть на все в микроволнах, то пространство будет светиться.

Согласно подсчетам, во Вселенной в 10 раз больше галактик, чем предполагалась ранее – 2 триллиона. Но не стоит умножать количество звезд или массу, так как эти цифры остались прежними.

Теперь вы знаете, сколько галактик. Но что будет с появлением Джеймса Уэбба? Станет ли галактик больше? Или откроется какая-нибудь новая интересная информация? Вселенная скрывает множество тайн, так что ожидать можно всего.

Ближайшая к нам галактика

Самая большая галактика

Эволюция галактик

Галактический центр

Спиральные галактики

Возраст скоплений звезд

Звездные скопления невероятно ценны для астрономов, так как с их помощью можно определить возраст звезды и проследить за эволюцией.

У звезд открытых скоплений единое происхождение, поэтому у них сходится уровень металличности, а значит, все члены будут одинаково проходить по эволюционным этапам. Кроме того, они расположены на одном расстоянии, что также позволяет вывести абсолютную величину. Если же вы видите выделяющиеся яркие звезды, значит они намного светлее, чем их более слабые соседи.

С этой информацией ученые создают цифровые диаграммы для скоплений. Они отображают кажущуюся величину V на вертикальной оси относительно цифрового индекса B – V по горизонтали. При помощи спектрографического параллакса можно откалибровать диаграмму, чтобы вывести абсолютную величину.

Если построить для них диаграммы, то получим нижний график. Так как они находятся на разной удаленности, то он откалиброван до значений абсолютной величины.

На правой вертикальной оси заметна новая шкала. «Годы» – возраст скопления. Пара в Персее настолько молодая, что большая часть звезд пребывает на этапе главной последовательности. Плеяды немного старше и не располагают звездами, превышающими индекс цвета 0 (спектральный класс А0). Более массивные объекты уже перешагнули к гигантским ветвям. У М67 нет звезды горячее индекса цвета 0.4. Наибольшее значение имеет точка поворота на диаграмме, где скопление отключает главную последовательность. Чем ниже главная последовательность, тем старше скопление.

Шаровые обычно намного старше открытых, поэтому цветная величина на диаграмме демонстрирует более развитые звезды. Также они лишены объектов с большой массой. Этот момент проиллюстрирован ниже не примере М55.

Здесь заметна группа горячих звезд в главной последовательности выше точки выключения. Их называют синими отставшими. Ученые считают, что из-за высоких звездных плотностей в шаровых скоплениях, некоторые способны сливаться. Объединенная масса делает звезду более горячей и ярче, чем основная звездная масса. Звездные скопления — не вечные конструкции и они разрушаются. Изучите этот процесс на видео. Также воспользуйтесь картой звездного неба онлайн, чтобы найти скопления самостоятельно. Если не можете купить телескоп, то посетите нашу страничку с виртуальной моделью галактики Млечный Путь или рассмотрите фото из списка скоплений.

Самая большая планета в Солнечной системе

С диаметром 142 984 километра Юпитер является самой большой планетой Солнечной системы. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.

Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. Он в 2,5 раза тяжелее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Гигант находится на расстоянии около 770 миллионов километров от Солнца и совершает полный оборот вокруг светила примерно за 11,9 земного года.

Пожалуй, самой известной особенностью Юпитера является его Большое Красное Пятно (БКП) – ураган, который продолжается на планете более 300 лет. Диаметр Пятна больше диаметра Земли.

Древнейшие астероиды

Несмотря на все проведенные исследования, мы до сих пор не можем со 100-процентной уверенностью сказать, как формируются астероиды.

В настоящий момент существует две основные теории: они формировалась также, как планеты (куски материала сталкиваются с другими кусками и становятся все больше и больше), либо они могли быть древними планетами между Марсом и Юпитером, чье разрушение привело к созданию пояса астероидов.

Наше понимание формирования астероидов продвинулось в 2008 году, когда исследователи обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях обнаружили старейшие из известных астероидов в нашей Солнечной системе.

Астероиды, чей возраст составил 4,55 миллиардов лет, были старее любых метеоритов, упавших на Землю, и близки к возрасту самой Солнечной системы.

Их возраст определили, проанализировав состав, и выяснили, что все три астероида содержат большое количество алюминия и кальция, что больше чем любой другой космический камень, когда-либо найденный.

Самая большая черная дыра

Если верить вот этой информации, примерно в 17 миллиардах световых лет от нас, в направлении созвездия Девы, находится квазар с предположительно самой массивной черной дырой в известной нам Вселенной. Объект носит очень сложное название SDSS J140821.67+025733.2.

Масса объекта SDSS J140821 легко возводит его в ранг ультрамассивных черных дыр. Значение этого параметра почти в 3 раза превосходит массу лидировавшей до этого ультрамассивной черной дыры квазара TON 618, чей показатель составляет 66 миллиардов масс Солнца. Масса нового лидера составляет 196 миллиардов солнечных масс. Его диаметр – 1,17 триллиона километров. Это более чем в 98 раз превышает диаметр орбиты Плутона в Солнечной системе.

Кстати, недавно ученые предложили идею, объясняющую, как такие сверхмассивные черные дыры вообще могли появиться во Вселенной.