Сколько всего галактик во Вселенной: обзор, описание и интересные факты

Галактики — это большие скопления звезд, газа, пыли, планет, камней и темной материи, существующие сотнями миллиардов по всей наблюдаемой вселенной. И многие интересуются сколько во вселенной галактик всего существует? По оценкам астрономов, количество галактик во вселенной достигает 200 миллиардов. И можно увидеть с помощью телескопа как они необычайно разнообразны.

Виды галактик

Астрономы классифицируют галактики на три основные категории: бывают эллиптические, спиральные и неправильные.

Эти типы охватывают широкий диапазон размеров, от карликовых, содержащих до 100 миллионов звезд, до гигантских с более чем триллионом звезд.

Наша родная галактика, Млечный Путь, представляет собой спираль.

Существуют и другие формы, помимо этих трех. Галактики обычно встречаются в ассоциациях, таких как скопления и нити, которые разделены большими пустотами, образуя общую универсальную архитектуру, называемую Космической паутиной.

Характеристики основных видов галактик, таблица:

Практически все крупные виды имеют в своих центрах сверхмассивные черные дыры, активность которых оказывает глубокое влияние на эволюцию их галактических хозяев.

Спиральные

Обычная форма галактики — диск с центральной выпуклостью.

Диаметр диска обычно составляет 100 000 световых лет, а толщина — всего около 1000 световых лет. Его внешний вид характеризуется радиально уменьшающейся яркостью с наложенным спиральным или столбчатым рисунком, или и тем, и другим.

Центральная выпуклость может варьироваться в размерах от сотен до многих тысяч световых лет. Такие галактики классифицируются как спирали (S) и подклассы a b или c (например, Sa), чтобы отличать все более открытую спиральную структуру и небольшие размеры выпуклости.

В дисках этих галактик преобладают звезды популяции I, в то время как их выпуклости содержат в основном звезды Популяции II. Млечный Путь относится к типу Sb.

Многие спиральные и неправильные галактики имеют почти линейную особенность в своих центральных областях.

Называемые зарешеченными галактиками, эти объекты в остальном могут вписываться в общую схему типов галактик.

Буква B добавляется после S в классификации спиральных галактик, которые содержат заметные штрихоподобные объекты (например, M61 — SBC). Вполне вероятно, что почти во всех спиральных галактиках есть по крайней мере несколько звезд, движущихся по стержневым орбитам.

К спиральным относятся:

  • Галактика Андромеды – спиральная галактика с решеткой внутри Локальной группы;

  • Млечный Путь – спиральная галактика с решеткой, содержащая нашу Солнечную систему;

  • Галактика Вертушка – обращенная спиральная форма в созвездии Большая Медведица;

  • Галактика Подсолнухов;

  • Галактика Треугольник – спиральный вид в созвездии Треугольник.

Эллиптические

Другим распространенным типом галактик является эллипсоид с радиально уменьшающейся яркостью.

Классифицируются как эллиптические (E) и подразделяются на подклассы в соответствии с их осевыми соотношениями числом от 0 (E0 = круглые) до 7 (E7 = осевое соотношение 3 к 1). Кроме того, эллиптические фигуры подразделяются на подклассы в соответствии с формой их линий постоянной яркости на изображениях, так называемых изофот.

Очень яркие галактики E показывают изофоты коробчатой формы, в то время как менее яркие типа E показывают изофоты дискообразной формы. Эллиптические формы могут варьироваться в размерах от тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет.

Они чаще всего встречаются в скоплениях галактик и содержат горячее газовое гало и примерно в половине всех случаев заметное количество пыли. Самые яркие виды обычно имеют эллиптическую форму.

В них преобладают звезды популяции II такие, как:

  • M87 (NGC 4486), чья сверхмассивная черная дыра в первые изображена телескопом «Горизонт событий»;
  • М89;
  • M105 (NGC 3379);
  • IC 1101, одна из крупнейших галактик в наблюдаемой вселенной;
  • Маффеи 1, ближайшая гигантская эллиптическая галактика;
  • CG 049-033, известный тем, что обнаружил самую длинную галактическую струю;
  • Центавр А (NGC 5128), эллиптическая/линзовидная радиогалактика со своеобразной морфологией и необычными пылевыми полосами;
  • Неве 1, источник извержения сверхскопления Змееносца, самого мощного известного астрономического события.

Неправильные

Другие, более редкие формы включают переходный класс, называемый S0, который имеет диск, наложенный на эллиптический тип распределения света, и неправильный (Irr) класс, состоящий из галактик с хаотическими формами и, как правило, низкой общей светимостью.

Некоторые неправильные формы кажутся маленькими спиральными галактиками, чьи упорядоченные формы были гравитационно искажены взаимодействиями с другими галактиками. Малое Магелланово облако, классифицируемое как карликовая неправильная галактика, вероятно, утратило свою прежнюю спиральную форму из-за возмущений со стороны своего более крупного соседа, Млечного Пути.

Экзотические типы

Некоторые виды лежат за пределами нормального диапазона морфологии. Большинство из этих галактик пережили какое-то тревожное событие, такое как гравитационное столкновение, слияние или бурная ядерная активность.

Другие же, по-видимому, начинались с аномальных явлений, к ним относятся галактики с низкой яркостью:

  • Звездные вспышки. Одним из наиболее впечатляющих примеров экзотических форм являются звездообразователи, галактики, которые производят звезды с необычайно высокой скоростью. Теперь известно, что в большинстве случаев необычную активность звездообразования спровоцировал какой-то гравитационный импульс. Взрыв — это временное состояние, и галактики, которые сейчас взрываются, должно быть, провели большую часть своей жизни в более спокойном состоянии.

  • Другим типом является галактика с низкой поверхностной яркостью, которая имеет такую низкую пространственную плотность звезд, что она почти невидима. Карлики-скульпторы обладают многими характеристиками, сходными с шаровыми звездными скоплениями (очень старые звезды, переменные звезды кластерного типа и равномерное распределение звезд), но в миллионы раз менее плотные и в них преобладает темная материя. Другие галактики имеют составную популяцию звезд. Например, по крайней мере два события звездообразования произошли в карлике Карина, около 13 и 7 миллиардов лет назад. Еще один тип включает крайне неправильные и спиральные галактики, которые обладают некоторыми структурными свойствами, но они настолько слабы, что их трудно обнаружить на фоне окружающей яркости неба. Значительная часть массы Вселенной может находиться в форме этих почти невидимых галактик.

Состав галактик, схема:

Исследования экспертами внутренних движений

Звезды и межзвездная материя вращаются вокруг центра масс, которым часто является яркое ядро. В спиральной форме, такой как Млечный Путь, обычно существует два типа звездных орбит.

Звезды в плоскости, как правило, имеют почти круговые орбиты, в то время как звезды в выпуклости и гало имеют более высокоэллиптические орбиты.

Все движения являются результатом реакции звезд на гравитационное поле галактики.

Эти движения защищают галактики от гравитационного коллапса в том же смысле, в каком планеты солнечной системы удерживаются от падения на Солнце своими орбитальными движениями. Обычно внутренние области в плоскости спиральной галактики вращаются почти как твердое тело (скорость пропорциональна радиусу), в то время как внешние области вращаются дифференциально (постоянная скорость).

Разброс скоростей вещества внутри галактик колеблется от одной до нескольких сотен км в секунду. Типичные орбитальные периоды звезд составляют несколько сотен миллионов лет. Распределение кинетической энергии в произвольно ориентированных и круговых вращательных движениях зависит от типа галактики.

Диск спиральной формы может иметь только около 1% своей общей кинетической энергии при случайных движениях, в то время как квадратные галактики E, в отличие от дискообразных, могут иметь большую часть своей энергии в своей случайной составляющей. Источник энергии, который управляет всеми этими разнообразными явлениями, высвобождается, когда материя попадает в сверхмассивную черную дыру, занимающую центр галактик.

Установлено, что массы этих черных дыр находятся примерно в диапазоне от миллиона до 10 миллиардов солнечных масс. Происхождение сверхмассивных черных дыр продолжает изучаться, хотя часть их совокупного объема обусловлена высокой плотностью материала, который, как ожидается, будет накапливаться в центре галактики из-за ее гравитационного поля.

Такая черная дыра будет продолжать накапливать любой газ, который попадет в ее окрестности.

Практически все крупные галактические образования имеют черные дыры в своих центрах, хотя большинство из них недостаточно активны, чтобы квалифицироваться как активные ядра. Обратная связь от этих черных дыр с их более широкими галактическими хозяевами оказывает глубокое влияние на общее звездообразование и эволюцию галактики на протяжении космической истории, механизм, который остается предметом значительных текущих исследований.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Николай Рыбак/ автор статьи
Загрузка ...