Про те, що існують інші галактики, астрономи знали вже на початку XX століття. Незважаючи на те, що перші з відкритих галактик були вже відомі вченим, спочатку їх називали туманностями, приписуючи їх до нашої галактики - Чумацький Шлях. Вчені припускали, що ці туманності можуть являти собою окремі зоряні системи. Однак такі гіпотези не витримували критики з боку наукового світу. Так складалося через недосконалість техніки для спостережень.
дослідження галактик
У 1922 році астроном з Естонії Ернст Епік зміг розрахувати приблизну відстань, що відокремлює Сонячну систему від туманності Андромеди. Дані, які отримав астроном, складають 0,6 від тих цифр, які мають вчені зараз - а це навіть більше точний розрахунок, ніж у Е. Хаббла. Сам Едвін Хаббл в 1924 році скористався найбільшим в той час телескопом. Його діаметр складав 254 см. Хаббл також зробив обчислення відстані до Андромеди. Зараз вчені мають у своєму розпорядженні більш точними даними, які в три рази менше зроблених Хабблом - проте все ж це відстань настільки велике, що туманність ніяк не може бути частиною нашої галактики. Так туманність Андромеди стала першою окремою галактикою.
скупчення галактик
Подібно до зірок, галактики утворюють групи різної чисельності. При цьому така властивість виражено у них набагато більшою мірою, ніж у зірок. Більшість зірок не є частинами скупчення, входячи до складу загального поля нашої галактики. Група галактик, до складу якої входить Чумацький шлях (місцева галактика) налічує 40 галактик. Подібне групування дуже поширене на просторах Всесвіту.
Групи галактик, доступні для спостереження
Зовсім незначна частина скупчення галактик називається «Метагалактика» - її можна спостерігати за допомогою астрономічних методів. До складу Метагалактики входить близько одного мільярда галактик, спостереження яких є за допомогою телескопів. Чумацький Шлях є однією із зоряних систем, яка є частиною Метагалактики. Наша галактика і ще близько 1,5 десятка галактик є частиною галактичної групи, званої місцевої групою галактик.
Можливості досліджувати Метагалактику з'явилися, головним чином, в кінці ХХ століття. Астрономи з'ясували, що в міжгалактичному просторі знаходяться космічне і електромагнітне випромінювання, окремі зірки, а також міжгалактичний газ. Завдяки науковим досягненням стало можливим вивчати галактики різних типів - квазари, радіогалактики.
властивості Метагалактики
Іноді астрономи люблять називати Метагалактику "Великий Всесвіту". З поліпшенням техніки і телескопів все більша її частина стає доступною для спостереження. Астрономи вважають, що Чумацький шлях і найближчі 10-15 галактик є членами одного галактичного скупчення. У Метагалактиці дуже поширені скупчення галактик, чисельність яких становить від 10 до декількох десятків членів. Такі групи погано помітні астрономами на великих відстанях. Причина в тому, що карликові галактики не доступні для спостереження, а гігантських в подібних групах, як правило, лише кілька.
Згідно ейнштейнівської теорії відносності, великі маси здатні викривляти навколо себе простір. Тому положення геометрії Евкліда в цьому просторі не виправдовуються. Тільки в величезному масштабі Метагалактики можна побачити відмінності між двома науковими підходами - ньютонівської механікою і механікою Ейнштейна. У Метагалактиці також діє так званий закон червоного зміщення. Це означає, що всі, хто біля нас галактики віддаляються в різні боки. Причому чим далі вони віддаляються, тим більше стає їх швидкість.
Типи галактик за формою
Галактичні скупчення можуть бути розсіяними, або мати кулясту форму. До їх складу можуть входити десятки і навіть тисячі різних галактик. Найближча до нас галактика розташована в сузір'ї Діви і видалена на відстань 10 мільйонів парсеків. Скупчення галактик, звані правильними, мають сферичну форму. Входять до їх складу галактики мають тенденцію концентруватися в одній точці - центрі галактичного скупчення. Правильні скупчення і без того відрізняються високою щільністю галактик, але в їх центрі концентрація досягає максимуму. Однак є у правильних скупчень і відмінності, що виявляються, головним чином, в їх щільності і різної чисельності входять до їх складу галактик.
Галактики з найбільшою щільністю
Наприклад, група галактик Волосся Вероніки відрізняється великою кількістю складових, а галактики, що входять до складу Пегаса - щільністю. Особливо висока вона в центральному районі Пегаса. Тут щільність досягає 2 тис. Галактик на 1 кубічний мегапарсек. Сусідні галактики практично торкаються один одного, а їх щільність практично в 40 тисяч разів вище, ніж щільність в Метагалактиці. Також висока щільність властива групам галактик Північна Корона.
Звідки взялися галактики?
Поки вчені не можуть дати точної відповіді на це питання. Однак з теорії Великого вибуху, молодий Всесвіт була сповнена воднем і гелієм. З цього густого хмари під дією темної матерії (а згодом і гравітаційних сил) стали формуватися перші зірки і зоряні скупчення.
Коли у Всесвіті з'явилися перші зірки?
На думку деяких астрономів, зірки з'явилися досить рано - вже через 30 млн. Років після Великого вибуху. Інші переконані, що ця цифра становить 100 млн. Років. Дослідження за допомогою сучасної техніки показують, що світила формувалися одночасно по кілька штук - часто це кількість доходила навіть до сотень. Цьому сприяли гравітаційні сили, що впливають на заповнював Всесвіт газ. Газові хмари закручувалося в диски, і в них поступово формувалися ущільнення, потім ставали зірками. У юної Всесвіту перші зірки були дійсно гігантських розмірів - адже для них було багато «будівельного матеріалу».
Найбільше скупчення галактик, відкрите астрономами, називається SPT-CL J0546-5345. Її маса практично дорівнює масі 800 трильйонів Сонць. Виявити гігантську галактику вчені змогли за допомогою астрономічного ефекту Сюняева-Зельдовича - він полягає в тому, що температура мікрохвильового випромінювання падає при його взаємодії з гігантськими об'єктами Всесвіту. Це скупчення віддалене від нас на 7 млрд. Світлових років. Іншими словами, астрономи спостерігають його таким, яке воно було 7 млрд. Років тому - а це через 6,7 млрд. Років після Великого вибуху.
У далеких просторах Всесвіту було виявлено ще одне скупчення галактик, який утворює відокремлену космічну систему - ACT-CL J0102-4915. Цю величезну групу галактик астрономи прозвали El Gordo, що в перекладі з іспанської означає «товстун». Її відстань до Землі - 9,7 млрд. Світлових років. Маса цієї групи галактик перевищує масу Сонця в 3 мільйони мільярдів.
волосся Вероніки
Скупчення Волосся Вероніки - це одна з найцікавіших галактичних груп в Метагалактиці. Воно налічує близько кількох тисяч галактик. Розташовані вони в декількох сотнях мільйонів світлових років від Чумацького шляху. Більшість галактик є еліптичними. Волосся Вероніки не відрізняються яскравими зірками - навіть альфа, звана діадеми, невелика. У цьому сузір'ї можна спостерігати скупчення слабо світяться зірок «Кома», що в перекладі з латинської означає «волосся». Давньогрецький вчений Ератосфен називав це скупчення «Волоссям Аріадни». Птолемей же відносив його до складу зоряного скупчення Льва.
Одна з найкрасивіших галактик сузір'я - NGC 4565, або «Голка». З поверхні нашої планети видно з ребра. Знаходиться вона в 30 млн. Світлових років від Сонця. А діаметр галактики становить більше 100 тис. Світлових років. У волоссі Вероніки є і дві взаємодіючі галактики - NGC 4676, або, як ще називають цю групу, «Миші». Вони віддалені від Землі на відстань 300 млн. Світлових років. Дослідження показали, що вже одного разу ці галактики пройшли один через одного. Вчені припускають, що «Миші» будуть стикатися ще не раз, до тих пір, поки не перетворяться в одну галактику.
