Как началось открытие нашей галактики. Как открыли другие галактики Кто открыл мир галактик
Слово "Галактика" известно не только любителям астрономии. Люди, далекие от астрономии, с удовольствием поют "Мы - дети Галактики...", встречают это слово на рекламных щитах различных фирм или вывесках ресторанов и кафе, редко задумываясь над его истинным смыслом. А ведь Галактика - это наш огромный звездный дом, в котором, кроме нашей звезды - Солнца, сотни миллиардов (а быть может, даже триллион!) звезд. Выходит, что звезд в Галактике во много раз больше, чем людей на Земле.
И вот такое громадное звездное жилище было открыто с немалым трудом, который завершился в общих чертах лишь в XX веке.
А самое начало открытия Галактики можно, пожалуй, отнести к тем далеким временам, когда две-три тысячи лет назад люди обратили внимание на таинственную светящуюся полосу на небе. Сегодня мы называем ее Млечный Путь, а вообще-то как только ее не называли - "Молоко", "Молочный Путь", "Молочный Круг", "Соломенная дорога", "Птичий Путь", "Небесная Река" и т. д. Общепринятое в настоящее время название "Млечный Путь" пришло к нам из Древнего Рима, куда оно перекочевало из астрономии Древней Греции. Еще древнегреческий философ Демокрит (около 460-370 год до нашей эры) догадывался о том, что Млечный Путь - это множество неярких звезд, которые сливаются в светящуюся полосу. Как это часто бывает в истории науки, догадка Демокрита оказалась забытой на многие века. О догадке Демокрита забыли надолго, а Млечный Путь "переоткрывали" вновь и вновь: то объявляли его отражением солнечного света, то говорили, что это светящиеся в небе земные газы или какое-то скопление звездных паров...
В сочинениях Птолемея содержится подробное описание Млечного Пути, которое без существенных изменений сохранилось до XIX века. Млечный Путь с присущей ему неодинаковой яркостью (от хорошо заметных участков до темных "провалов") Птолемей нанес и на свой небесный глобус.
В том, что Млечный Путь - действительно множество звезд, убедился Галилео Галилей (1564-1642), наведя на Млечный Путь построенный им первый телескоп. Это было уже в 1610 году. Однако ни первые телескопические наблюдения, ни многие последовавшие за ними не прояснили главную загадку Млечного Пути. Еще долго было совершенно неясно, какое отношение звезды Млечного Пути имеют к нашему Солнцу и к тем звездам, что находятся вблизи него. Знаменитый немецкий философ Иммануил Кант (1724-1804) был одним из мыслителей, считавших, что звезды Млечного Пути образуют систему, по форме напоминающую диск. Незадолго до Канта идеи о том, что звезды Млечного Пути определенным образом упорядочены и удерживаются физическими силами, высказывали и другие ученые и философы. Например, швед Эммануэль Сведенберг (1688-1772) придавал большое значение магнитным силам и предполагал, что именно эти силы играют важную роль в упорядочении звезд Млечного Пути.
Важнейший вклад в открытие нашей Галактики принадлежит английскому астроному (который был сначала любителем, а потом стал профессионалом) Уильяму Гершелю (1738 -1822).
Созданные Гершелем большие и весьма совершенные телескопы позволили ему в 36-летнем возрасте начать серьезные исследования в различных областях астрономии, продолжая еще многие годы заниматься музыкой.
Результаты астрономических трудов Гершеля поразительны. Вот важнейшие из них: он открыл планету Уран, несколько спутников Сатурна и Урана, сезонные изменения на Марсе, движение Солнечной системы по направлению к одной из звезд созвездия Геркулеса, исследовал множество переменных звезд, получил данные о форме нашей Галактики и ее изолированности в пространстве, добавил сотни объектов к каталогу туманностей, по существу шагнув за пределы нашей Галактики. На могиле этого великого исследователя звездного мира написано: "Он сломал засовы небес". А ведь "попутно" ему удалось сделать выдающиеся открытия и в других областях науки. Например, изучая спектр Солнца, он в 1800 году открыл инфракрасные лучи! Задумайтесь, пожалуйста, о жизни и такой плодотворной деятельности ученого, о том, как много может дать природа человеку и как важно на протяжении всей жизни каждому стараться обнаруживать и развивать заложенные в нем способности.
Хотя о каждом из открытий Гершеля можно было бы немало рассказать, остановимся на его исследовании Галактики. Само слово "Галактика" происходит от "молочного круга" - греческого обозначения Млечного Пути. Долгое время в слова "Галактика" и "Млечный Путь" вкладывали одинаковый смысл, они были синонимами. Впрочем, и сейчас, когда нашу звездную систему обычно называют Галактикой, иногда говорят "Наша Галактика - Млечный Путь". А что же мы все-таки видим на небе, любуясь Млечным Путем? Проекцию на небесную сферу нашей звездной системы, нашей Галактики. Как же в этом разобрались? Как узнали, каковы форма и размеры Галактики? Гершель придумал для этого особый способ подсчета звезд на выбранных площадках неба, способ "звездных черпков". На каждом из выбранных участков неба Гершель определял число звезд, доступных наблюдению в его телескоп (самые слабые из звезд были 15-й звездной величины). Площадки, которые изучал Гершель, находились по обе стороны и на разных угловых расстояниях от средней плоскости Млечного Пути. Больше всего звезд было в самых плотных частях Млечного Пути, там за несколько минут через поле зрения телескопа проходили десятки тысяч звезд. В то время еще не знали расстояний до звезд. А как без этого изучать пространственное расположение звезд? Гершель нашел ответ на этот вопрос. Он предположил, что самые яркие звезды - как раз те, которые к нам ближе всего, а самые далекие - те, которые с трудом различимы в телескоп. Расстояния до ярких звезд Гершель принял за единицу и в этом масштабе в 1785 году схематически изобразил нашу Галактику. Рассматривая эту схему, обратите внимание на раздвоение Млечного Пути (в созвездии Лебедя). Сегодня хорошо известна причина такого раздвоения: оно возникло из-за непрозрачности облаков пыли.
Гершель попытался оценить размеры Галактики. У него получилось, что диаметр сплюснутого галактического диска - 5800 световых лет, а толщина диска - около 1100 световых лет. Между прочим, световой год как единицу расстояния тоже придумал Гершель.
Если сравнить размеры Галактики, полученные Гершелем, с современными данными, то окажется, что он почти в 15 раз "уменьшил" размеры нашей звездной системы. Конечно, расхождение очень большое, но ведь это был только первый шаг, основанный на непосредственных наблюдениях.
С тех пор прошло более двух веков. Еще в XIX веке астрономам, в том числе и российским, удалось наконец измерить расстояния до некоторых звезд, например до Веги - 27 световых лет, до α Центавра - 4,3 светового года) и понять, что в межзвездном пространстве есть вещество (пыль), поглощающее свет далеких звезд. Василий Яковлевич Струве (1793-1864) - основатель Пулковской обсерватории - был одним из тех, кому удалось измерить расстояния до звезд, открыть поглощение света в межзвездном пространстве и сделать правильный вывод о том, что Солнце находится не в центре Галактики, а на значительном расстоянии от него. Да и сами размеры Галактики у В.Я. Струве получились большими, чем у У. Гершеля.
В конце XIX - начале XX века астрономы пришли к выводу, что центр Галактики должен быть расположен вблизи границы созвездий Стрельца, Скорпиона и Змееносца. В конце 20-х годов ХХ века уже было доказано, что Галактика вращается. Все звезды, включая, конечно, наше Солнце, движутся вокруг центра Галактики. Солнце мчится по своей галактической орбите со скоростью 250 км/с, совершая один оборот вокруг центра Галактики за 200 миллионов лет. Такова продолжительность одного галактического года!
От центра Галактики наше светило отделяют почти 30 тыс. св. лет. Это примерно одна треть от диаметра Галактики и в три раза больше, чем толщина галактического диска. Именно в диске и его утолщении (оно называется балдж) содержатся большинство звезд, звездные скопления и газово-пылевые комплексы Галактики. Но галактический диск - это еще не вся Галактика. Звезды и шаровые звездные скопления населяют пространство вокруг нашего звездного дома, которое называется гало. А далеко за пределами диска и гало простирается во многом еще загадочная корона Галактики. Быть может, где-то в короне спрятана "скрытая масса" - невидимое вещество, которое "весит" больше, чем все звезды Галактики?..
Мир галактик
Галактики – гигантские звездные острова, находящиеся за пределами нашей звездной системы (нашей Галактики). Они очень разнообразны по своим размерам, внешнему виду и составу. Различие меду галактиками разных типов объясняется как различными условиями формирования, так и эволюционными изменениями, произошедшими за миллиарды лет их жизни.
Пространство между галактиками прозрачно, что позволяет наблюдать очень далекие объекты. Невооруженному глазу доступно всего три галактики – туманность Андромеды в северном полушарии и Большое и Малое Магеллановы Облака – в южном. Магеллановы облака являются самыми близкими к нам галактиками: расстояние до них около 150 тыс. св. лет. Современным крупным телескопам потенциально доступны для наблюдения более миллиарда далеких галактик, однако, большинство из них едва заметны и видны лишь как крошечные пятнышки размером в несколько угловых секунд, часто по виду с трудом отличимые от слабых звезд нашей Галактики. Поэтому современные представления о галактиках основаны на изучении нескольких десятков тысяч сравнительно близких объектов, которые могут быть исследованы более детально.
Изучение галактик очень важно, так как это может объяснить происхождение Вселенной, звезд, нашей планеты.
ИЗ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЯ
Идея о том, что наша Галактика не заключает в себя весь звездный мир и существуют другие, сходные с ней звездные системы, впервые была высказана учеными и философами в середине 18 в. (Э.Сведенборг в Швеции, И.Кант в Германии, Т.Райт в Англии). На небе другие звездные системы выглядят как далекие гигантские скопления звезд. Естественно было предположить, что такими «внешними» галактиками являются светлые туманные пятна низкой яркости, открытые астрономами на небе, когда в их распоряжении появились достаточно крупные телескопы. Английский астроном В.Гершель в конце 18 в. смог с помощью построенного им большого телескопа первым «разложить» на отдельные звезды некоторые из таких туманностей. Впоследствии оказалось, что они являются звездными скоплениями, которые принадлежат нашей Галактике. Другие же туманности (включая большую Туманность Андромеды) не разрешались на звезды, и было неизвестно, относятся ли они к нашей Галактике или лежат за ее пределами. Позднее, в конце 19 в., выяснилось, что природа наблюдаемых светлых пятен вообще не одинакова, некоторые из них, действительно, могут быть далекими звездными скоплениями, а другие имеют спектр, характерный для газа, а не для звезд, а, значит, являются облаками нагретого межзвездного газа.
В середине 19 в. было впервые обнаружено наличие спиральной структуры у некоторых туманностей (лорд Росс, Великобритания). Но их звездная природа еще долгое время оставалась недоказанной.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА ГАЛАКТИК
Галактики – сложные по составу и структуре системы. Самые маленькие из них по числу звезд сопоставимы с большими звездными скоплениями в нашей Галактике, однако по размерам они значительно их превосходят: диаметр даже самых маленьких галактик составляет несколько тысяч св. лет. Размеры гигантских галактик в сотни раз больше.
Галактики не имеют резких границ, их яркость постепенно спадает с удалением от центра наружу, поэтому понятие размера не является строго определенным. Видимый размер галактик зависит от возможности телескопа выделить их внешние области, имеющие низкую яркость, на фоне свечения ночного неба, которое никогда не бывает абсолютно черным.
Существую такие в иды галактик :
Эллиптические галактики
Спиральные галактики
Неправильные галактики
> > > Кто открыл Млечный Путь?
Кто обнаружил галактику Млечный Путь : история исследования нашей галактики, роль философов Древней Греции, Галилея, Канта, Гершеля, обзор Эдвина Хаббла.
Мы расположены внутри огромнейшей галактики. И когда вы смотрите на небо, то любуетесь ее звездами. Поэтому у вас не возникнет проблем с тем, как найти Млечный Путь. Но у всех объектов есть первооткрыватели. Кому же обязан своим появлением Млечный Путь? Кто открыл галактику?
Конечно, невозможно узнать, кто первым разглядел его в небе. Ведь, если просто ориентироваться на обычное наблюдение, то это были еще первобытные люди. Так что лучше искать того, кто первым идентифицировал Млечный Путь как галактику.
Философы из Древней Греции считали, что перед ними огромная звездная коллекция. Она слишком тусклая, поэтому нельзя выделить отдельные звезды. Но первое доказательство появилось в 1610 году благодаря Галилео Галилею, которые разрешил звезды в свой телескоп.
В 1755 году Иммануил Кант посчитал, что перед ним также звездная коллекция, чьи объекты удерживаются гравитацией. Они должны вращаться вокруг центра, а наша система расположена внутри. В 1785 году Уильям Гершель попытался воссоздать форму, но не смог, потому что большая часть территории скрыта пылью и газом.
Убедительные доводы пришли в 1920-х годах, когда Эдвин Хаббл совершил прорыв, сказав, что спиральные туманности – отдельные галактики. Это не только расширило понимание вселенских масштабов, но и помогло осознать родную галактику. Теперь вы ближе знакомы с историей галактики и можете ответить кто открыл Млечный Путь.
Вселенная огромна и увлекательна. Сложно представить, насколько мала Земля по сравнению с космической бездной. Согласно самых осторожных предположений астрономов, существует 100 миллиардов галактик, а Млечный Путь - лишь одна из них. Что же касается Земли, только во Млечном пути есть 17 миллиардов подобных планет... и это не считая других, которые радикально отличаются от нашей планеты. А среди галактик, которые сегодня стали известны ученым, встречаются очень необычные.
1. Messier 82
Messier 82 или просто M82 - галактика в пять раз ярче Млечного Пути. Это обусловлено очень быстрым процессом рождением молодых звезд в ней – они появляются в 10 раз чаще, чем в нашей галактике. Красные шлейфы, исходящие из центра галактики - пылающий водород, который выбрасывается из центра M82.
2. Галактика-подсолнечник
Формально известная как Messier 63, эта галактика была прозвана Подсолнечником, поскольку выглядит так, будто сошла с картины Винсента Ван Гога. Ее яркие, извилистые "лепестки" состоят из недавно образованных сине-белых гигантских звезд.
3. MACS J0717
MACS J0717 является одной из самых странных галактик, известных ученым. Технически это не один звездный объект, а скопление галактик - MACS J0717 образовалась при столкновении четырех других галактик. Причем процесс столкновения идет уже более 13 миллионов лет.
4. Messier 74
Если бы у Санта Клауса была любимая галактика, то это явно стала бы Messier 74. О ней часто вспоминают астрономы во время рождественских праздников, ведь галактика очень похожа на Рождественский венок.
5. Галактика Baby Boom
Находящаяся примерно в 12,2 миллиардах световых лет от Земли, галактика "бэби-бум" была обнаружена в 2008 году. Получила она свое прозвище из-за того, что в ней невероятно быстро рождаются новые звезды - примерно каждые 2 часа. К примеру, в Млечному Пути новая звезда появляется в среднем каждые 36 дней.
6. Млечный путь
Наша Галактика Млечный Путь (в которой находится Солнечная система, а, соответственно, и Земля) действительно является одной из самых примечательных из известных ученым галактик во Вселенной. В ней есть, по крайней мере 100 миллиардов планет и около 200-400 миллиардов звезд, некоторые из которых являются одними из старейших в известной вселенной.
7. IDCS 1426
Благодаря кластеру галактик IDCS 1426 сегодня можно видеть то, какой была Вселенная на две трети моложе, чем сейчас. IDCS 1426 является самым массивном скоплением галактик в ранней Вселенной, которое имеет массу около 500 триллионов Солнц. Ярко-синее ядро галактики из газа является результатом столкновением галактик в этом кластере.
8. I Zwicky 18
Карликовая голубая галактика I Zwicky 18 - самая молодая из известных галактик. Ее возраст составляет всего 500 миллионов лет (возраст Млечного пути - 12 миллиардов лет) и она по сути пребывает в состоянии эмбриона. Это гигантское облако холодного водорода и гелия.
9. NGC 6744
NGC 6744 - большая спиральная галактика, которая (как считают астрономы) одна из наиболее похожих на наш Млечный путь. У галактики, расположенной примерно в 30 миллионах световых лет от Земли, на удивление идентичные с Млечным путем удлиненное ядро и спиральные рукава.
10. NGC 6872
Галактика, известная как NGC 6872, является второй по величине спиральной галактикой из когда-либо обнаруженных учеными. В ней было найдено множество областей активного звездообразования. Поскольку в NGC 6872 практически не осталось свободного водорода для образования звезд, она "высасывает" его из соседней галактики IC 4970.
11. MACS J0416
Найденная в 4,3 миллиардах световых лет от Земли, галактика MACS J0416 больше похожа на какое-то световое шоу на модной дискотеке. На самом деле, за яркими фиолетовыми и розовыми цветами скрывается событие колоссального масштаба - столкновение двух скоплений галактик.
12. M60 и NGC 4647 - галактическая пара
Хотя гравитационные силы притягивают большинство галактик друг к другу, нет никаких доказательств того, что подобное происходит с соседними Messier 60 и NGC 4647. При этом также нет никаких доказательств того, они отдаляются друг от друга. Как пара, давным-давно живущая вместе, эти две галактики так и мчатся бок о бок через холодный и темный космос.
13. Messier 81
Расположенная неподалеку от Messier 25, Messier 81 является спиральной галактикой со сверхмассивной черной дырой в центре, масса которой в 70 миллионов раз больше массы Солнца. M81 является домом для многих короткоживущих, но очень горячих голубых звезд. Гравитационное взаимодействие с M82 привело к тому, что между обеими галактики протянулись шлейфы газообразного водорода.
Около 600 миллионов лет назад галактики NGC 4038 и NGC 4039 врезались друг в друга, начав массово обмениваться звездами и галактической материей. Из-за внешнего вида эти галактики прозвали антеннами.
15. Галактика Сомбреро
Галактика Сомбреро - одна из самых популярных среди астрономов-любителей. Название она получила из-за того, что благодаря своему яркому ядру и большой центральной выпуклости выглядит как этот головной убор.
16. 2MASX J16270254 + 4328340
Эта расплывчатая на всех снимках галактика известна под довольно сложным названием 2MASX J16270254 + 4328340. В результате слияния двух галактик образовался "мелкодисперсный туман, состоящий из миллионов звезд". Считается, что этот "туман" медленно рассеивается, поскольку срок жизни галактики истекает.
17. NGC 5793
Не слишком странная (хотя очень красивая) на первый взгляд, спиральная галактика NGC 5793 более известна своим редким явлением: мазерами. Люди знакомы с лазерами, которые излучают свет в видимой области спектра, но мало кто знает о мазерах, которые излучают свет в диапазоне СВЧ.
18. Галактика Треугольника
На фото изображена туманность NGC 604, расположенная в одном из спиральных рукавов галактики Messier 33. Более 200 очень горячих звезд нагревают ионизованный водород в этой туманности, что заставляет его флуоресцировать.
19. NGC 2685
NGC 2685, которую также иногда называют спиральной галактикой, находится в созвездии Большой Медведицы. Будучи одной из первых найденных полярных кольцевых галактик, NGC 2685 имеет внешнее кольцо из газа и звезд, вращающихся вокруг полюсов галактики, что делает ее одной из самых редких разновидностей галактик. Ученые до сих пор не знают, что приводит к образованию этих полярных колец.
20. Messier 94
Messier 94 выглядит как ужасный ураган, который был снят на Земле с орбиты. Эта галактика окружена ярко-голубыми кольцами активно формирующихся звезд.
21. Кластер Пандоры
Формально известная как Abell 2744, эта галактика была прозвана кластером Пандоры из-за целого ряда странных явлений, вытекающих из столкновения нескольких более мелких скоплений галактик. В ней творится настоящий хаос.
22. NGC 5408
То, что больше похоже на снимках на разноцветный праздничный торт, - неправильная галактика в созвездии Центавра. Примечательна она тем, что испускает сверхмощное рентгеновское излучение.
23. Галактика Водоворот
Галактика Водоворот, официально известная как M51a или NGC 5194, достаточно большая и близкая к Млечному пути, чтобы ее можно было бы увидеть на ночном небе даже в бинокль. Она была первой классифицированной спиральной галактикой и представляет особый интерес для ученых благодаря своему взаимодействию с карликовой галактикой NGC 5195.
24. SDSS J1038 + 4849
Скопление галактик SDSS J1038 + 4849 является одним из самых привлекательных кластеров, когда-либо найденных астрономами. Выглядит он как настоящий смайлик в космосе. Глаза и нос являются галактиками, а изогнутая линия "рта" обусловлена воздействием гравитационного линзирования.
25. NGC3314a и NGC3314b
Хотя эти две галактики выглядят как будто они сталкиваются, на самом деле это оптический обман. Между ними десятки миллионов световых лет.
Кто открыл галактики? Когда это случилось впервые?
В 1610 году Галилео Галилей обнаружил, что Млечный Путь, который он решил исследовать своим телескопом, состоит из огромного числа слабых звёзд. В своём трактате 1755 года, основанном на работах Томаса Райта (Thomas Wright), Иммануил Кант предположил, что Галактика может быть вращающимся телом, которое состоит из огромного количества звёзд, удерживаемых гравитационными силами, сходными с теми, что действуют в Солнечной системе, но в больших масштабах. С нашего места внутри Галактики получившийся диск будет виден на ночном небе как светлая полоса. Кант высказал и предположение, что некоторые из туманностей, видимых на ночном небе, могут быть отдельными галактиками.
К концу XVIII столетия Шарль Мессье составил каталог, содержащий 109 ярких туманностей, вслед за которым появился каталог из 5000 туманностей Уильяма Гершеля. После постройки своего телескопа в 1845 году лорд Росс смог увидеть различия между эллиптическими и спиральными туманностями. В некоторых из этих туманностей он смог выделить и отдельные источники света, что придавало гипотезе Канта большую правдоподобность. Однако вопрос о том, являются ли эти туманности отдельными галактиками, оставался спорным до начала 1920-х годов, когда благодаря новому телескопу Эдвин Хаббл дал на него ответ. Он сумел разглядеть внешние части некоторых спиральных туманностей как скопления отдельных звёзд и определить среди них переменные-цефеиды. Это позволило ему оценить расстояние до этих туманностей: они находились слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути. В 1936 Хаббл построил классификацию галактик, которая используется по сей день и называется последовательностью Хаббла.
Первая попытка определить форму Млечного Пути и положение Солнца в нём была предпринята Уильямом Гершелем в 1785 году при помощи тщательного подсчёта звёзд в различных участках неба. Используя усовершенствованный вариант метода, Каптейн (Kapteyn) в 1920 году сделал вывод о маленькой (диаметром в 15 килопарсек) сплюснутой галактике с Солнцем вблизи центра. Другой метод, использованный Харлоу Шепли (Harlow Shapley) и основанный на подсчете шаровых скоплений, дал совсем другую картину - плоский диск диаметром около 70 килопарсек с Солнцем, находящимся далеко от центра. Оба исследования не были точны из-за того, что не учитывали поглощение света межзвёздным газом в плоскости галактики. Современная картина нашей Галактики появилась в 1930 году, когда Роберт Джулиус Трумплер (Robert Julius Trumpler) измерил этот эффект, изучая распределение рассеянных звёздных скоплений, концентрирующихся в плоскости Галактики.
В 1944 году Хендрик Ван де Хулст (Hendrik van de Hulst) предсказал существование радиоизлучения с длиной волны в 21 см, излучаемого межзвёздным атомарным водородом, которое было обнаружено в 1951 году. Это излучение, не поглощаемое пылью, позволило дополнительно изучить Галактику благодаря доплеровскому смещению. Эти наблюдения привели к созданию модели с перемычкой в центре Галактики. Впоследствии прогресс радиотелескопов позволил отслеживать водород и в других галактиках. В 1970-х годах стало понятно, что общая видимая масса галактик (состоящая из массы звёзд и межзвёздного газа), не объясняет скорости вращения газа. Это привело к выводу о существовании тёмной материи.
Новые наблюдения, произведённые в начале 1990-х годов на Космическом телескопе имени Хаббла, показали, что тёмная материя в нашей Галактике не может состоять только из очень слабых и малых звёзд. На нём также были получены изображения далёкого космоса, получившие названия Hubble Deep Field и Hubble Ultra Deep Field, показавшие очевидность того, что в нашей Вселенной существуют сотни миллиардов галактик.
В 2004 году самой далёкой галактикой из тех, что когда-либо наблюдались человечеством, стала галактика Abell 1835 IR1916.
Статьи по теме
