Какой ученый и когда открыл мир галактик. История открытия галактики

Наука

Если вы посмотрите на ночное небо, вооружившись телескопом, и сможете увидеть то, что не подвластно обычному глазу, вы увидите огромное количество "звезд" , многие из которых на самом деле являются звездными скоплениями – галактиками . Некоторые из них представляют собой скопления миллиардов и даже триллионов звезд!

Галактики состоят из звезд, пыли и темной материи - все эти компоненты удерживаются рядом с помощью гравитационных сил. Некоторые галактики способны сталкиваться и сливаться.

Черные дыры галактики

Галактики бывают всевозможных форм и размеров, а также самых разных возрастов. Многие из них могут похвастаться черными дырами в центре. В некоторых случаях эти черные дыры в центральной части галактик могут быть невероятных размеров и проявлять небывалую активность.

В области вокруг черных дыр выделяется огромное количество энергии, которую астрономы могут наблюдать даже на больших расстояниях .

Некоторые другие галактики могут содержать такие объекты, как квазары – ядра галактик, которые содержат в себе больше всего энергии во Вселенной.

Новые черные дыры

Не так давно астрономы обнаружили 26 новых черных дыр в соседней галактике Андромеда . На сегодняшний день это самое большое скопление черных дыр, обнаруженных в галактиках, не считая Млечный путь .

Черные дыры сами по себе не излучают света , но их можно заметить благодаря излучению материала, который в них попадает. До этого в галактике Андромеда были найдены 9 черных дыр , а сейчас к ним прибавилось еще 26.

Образование галактик

Астрономы пока точно не могут сказать, как же сформировались галактики. После Большого взрыва космос состоял практически полностью из водорода и гелия .

Некоторые астрономы полагают, что с помощью гравитационных сил пыль и газ стали притягиваться. После этого стали формироваться отдельные звезды . Эти звезды стали приближаться друг к другу, появились звездные скопления, а затем и галактики.

Другие ученые считают, что вначале пыль и газ сформировали галактики, внутри которых позже появлялись звезды .

Звездные острова

В начале 20-го века многие астрономы считали, что вся Вселенная лежит в пределах нашей галактики Млечный путь . Другие оспаривали этот факт и полагали, что скопления в виде спиралей, состоявшие из газа и пыли , были отдельными объектами. Американский астроном Харлоу Шепли назвал их "звездными островами" или "островными вселенными".

В 1924 году другой американец - Эдвин Хаббл - обнаружил несколько особых пульсирующих звезд – цефеид - в некоторых так называемых туманностях и понял, что они расположены за пределами Млечного пути.

Американский астроном Эдвин Хаббл (1889-1953)

Таким образом, выяснилось, что некоторые объекты, которые ранее считались частью нашей галактики, на самом деле лежат гораздо дальше от нее в пределах других звездных скоплений.

После того, как Хаббл измерил расстояние до отдельных звезд, он пошел дальше и стал изменять, сколько света выделяют галактики благодаря своему движению. Он определил, что галактики вокруг Млечного пути удаляются от него на огромных скоростях .

Типы галактик

Галактики были классифицированы на основе их форм. Каждый из типов имеет свои особенности и разное эволюционное развитие .

Некоторые галактики, например, Млечный путь , имеют спиральные рукава, которые исходят от ее центра. Эти галактики известны под названием спиральные галактики . Они встречаются чаще всего.

Спиральная галактика Млечный путь с перемычкой в центре

Газ и пыль в спиральной галактике вращаются вокруг ее центра на большой скорости – несколько сотен километров в секунду . Таким образом, образуется спиральная форма галактики.

Некоторые спиральные галактики имеют перемычку – особую структуру в центре, состоящую из газа и пыли , которые накапливаются в центре. Сегодня газ и пыль можно найти в любой спиральной галактике, эти компоненты отвечают за формирование новых звезд.

У эллиптических галактик отсутствуют рукава. Они могут иметь форму вытянутого эллипса или идеальной сферы. У галактик этого типа меньше пыли, чем у спиральных галактик, поэтому процесс формирования новых звезд в них завершен.

Большая часть звезд эллиптических галактик имеют преклонный возраст . Хотя астрономы наблюдают небольшое количество эллиптических галактик, они считают, что во Вселенной их более половины.

Оставшиеся 3 процента галактик известны, как неправильные галактики . Они не имеют какой-то определенной формы - круглой или спиралевидной, отсюда и название. Гравитационные силы других галактик влияют на их форму, растягивая или скручивая ее. Слияние с другими галактиками , а также их близкое соседство могут изменять их форму.

Столкновение галактик

Галактики порой блуждают в космическом пространстве, встречаясь друг с другом. Иногда они объединяются в группы , которые называются скопления . Некоторые галактические скопления очень большие и включают тысячи галактик. Существуют и небольшие скопления.

Галактика Млечный путь являются частью скопления под названием Местная группа , которая содержит 50 галактик .

Иногда галактики могут сталкиваться друг с другом, вызывая слияние . Это очень важный этап эволюции и роста многих галактик.

Отдельные звезды обычно не сталкиваются при галактическом слиянии, но новый приток газа и пыли приводит к повышению скорости образования новых звезд . Млечный путь столкнется с галактикой Андромеда через 5 миллиардов лет.

Судьба галактик Андромеда и Млечный путь

Пингвин с яйцом

Удивительное изображение двух сталкивающихся галактик было получено с помощью космического телескопа НАСА "Хаббл" . Две галактики напоминают пингвина, который склонился над яйцом . Обе эти галактики расположены в районе созвездия Гидра на расстоянии 326 миллионов световых лет от Земли.

"Пингвин" - это спиральная галактика NGC 2936, в которой образуются новые звезды. Она во многом когда-то напоминала Млечный путь и по форме представляла собой плоский спиральный диск. Но орбиты звезд этой галактики изменились благодаря приближению другой галактики в виде яйца NGC 2937 , которая своим гравитационным полем изменила форму NGC 2936 .

Пингвин с яйцом: пример столкновения двух галактик (NGC 2936 и NGC 2937)

Галактика Андромеда (новое фото)

На новом удивительном фотопортрете ближайшей к Млечному пути галактики Андромеда можно увидеть нашу соседку совершенно в новом свете благодаря новейшему инструменту японского телескопа Субару . Новые фото были недавно представлены на гавайском саммите.

Новый инструмент, получивший название Hyper-Suprime Cam (HSC) , позволяет делать четкие изображения космоса в широком диапазоне.

Галактика Андромеда, снятая новой камерой с высоким разрешением с помощью телескопа Субару

Галактика Андромеда, расположенная всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли, также известна под названием M31 . Она является ближайшей от нас спиральной галактикой и считается очень похожей на Млечный путь.

Ее можно заметить на ночном небе даже невооруженным глазом в виде тусклого пятнышка . Впервые этот объект был описан в 964 году нашей эры персидским астрономом Ас-Суфи.

Астрономы планируют использовать новый инструмент HSC для составления новой подробной статистики всех известных галактик , а также получить более четкие изображения наиболее далеких из них, а затем исследовать, как массивные объекты способны искривлять свет с помощью своего гравитационного поля.

Галактика Андромеда со спутницами: M32 (в центре слева) и M110 (внизу)

Эти данные помогут ученым нанести на карту распределение темной материи , обнаружить мелкие галактики, которые только появились во Вселенной. Проанализировав галактики, которые играют роль гравитационных линз , астрономы смогут узнать, сколько материала содержится во Вселенной, а также лучше поймут, что же представляет собой невидимый элемент – темная материя .

Самая маленькая галактика

Невероятно тусклое скопление 1 тысячи звезд, которое вращается вокруг Млечного пути – самая легкая по массе галактика из когда-либо открытых. Эта карликовая галактика была обнаружена в созвездии Овна в 2007 году и получила название Segue 2 . Ее материал удерживается вместе благодаря небольшому скоплению темной материи.

Обнаружить галактику, меньше, чем Segue 2 – это все равно, что открыть слона по размерам меньше мыши , как сообщили ученые. Эта галактика всего в 900 раз ярче Солнца, когда как (для сравнения) Млечный путь в 20 миллиардов раз ярче нашей звезды.

Галактика Segue 2 не является звездным скоплением, так как она содержит темную материю , которая, по мнению астрономов, выступает в роли "галактического клея". Недавно стало ясно, что Segue 2 в 10 раз менее плотная, чем предполагалось ранее.

Не исключено, что рядом с Млечным путем вращаются и другие мелкие галактики , которые астрономы пока не могут засечь.

После открытия Галактики казалось, что теперь мы все знаем об устройстве Вселенной. Но только казалось...

Во-первых, снова нам как бы не повезло с местом, занимаемым Солнцем и Солнечной системой в Галактике. Дело в том, что мы находимся совсем не в центре Галактики, а примерно на расстоянии в 30 000 световых лет от него. Впрочем, это не так уж плохо, потому что нелегко себе вообразить, каково приходится звездам и планетам вблизи до сих пор загадочного центра Галактики, где, наверное, очень и очень неспокойно. Скорее всего, в центре Галактики не только много массивных звезд и различных источников рентгеновского инфракрасного и радиоизлучения. Быть может, там притаилась и пока дремлет огромная черная дыра?

Во-вторых, пытливым наблюдателям долгое время не давали покоя многочисленные туманные "пятнышки". Некоторые из них видны невооруженным глазом, но большинство удается рассмотреть лишь в бинокли и телескопы.

Что это? В 1771 году французский астроном Шарль Мессье (1730 - 1817) опубликовал список (каталог), содержащий сотню таких объектов. Сделал это Ш. Мессье для того, чтобы охотники за кометами (а Мессье сам был одним из них) не путали бы вновь открываемые кометы с туманными объектами, которые к кометам не имеют никакого отношения.

У. Гершель тоже составил каталог туманностей, но в нем уже было свыше 2500 новых объектов. Среди них, как потом выяснилось, оказались и настоящие туманности из газа и пыли, и звездные скопления, которые, как и туманности, принадлежат нашей Галактике, и, наконец, другие звездные острова - галактики (о чем узнали значительно позже).

Астрономы не сразу поняли, что перед ними далекие звездные системы, похожие или не очень похожие на нашу собственную Галактику. А чтобы убедиться в этом, требовалось решить две главные задачи: доказать, что "кандидаты" в другие галактики находятся далеко за пределами нашей Галактики и действительно состоят из множества звезд, а не представляют собой светлые облака разреженной космической материи в Галактике.

Гершель, которому, напомним, удалось в 1785 году построить первую, весьма приближенную модель Галактики, считал, что среди множества туманностей есть внегалактические звездные туманности. Но решающие открытия были сделаны лишь в ХХ веке. Однако не прямой и широкой была дорога к этим открытиям. Уж слишком неправдоподобным выглядело представление о том, что Вселенная простирается далеко за пределы нашего Млечного Пути.

И даже после того, как Гершель заметил, что некоторые "туманности" состоят из звезд (1785 г.), он на склоне лет своих писал: "Все, что за пределами нашей собственной системы, покрыто мраком неизвестности". А спустя 70 лет Агнеса Кларк (тоже английский астроном) уверяла: "Можно с уверенностью сказать, что ни один компетентный ученый, располагающий всеми доказательствами, не станет придерживаться мнения, что хотя бы одна туманность является звездной системой, сравнимой по размерам с Млечным Путем..."

Действительность оказалась более интересной. Не успел завершиться XIX век, как появились данные, противоречащие этому приговору. Каковы они? Во-первых, выяснили, что Туманность Андромеды, едва различимая невооруженным глазом (она 5-й звездной величины), по-видимому, состоит из звезд. Во-вторых, по мере вступления в строй все более мощных и совершенных телескопов открывали тысячи новых туманностей и на многих фотографиях обнаруживали, что они напоминают спирали. Они хорошо видны на снимках Туманности Андромеды. А ведь еще в начале XX века астрономы, основываясь на оказавшихся ошибочными определениях расстояний до Туманности Андромеды, считали, что это одна из туманностей нашей Галактики...

Пожалуй, "по-настоящему" (или окончательно) внегалактические туманности (то есть другие галактики) были открыты в 20-х годах XX столетия. В апреле 1920 года в Национальной академии наук США состоялась публичная дискуссия между двумя известными астрономами - Xapлoy Шепли и Гербертом Кертисом. Это был "великий спор" в основном о том, что представляют собой спиральные туманности. Считая, что Туманность Андромеды удалена от нас на расстояние около 500 000 световых лет (в действительности оно составляет 2 300 000 световых лет), Кертис доказывал, что Туманность Андромеды - это другая галактика. Иной точки зрения придерживался Шепли. По его мнению, диаметр нашей Галактики не менее 300 000 световых лет (втрое больше, чем на самом деле) и большинство наблюдаемых туманностей находятся внутри Галактики. Если же внегалактические туманности где-то есть, то они так далеки от нас, что мы их просто не можем увидеть. Спор закончился "вничью": каждый остался при своем мнении... Одно было очевидным: нужны новые наблюдения туманностей и новые данные о масштабах огромного звездного мира, в котором мы живем.

И вскоре решающее слово было сказано. Его произнес великий американский астроном Эдвин Хаббл (1889-1953), который с помощью 2,5-метрового телескопа получил четкие изображения звезд в трех туманностях. Ими были "туманности" в созвездиях Андромеды, Треугольника и Печи.

Хаббл не только убедительно показал, что внешние части "туманностей" состоят из звезд. Более того: он открыл среди них переменные звезды - цефеиды, которые по праву называют "маяками Вселенной". Мог ли думать английский любитель астрономии, глухонемой юноша Джон Гудрайк, открывший в 1784 году переменность четвертой по блеску звезды в созвездии Цефея, что им обнаружен не только интереснейший, ныне насчитывающий тысячи объектов, класс пульсирующих звезд - цефеид, но и найден один из ключей от "дверей" бездны мироздания? Но именно так и оказалось, потому что в XX веке цефеиды помогли астрономам определить расстояния до звездных систем (звездных скоплений, галактик), в которых их находили.

Предположив, что цефеиды действительно принадлежат "туманностям" (а не случайно видны на их фоне) и мигают они в других звездных системах точно так, как и в нашей собственной, Хаббл определил расстояния до этих таинственных туманных пятен. Расстояния оказались столь велики, что стало ясно: "туманности" - это огромные звездные системы, расположенные за пределами Галактики. Хабблу принадлежат и другие великие открытия. О некоторых из них вы скоро узнаете. Однако это уже будет рассказ не о "великое споре", который, наконец, был завершен в середине 20-х годов прошлого века. В последующие годы и десятилетия происходили не менее драматические события. Ведь взору землян открылся удивительный мир галактик, их грандиозных "сообществ" (скоплений и сверхскоплений галактик) и величественная расширяющаяся Вселенная...

Эдвин Хаббл у 100-дюймового (2.5-метрового) телескопа, который послужил для измерения расстояний до галактик, величины красного смещения и скорости расширения Вселенной (Palomar Observatory, futura-sciences.com).

Гебер Кёртис и Харлоу Шепли, участники «Великого спора о природе спиральных туманностей».

Спиральная галактика, вид сбоку: диск (звёздный и пылевой), центральное вздутие (балдж) и галó, которое далеко простирается за видимую часть галактики и состоит из разрежённого горячего газа, звёзд и тёмной материи.

Галактика NGC 891, открытая Гершелем в 1784 году, считается очень похожей на нашу Галактику (Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona).

Классификация галактик, предложенная в 1936 Эдвином Хабблом. Изображения галактик сделаны орбитальными телескопами Спитцер и Хаббл (SIGNS, с изм.).

Красивая группа взаимодействующих галактик (Arp 273) в созвездии Андромеды находится на расстоянии 300 млн световых лет от нашей Галактики. Снимок орбитального телескопа Хаббл (NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team, STScI/AURA)

Итак, в начале XX века, отчасти благодаря открытию межзвёздного поглощения, люди начали правильно понимать параметры нашей Галактики и наше место в ней. Оставалось открыть мир галактик.

Довольно забавно, что всего лишь 100 лет назад люди не были уверены в существовании галактик. Если вы с помощью машины времени отправитесь на 100 лет назад и, чтобы не скучать, возьмёте с собой плеер и полный набор Звёздных войн, то начало фильма будет людям того времени непонятно. Они спросят, а что это такое – «далёкие-далёкие галактики»? В 1920 году в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне был проведён публичный диспут между Гебером Кёртисом и Харлоу Шепли о природе спиральных туманностей. Со времён создания первых крупных телескопов люди поняли, что многие туманности, видимые на небе, имеют особую спиральную структуру. И довольно быстро люди начали подозревать, что это структуры, похожие на нашу Галактику. Но доказать это было чрезвычайно трудно, поскольку даже разглядеть отдельные звёзды в этих туманностях не удавалось. Кёртис считал, что спиральные туманности – это гигантские звёздные системы, звёздные острова за пределами нашей Галактики. А Шепли, несмотря на то, что он был очень хорошим астрофизиком, отстаивал, как мы теперь знаем, неправильную точку зрения, что все эти туманности находятся внутри нашей Галактики, которая и есть вся Вселенная. Конечно, в таких спорах истина не рождается, этот диспут остался в истории как интереснейшее интеллектуальное шоу. И ответ, конечно же, пришёл благодаря наблюдениям.
Ключевой вклад в понимание структуры космоса внёс Эдвин Хаббл , в начале 1920-х годов начавший работать с новым 2,5-метровым телескопом. По тем временам это был самый мощный телескоп в мире. Сейчас такие телескопы гораздо доступнее, отдельные университеты относительно легко могут получать телескопы такого диаметра. Хаббл с помощью этого телескопа обнаружил особые переменные звёзды, цефеиды, в нескольких близких галактиках, в первую очередь, в Туманности Андромеды. Посмотрите на фотографию из реальной работы Хаббла (благо, теперь все, по крайней мере, классические статьи доступны в интернете). Разными символами обозначены цефеиды – переменные звёзды, которые обладают замечательным свойством – они пульсируют, причём это действительно физические пульсации. Такая звезда становится ярче, когда сжимается (потому, что нагревается). И период пульсации хорошо связан со светимостью звезды. То есть, если вы наблюдаете период пульсации и видите видимый блеск звезды, вы можете измерить расстояние до неё. Это обнаружила в начале XX века Генриетта Ливитт . Это очень здорово, поскольку измерить параллаксом расстояние до звёзд в Туманности Андромеды невозможно. Хаббл наблюдал большое количество цефеид (очень важно, что именно большое количество, не одну-две цефеиды, это и до Хаббла было сделано), надёжно проведя крупномасштабное исследование, и смог определить расстояние до нескольких близких галактик.

В этот момент перед человечеством действительно раскрылся удивительный мир галактик. Оставалось сделать последний важный шаг и открыть самое грандиозное явление, происходящие в природе, – расширение Вселенной.

Материал выпуска любезно предоставил Сергей Борисович Попов – астрофизик, доктор физико-математических наук, профессор Российской академии наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга Московского государственного университета, лауреат нескольких престижных премий в области науки и просвещения. Надеемся, что знакомство с выпуском будет полезно и школьникам, и родителям, и учителям – особенно сейчас, когда астрономия снова вошла в список обязательных школьных предметов (приказ №506 Минобрнауки от 7 июня 2017 года).

Все стенгазеты, изданные нашим благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном», ждут вас на сайте к-я.рф. Есть также

В разделе Естественные науки на вопрос Кто и когда открыл мир галактик? заданный автором (EXTRIM) лучший ответ это В 1924 году американский ученый Э. Хаббл по фотографиям, полученным на телескопе с диаметром зеркала 2,5 м, установил, что туманности М31 и МЗЗ являются гигантскими системами-галактиками, состоящими из звёзд и удалёнными от нас на громадное расстояние.

Ответ от 2 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Кто и когда открыл мир галактик?

Ответ от Ѓникум [гуру]
вопрос о том, являются ли 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.

Ответ от Krab Bark [гуру]
Предположения появились в середине 18 века у Иммануила Канта. Потолм решили, что это все же не так, и галактики - просто туманности в Млечном пути. Доказал, что галактики - это галактики, только в 1924 году Эдвин Хаббл.

Ты любишь смотреть на ночное небо на звезды и думать, как и кто живет там, в загадочной глубине? Даже не верится, что наше Солнце всего лишь одна из миллиардов звездочек. Так насколько же велик космос и как он устроен? Сегодня я открою для тебя тайны мира галактик.

Всё, что мы видим на небе в ясную ночь, относится к нашей Галактике . Это гигантское скопление звёзд, которые вместе со своими планетами и их спутниками вращаются вокруг большого ядра в центре. У Солнца на один такой оборот уходит 250 миллионов лет . Само ядро от глаз землян закрыто гигантскими облаками звёздной пыли. Поэтому рассмотреть его даже в са-мый мощный телескоп невозможно. Но скорее всего, в центре каждой галактики есть большая черная дыра, которая и заставляет её двигаться.

На сегодняшний день ученные знают, что во Вселенной существует целый мир галактик , который состоит из миллионов галактик, и у них есть все основания предполагать, что всё это часть гигантской космической системы - Метагалактики . Но ни в один телескоп пока невозможно разглядеть её границ.

Каждая галактика во Вселенной неповторима . Одни имеют ровную круглую форму, другие лихо закручиваются в спирали, третьи вообще не имеют чётких границ.

Наша Галактика спиральная . Она похожа на огромную летающую тарелку - диск с возвышением в центре. Из её центра выходят два длинных рукава, состоящие из очень ярких, молодых звёзд. Тёмной ночью на небе можно разглядеть широкую белёсую полосу - это один из таких рукавов, на самом краю которого находится Солнечная система. Ещё в древности люди заметили, что эта полоска похожа на след от пролитого молока, и назвали её Млечный Путь. Если же взглянуть на эту светящуюся туманную полоску в телескоп, то она распадётся на миллиарды звёздочек.

Эллиптические галактики имеют форму вытянутого круга - это и есть эллипс. Они состоят из холодных звёзд - красных, оранжевых, жёлтых. Поэтому напоминают внешним видом солнечных зайчиков. У них нет намеченной орбиты, они двигаются непредсказуемо.

Существуют ещё неправильные галактики. В них очень много межзвёздного газа и пыли. Их границы не имеют четкой формы и могут меняться.

В мире галактик бывает и такое, что галактики сталкиваются друг с другом. Их так и называют - сталкивающиеся . Хотя на самом деле они просто очень близко подходят друг к другу и начинают взаимодействовать. Они даже могут слиться в единое целое, образуя новую галактику, а могут пройти друг друга насквозь и продолжать каждая свой путь.

Интересно :

• Около сорока новых звезд появляется в нашей галактике каждый год.
• Если пересчитывать все звезды нашей галактики со скоростью одна звезда в секунду, понадобится 3 тысячи лет.
• Только в нашей галактике существует по крайней мере 500 миллионов планет, на которых может развиваться жизнь.