Koliko galaksij je v vidnem vesolju? Koliko galaksij v vesolju pozna sodobni človek? Koraki k raziskovanju vesolja

Mednarodna ekipa astronomov pod vodstvom Christopherja J. Conseliceja, profesorja astrofizike na Univerzi v Nottinghamu, je ugotovila, da Vesolje vsebuje vsaj 2 bilijona galaksij, kar je desetkrat več, kot se je domnevalo. Delo ekipe, ki se je začelo z donacijo Kraljevega astronomskega društva, je bilo objavljeno v Astrophysical Journal 14. oktobra 2016.

Astronomi že dolgo skušajo ugotoviti, koliko galaksij obstaja v opazljivem vesolju, delu vesolja, kjer nas je svetloba oddaljenih predmetov uspela doseči. V zadnjih 20 letih so znanstveniki uporabili slike vesoljskega teleskopa Hubble, da bi ocenili, da vesolje, ki ga vidimo, vsebuje približno 100 do 200 milijard galaksij. Sedanja astronomska tehnologija nam omogoča preučevanje samo 10 % teh galaksij, preostalih 90 % pa bo vidnih šele, ko bodo razviti večji in boljši teleskopi.

Raziskava profesorja Conseliceja je vrhunec 15 poletna služba, ki je bil prav tako delno financiran z raziskovalno štipendijo, dodeljeno študentu višjega letnika Aaronu Wilkinsonu. Aaron, trenutno doktorski kandidat na Univerzi v Nottinghamu, je začel s pregledom vseh prejšnjih študij štetja galaksij, ki so zagotovile temeljno podlago za vzpostavitev večje študije.

Ekipa profesorja Conseliceja je pretvorila ozke slike globokega vesolja iz teleskopov po vsem svetu, zlasti iz teleskopa Hubble, v 3D zemljevide. To jim je omogočilo, da so izračunali gostoto galaksij, pa tudi prostornino ene majhne regije vesolja za drugo. Ta mukotrpna študija je ekipi omogočila ugotoviti, koliko galaksij je bilo zgrešenih v več zgodnje študije. Lahko rečemo, da so izvedli medgalaktično arheološko izkopavanje.

Rezultati te študije temeljijo na meritvah števila opazovanih galaksij v različna obdobja– časovne reze v galaktičnem merilu – za celotno zgodovino vesolja. Ko so profesor Conselice in njegova ekipa iz Nottinghama v sodelovanju z znanstveniki z observatorija Leiden na Univerzi v Leidnu na Nizozemskem in Inštituta za astronomijo na Univerzi v Edinburghu preučili, koliko galaksij je bilo v vsaki dobi, so ugotovili, da v zgodnejši V fazi razvoja vesolja je bilo število galaksij bistveno večje kot zdaj.

Zdi se, da je bilo vesolje, ko je bilo vesolje staro le nekaj milijard let, število galaksij v določenem prostoru desetkrat večje kot v podobnem obsegu danes. Večina teh galaksij je bila sistemov z majhno maso, tj.

z masami, podobnimi masam galaksij, ki trenutno obdajajo Rimsko cesto.

Profesor Conselis je dejal: »To je zelo presenetljivo, saj vemo, da se je v 13,7 milijardah let kozmične evolucije od velikega poka velikost galaksij povečala z nastajanjem zvezd in zlivanjem z drugimi galaksijami.< 8 и ее последствия». Октябрь 2016. Права на перевод принадлежат
Ugotovitev prisotnosti več galaksij v preteklosti pomeni, da se je moralo zgoditi pomemben razvoj, da se je njihovo število zmanjšalo z obsežnimi združitvami sistemov. Pogrešamo veliko večino galaksij, ker so zelo šibke in oddaljene. Število galaksij v vesolju je temeljno vprašanje v astronomiji in je neverjetno, saj je 90 % galaksij v vesolju še vedno neraziskanih. Kdo ve, kakšne zanimive lastnosti bomo našli, ko bomo preučevali te galaksije z naslednjo generacijo teleskopov?«
Prevod članka “Razporeditev gostote galaksij na Z
Avtorji:
Christopher J. Conselice, Šola za fiziko in astronomijo, Univerza v Nottinghamu, Nottingham, Anglija.

Aaron Wilkinson, Leiden Observatory Leiden University, Nizozemska

Kenneth Duncan, Kraljevi observatorij, Inštitut za astronomijo, Univerza v Edinburghu, Škotska Opomba Porazdelitev gostote galaksij v vesolju in s tem skupno število. Za rešitev tega problema smo uporabili opazovane funkcije galaktične zvezdne mase do $z \sim 8$, da bi ugotovili, kako se številčna gostota galaksij spreminja kot funkcija časa in mejne vrednosti mase. Pokazali smo, da se povečanje skupne gostote galaksij ($\phi_T$), masivnejših od $M_* = 10^6M_\odot$, zmanjšuje kot $\phi_T \sim t^(-1)$, kjer je t starost vesolja. Nadalje smo pokazali, da se ta trend obrne in precej poveča s časom pri višjih masnih mejah $M_* > 10^7M_\odot$. Z uporabo $M_* = 10^6M_\odot$ kot spodnje meje smo utemeljili, da je skupno število galaksij v vesolju do $z = 8$: $2,0 (+0,7\izberite -0,6) \krat (10^ (12)) $ ali samo $2,0 \times (10^(12))$ (dva bilijona!), tj. skoraj desetkrat več, kot je bilo ugotovljeno v vseh raziskavah na nebu. Razpravljali bomo o posledicah teh rezultatov za razumevanje procesa evolucije galaksij in tudi primerjali naše rezultate z najnovejšimi modeli nastajanja galaksij. Ti rezultati tudi kažejo, da kozmična svetloba ozadja v optičnem in bližnjem infrardečem območju verjetno izvira iz teh neopazovanih šibkih galaksij. Pokazali bomo tudi, kako ti rezultati obravnavajo vprašanje, zakaj je nočno nebo temno, sicer znano kot .

1. Uvod

Ko odkrivamo vesolje in njegove lastnosti, si vedno želimo vedeti absolutne vrednosti. Na primer, astronomski interes je izračunati, koliko zvezd je v naši galaksiji, koliko planetov obdaja te zvezde (Fressin et al., 2013), skupna gostota Vesolje (npr. Fukugita & Peebles 2004), med drugimi absoluti v lastnostih vesolja. Tukaj je bil podan približen odgovor na eno od teh vprašanj - to je skupna gostota števila galaksij in s tem skupno število galaksij v vesolju.

To vprašanje ni le prazna radovednost, ampak je povezano z mnogimi drugimi vprašanji v kozmologiji in astronomiji. Porazdelitev gostote galaksij je povezana z vprašanji, kot so nastanek/evolucija galaksij glede na število oblikovanih sistemov, spreminjanje razmerij med velikanskimi galaksijami in pritlikavimi galaksijami, hitrosti oddaljenih supernov in izbruhov žarkov gama, hitrost nastajanja zvezd v vesolju in kako nove galaksije se ustvarijo/uničijo z združitvami (na primer Bridge et al. 2008; Conselice et al. 2014; Število galaksij v opazljivem vesolju razkriva tudi informacije o gostoti snovi (materije in energije) vesolja, svetlobi ozadja na različnih valovnih dolžinah in razumevanju Olbersovega paradoksa. Vendar pa še vedno ni dobro merjenje to temeljno količino. Naša sposobnost preučevanja porazdelitve gostote galaksij s pomočjo teleskopov je nastala šele s prihodom kamer CCD. Raziskovanje oddaljenih galaksij na ultra dolge razdalje se je začelo v devetdesetih letih prejšnjega stoletja (npr. Koo & Kron 1992; Steidel & Hamilton 1992; Djorgovski et al. 1995) in je doseglo sedanjo globino po projektih, ki temeljijo na Vesoljski teleskop Hubble, zlasti kot (Williams et al. 1996). V nadaljevanju so se raziskave nadaljevale v okviru (Williams et al., 2000), (Giavalisco et al. 2004), raziskave v infrardečem spektru (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey) (Grogin et al. 2011; Koekemoer et al. 2011) in je dosegel vrhunec v Hubblovem ultraglobokem polju (Beckwith et al. 2006), ki ostaja najgloblji optični in skoraj infrardeči pregled našega vesolja doslej.
Kljub vsem tem študijam pa še vedno ni jasno, kako se sčasoma razvija skupna številčna gostota galaksij. To je zanimivo vprašanje, ker vemo, da hitrost nastajanja zvezd narašča in nato pada z z< 8 (например, Bouwens et al. 2009; ; Madau & Dickinson 2014), в то же время галактики становятся более крупными и менее своеобразными (например, Conselice et al. 2004; Papovich et al. 2005; Buitrago et al. 2013; Mortlock et al. 2013; Lee et al. 2013; Conselice 2014; Boada et al. 2015). Однако мы не знаем, как изменяется общее количество галактик во времени и как это связано с общим образованием популяции галактик в целом.
Obstaja več razlogov, zakaj ni lahko določiti skupnega števila galaksij na podlagi rezultatov raziskav ultra dolgega dosega. Eden od njih je, da so vsa opazovanja ultra dolgega dosega nepopolna. To je posledica omejitev v času osvetlitve in globini, zaradi česar je nekatere galaksije lažje zaznati kot druge. Posledica tega je nepopolna slika tudi pri najbolj dolgoročnih raziskavah, ki jo je mogoče popraviti, vendar še vedno pušča nekaj negotovosti. Vendar je pomembnejša težava ta, da ta opazovanja ne dosežejo najbolj šibkih galaksij, čeprav iz teorije vemo, da bi moralo biti še veliko več šibkih galaksij onkraj meja tega, kar lahko trenutno opazujemo.
Pomembno je tudi, da smo pozorni na to, kaj razumemo pod skupno gostoto galaksij v vesolju. Ni preprosta količina, ki bi jo lahko definirali kot skupno gostoto, ki trenutno obstaja, skupna gostota, ki je načeloma opazljiva, in skupna gostota, ki jo je mogoče opazovati s sodobno tehnologijo, sta različni vprašanji z različnimi odgovori. Težava je tudi v tem, da smo omejeni na kozmološki horizont nad tem, kar lahko opazujemo, in zato obstajajo galaksije, ki jih ne moremo videti onkraj njega. Celo število galaksij, ki danes obstajajo v vesolju, torej če bi lahko obravnavali celotno vesolje, kakršno je v tem trenutku, in ne bi bili omejeni s časom prehoda svetlobe, predstavlja težko vprašanje. Galaksije v oddaljenem vesolju so se zaradi končne narave svetlobne hitrosti razvile dlje, kot jih lahko trenutno opazujemo, in bodo verjetno podobne tistim v vidnem vesolju. V tem prispevku obravnavamo vsa ta vprašanja, in sicer kako se številčna gostota galaksij spreminja znotraj trenutno opazljivega vesolja do z ~ 8.
Za primerjavo v prilogi k temu delu analiziramo tudi število galaksij, ki so vidne sodobnim teleskopom na vseh valovnih dolžinah in jih trenutno lahko opazujemo. Te podatke nato primerjamo z meritvami skupnega števila galaksij, ki bi jih potencialno lahko opazili v vesolju na podlagi izmerjenih masnih funkcij. Razpravljali bomo tudi o tem, kako ti rezultati razkrivajo informacije o razvoju galaksije in . Zagotavljamo tudi informacije o prihodnjih študijah in kateri del galaksij bodo opazovali.
Ta članek je razdeljen na več razdelkov. §2 opisuje podatke, ki jih uporabljamo v tej analizi, §3 opisuje rezultate tega dela, vključno z metodami za analizo funkcij zvezdne mase galaksij za pridobitev skupno število galaksij v vesolju, §4 opisuje posledice teh rezultatov, §5 pa predstavlja povzetekčlanki. V tem delu uporabljamo standardno kozmologijo: H 0 = 70 km s −1 Mpc −1 in Ω m = 1 − Ω λ = 0,3.

2. Podatki

Podatki, ki jih uporabljamo za ta članek, izvirajo iz številnih virov in prejšnjega dela. V dodatku opisujemo, koliko galaksij lahko trenutno opazujemo v vesolju, na podlagi najglobljih opazovanj, ki so na voljo doslej. Tukaj v glavnem članku raziskujemo vprašanje, koliko galaksij bi potencialno lahko zaznali v vesolju, če bi globoko slikanje na vseh valovnih dolžinah izvajali v vseh delih neba brez kakršnih koli galaktičnih motenj ali drugih popačenj.
Za večji del te analize in rezultatov tega dela uporabljamo masne funkcije galaksij iz opazljivega vesolja do z ~ 8, da ugotovimo, kako se gostota števila galaksij razvija s časom in . Te funkcije mase in svetilnosti se zdaj šele začenjajo meriti velike vrednosti rdeči premik, naši primarni podatki pa izvirajo iz masnih funkcij, izračunanih z visokonatančnimi infrardečimi in optičnimi raziskavami Hubbla in zemeljskih postaj.
Kot je predstavljeno v naslednjem razdelku, so masne funkcije, ki jih uporabljamo, vzete iz Fontana et al. ( , ), Tomczak et al. (2014), za galaksije pa pri z< 3. Для самых высоких значений красного смещения мы используем функции масс, опубликованные , и . Мы упорядочили все эти функции масс из каждого вышеуказанного исследования на основе для звезд от $0.1M_\odot$ до $100M_\odot$. Мы использовали плотности галактик из этих функций масс, соответствующие их объемам, в отличие от физических объемов. Это говорит о том, как количество галактик изменяется в одном и том же эффективном объеме, при этом эффекты расширения Хаббла исключаются. Эти функции масс показаны на {{ show1_MathJax ? "Закрыть":"Рисунке 1" }} до предела масс, взятых из ранее упомянутых исследований, которые также перечислены в Таблице 1.

Slika 1. Masne funkcije, ki jih uporabljamo v tem dokumentu, so narisane z uporabo Vse te vrednosti so vzete iz različnih študij, omenjenih v §2. Masne funkcije so predstavljene v odvisnosti od vrednosti , levi graf prikazuje sisteme pri z< 1, средний график показывает 1 < z < 3 и z >3 (skrajno desno). Te masne funkcije so prikazane tako, da so polne črte masne funkcije do meje ustreznih podatkov, v katerih so popolne, pikčaste črte pa prikazujejo našo ekstrapolacijo na $M_* = 10^6 M_\odot$. "Najbolj raven" graf masne funkcije za 1< z < 3 взят из работы и для z >3 vzeti iz službe.

3. Porazdelitev gostote galaksij

3.1 Uvod in opozorila

Glavna metoda, ki jo uporabljamo za določanje gostote galaksij v vesolju, je integracija števila galaksij prek uveljavljenih masnih funkcij za dani kozmološki rdeči premik. To zahteva ekstrapolacijo uveljavljenih funkcij zvezdne mase, da bi dosegli minimalno mejo mase populacije galaksije. To je mogoče storiti na več načinov, o katerih bomo razpravljali spodaj. Eno najpomembnejših vprašanj je spodnja meja, od katere bi morali začeti šteti število galaksij kot funkcijo masnih funkcij. Zahvaljujoč nedavnim publikacijam, ki podajajo funkcije zvezdne mase do z ~ 8 (npr. ; , lahko zdaj prvič naredimo ta izračun. Drugo vprašanje je, ali ga je mogoče ekstrapolirati pod mejo podatkov, za katere je bil prvotno primeren. To je vprašanje, ki ga bomo podrobno raziskali.
To dopolnjuje neposredno opazovani pristop, predstavljen v dodatku, in je natančnejši način za merjenje števila galaksij v trenutno opazljivem vesolju, če so masne funkcije pravilno izmerjene in natančno parametrirane. Vendar ima ta metoda možne pasti, ki jih je treba natančno preučiti in analizirati. Ne v zadnja možnost to je posledica dejstva, da so meritve odvisne od veliko več dejavnikov kot le od fotometrije in problemov identifikacije objektov, ki so vedno prisotni, ko enostavno merjenještevilo galaksij. Situacija je povezana z drugimi negotovostmi, povezanimi z merjenjem zvezdnih mas in rdečih premikov. Vendar, če lahko upoštevamo te negotovosti, integracija nameščene funkcije
masa nam lahko pove o gostoti galaksij v danem intervalu rdečega premika z nekaj izmerjene negotovosti.

To metodo uporabljamo za izračun skupne gostote galaksij v vesolju, ki ga trenutno lahko opazujemo, kot funkcijo rdečega premika. Da bi to naredili, ne integriramo neposredno opazovanih masnih funkcij, ampak uporabimo parametrizirano obliko, ki jo daje Schechterjeva (1976) funkcija za določitev skupne številčne gostote galaksij kot funkcije rdečega premika. Podana je oblika te funkcije:

kjer je b = 1 za masno funkcijo, b = 0,4 za , kar bo zapisano v absolutnih vrednostih. Za masno funkcijo je $M^*$ tipična masa v logaritemskih enotah in določa, kje masna funkcija spreminja naklon, $M = \log(\frac(M_*)(M_\bigodot))$ pa je masa v logaritemske enote. Podobno za funkcijo svetilnosti $M^*$ ustreza tipični vrednosti. Za obe funkciji ima $\phi^*$ normalizacijo, $\alpha$ pa določa naklon za šibkejše in manj masivne galaksije. Naša metoda uporablja objavljene vrednosti $\phi^*$, $\alpha$ in $M^*$ za izračun integriranega števila galaksij pri različnih rdečih premikih.
Schechterjevo funkcijo svetilnosti uporabljamo kot orodje za izračun celotne gostote, saj na splošno dobro opisuje porazdelitev mas galaksij pri vseh rdečih premikih v razponih, ki jih proučujemo. Vendar ne vemo, pri kateri spodnji meji mase ostane veljaven, kar je ena od negotovosti v naši analizi. Nato razpravljamo o uporabi $M_*>10^6 M_\bigodot$ kot meje in razlogih za uporabo kot naše spodnje meje. Razpravljamo tudi o tem, kako bi se naši rezultati spremenili, če bi uporabili drugačno vrednost za spodnjo mejo mase.
Ker integriramo masne funkcije skozi celotno zgodovino vesolja, moramo uporabiti številne raziskave, da bi pojasnili število galaksij pri različnih rdečih premikih. Različna območja rdečega premika zahtevajo študije, izvedene na različnih valovnih dolžinah, in različne študije včasih najdejo različne pomene Schechterjevi parametri. V tem delu poskušamo celovito preučiti masne funkcije, ki lahko, zlasti pri nizkem rdečem premiku, povzročijo zelo različne vrednosti gostote in evolucijske oblike. Dobimo skoraj enake rezultate, ko uporabimo Schechterjevo funkcijo dvojne svetilnosti za izračun masne funkcije pri nizkih kozmoloških rdečih premikih, kot če uporabimo potenčni zakon () za izračun masne funkcije pri visokih kozmoloških rdečih premikih.

1. stran 170-183 Predavanja iz zvezdne astronomije. Loktin A.V., Marsakov V.A., 2009.
2.
3.
4., del NASA Extragalactic Database (NED) - največje skladišče slik, fotometrije in spektrov galaksij, pridobljenih s pregledi neba v mikrovalovnem, infrardečem, optičnem in ultravijoličnem (UV) območju.
5.
6.
7.
8. To delo je predstavilo dvojno Schechterjevo funkcijo svetilnosti. Razdelek 4.2 na strani 10.
9. Lorenzo Zaninetti. 29. maj 2017. Leva in desna okrnjena Schechterjeva svetlobna funkcija za kvazarje

V območju kozmološkega rdečega premika z ~ 0 - 3 uporabljamo ugotovljene vrednosti masnih funkcij in njihove napake iz dela, ki so ga opravili Fontana et al. ( , ), In . Te funkcije zvezdnih mas so določene z merjenjem zvezdnih mas objektov s postopkom SED fitting(). Kljub velikemu razpršenju pri različnih meritvah parametrov Schechterjeve funkcije uporabljamo vse te informacije, da upoštevamo različne uporabljene merilne metode in modele ter kozmično disperzijo (). Te masne funkcije, parametrirane s Schechterjevo funkcijo, so prikazane na sliki 1. Pretvorimo tudi tiste študije, ki uporabljajo začetne Chabrierjeve masne funkcije () - Pozzetti et al. (2007), Duncan et al. (2014), Mortlock et al. (2015) in Muzzin et al. (2013), ki uporablja začetne Kroupa masne funkcije (Kroupa IMF) v začetne Salpeterjeve masne funkcije (Salpeter IMF). Seznam vrednosti , ki ga uporabljamo v naši analizi, je prikazan v (( show2_MathJax ? "Zapri": "Tabela 1")) Opomba

- V tej tabeli so navedeni parametri danih Schechterjevih funkcij, ki jih uporabljamo za izvajanje naših izračunov. Vse so normalizirane, da proizvedejo primerljive vrednosti začetnih Salpeterjevih masnih funkcij (Salpeter IMF), čeprav Pozzetti et al. (2007), Duncan et al. (2014) in Mortlock et al. (2015) so uporabili začetne Chabrierjeve masne funkcije ( ), Muzzin et al. (2013) so uporabili funkcije začetne mase Kroupa (Kroupa IMF).

(( show2_MathJax ? "Zapri": "Tabela 1")) . α Upoštevajte, da upoštevamo samo tiste masne funkcije, kjer je parameter α spremembe so dovoljene v ustreznih modelih Schechter. Če rezultat masne funkcije dobimo iz fiksne vrednosti , potem to vodi do izkrivljanja števila galaksij, saj ta vrednost pomembno vpliva na število šibkih galaksij z majhno maso v dani prostornini (§3.2). Zato iz študij z uporabo izključujemo rezultate masne funkcije
Za visoke vrednosti kozmološkega rdečega premika so masne funkcije razmeroma nov parameter, zato smo za pridobitev konsistentnih in konsistentnih podatkov analizirali tudi dobljene funkcije svetilnosti v ultravijoličnem območju, predvsem pri 1500˚A. Za to smo uporabili podatke, objavljene v Bouwens et al. (2011), McLure et al. (2009), McLure et al. (2013), Bouwens et al. (2015) in Finkelstein et al. (2015). McLure et al.
(2013) in Bouwens et al. (2015) analizirajo podatke iz najbolj oddaljenih raziskav, vključno z raziskavo HUDF12, ki je preučevala galaksije pri najvišjih kozmoloških rdečih premikih pri $z = 8$ in $z = 9$. Za pretvorbo meje zvezdne mase v mejo UV magnitude uporabimo razmerja med tema dvema količinama, izračunana v Duncan et al. (2014). Duncan et al. (2014) so ​​modelirali linearno razmerje med maso in svetlobo v UV-žarku ter kako se pod njim razvija različne pomene

kozmološki rdeči premik. Te uporabljamo za določitev mejne vrednosti magnitude UV, ki ustreza naši standardni mejni masi $M_* = 10^6M_\odot$. Tako lahko povežemo našo mejo zvezdne mase z mejo absolutne magnitude v UV. Teh vrednosti ne uporabljamo v naših izračunih, ampak uporabljamo te funkcije svetilnosti, da preverimo doslednost naših rezultatov, dobljenih iz funkcij zvezdne mase.

Ugotavljamo visoko skladnost s funkcijami zvezdne mase, vključno z uporabo različnih različic pretvorbe zvezdne mase v UV-svetilnost (npr. Duncan et al. 2014; Song et al. 2015). Poleg tega so vse naše masne funkcije za visoke vrednosti kozmološkega rdečega premika bolj ali manj dosledne, z izjemo Graziana et al. (2015), rezultati pa vodijo do nekoliko nižje vrednosti $\phi_T$.
Nato razpravljamo o posledicah tega povečanja gostote galaksij s pogledom za nazaj za vrsto ključnih astrofizikalnih vprašanj. Z integracijo gostote števila galaksij smo izračunali število galaksij v vesolju, katere vrednost je bila $2,0 (+0,7\izberite -0,6) \times (10^(12))$ za $z = 8$, kar je načeloma mogoče opazovati. To je približno desetkrat več kot pri neposrednem izračunu. To pomeni, da moramo še odkriti veliko populacijo šibkih, oddaljenih galaksij.

V smislu astrofizične evolucije galaksij pokažemo, da je povečanje integrabilnih masnih funkcij vseh galaksij z rdečim premikom razloženo z modelom združitve. Pokažemo, da je preprost model združitve sposoben reproducirati upad števila galaksij s časovno lestvico združitve $\tau=1,29 ± 0,35 Gyr$. Nastala stopnja združitve pri z = 1,5 je R ∼ 0,05 združitev $Gyr^(−1) Mpc^(−3)$, kar je blizu vrednosti, dobljene s strukturnimi in analiza v paru. Večina teh konvergentnih galaksij je sistemov z nižjo maso, ki pri izračunu skupne gostote sčasoma povečuje gostoto števila galaksij od spodnje meje do višjih mas.

Na koncu razpravljamo o posledicah naših ugotovitev za prihodnje raziskave.

V prihodnosti, ko bodo masne funkcije postale bolj znane z boljšim modeliranjem SED ter globljimi in širšimi podatki iz JWST in Euclid/LSST, bomo lahko natančneje izmerili skupno gostoto števila galaksij in tako dobili boljšo meritev te osnovne količine.

14. oktober 2016 ob 18.28

V vesolju, ki ga lahko opazujemo, je 10- do 20-krat več galaksij, kot se je prej mislilo

  • poljudna znanost,
  • Astronomija

Slika, posneta s teleskopom Hubble (Vir: NASA/ESA)

Teleskop Hubble je astronomom pomagal do zanimivega odkritja, ki bi lahko vplivalo na celotno prihodnost astronomske znanosti. Izkazalo se je, da je v opazljivem vesolju 10- do 20-krat več galaksij, kot so znanstveniki prej mislili. Do tega sklepa so prišli po analizi velikega števila fotografij globokega vesolja, ki jih je na Zemljo poslal teleskop Hubble. Med svojim delom so znanstveniki preučevali druge slike, ki so jih posneli astronomi v observatorijih na Zemlji.

Do zaključka, da je v vesolju več galaksij, kot so mislili doslej, so prišli znanstveniki z Univerze v Nottinghamu pod vodstvom Christopherja Conseliceja. Večina teh galaksij (približno 90 %) je relativno majhnih in šibkih, zato jih ni lahko opaziti. Po mnenju znanstvenikov so takšne galaksije podobne satelitom Mlečne ceste. "Veliko večino galaksij smo zamudili, ker so preveč zatemnjene in zelo oddaljene," pravi profesor Conselis.

»Dejansko število galaksij v vesolju je eno temeljnih vprašanj v astronomiji in dejstvo, da več kot 90 % galaksij še ni raziskanih, je zastrašujoče. Kdo ve, kakšne zanimive lastnosti teh objektov bomo odkrili, ko bomo začeli preučevati galaksije s pomočjo teleskopov nove generacije?« se sprašuje znanstvenik.


Zgoraj objavljen video je govor Carla Sagana v šoli, kjer šolarjem razlaga neizmernost vesolja. »Skupno je tukaj (v opazljivem vesolju) približno 100 milijard drugih galaksij, od katerih ima vsaka približno 100 milijard zvezd. Predstavljajte si, koliko zvezd, planetov in življenjskih oblik bi lahko bilo v tem ogromnem in osupljivem vesolju,« pravi Sagan.

Orbitalni teleskop Hubble pomaga strokovnjakom pri preučevanju vidnega dela vesolja. Deluje približno 20 let in ves ta čas zemeljski znanstveniki prejel ogromno vitalnih informacij, vključno s podatki o številu galaksij v vesolju. Prej je veljalo, da je v vesolju, ki ga je mogoče opazovati, 100-200 milijard galaksij. A zdi se, da je to število mogoče varno pomnožiti z 10 ali celo 20.

Štetje galaksij v vesolju ni lahka naloga. Prvič, kot je navedeno zgoraj, ne vidimo večina takšnih predmetov zaradi njihove zatemnjenosti in majhnosti. Težava pravzaprav niso galaksije, ampak nepopolna oprema, s katero jih ljudje opazujejo. Drugič, zaenkrat lahko samo študiramo majhen delček prostor, ki je na voljo za opazovanje. Slike Hubblovega globokega polja so le milijoninka tega, kar bi lahko opazoval človek. Tukaj je animacija, ki prikazuje, kako majhno je področje vesolja, ki ga Hubble opazuje.

Znanstveniki z Univerze v Nottinghamu so do svojih zaključkov prišli potem, ko so 15 let analizirali Hubblove slike. Delo je začel podiplomski študent Aaron Wilkinson, ki je prejel veliko donacijo za projekt štetja galaksij. Podatki, ki jih je pridobil, so bili osnova za veliko večjo študijo, ki jo je izvedel profesor Conselis skupaj s kolegi z Univerze v Edinburghu in Leidnu. Uporabili so podatke Wilkinsona, slike, ki jih je posnel Hubble, in slike iz drugih observatorijev po svetu. Matematična analiza je pokazala, da je gostota »naseljenosti« vesolja višja, kot se je prej mislilo.


Poleg tega so znanstveniki poskušali prešteti število galaksij v starodavnem vesolju pred milijardami let. Po njihovem mnenju je bilo v preteklosti celo več galaksij kot zdaj - vsaj desetkrat.

»Vemo, da so se galaksije od svojega pojava razvile, zlile z drugimi objekti in povečale velikost. Dejstvo, da je bilo v preteklosti več galaksij, kaže na zelo aktiven evolucijski proces, ki je privedel do združitve številnih sistemov,« so zapisali znanstveniki v izjavi. Ta evolucijski proces je združevanje manjših galaksij v večje objekte. Novi podatki bodo znanstvenikom pomagali oblikovati natančnejši model razvoja vesolja kot kdaj koli prej.

Znanstveniki, ko so govorili o velikem številu galaksij v vesolju, so se spomnili Olbersovega paradoksa. To je eden od paradoksov predrelativistične kozmologije, ki je sestavljen iz dejstva, da mora biti v mirujočem vesolju, enakomerno napolnjenem z zvezdami (kot so takrat verjeli), svetlost neba (vključno z nočnim nebom) približno enaka svetlost sončnega diska. Teoretično je v kozmološkem modelu velikega poka ta paradoks povsem razrešen z upoštevanjem končnosti svetlobne hitrosti in končnosti starosti vesolja.


Zakaj je naše nebo ponoči temno in ne sveti? Približno to sliko bi lahko opazili, če bi bilo vesolje statično (

Vesolje okoli nas niso le osamljene zvezde, planeti, asteroidi in kometi, ki se lesketajo na nočnem nebu. Vesolje je ogromen sistem, v katerem je vse tesno sodelovanje drug z drugim. Planeti so združeni okoli zvezd, te pa se zberejo v kopico ali meglico. Te formacije so lahko predstavljene s posameznimi svetilkami ali pa lahko štejejo na stotine, tisoče zvezd, ki tvorijo večje univerzalne formacije - galaksije. Naša zvezdna država, galaksija Rimska cesta, je le majhen del širnega vesolja, v katerem obstajajo tudi druge galaksije.

Vesolje je nenehno v gibanju. Vsak predmet v vesolju je del določene galaksije. Po zvezdah se gibljejo tudi galaksije, od katerih ima vsaka svojo velikost, določeno mesto v gostem univerzalnem redu in svojo trajektorijo gibanja.

Kakšna je resnična struktura vesolja?

Znanstvene predstave človeštva o vesolju so se dolgo gradile okoli planetov sončnega sistema, zvezd in črnih lukenj, ki naseljujejo naš zvezdni dom – galaksijo Rimsko cesto. Vsak drug galaktični objekt, odkrit v vesolju s teleskopi, je bil samodejno vključen v strukturo našega galaktičnega prostora. V skladu s tem ni bilo pojma, da Mlečna cesta ni edina univerzalna tvorba.

Omejene tehnične zmožnosti nam niso dopuščale pogleda dlje, onkraj Mlečne ceste, kjer se po običajnem mnenju začne praznina. Šele leta 1920 je ameriški astrofizik Edwin Hubble uspel najti dokaze, da je vesolje veliko večje in da poleg naše galaksije v tem ogromnem in neskončnem svetu obstajajo še druge, velike in majhne galaksije. Prave meje vesolja ne obstajajo. Nekateri objekti se nahajajo precej blizu nas, le nekaj milijonov svetlobnih let od Zemlje. Drugi se, nasprotno, nahajajo v skrajnem kotu vesolja in so izven vidnega polja.

Minilo je skoraj sto let in število današnjih galaksij je ocenjeno že na stotisoče. Na tem ozadju naša Mlečna cesta sploh ne izgleda tako ogromna, če ne čisto majhna. Danes so že odkrite galaksije, katerih dimenzije je težko celo določiti. matematična analiza. Na primer, največja galaksija v vesolju, IC 1101, ima premer 6 milijonov svetlobnih let in je sestavljena iz več kot 100 trilijonov zvezd. Ta galaktična pošast se nahaja več kot milijardo svetlobnih let od našega planeta.

Zgradbo tako ogromne tvorbe, kakršna je vesolje v svetovnem merilu, predstavljajo praznina in medzvezdne tvorbe – filamenti. Slednje pa delimo na superjate, medgalaktične kopice in galaktične skupine. Najmanjši člen tega ogromnega mehanizma je galaksija, ki jo predstavljajo številne zvezdne kopice - rokavi in ​​plinske meglice. Predpostavlja se, da se vesolje nenehno širi, zaradi česar se galaksije premikajo z veliko hitrostjo v smeri od središča vesolja proti obrobju.

Če si predstavljamo, da opazujemo vesolje iz naše galaksije Rimske ceste, ki naj bi se nahajala v središču vesolja, potem bo velik model zgradbe vesolja izgledal takole.

Temna snov - praznina, superjate, jate galaksij in meglice - so vse posledice velikega poka, ki je pomenil začetek nastajanja vesolja. V milijardah let se njegova struktura spreminja, spreminja se oblika galaksij, saj nekatere zvezde izginejo, pogoltnijo jih črne luknje, druge pa se, nasprotno, spremenijo v supernove in postanejo novi galaktični objekti. Pred milijardami let je bila razporeditev galaksij povsem drugačna od tiste, ki jo vidimo zdaj. Tako ali drugače, glede na nenehne astrofizične procese, ki se dogajajo v vesolju, lahko sklepamo, da naše vesolje nima stalne strukture. Vsi vesoljski objekti so v stalnem gibanju, spreminjajo svoj položaj, velikost in starost.

Do danes je bilo zahvaljujoč teleskopu Hubble mogoče zaznati lokacijo galaksij, ki so nam najbližje, ugotoviti njihove velikosti in določiti lokacijo glede na naš svet. S prizadevanji astronomov, matematikov in astrofizikov je bil sestavljen zemljevid vesolja. Identificirane so bile posamezne galaksije, vendar so večinoma tako veliki univerzalni objekti združeni v skupine po več deset v skupini. Povprečna velikost galaksij v takšni skupini je 1-3 milijone svetlobnih let. Skupina, ki ji pripada naša Rimska cesta, vsebuje 40 galaksij. Poleg skupin je v medgalaktičnem prostoru ogromno pritlikavih galaksij. Praviloma so takšne tvorbe sateliti večjih galaksij, kot so naša Rimska cesta, Trikotnik ali Andromeda.

Do nedavnega je pritlikava galaksija "Segue 2", ki se nahaja 35 kiloparsecov od naše zvezde, veljala za najmanjšo galaksijo v vesolju. Leta 2018 pa so japonski astrofiziki odkrili še manjšo galaksijo - Virgo I, ki je satelit Rimske ceste in se nahaja na razdalji 280 tisoč svetlobnih let od Zemlje. Vendar znanstveniki menijo, da to ni meja. Obstaja velika verjetnost, da obstajajo galaksije precej skromnejših velikosti.

Za skupinami galaksij pridejo jate, področja vesolja, v katerih je do sto galaksij različne vrste, oblike in velikosti. Grozdi so ogromni. Praviloma je premer takšne univerzalne formacije več megaparsecov.

Posebna značilnost strukture vesolja je njegova šibka variabilnost. Kljub ogromni hitrosti, s katero se galaksije gibljejo v vesolju, ostajajo vse del ene jate. Tu deluje princip ohranjanja položaja delcev v vesolju, na katere vpliva temna snov, ki nastane kot posledica velikega poka. Predpostavlja se, da se pod vplivom teh praznin, napolnjenih s temno snovjo, jate in skupine galaksij še naprej gibljejo v isti smeri milijarde let, sosednje druga drugi.

Največje tvorbe v vesolju so galaktične superjate, ki združujejo skupine galaksij. Najbolj znana superjata je Veliki zid Klovn, objekt univerzalnega obsega, ki se razteza čez 500 milijonov svetlobnih let. Debelina te superjate je 15 milijonov svetlobnih let.

Pod trenutnimi pogoji vesoljsko plovilo in tehnologija nam ne omogočata, da bi Vesolje obravnavali v njegovi polni globini. Zaznamo lahko samo superjate, kopice in skupine. Poleg tega ima naš prostor velikanske praznine, mehurčke temna snov.

Koraki k raziskovanju vesolja

Sodoben zemljevid vesolja nam omogoča ne le določanje naše lokacije v vesolju. Danes je človek zaradi razpoložljivosti zmogljivih radijskih teleskopov in tehničnih zmogljivosti teleskopa Hubble uspel ne le približno izračunati število galaksij v vesolju, temveč tudi določiti njihove vrste in sorte. Leta 1845 je britanski astronom William Parsons s pomočjo teleskopa za preučevanje oblakov plina uspel razkriti spiralno naravo strukture galaktičnih objektov, pri čemer se je osredotočil na dejstvo, da je lahko na različnih območjih svetlost zvezdnih kopic večja ali manjša. .

Pred sto leti je Mlečna cesta veljala za edino znana galaksija, čeprav je bila prisotnost drugih medgalaktičnih objektov matematično dokazana. Naše vesoljsko dvorišče je dobilo nazaj svoje ime davni časi. Starodavni astronomi so opazili, ko so opazovali nešteto zvezd na nočnem nebu značilna lastnost njihove lokacije. Glavna kopica zvezd je bila skoncentrirana vzdolž namišljene črte, ki je spominjala na pot poškropljenega mleka. Galaksija Rimska cesta in nebesna telesa druge znane galaksije Andromeda so prvi univerzalni objekti, iz katerih se je začelo raziskovanje vesolja.

Naša Rimska cesta ima popoln nabor vseh galaktičnih objektov, ki bi jih morala imeti običajna galaksija. Tu so kopice in skupine zvezd, katerih skupno število je približno 250-400 milijard. V naši galaksiji so oblaki plina, ki tvorijo rokave, obstajajo črne luknje in sončni sistemi, podobni našemu.

Hkrati je Rimska cesta, tako kot Andromeda in Trikotnik, le majhen del vesolja, del lokalne skupine superjate Device. Naša galaksija ima obliko spirale, kjer se glavnina zvezdnih kopic, plinskih oblakov in drugih vesoljskih teles giblje okoli središča. Premer zunanje spirale je 100 tisoč svetlobnih let. Rimska cesta po kozmičnih merilih ni velika galaksija, njena masa je 4,8 x 1011 Mʘ. Tudi naše Sonce se nahaja v enem od krakov Orionovega Laboda. Razdalja od naše zvezde do središča Rimske ceste je 26.000 ± 1.400 svetlobnih let. leta.

Dolgo časa je veljalo, da je meglica Andromeda, ena najbolj priljubljenih med astronomi, del naše galaksije. Kasnejše študije tega dela vesolja so obrodile neizpodbitne dokaze da je Andromeda neodvisna galaksija in veliko večja od Rimske ceste. Slike, pridobljene s pomočjo teleskopov, so pokazale, da ima Andromeda svoje jedro. Tu so tudi kopice zvezd in lastne meglice, ki se gibljejo v spirali. Vsakič so astronomi poskušali pogledati globlje in globlje v vesolje in raziskovali ogromna področja vesolja. Število zvezd v tem univerzalnem velikanu je ocenjeno na 1 bilijon.

S prizadevanji Edwina Hubbla je bilo mogoče določiti približno razdaljo do Andromede, ki nikakor ne bi mogla biti del naše galaksije. To je bila prva galaksija, ki so jo preučevali tako natančno. Naslednja leta so prinesla nova odkritja na področju raziskovanja medgalaktičnega prostora. Del galaksije Mlečne ceste, v katerem se nahaja naš sončni sistem, je bil podrobneje raziskan. Od sredine 20. stoletja je postalo jasno, da poleg naše Rimske ceste in dobro znane Andromede v vesolju obstaja ogromno drugih tvorb v univerzalnem merilu. Vendar je red zahteval urejanje vesolja. Če je bilo mogoče razvrstiti zvezde, planete in druge vesoljske objekte, je bila situacija z galaksijami bolj zapletena. To je bilo posledica ogromne velikosti proučevanih območij vesolja, ki jih ni bilo le težko vizualno preučiti, ampak tudi ovrednotiti na ravni človeške narave.

Vrste galaksij v skladu s sprejeto klasifikacijo

Prvi se je za tak korak odločil Hubble, ki je leta 1962 poskušal logično razvrstiti takrat znane galaksije. Razvrstitev je bila izvedena na podlagi oblike preučevanih predmetov. Posledično je Hubblu uspelo razporediti vse galaksije v štiri skupine:

  • najpogostejši tip so spiralne galaksije;
  • sledijo eliptične spiralne galaksije;
  • z galaxy bar (bar);
  • nepravilne galaksije.

Treba je opozoriti, da je naša Rimska cesta tipična spiralna galaksija, vendar obstaja en "ampak". V zadnjem času je bila razkrita prisotnost skakalnice - palice, ki je prisotna v osrednjem delu formacije. Z drugimi besedami, naša galaksija ne izvira iz galaktičnega jedra, ampak teče iz mostu.

Tradicionalno je spiralna galaksija videti kot ploščat spiralno oblikovan disk, ki nujno vsebuje svetlo središče - galaktično jedro. Teh galaksij je v vesolju večina in so označene latinska črka S. Poleg tega obstaja razdelitev spiralnih galaksij v štiri podskupine - So, Sa, Sb in Sc. Majhne črke označujejo prisotnost svetlega jedra, odsotnost krakov ali, nasprotno, prisotnost gostih krakov, ki pokrivajo osrednji del galaksije. V takšnih rokavih so kopice zvezd, skupine zvezd, ki vključujejo naše Osončje, in drugi vesoljski objekti.

Glavna značilnost te vrste je počasno vrtenje okoli središča. Mlečna cesta nastaja polni obrat okoli svojega središča 250 milijonov let. Spirale, ki se nahajajo bližje središču, so sestavljene predvsem iz grozdov starih zvezd. Središče naše galaksije je črna luknja, okoli katere potekajo vsa glavna gibanja. Dolžina poti sodobne ocene je 1,5-25 tisoč svetlobnih let proti središču. Med svojim obstojem se lahko spiralne galaksije združijo z drugimi manjšimi univerzalnimi tvorbami. Dokazov o takih spopadih je več zgodnja obdobja je prisotnost zvezdnih halojev in halojev kopic. Podobna teorija je osnova teorije o nastanku spiralnih galaksij, ki so bile posledica trka dveh galaksij, ki se nahajata v soseščini. Trk ni mogel miniti brez sledi, kar je dalo splošni rotacijski impulz novi formaciji. Poleg spiralne galaksije je pritlikava galaksija, ena, dve ali več naenkrat, ki so sateliti večje formacije.

Po zgradbi in sestavi so spiralnim galaksijam blizu eliptične spiralne galaksije. To so ogromni, največji univerzalni predmeti, vključno z veliko število superjate, kopice in skupine zvezd. V najbolj velike galaksije Ah, število zvezd presega več deset bilijonov. Glavna razlika med takšnimi formacijami je njihova zelo razširjena oblika v prostoru. Spirale so razporejene v obliki elipse. Eliptična spiralna galaksija M87 je ena največjih v vesolju.

Galaksije s prečkami so veliko manj pogoste. Predstavljajo približno polovico vseh spiralnih galaksij. Za razliko od spiralnih formacij takšne galaksije izvirajo iz mostu, imenovanega bar, ki teče iz dveh najsvetlejših zvezd, ki se nahajata v središču. Osupljiv primer Takšni tvorbi sta naša Rimska cesta in galaksija Veliki Magellanov oblak. Prej je bila ta formacija razvrščena kot nepravilne galaksije. Videz skakalca je vklopljen v tem trenutku eno glavnih področij raziskovanja sodobne astrofizike. Po eni različici bližnja črna luknja sesa in absorbira plin iz sosednjih zvezd.

Najlepše galaksije v vesolju so vrste spiralnih in nepravilnih galaksij. Ena najlepših je galaksija Vrtinec, ki se nahaja v nebesnem ozvezdju Canes Venatici. V tem primeru so jasno vidni središče galaksije in spirale, ki se vrtijo v isto smer. Nepravilne galaksije so kaotično locirane superjate zvezd, ki nimajo jasne strukture. Osupljiv primer takšne formacije je galaksija številka NGC 4038, ki se nahaja v ozvezdju Raven. Tukaj, skupaj z ogromnimi plinski oblaki in meglice se vidijo popolna odsotnost red v razporeditvi vesoljskih objektov.

Sklepi

Vesolje lahko preučujete neskončno. Človek vsakič znova s ​​pojavom novih tehničnih sredstev odpre tančico vesolja. Galaksije so za človeški um najbolj nerazumljivi objekti na svetu. vesolje kot z psihološka točka vizijo in pogled nazaj na znanost.

Če imate kakršna koli vprašanja, jih pustite v komentarjih pod člankom. Nanje bomo z veseljem odgovorili mi ali naši obiskovalci

Vsakdo je kdaj pomislil, kako velik in neznan je svet okoli nas. Ker smo del neizmerno velikega vesolja, si pogosto in radovedno zastavljamo vprašanja: »Kako veliko je vesolje?«, »Iz česa je sestavljeno?«, »Ali poleg nas obstaja še inteligentno življenje?«, »Koliko galaksij je v njem. v vesolju?" in mnogi drugi.

Ta članek poskuša odgovoriti na nekatera izmed njih in razširiti splošno znanje in razumevanje vesolja ter njegovih sestavnih delov in sistemov.

Vesolje

Vesolje vključuje vse, kar obstaja. Od kozmični prah do velikanskih zvezd; od najmanjših atomov vodika do subjektivnih idej in abstraktnih pojmov. Vse, kar se nahaja in deluje v vesolju, je del vesolja.

Preučujejo jo razne vede. Fizika, astronomija in kozmologija so pionirji v proučevanju vesolja v objektivna resničnost. Oni so tisti, ki poskušajo odgovoriti na vprašanje, iz česa je sestavljeno vesolje oziroma koliko galaksij je v vesolju. Filozofija že od svojih prvih dni proučuje vesolje v subjektivni realnosti. Mati vseh znanosti se ne ukvarja s tem, koliko galaksij je v vesolju, temveč s tem, kako le-to in njegovo dojemanje vplivata na naše življenje in razvoj.

Glede na neverjetno razsežnosti vesolja in mase teles in snovi, ki jih vsebuje, ni presenetljivo, da smo si nabrali ogromno znanja; Prav tako ni presenetljivo, da veliko več vprašanj ostaja neodgovorjenih. Le majhen del vesolja v določen trenutekčas se posodi sam fizični študij, o ostalem lahko le ugibamo. Preteklost in prihodnost vesolja sta le domnevi in ​​napovedi, njegova sedanjost pa se nam razkrije le v drobnem delčku.

Kaj zagotovo vemo o njej?

Popolnoma smo prepričani, da je vesolje ogromno, z veliko verjetnostjo pa lahko rečemo, da je neizmerljivo. Za merjenje razdalje med vesoljskih objektov uporablja se popolnoma "univerzalna" enota - svetlobno leto. To je razdalja, ki jo svetlobni žarek prepotuje v enem letu.

Snov, ki sestavlja vesolje, obdaja naš planet na razdalji najmanj 93 milijard svetlobnih let. Za primerjavo, naša galaksija zavzema prostor, ki ga je mogoče pokriti v 100 tisoč svetlobnih letih.

Znanstveniki delijo kozmična snov v skupek atomov – razumljivo in proučeno fizikalno snov, ki ji rečemo tudi barionska snov. Vendar večino vesolja zaseda neraziskana temna energija, katere lastnosti znanstvenikom niso znane. Tudi precejšen del vidnega prostora vesolja zavzema temna ali skrita gmota, ki jo znanstveniki imenujejo nevidna snov.

Kopičenje barionske snovi tvori zvezde, planete in druga kozmična telesa, ta pa tvorijo galaksije. Slednji so v gibanju in se oddaljujejo drug od drugega. Nemogoče je natančno odgovoriti na vprašanje, koliko galaksij je v vesolju.

Kaj lahko samo ugibamo?

Preteklost vesolja in proces njegovega nastanka sta natančno neznana. Znanstveniki domnevajo, da je vesolje staro skoraj 14 milijard let in je nastalo po širjenju koncentrirane vroče snovi, kar v kozmologiji imenujemo teorija velikega poka.

Vse, na čemer glavni teoretični modeli razvoj vesolja znanstveniki dobijo z opazovanjem nam vidnega dela vesolja. Nemogoče je dokazati, kako resničen je kateri od trenutno obstoječih modelov. Večina znanstvenikov se strinja s teorijo o širjenju vesolja - kozmična snov po "velikem poku" nadaljuje svoje gibanje iz svojega središča.

Ne smemo pozabiti, da so vsi ti modeli teoretični in jih je iz več razlogov nemogoče preizkusiti v praksi. Zato se je vredno osredotočiti na dostopna in dokazana znanja, ki odgovarjajo na vprašanja, koliko zvezd je v galaksiji in koliko galaksij je v vesolju. Fotografija posneta z sodobne tehnologije, imenovan Hubble (za Hubble Ultra Deep Field), vam omogoča, da vidite lokacijo številnih galaksij na majhnem vidnem delu neba.

Kaj je galaksija?

Galaksija je skupek zvezd, plina, prahu in skrite mase. Gravitacijska interakcija barionska snov in temna kozmična masa združuje galaksijo v tesno povezano skupino vesoljskih teles. Galaksije se gibljejo z določeno hitrostjo, kar potrjuje teorijo o širjenju vesolja, vendar gravitacijsko središče galaksije ne dopušča, da bi gibanje vesolja vplivalo na njen nastanek. Vsa telesa v galaksiji se vrtijo okoli gravitacijskega središča.

Galaksije so lahko različne vrste, velikosti in je sestavljen iz številnih sistemov. Na vprašanje, koliko galaksij je v vesolju, ni enotnega odgovora, saj je obstoj dveh enakih galaksij malo verjeten. Po vrsti so razdeljeni na:

  • eliptični;
  • spirala;
  • lečasto;
  • s skakalcem;
  • nepravilno.

Glede na velikost galaksije delimo na pritlikave, srednje velike in velikanske. Na vprašanje, koliko sistemov je v galaksiji, ni jasnega odgovora, saj je število sistemov in zvezdnih kopic odvisno od številnih različnih dejavnikov, kot so gravitacijsko polje zvezd, velikost galaksije in mnogi drugi. .

Lestvica galaksij

Vsaka galaksija je sestavljena iz zvezdni sistemi, kopice in medzvezdni oblaki. Več sosednjih galaksij se lahko med seboj pritegnejo in tvorijo lokalno skupino. Vsebuje lahko od tri do 30 galaksij različnih vrst in velikosti.

Grozdi lokalnih skupin pa tvorijo ogromne zvezdni oblaki, ki jih imenujemo superjate galaksij. Gravitacijska soodvisnost galaksij glede na njihove sosede iz lokalne skupine, pa tudi iz superjate, temelji na interakciji atomov barionske snovi s skrito snovjo.

Rimska cesta

Naša domača galaksija, Rimska cesta, je spirala v obliki diska. Jedro galaksije tvorijo stare zvezde – rdeče velikanke. Mlečna cesta si deli svojo lokalno skupino z dvema sosednjima galaksijama: meglico Andromeda in galaksijo Trikotnik. Superjata, ki ji pripadajo, se imenuje Superjata Device.

V lokalni skupini Rimske ceste je poleg treh velikih galaksij še okoli 40 pritlikavih satelitskih galaksij, ki jih privlačijo močnejša gravitacijska polja njihovih velikih sosed. V Superjati Device je lahko toliko črnih lukenj in prostorov temne snovi, kolikor je galaksij. Absolutno v Mlečni cesti točno količino zvezde ne poznamo, vendar jih je po grobih ocenah 200 milijard. Premer mlečna pot je sto tisoč svetlobnih let, povprečna debelina diska pa je tisoč svetlobnih let.

Najmlajše zvezde in njihove kopice se nahajajo bližje površini diska, medtem ko je središče galaktičnega jedra po mnenju znanstvenikov ogromna črna luknja, okoli katere je zelo velika koncentracija zvezd. Glavna zvezda Naš sistem - Sonce - se nahaja bližje površini diska.

sončni sistem

Osončje je staro 4,5 milijarde let in se nahaja v obliki diska. Najtežji element sistema je njegovo središče - Sonce; predstavlja skoraj vso maso, ki določa močno gravitacijsko privlačnost. Osem planetov, ki krožijo okoli njega, predstavlja le 0,14 % celotne mase sistema. Zemlja spada med štiri male zemeljske planete, skupaj z Marsom, Venero in Merkurjem. Preostali planeti se imenujejo plinasti velikani, ker so sestavljeni večinoma iz plinov.

Najnovejši materiali v razdelku:

Naše ocene serije
Naše ocene serij "Bili so zajci", "Zgodbe iz lisičjega gozda" in "Blackberry Glade"

Geneviève Hurie je francoska pisateljica, splošno znana kot avtorica zgodb o družini zajcev, ki je nekoč živela v Parizu s svojim možem...

Glavni dejavniki, ki vplivajo na človeka v ekstremnih situacijah Osebno vedenje v ekstremnih razmerah
Glavni dejavniki, ki vplivajo na človeka v ekstremnih situacijah Osebno vedenje v ekstremnih razmerah

R.M. Shamionov, vodja oddelka za psihologijo in izobraževanje, Državna raziskovalna univerza v Saratovu. N.G....

1148 skladiščenje.  Dokumenti.  Regulativna vprašanja trgovine z mamili
1148 skladiščenje. Dokumenti. Regulativna vprašanja trgovine z mamili

1. Ta pravilnik določa postopek za shranjevanje prepovedanih drog in psihotropnih snovi, vključenih v seznam prepovedanih drog ...