Ученые знали некоторое время, что Галактика Млечный Путь - не единственная во Вселенной. В дополнение к нашей галактике, которая является частью местной группы - коллекция из 54 галактик и карликовых галактик - мы тоже являемся частью большего образования, известного также как скопление галактик в Деве. Так что, можно сказать, у Млечного Пути много соседей.
Из них, большинство людей считают, что Галактика Андромеды - наш ближайший галактических сожитель. Но, по правде говоря, Андромеда - это ближайшая спиральная Галактика, но не ближайшая Галактика вообще. Это различие падает до образования, что фактически в пределах Млечного Пути сама, а карликовая Галактика, которая известна под именем Большого пса Гном Галакс (ака. Большой пес).
Эта звездная формация расположена порядка 42 000 световых лет от галактического центра и всего в 25 000 световых лет от нашей Солнечной системы. Это ставит ее ближе к нам, чем центр нашей собственной галактики, путь к которой составляет 30 000 световых лет от Солнечной системы.
До его открытия, астрономы полагают, что карликовая Галактика Стрельца была ближайшим галактическим образованием в, собственно, нашей. На 70 000 световых лет от Земли, эта Галактика была определена в 1994 году, чтобы быть ближе к нам, чем большое Магелланово облако, карликовая галактика, 180,000 световых лет от нас, которая ранее носила титул нашего ближайшего соседа.
Все изменилось в 2003 году, когда карликовая галактика "Большой пес" была обнаружена в два микрона панорамного обзора (2MASS), во время астрономической миссии, которая имела место в период между 1997 и 2001 годами.
С помощью телескопов, расположенных на МТ. Хопкинс обсерватории в Аризоне (для Северного полушария) и в межамериканской обсерватории в Чили в Южном полушарии, астрономы смогли провести всесторонний обзор неба в инфракрасном свете, который не блокируется газа и пыли, как жестоко, как видимый свет.
Из-за этого технику, астрономы сумели обнаружить очень значительной плотности класса M гигантских звезд в небе занимают созвездия большого пса, а также несколько других сопутствующих сооружений в составе этого типа звезда, две из которых имеют вид широких, обморок дуг (как видно на изображении вверху).
Распространенность M-класса звезд является то, что сделали образованием легко обнаружить. Эти классные, “красные карлики” не очень светлые по сравнению с другими классами звезд, и даже не может быть замечен невооруженным глазом. Однако, они очень ярко светят в инфракрасном, и в большом количестве появлялись.
В дополнение к его составу, Галактика имеет форму, близкую к эллиптической форму и, как полагают, содержат так много звезд, как Стрелец карликовые эллиптические Галактики, предыдущий претендент на ближайшая Галактика к нашему расположению в Млечном пути.
В дополнение к карликовой галактики собой длинную нить из звезд видна отставая, за ним. Этот комплекс, кольцевые структуры - которые иногда называют Моноцерос кольцо - коробит вокруг галактики три раза. Поток был впервые обнаружен в начале 21 века астрономами проведении слоуновского цифрового обзора неба.
Именно в ходе расследования этого кольца звезд, и близко расположенные группы из шаровых скоплений, похожими на те, которые связаны со Стрельцом карликовые эллиптические Галактики, что карликовая Галактика большого пса был обнаружен.
Нынешняя теория заключается в том, что эта Галактика была сросшиеся (или поглотила) в Галактике Млечный Путь. Других шаровых скоплений, вращающихся вокруг центра Млечного Пути в качестве спутника - то есть или NGC 1851, NGC 1904, NGC 2298 и NGC 2808, как полагают, были частью большого пса карликовой Галактики до ее аккреции.
Обнаружение этой галактики, и последующий анализ звезд, связанные с ним, оказывает определенную поддержку для текущего теория, что галактики могут увеличиваться в размерах, проглотив своих меньших соседей. Млечный Путь стал же, что и сейчас, поедая до других галактик, как большого пса, и он продолжает делать это и сегодня. И поскольку звезды большого пса карликовые Галактики являются технически уже часть Млечного Пути, она по определению ближайшая Галактика к нам.
Астрономы также считают, что большого пса карликовые галактики в процессе растаскивают гравитационное поле более массивной галактики Млечный Путь. Главное тело галактики уже чрезвычайно деградирует, и этот процесс будет продолжаться, путешествуя вокруг и по нашей Галактике. Во время аккреции, вероятно, завершится с большой пес карликовой Галактики на хранение 1 млрд звезд на 200 т0 400 млрд, которые уже являются частью Млечного Пути.
До его обнаружить в 2003 году, это был Стрелец карликовые эллиптические Галактики, которые занимал должность ближайшая Галактика к нашей собственной. На расстоянии 75 000 световых лет. Эта карликовая Галактика, которая состоит из четырех шаровых скоплений, которые измеряют около 10 000 световых лет в диаметре, был обнаружен в 1994 году. До этого, большом Магеллановом облаке, как думали, был наш ближайший сосед.
Галактика Андромеды (М31) - ближайшая спиральная галактика по отношению к нам. Хотя - гравитационно - она связана с Млечным путем, это все же не ближайшая Галактика - 2 миллиона световых лет от нас. Андромеда в настоящее время приближается к нашей галактике со скоростью около 110 километров в секунду. Примерно через 4 миллиарда лет, Галактика Андромеды, как ожидается, сольется, образуя единую Супер-галактику.
Разделить на социальные группы, наша галактика Млечный Путь будет принадлежать к крепкому «среднему классу». Так, она относится к самому распространенному виду галактик, но в то же время не является средней по размеру или массе. Галактик, которые мельче Млечного Пути, больше чем тех, что крупнее его. Еще наш «звездный остров» обладает как минимум 14-ю спутниками - другими карликовыми галактиками. Они обречены кружить вокруг Млечного Пути, пока не будут им поглощены, или же не улетят прочь от межгалактического столкновения. Ну и пока что это единственное место, где наверняка существует жизнь - то есть мы с вами.
Но еще Млечный путь остается наиболее загадочной галактикой во Вселенной: находясь на самом краю «звездного острова», мы видим лишь часть из миллиардов его звезд. А галактики и вовсе невидимо - оно закрыто плотными рукавами звезд, газа и пыли. О фактах и тайнах Млечного Пути и пойдет сегодня речь.
Устремляя свой взор на звезды, человечество издавна хотело узнать, что же находится там – в пучине космоса, какие там законы и есть ли разумные существа. Мы живем в 21 веке, это время, когда космические полеты это обыденная часть нашей жизни, конечно же, люди пока не летают на космических кораблях, как на самолетах на Земле, но сообщения о запусках и приземлениях всяческих исследовательских зондов это уже вполне привычное явление. Пока что только Луна, наш спутник, стала первым и единственным внеземным объектом, куда ступила нога человека, следующим этапом будет высадка человека на Марсе. Но в этой статье мы поговорим не о “красной планете” и даже не о ближайшей звезде, мы обсудим любопытный вопрос, какое расстояние до ближайшей галактики. Хоть с технической точки зрения такие далекие полеты неосуществимы в данный момент, все равно интересно узнать примерные сроки “путешествия”.
Если вы прочтете нашу статью о том, то поймете, что перемещение космического корабля до ближней галактики это нечто невообразимое. С технологиями сегодняшнего дня долететь, не то что до галактики, до звезды очень сложно. Однако это кажется невыполнимым, если опираться на классические законы физики (нельзя превысить скорость света) и технологии сжигания топлива в двигателях, какими бы совершенными они не были. Для начала давайте поговорим о расстоянии между нашей галактикой и ближайшей, чтобы вы понимали грандиозные масштабы гипотетического путешествия.
Расстояния до ближайших галактик
Мы живем в галактике, которую образно назвали «Млечный путь», она имеет спиральную структуру и содержит примерно 400 миллиардов звезд. Расстояние от одного конца до другого свет преодолевает примерно за сто тысяч лет. Наиболее близкой к нашей является галактика Андромеда, которая также имеет спиральное строение, но является более массивной, в ней содержится примерно один триллион звезд. Две галактики постепенно приближаются друг к другу со скоростью 100-150 километровв секунду, через четыре миллиарда лет они «сольются» в единое целое. Если через столько лет на Земле еще будут жить люди, то они не заметят никаких преобразований, кроме постепенного изменения звездного неба, т.к. расстояния между звездами , то шансы столкнуться очень малы.
Расстояние до ближайшей галактики составляет примерно 2,5 млн. световых лет, т.е. свету из галактики Андромеда нужно 2,5 млн. лет, чтобы достигнуть пределов Млечного пути.
Также существует «мини-галактика», которую назвали «Большое Магелланово облако», она имеет небольшие размеры и постепенно уменьшается, с нашей галактикой Магелланово облако не столкнется, т.к. имеет другую траекторию. Расстояние до этой галактики составляет примерно 163 тыс. световых лет, именно она является наиболее ближайшей к нам, но из-за своих размеров ученые предпочитают называть ближайшей к нам именно галактику Андромеда.
Чтобы долететь до Андромеды на самом быстром и современном космическом корабле, который построен на данный момент, потребуется целых 46 миллиардов лет! Проще «подождать» пока она сама прилетит до Млечного пути «всего» через 4 миллиарда лет.
Скоростной «тупик»
Как вы поняли из данной статьи, до ближайшей галактики даже свету “проблематично” долететь, межгалактические расстояния огромны. Человечеству нужно искать иные способы перемещения в космическом пространстве, чем “стандартные” двигатели на топливе. Конечно, на данном этапе нашего развития в этом направлении нужно “копать”, развитие скоростных двигателей поможет нам быстрее освоить просторы нашей Солнечной системы, человек сможет ступить не только на Марс, но и на другие планеты, например, Титан – спутник Сатурна, который уже давно интересует ученых.
Возможно, на усовершенствованном космическом корабле люди смогут долететь даже до Проксима Центавры – ближайшей к нам звезде, а если человечество научиться достигать скорости света, то лететь до ближних звезд можно будет годы, а не тысячелетия. Если говорить о межгалактических полетах, то тут нужно искать совершенно иные пути перемещения в пространстве.
Возможные способы преодоления огромных расстояний
Ученые уже давно пытаются понять природу “ ” – массивных объектов с такой сильной гравитацией, что даже свет не может вырваться из их недр, ученые предполагают, что сверхгравитация таких “дыр” может прорывать “полотно” пространства и открывать пути в какие-то иные точки нашей Вселенной. Даже если это и так, то способ путешествия через черные дыры имеет несколько недостатков, главный из которых это “не спланированное” перемещение, т.е. люди на космическом корабле не смогут выбирать точку во Вселенной, куда хотят попасть, они будут лететь туда, куда “захочет” дыра.
Также такое путешествие может стать односторонним, т.к. дыра может схлопнуться или изменить свои свойства. Кроме того, сильная гравитация может воздействовать не только на пространство, но и на время, т.е. космонавты будут улетать как бы в будущее, для них время будет течь, как и обычно, но на Земле могут пройти годы или даже столетия до их возвращения (этот парадокс хорошо показан в недавнем фильме “Интерстеллар”).
Ученые, занимающиеся квантовой механикой, выяснили поразительный факт, оказывается, скорость света это не предел перемещения во Вселенной, на микроуровне есть такие частицы, которые появляются на мгновение в одной точке пространства, а затем исчезают, и появляются в другой, расстояние для них не имеет значения.
“Теория струн” гласит, что наш мир имеет многомерную структуру (11 измерений), возможно, поняв эти принципы, мы научимся перемещаться на любые расстояния. Космическому кораблю даже не нужно будет никуда лететь и разгоняться, стоя на месте, он сможет, с помощью некоего гравитационного генератора, свертывать пространство, попадая тем самым в любую точку .
Сила научного прогресса
Научному миру стоит обратить больше внимания на микромир, ведь, возможно, именно здесь кроются ответы на вопросы быстрого перемещения по Вселенной, без революционных открытий в этой области человечество не сможет преодолевать большие космические расстояния. Благо для этих исследований построен мощнейший ускоритель частиц – Большой адронный коллайдер, который поможет ученым в понимании мира элементарных частиц.
Надеемся, что в данной статье мы подробно рассказали о расстоянии до ближайшей галактики, мы уверены, что рано или поздно человек все же научиться преодолевать расстояния в миллионы световых лет, возможно, тогда мы и повстречаем наших “братьев” по разуму, хотя автор этих строк считает, что эту случиться раньше. О значении и последствиях встречи с можно написать отдельный трактат, это, как говорится, “уже другая история”.
Разбираясь в том, как и когда могли появиться галактики, звёзды и планеты, учёные приблизились к разгадке одной из главных тайн Вселенной. они утверждают, что в результате большого взрыва - а он, как мы уже знаем, произошёл 15-20 миллиардов лет назад (см. «Наука и жизнь» № ) - возник именно такой материал, из которого впоследствии смогли сформироваться небесные тела и их скопления.
Планетарная газовая туманность Кольцо в созвездии Лиры.
Крабовидная туманность в созвездии Тельца.
Большая туманность Ориона.
Звёздное скопление Плеяды в созвездии Тельца.
Туманность Андромеды - одна из ближайших соседок нашей Галактики.
Спутники нашей Галактики - галактические скопления звёзд: Малое (вверху) и Большое Магеллановы Облака.
Эллиптическая галактика в созвездии Центавра с широкой пылевой полосой. Её иногда называют Сигарой.
Одна из самых больших спиральных галактик, видимая с Земли в мощные телескопы.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наша Галактика - Млечный Путь - насчитывает миллиарды звёзд, и все они движутся вокруг её центра. В этой огромной галактической карусели крутятся не только звёзды. Там есть ещё и туманные пятна, или туманности. Невооружённым глазом их видно не так уж много. Другое дело, если рассматривать звёздное небо в бинокль или телескоп. Что за космический туман мы увидим? Далёкие маленькие группы звёзд, которые по отдельности не разглядеть, или что-то совсем-совсем другое?
Сегодня астрономы знают, что представляет собой та или иная туманность. Оказалось, что они совершенно разные. Есть туманности, состоящие из газа, их освещают звёзды. Часто они бывают круглой формы, за что получили название планетарные. Многие из этих туманностей образовались в результате эволюции состарившихся массивных звёзд. Пример «туманного остатка» сверхновой звезды (о том, что это такое, мы ещё расскажем) - Крабовидная туманность в созвездии Тельца. Эта туманность, похожая на краба, довольно молодая. Точно известно, что родилась она в 1054 году. Есть туманности и значительно старше, их возраст насчитывает десятки и сотни тысяч лет.
Планетарные туманности и остатки когда-то вспыхнувших сверхновых звёзд можно было бы назвать туманностями-памятниками. Но известны и другие туманности, в них звёзды не гаснут, а, наоборот, рождаются и подрастают. Такова, например, туманность, которая видна в созвездии Ориона, называется она Большая туманность Ориона.
Совсем непохожими на них оказались туманности, представляющие собой скопления звёзд. Невооружённым глазом в созвездии Тельца хорошо видно скопление Плеяды. Глядя на него, трудно представить, что это не облако газа, а сотни и тысячи звёзд. Существуют и более «богатые» скопления из сотен тысяч, а то и миллионов звёзд! Такие звёздные «клубки» называют шаровыми звёздными скоплениями. Целая свита из таких «клубков» окружает Млечный Путь.
Большинство видимых с Земли звёздных скоплений и туманностей хоть и находятся от нас на очень больших расстояниях, но всё-таки принадлежат нашей Галактике. Между тем есть совсем далёкие туманные пятна, которые оказались не звёздными скоплениями, не туманностями, а целыми галактиками!
Самая известная наша галактическая соседка - туманность Андромеды в созвездии Андромеды. Если смотреть невооружённым глазом, она выглядит как туманное пятно. А на фотографиях, сделанных с помощью больших телескопов, туманность Андромеды предстаёт прекрасной галактикой. В телескоп мы видим не только множество составляющих её звёзд, но и выходящие из центра звёздные ветви, которые называют «спиралями» или «рукавами». По своим размерам наша соседка даже больше Млечного Пути, её диаметр составляет около 130 тысяч световых лет.
Туманность Андромеды - самая близкая к нам и самая большая из известных спиральная галактика. Луч света идёт от неё до Земли «всего-то» около двух миллионов световых лет. Так что, если бы мы захотели поприветствовать «андромедян», сигналя им ярким прожектором, они узнали бы о наших стараниях почти через два миллиона лет! А ответ от них пришёл бы к нам ещё через такое же время, то есть туда-обратно - приблизительно четыре миллиона лет. Этот пример помогает представить, как далека туманность Андромеды от нашей планеты.
На фотографиях туманности Андромеды хорошо видны не только сама галактика, но и некоторые её спутники. Конечно, спутники галактики совсем не такие, как, например, планеты - спутники Солнца или Луна - спутник Земли. Спутники галактик - это тоже галактики, только «маленькие», состоящие из миллионов звёзд.
Есть спутники и у нашей Галактики. Их несколько десятков, причём два из них видны невооружённым глазом на небе Южного полушария Земли. Европейцы впервые увидели их во время кругосветного путешествия Магеллана. Они подумали, что это какие-то облака, и назвали их Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако.
Спутники нашей Галактики, конечно, находятся ближе к Земле, чем туманность Андромеды. Свет от Большого Магелланова Облака долетает до нас всего за 170 тысяч лет. До последнего времени эту галактику считали самым близким спутником Млечного Пути. Но недавно астрономы открыли спутники и поближе, правда, они значительно меньше, чем Магеллановы Облака, и невооружённым глазом не видны.
Рассматривая «портреты» некоторых галактик, астрономы обнаружили, что среди них есть непохожие на Млечный Путь по строению и форме. Таких галактик тоже много - это и галактики-красавицы, и галактики совершенно бесформенные, похожие, например, на Магеллановы Облака.
Не прошло и ста лет с тех пор, как астрономы сделали удивительное открытие: далёкие галактики разбегаются одна от другой во все стороны. Чтобы понять, как это происходит, можно воспользоваться воздушным шариком и проделать с ним самый простой эксперимент.
Нарисуйте на шарике чернилами, фломастером или краской маленькие кружочки или закорючки, изображающие галактики. Когда вы начнёте надувать шарик, нарисованные «галактики» будут расходиться всё дальше и дальше одна от другой. Так происходит и во Вселенной.
Галактики мчатся, в них рождаются, живут и умирают звёзды. И не только звёзды, но и планеты, потому что во Вселенной наверняка есть множество звёздных систем, похожих и непохожих на нашу Солнечную систему, родившуюся в нашей Галактике. В последнее время астрономы уже открыли около 300 планет, движущихся вокруг других звёзд.
Из крупных звездных систем поблизости нас находится туманность Андромеды (М31) - спиральная галактика, в 2,6 раза превосходящая по размеру наш дом - галактику Млечный Путь: ее диаметр - 260 тысяч световых лет. Туманность Андромеды находится на расстоянии 2,5 млн. световых лет (772 килопарсек) от нас, а ее масса составляет 300 млрд. масс Солнца. В ее состав входит около триллиона звезд (для сравнения: в составе Млечного Пути - около 100 млрд звезд).
Туманность Андромеды - самый удаленный от нас космический объект, который можно наблюдать на звездном небе (северного полушария) невооруженным глазом даже в условиях городской засветки - она выглядит как светящийся размытый овал. При этом следует помнить, что из-за того, что свет от галактики Андромеды идет к нам 2,5 млн. лет, мы видим ее такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад, и не знаем, как она выглядит в настоящий момент.
Б - галактика Андромеды в ультрафиолетовых лучах
Астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100-140 км/с. Приблизительно через 3-4 миллиарда лет, возможно, произойдёт их столкновение и тогда они сольются в одну гигантскую галактику. Тех, кого беспокоит судьба Солнечной системы в результате этого столкновения, спешим успокоить: какого-либо воздействия на Солнце и планеты, вероятнее всего, не произойдёт. Процессы слияния галактик не сопровождаются катастрофическими звездными столкновениями, так как расстояния между звездами очень велики по сравнению с размерами самих звезд.
Однако не стоит думать, что процесс слияния галактик, растянутый на миллионы лет, происходит без драматических эффектов. При сближении двух галактик первыми соприкасаются облака межзвёздного газа. Из-за быстрого взаимопроникновения их плотность резко возрастает, они разогреваются, и растущее давление превращает эти газопылевые облака в центры формирования новых звёзд. Начинается бурный, взрывоподобный процесс звездообразования, сопровождающийся вспышками, взрывами и выбрасыванием наружу чудовищно протяжённых струй пыли и газа.
Однако вернемся к нашим соседям. Вторая ближайшая к нам спиральная галактика - М33. Она находится в созвездии Треугольника и удалена от нас на 2,4 млн. световых лет. По диаметру она в 2 раза меньше Млечного Пути и в 4 раза меньше галактики Андромеды. Ее тоже можно увидеть невооруженным глазом, но только в безлунную ночь и вне города. Она выглядит как тусклое туманное пятнышко между α Треугольника и τ Рыб.
А - положение галактики на звездном небе
Б - галактика Треугольника (фото NASA в ультрафиолете и видимом диапазоне)
Все остальные галактики нашего ближайшего окружения - это карликовые эллиптические и неправильные галактики. Из ближайших к нам неправильных галактик наибольший интерес представляют две: Большое и Малое Магеллановы Облака .
Магеллановы Облака являются спутниками нашей Галактики Млечный Путь. Они тоже видны невооруженным глазом, правда, только в южном полушарии. Большое Магелланово облако находится в созвездии Золотой Рыбы. Оно удалено от нас на 170 тысяч световых лет (50 килопарсек), его диаметр 20 тысяч световых лет, и оно содержит порядка 30 миллиардов звезд. Несмотря на принадлежность к типу неправильных галактик, Большое Магелланово Облако имеет структуру, близкую к пересеченным спиральным галактикам. В нем есть все те типы звезд, которые известны в Млечном Пути. В Большом Магеллановом облаке обнаружен еще один интересный объект - один из ярчайших среди известных газопылевой комплекс протяженностью в 700 световых лет - туманность Тарантул , очаг бурного звездообразования.
Съемка с помощью телескопа TRAPPIST (Обсерватория Ла-Силья, Чили)
Малое Магелланово Облако в 3 раза меньше Большого и тоже напоминает собою пересеченную спиральную галактику. Оно расположено в созвездии Тукана, по соседству с Золотой Рыбой. Расстояние от нас до этой галактики 210 тысяч световых лет (60 килопарсек).
Магеллановы Облака окружены общей оболочкой из нейтрального водорода, которую называют Магелланова Система.
Оба Магелланова облака являются жертвами галактического каннибализма со стороны Млечного пути: гравитационное воздействие нашей Галактики постепенно разрушает их и притягивает к себе вещество этих галактик. Отсюда и неправильная форма Магеллановых Облаков. Специалисты считают, что это остатки двух небольших галактик в процессе постепенного исчезновения. По подсчетам астрономов, в ближайшие 10 миллиардов лет Млечный Путь полностью поглотит все вещество Магеллановых Облаков. Между самими Магеллановыми облаками происходят похожие процессы: за счет своей гравитации Большое Магелланово облако "ворует" миллионы звезд из Малого Магелланова облака. Возможно, этот факт объясняет высокую звездообразовательную активность в туманности Тарантул: эта область находится как раз на пути потока газа, который вытягивает гравитация Большого Магелланова облака из Малого.
Таким образом, на примере происходящего в окрестностях нашей Галактики вы снова можете убедиться, что слияние галактик и поглощение малых галактик более крупными - вполне обыденное явление в галактической жизни.
Наша Галактика, галактика Андромеды и галактика Треугольника составляют группу галактик, связанных между собой гравитационным взаимодействием. Ее называют Местная группа галактик . Размер Местной группы - 1,5 мегапарсек в поперечнике. Кроме трех крупных спиральных галактик, в Местную группу входит более 50 карликовых и неправильных (по форме) галактик. Так, у галактики Андромеды есть, по меньшей мере, 19 галактик-спутников, у нашей Галактики известно 14 спутников (по состоянию на 2005 год). Помимо них, в Местную группу входят другие карликовые галактики, не являющиеся спутниками крупных галактик.