За пределами млечного пути обнаружена галактическая стена

Ураган из темной материи

Темная материя есть. Ее надо только достать.

В 2017 году ученые обнаружили, что к нашей планете движется что-то крупное. Дальнейший анализ данных показал, что речь не идет об астероиде. Речь идет о куда более крупном объекте. Точнее целом явлении. Как оказалось, ученые увидели нечто, похожее на ленту из звезд, мчащихся через регион Млечного Пути, в котором находится наша Солнечной система.

Получивший название «S1 stream» поток представляет собой остатки карликовой галактики, разорванной в клочья Млечным Путем. Опасности для нас он не представляет, однако ученые выяснили, что содержит он не только звезды. Физики считают, что в S1 может содержаться большой запас темной материи, которая когда-то скрепляла карликовую галактику.

Несмотря на то, что поток прозвали «ураганом темной материи», его открытие весьма обрадовало ученых. Нынешние технологии пока не позволяют нам увидеть темную материю. Более того, мы не знаем, что она собой представляет. Тем не менее мы знаем, что она существует. Она воздействует на все объекты в космосе и вот это как раз видно очень хорошо. Существует вероятность, что при встрече темной материи урагана и местной темной материи у последней может наблюдаться всплеск. Получение сигнала этого всплеска может стать первым физическим измерением темной материи. В этом случае мы окончательно сможем доказать ее существование.

Оглушительная тишина

В ходе работы, которая пока что не прошла экспертную оценку и опубликована на сервере препринтов AirXiv, ученые использовали расширенную версию уравнения Дрейка, написанного выдающимся астрономом еще в 1961 году. В исследовании были учтены такие факторы, как скорость появления звезд, количество планет и доля планет, на которых развивается жизнь. Отмечу, что изначально уравнение Дрейка было разработано не для того, чтобы рассчитать точное число, а скорее чтобы стимулировать дебаты о том, сколько внеземных цивилизаций может существовать поблизости.

Согласно математической модели, использованной учеными в своей работе, инопланетные цивилизации могли появиться в Млечном Пути примерно через 8 миллиардов лет после формирования галактики. Модели также предсказывают, что некоторые из этих цивилизаций могли находиться на расстоянии 13 000 световых лет от центра Галактики, что примерно на 12 000 световых лет ближе, чем Земля, на которой мы с вами, как полагают ученые, появились спустя 13,5 миллиардов лет после образования Млечного Пути.

Существует большая вероятность того, что разумные цивилизации уничтожают сами себя до того момента, как изобретут способ путешествовать по Вселенной.

Интересно, что к полученным выводам астрономы пришли после рассмотрения ряда факторов, которые нередко упускаются из виду – например, абиогенез – процесс, который представляет собой создание органических молекул силами, отличными от живых организмов, а также различные эволюционные временные рамки и вероятность потенциального самоуничтожения. Авторы также рассмотрели ряд факторов, предположительно влияющих на развитие разумной жизни – преобладание солнцеподобных звезд, вокруг которых вращаются планеты земного типа; частота взрывов сверхновых; вероятность и время, необходимые для развития разумной жизни.

Однако новое исследование отличается тем, что исследователи сконцентрировались преимущественно на факторах, способных привести цивилизации к неминуемой гибели. Среди них воздействие радиации, внезапная пауза в ходе эволюции и тенденция к самоуничтожению путем изменения климата, технологического прогресса или войны. Отсюда также следует, что любые существующие инопланетные цивилизации, скорее всего, очень молоды, поскольку самоуничтожение обычно происходит после длительного периода существования и развития цивилизации.

Возможно, мы по-прежнему одиноки, потому что инопланетные цивилизации в Млечном Пути давно погибли.

В общем и целом команда исследователей из Калифорнийского Технологического института, Лаборатории реактивного движения NASA и средней школы Сантьяго дает мрачный ответ на вопрос, сформулированный итальянским физиком, одним из отцов-основателей ядерной бомбы, Энрико Ферми «где все»? Авторы научной работы полагают, что все разумные цивилизации, существующие в Млечном Пути, возможно, уже уничтожили себя. Полученные результаты, должна сказать, выглядят убедительно – в конце-концов, Вселенная непостижимо огромна, а мы до сих пор не обнаружили никаких признаков того, что разумные живые существа есть где-то еще, кроме Земли.

Самое большое созвездие

Дочь Тифона и Ехидны, она же змееподобное чудище, побежденное Гераклом, она же Водяной Змей, она же Лернейская Гидра, — самое большое созвездие. Увидеть его полностью можно, правда, лишь в Южном полушарии (или близко к нему), особенно хорошо Гидра различима в феврале-марте. Самая яркая звезда созвездия — Альфард, которая в 40 раз больше Солнца, иногда ее еще называют Сердцем Гидры.

Площадь созвездия занимает 3,16% всей площади небосвода. По сути это длинная извилистая полоса из довольно тусклых звезд, и впрямь напоминающая змею (в отличие от прочих созвездий, в названиях которых угадать «содержимое» могут лишь люди с фантазией древних греков).

Как увидеть другую галактику?

Человеческая интуиция подсказывает, что далекие астрономические объекты должны казаться на небе меньше, чем близлежащие объекты. Но интуиция, как правило, не лучший помощник при работе с незнакомыми масштабами и структурами далекой Вселенной. В нашей Солнечной системе только Солнце, Луна и случайные кометы имеют ярко выраженный размер, который можно разглядеть невооруженным глазом. Планеты же — это просто точки.

Эта закономерность продолжается по мере удаления от Земли. Ближайшее крупное скопление галактик — скопление Девы, содержащее около 1 500 галактик; оно настолько велико, что заполняет все созвездие, в честь которого названо. Скопление Девы является частью более крупного, Сверхскопления Девы, которое включает в себя наш Млечный Путь. Сверхскопление Девы, в свою очередь, является подмножеством еще большего сверхскопления под названием Ланиакея, одной из крупнейших структур в известной Вселенной.

Возьмем, к примеру, недавнюю комету NEOWISE, которую можно было наблюдать с Земли. Твердая часть кометы крошечная, не более 5 километров в ширину, как же мы ее увидели? Дело в том, что газ и пыль, которые «выкипели» из кометы и образовали ее общий след в окружающей среде — распространились в миллион раз дальше.

Пылевые и ионные хвосты кометы NEOWISE были легко видны с Земли, хотя сама комета была настолько маленькой, что даже космический телескоп Хаббл не смог ее увидеть

Типы галактик в соответствии с принятой классификацией

Хаббл первый решился на такой шаг, сделав в 1962 году попытку логическим путем классифицировать известные на тот момент галактики. Классификация осуществлялась на основании формы исследуемых объектов. В результате Хабблу удалось расставить все галактики по четырем группам:

• наиболее распространенным типом являются спиральные галактики;
• далее следуют эллиптические спиральные галактики;
• с перемычкой (бар) галактики;
• неправильные галактики.

Следует отметить, что наш Млечный Путь относится к типичным спиральным галактикам, однако есть одно «но». С недавнего времени выявлено наличие перемычки – бара, который присутствует в центральной части образования. Другими словами наша галактика берет свое начало не с галактического ядра, а вытекает из перемычки.

Млечный путь с перемычкой

Традиционно спиральная галактика выглядит в форме диска спиралевидной плоской формы, в котором обязательно присутствует яркий центр – ядро галактики. Таких галактик больше всего во Вселенной и обозначаются они латинской буквой S. Помимо этого существуют разделение спиральных галактик на четыре подгруппы – So, Sa, Sb и Sc. Маленькие буквы обозначают наличие яркого ядра, отсутствие рукавов или наоборот, наличие плотных рукавов, охватывающих центральную часть галактики. В таких рукавах располагаются скопления звезд, группы звезд, в состав которых входит наша Солнечная система, прочие космические объекты.

Спиральная галактика

Главной особенностью этого типа является медленное вращение вокруг центра. Млечный Путь совершает полный оборот вокруг своего центра за 250 млн. лет. Спирали, расположенные ближе к центру состоят в основном из скоплений старых звезд. Центр нашей галактики – это черная дыра, вокруг которой и происходит все основное движение. Протяженность пути по современным оценкам составляет по направлению к центру 1,5-25 тыс. световых лет. В процессе своего существования спиральные галактики могут сливаться с другими вселенскими образованиями меньших размеров. Свидетельством таких столкновений в более ранние периоды является наличие гало звезд и гало скоплений. Подобная теория лежит в основе теории образования спиральных галактик, которые стали результатом столкновения двух галактик, расположенных по соседству. Столкновение не могло пройти бесследно, придав общий вращательный импульс новому образованию. Рядом со спиральной галактикой находится карликовая галактика, одна, две или сразу несколько, являющиеся спутниками более крупного образования.

Галактики с перемычкой

С перемычкой галактики встречаются значительно реже. На них приходится примерно половины всех спиральных галактик. В отличие от спиральных образований, в таких галактиках начало берется из перемычки, называемой баром, вытекающей из двух самых ярких звезд, расположенных в центре. Ярким примером такого образования является наш Млечный Путь и галактика Большое Магелланово Облако. Ранее это образование относили к неправильным галактикам. Появление перемычки является на данный момент одной из основных областей исследования в современной астрофизике. По одной из версий, близко расположенная черная дыра высасывает и поглощает газ из соседних звезд.

Самые красивые галактики во Вселенной относятся к типу спиральных и неправильных галактик. Одной из самых красивых является галактика Водоворот, расположенная в небесном созвездии Гончие Псы. В данном случае отчетливо видны центр галактики и спирали, вращающиеся в одном направлении. Неправильные галактики представляют собой хаотически расположенные сверхскопления звезд, не имеющие четкой структуры. Ярким примером такого образования является галактика под номером NGC 4038, расположенная в созвездии Ворон. Здесь наряду с огромными газовыми облаками и туманностями можно увидеть полное отсутствие порядка в расположении космических объектов.

Галактика Водоворот

Группы и скопления, видимые невооруженным глазом

Местная группа содержит наибольшее число видимых галактик с невооруженным глазом. Однако его галактики визуально не группируются на небе, за исключением двух Магеллановых Облаков . IC342 / Maffei группа , ближайшая галактика группа, была бы видна невооруженным глазом , если бы не было видно из- за звездами и облаками пыли в Млечный Путь «s спиральных рукавов .

Невооруженным глазом не видно скоплений галактик.

Галактика Центавр A (NGC 5128)

Галактика Центавр A (Centaurus A)
Тип: Эллиптическая галактика
Созвездие: Центавра

Центавр А – одна из самых близких к нам галактик, расположена на расстоянии 12 млн световых лет

Галактика Центавр А, как видно на фото выше, странная. В оптическом свете NGC 5128 представляет собой огромную эллиптическую галактику, но действительно странная вещь заключается в том, что на более высоких частотах становится видно глубоко скрытую спираль. В настоящее время считается, что спиральный компонент – это остатки спиральной галактики, в прошлом поглощенной более крупной и массивной эллиптической галактикой. Однако, крайне маловероятно, что это взаимодействие оставило бы спираль неповрежденной или даже узнаваемой. На приведенном выше снимке отчетливо видна сохранившаяся спиральная структура NGC 5128.

Планета с океаном внутри

Вот только он не для купания

Планета Kepler 62f имеет своего оранжевого карлика, который освещает ее и находится примерно в 1200 световых годах от нас. Он холоднее Солнца, поэтому на самой планете довольно прохладно: средняя температура там составляет около -30 градусов Цельсия. За счет относительно стабильного климата ученые считают, что под ледяной коркой этой планеты скрыт океан, который по своим размерам можно сравнить с Европой.

Плюс там очень красивые ночные виды, ведь в небе постоянно сияет аналог нашей Венеры — Kepler-62e. Планета проходит орбиту за 267 дней, что меньше года на Земле. Что ж, зато новый год можно будет отмечать чаще. Правда, сначала придется до туда добраться.

Что ждет Млечный Путь?

Полагают, что Млечный Путь появился из-за слияния меньших галактик. Этот процесс продолжается, так как к нам уже мчится галактика Андромеды, чтобы через 3-4 миллиарда лет создать гигантский эллипс.

Составное изображение галактик в Сверхскоплении Девы

Млечный Путь и Андромеда не существуют в изоляции, а входят в Местную группу, которая также является частью Сверхскопления Девы. На этой гигантской области (110 миллионов световых лет) располагается 100 групп и галактических скоплений.

Если вам так и не удалось полюбоваться родной галактикой, то сделайте это как можно скорее. Найдите тихое и темное место с открытым небом и просто насладитесь этой удивительной звездной коллекцией. Напомним, что на сайте есть виртуальная 3D-модель галактики Млечный Путь, позволяющая изучить все звезды, скопления, туманности и известные планеты в режиме онлайн. А наша карта звездного неба поможет отыскать все эти небесные тела на небе самостоятельно, если решили купить телескоп.

• Интересные факты о Млечном Пути;
• Почему наша галактика называется Млечный Путь;
• Кто открыл Млечный Путь?;
• Сколько проживет Млечный Путь?;
• Насколько стар Млечный Путь?;
• Млечный Путь с Земли;
• Сколько обитаемых планет в Млечном Пути?;

Положение и движение Млечного Пути

• Ближайшая галактика к Млечному Пути;
• Млечный Путь и Андромеда;
• Как сформировался Млечный Путь?;
• Как выглядит Млечный Путь?;
• Вращение Млечного Пути;
• Столкновение Млечного Пути;
• Насколько большой Млечный Путь?;

• Размеры Млечного Пути;
• Диаметр Млечного Пути;
• Масса Млечного Пути;
• Карта Млечного Пути;
• Где расположена Земля в Млечном Пути?;

Состав Млечного Пути

• Центр Млечного Пути;
• Выпуклость Млечного Пути;
• Черная дыра Млечного Пути;
• Сколько звезд в Млечном Пути;
• Сколько планет в Млечном Пути;

Поверхность последнего рассеяния

Джесси Шелтон, доцент кафедры физики и астрономии Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн

«Все зависит от того, что вы подразумеваете под краем вселенной. Поскольку скорость света ограничена, чем дальше и дальше в космос мы смотрим, тем дальше и дальше назад во времени мы заглядываем — даже когда смотрим на соседнюю галактику Андромеду, мы видим не то, что происходит сейчас, а что происходило два с половиной миллиона лет назад, когда звезды Андромеды излучали свет, попавший в наши телескопы только сейчас. Самый старый свет, который мы можем увидеть, пришел из самых дальних глубин, поэтому, в некотором смысле, край вселенной — это самый древний свет, который нас достиг. В нашей вселенной это космический микроволновый фон — едва заметное, продолжительное послесвечение Большого Взрыва, которое отмечает момент, когда Вселенная остыла достаточно, чтобы позволить сформироваться атомам. Это называется поверхностью последнего рассеяния, поскольку отмечает место, где фотоны перестали прыгать между электронами в горячей, ионизированной плазме и начали вытекать через прозрачное пространство, на миллиарды световых лет в нашу сторону. Таким образом, можно сказать, что край вселенной — это поверхность последнего рассеяния.

Что находится на краю вселенной прямо сейчас? Ну, мы не знаем — и не можем узнать, нам пришлось бы ждать, пока свет, испущенный там сейчас и идущий к нам, пролетит много миллиардов лет в будущем, но поскольку вселенная расширяется все быстрее и быстрее, мы вряд ли увидим новый край вселенной. Можем лишь догадываться. На крупных масштабах наша вселенная выглядит по большей части одинаковой, куда ни глянь. Велики шансы, что если бы вы оказались на краю наблюдаемой вселенной сегодня, вы увидели бы вселенную, которая плюс-минус похожа на нашу собственную: галактики, больше и малые, во всех направлениях. Я думаю, что край вселенной сейчас это попросту еще больше вселенной: больше галактик, больше планет, больше живых существ, задающихся таким же вопросом».

Галактика черный глаз (М64)

Галактика Черный Глаз (М64) (The Black Eye Galaxy)
Тип: Спиральная Галактика
Созвездие: Волосы Вероники

М64 расположена в 17 миллионах световых лет от Земли в созвездии Волосы Вероники.

Несмотря на несметное обилие разноцветных и ярких галактик во Вселенной, М64 выделяется на их фоне, напоминая яркие обложки научно-фантастических журналов 1950-х годов. Звезды в этой галактике формируются в огромном количестве, о чем свидетельствует красный свет на снимке космического телескопа Hubble выше. Но что действительно странно, так это то, что М64 состоит из двух слипшихся галактик с разным направлением вращения. Внутренняя часть системы вращается в одну сторону, в то время как звезды и пыль во внешних частях (на расстоянии около 40 000 световых лет) – в другую.

Самая удаленная звезда, видимая невооруженным глазом

При современных условиях наблюдения за небом самая отдаленная звезда, которую можно увидеть без каких-либо больших трудностей, — это Денеб. Она находится в созвездии Лебедя. Расстояние до нее около 1550 световых лет. Это по одной методике. По другой — 3000 световых лет. Но, несмотря на трудности с точным определением расстояния до этой звезды, это все равно однозначно самая удаленная звезда, которую мы можем видеть. Денеб также входит в двадцатку самых ярких видимых звезд.

Считается, что в условиях идеального темного неба человеческий глаз может видеть объекты, имеющие значение звездной величины до +6. (Чем меньше это число, тем ярче объект. Солнце имеет звездную величину -26, полная Луна -12, Денеб — + 1,25 ). На вершине этой границы есть несколько звезд, которые, по разным оценкам, находятся дальше, чем Денеб. Например, μ Cephei, обнаруженная Гершелем, имеет звездную величину +4. И, по разным оценкам, находится на расстоянии 4300-9300 световых лет от нас. Но эту звезду, в отличие от Денеба, трудно разглядеть без телескопа даже в идеальных условиях.

Некоторые астрономы утверждают, что еще дальше, чем μ Cephei, находится переменная звезда V762 Cas. Ее можно увидеть в созвездии Кассиопеи. Она имеет величину 5,8, что в теории позволяет разглядеть ее без помощи специальных приборов. Но опять же только при идеальных условиях наблюдения. Считается, что расстояние до этой звезды составляет 16 000 световых лет. Однако расчеты носят весьма приблизительный характер. И основаны на устаревших данных. В каталоге Hipparcos 2007 говорится, что годовой параллакс этой звезды составляет 1,18 миллисекунды (с неопределенностью 0,45 миллисекунды). Это эквивалентно расстоянию 2760 световых лет (но из-за большой неопределенности оно может составлять от 2000 до 4465 световых лет). Миссия ESA Gaea, вероятно, в конечном итоге даст точное значение расстояния до V762 Cas.

Именованные группы и кластеры

Это список групп и скоплений галактик, которые хорошо известны по чему-то другому, кроме записи в каталоге или списке, или набора координат, или систематического обозначения.

Кластеры

Группы

Основные близлежащие группы и скопления обычно называются в честь созвездия, в котором они находятся. Многие группы названы в честь ведущей галактики в группе. Это представляет собой специальную систематическую систему именования.

Скопления скоплений

Галактика — это огромное скопление, «коллектив» звезд, связанных силами гравитационного взаимодействия. Однако наблюдения астрономов показывают, что существуют и «скопления скоплений» — гравитационно-связанные системы галактик.

Это, пожалуй, одни из самых больших структур во Вселенной — их размеры могут достигать сотен миллионов световых лет.

Скопления галактик неравномерно распределены в той части мироздания, которая доступна для наблюдений сегодня, и образуют нечто вроде пространственной сети, в которой более плотные области чередуются с гигантскими пустотами.

О том, что скопления галактик, ведущих «совместную жизнь», действительно существуют, дают представления астрофотографии.

Измеряя расстояния до этих звездных систем и их скорости, можно убедиться, что они находятся не так уж далеко, по меркам глубокого космоса, одна от другой и подчиняются общим «правилам поведения». Существует даже классификация скоплений галактик, состоящая всего из двух классов.

Облака в ранней Вселенной

Сразу же после Большого взрыва материя существовала только в виде заряженных частиц — протонов и электронов, — потому как очень молодая Вселенная еще была слишком горячей для того, чтобы частицы могли соединяться и формировать атомы. Согласно астрофизикам, спустя около 38 000 лет Вселенная достаточно остыла для того, чтобы свободные электроны и протоны смогли сформировать нейтральные атомы водорода, без положительного или отрицательного заряда. Благодаря гравитации эти атомы начали образовывать огромные облака газа, поглощающие излучение, создаваемое молодыми галактиками, в том числе и линию Лайман-альфа. Примерно в это время и родилась галактика EGS8p7.

Так почему же у галактики EGS8p7 прослеживаются спектрографические сигнатуры, когда согласно нынешним моделям ранней Вселенной они не должны отмечаться?