Галактики – это гравитационно-связанные системы из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, и тёмной материи. По отношению к Земле это чрезвычайно далёкие астрономические объекты. В наблюдаемой части Вселенной приблизительно сто миллиардов галактик. Масса их варьируется от 107 до 1012 масс Солнца, для сравнения – масса нашей галактики Млечный Путь равна 2·1011 масс Солнца.
Галактики – это гравитационно-связанные системы из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, и тёмной материи.
Все объекты в составе галактики участвуют в движении относительно общего центра масс. Скорость вращения внешних областей галактик может составлять от 50 до 300 км/с, период обращения – от миллиона до миллиарда лет. Солнце вместе с системой планет движется вокруг центра нашей галактики Млечный Путь со скоростью 220-240 км/с, совершая один оборот примерно за 200 миллионов лет.
Галактики отличаются большим разнообразием: среди них можно выделить дисковые спиральные галактики, сфероподобные эллиптические галактики, галактики с перемычкой (баром), линзовидные, карликовые, неправильные и т. д.
Спиральные галактики имеют, как правило, диск, рукава, центральный эллиптический балдж (плотное скопление звезд) и сферическое гало, диаметр которого близок к диаметру диска. Большая часть звезд в гало сосредоточены в шаровых скоплениях. Многие (в среднем две из трёх) спиральные галактики имеют в центре перемычку («бар»), от концов которой отходят спиральные рукава. Ядром галактики нередко является сверхмассивная черная дыра.
Схема строения спиральной галактики
Шаровые скопления в центре галактик практически не зависят от положения диска галактики. Рукава галактик содержат сравнительно малую часть всех звезд, но зато в них сосредоточены почти все горячие звезды высокой светимости. Звезды этого типа астрономы считают молодыми, поэтому спиральные ветви галактик можно считать местом образования звезд.
Левовращающаяся очень активная галактика M81 с хорошо выраженным ядром, спиральной структурой и звездообразованием в рукавах.
Фото с портала NASA, полученное телескопом Хаббл.
Мы живем в спиральной галактике, которая называется Млечный Путь, и в ясную погоду наша Галактика хорошо видна на ночном небе в виде широкой беловатой полосы, пересекающей небосвод. Нам наша Галактика видна в профиль.
Эллиптические – галактики с чётко выраженной сферической (эллипсоидной) структурой и уменьшающейся к краям яркостью. Скорость вращения эллипсоидных галактик меньше, чем у спиралевидных, потому диск у них не сформирован. Образование новых звезд в эллиптических галактиках практически не идёт. Такие галактики обычно насыщены шаровидными скоплениями звезд.
Линзовидные галактики – это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими. У них есть гало и диск, но нет спиральных рукавов. Состоят в основном из старых звёзд. Такие галактики обозначаются S0.
Неправильные галактики – чаще всего имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. В процентном отношении составляют одну четверть от всех галактик. Большинство неправильных галактик в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но были деформированы гравитационными силами.
Галактики не распределены равномерно в наблюдаемом пространстве, а обычно объединены в гравитационно связанные группы или кластеры.
Группы галактик являются самыми маленькими по размеру и самыми распространёнными во Вселенной (их порядка 95%), включающими несколько десятков галактик. Зачастую в них доминирует одна массивная эллиптическая или спиральная галактика, которая за счёт приливных сил со временем разрушает галактики-спутники и увеличивает свою массу, поглощая их. В таких скоплениях скорости разбегания галактик друг от друга, вызванные хаббловским расширением Вселенной, слабы и доминируют случайные пекулярные скорости. Отдельная галактика может иметь скорость более 1000 км/с в случайном направлении.
Наша Галактика является одной из галактик Местной группы, доминируя в ней вместе с галактикой Андромеды. В Местной группе поперечником около 1 мегапарсека находятся более 40 галактик. Сама Местная группа является частью сверхскопления Девы, главную роль в котором играет скопление Девы, в которое наша Галактика не входит.
Разглядеть на небе невооружённым глазом можно всего лишь три галактики: туманность Андромеды (видна в северном полушарии), Большое и Малое Магеллановы Облака (видны в южном; они являются спутниками нашей Галактики).
Скоплением галактик называют объединения в несколько сотен галактик, которые могут содержать как отдельные галактики, так и группы галактик. Обычно при наблюдении в таком масштабе можно выделить несколько очень ярких сверхмассивных эллиптических галактик. Такие галактики должны непосредственно влиять на процесс образования и формирования структуры скопления.
Сверхскопление – самый большой тип объединения галактик, включает в себя тысячи галактик. Форма таких скоплений может быть различна: от цепочки, такой как цепочка Маркаряна, до стен, как великая стена Слоуна. В масштабах сверхскоплений галактики выстраиваются в нити, окружающие обширные разрежённые пустоты (войды), и образующие плоские скопления (стены).
Иллюстрация галактических нитей
Карта кластеров и войдов
Одна из нерешённых проблем в понимании строения галактик – предполагаемое наличие в них тёмной материи, проявляющей себя только в гравитационном взаимодействии. Она может составлять до 90% от общей массы галактики, а может и полностью отсутствовать, как в некоторых карликовых галактиках.
Википедия
Монография
ЕЩЁ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
1. Наша Галактика – Млечный путь
CComment