Астрономите вече знаеха за съществуването на други галактики в началото на 20-ти век. Въпреки факта, че първите от откритите галактики вече бяха известни на учените, отначало те бяха наречени мъглявини, приписвайки ги на нашата галактика - Млечния път. Учените спекулират, че тези мъглявини могат да представляват отделни звездни системи. Подобни хипотези обаче не издържаха на проверка от научния свят. Това се дължи на несъвършенството на техниката за наблюдение.
Изследване на галактиката
През 1922 г. естонският астроном Ернст Епик успява да изчисли приблизителното разстояние, което разделя Слънчевата система от мъглявината Андромеда. Данните, които астрономът е получил, са 0,6 от числата, с които сега разполагат учените – и това е дори по-точно изчисление от това на Е. Хъбъл. Самият Едуин Хъбъл през 1924 г. използва най-големия по това време телескоп. Диаметърът му е 254 см. Хъбъл прави изчисления и на разстоянието до Андромеда. Сега учените разполагат с по-точни данни, които са три пъти по-малки от тези, направени от Хъбъл - но все пак това разстояние е толкова голямо, че мъглявината не може да бъде част от нашата галактика. Така мъглявината Андромеда стана първата отделна галактика.
Купове от галактики
Като звездите, галактиките образуват групи с различни размери. Освен това това свойство се изразява в тях в много по-голяма степен, отколкото в звездите. Повечето от звездите не са част от купа, а са част от общото поле на нашата галактика. Групата галактики, която включва Млечния път (локална галактика) има 40 галактики. Това групиране е много често срещано във вселената.
Група галактики, налични за наблюдение
Познатата част от купа от галактики се нарича "Метагалактика" - може да се наблюдава с помощта на астрономически методи. Съставът на Метагалактиката включва около един милиард галактики, чието наблюдение е възможно с помощта на телескопи. Млечният път е една от звездните системи, която е част от Метагалактиката. Нашата галактика и около 1,5 дузини други галактики са част от галактическа група, наречена локална група галактики.
Възможностите за изследване на Метагалактиката се появяват главно в края на 20-ти век. Астрономите са установили, че в междугалактическото пространство има космическа и електромагнитна радиация, отделни звезди, както и междугалактически газ. Благодарение на научния напредък стана възможно да се изучават галактики от различни видове - квазари, радиогалактики.
Properties of the Metagalaxy
Понякога астрономите обичат да наричат Метагалактиката "Голямата Вселена". С усъвършенстването на технологиите и телескопите все повече и повече от него стават достъпни за наблюдение. Астрономите мислятче Млечният път и следващите 10-15 галактики са членове на един и същ галактически куп. В Метагалактиката много често се срещат купове от галактики, чийто брой варира от 10 до няколко десетки члена. Такива групи са слабо различими от астрономите на големи разстояния. Причината е, че галактиките джуджета не се виждат и обикновено има само няколко гигантски галактики в такива групи.
Според теорията на относителността на Айнщайн, големите маси могат да огъват пространството около себе си. Следователно разпоредбите на геометрията на Евклид в това пространство не са оправдани. Само в огромния мащаб на Метагалактиката може да се видят разликите между двата научни подхода – Нютонова механика и механиката на Айнщайн. Така нареченият закон за червеното отместване действа и в Метагалактиката. Това означава, че всички галактики около нас се отдалечават в различни посоки. Освен това, колкото повече се отдалечават, толкова по-голяма става скоростта им.
Видове галактики по форма
Галактическите купове могат да бъдат отворени или сферични. Те могат да включват десетки и дори хиляди различни галактики. Най-близката до нас галактика се намира в съзвездието Дева и е на 10 милиона парсека. Куповете от галактики, наречени правилни, имат сферична форма. Галактиките, които ги изграждат, са склонни да се концентрират в една точка – центъра на галактическия куп. Редовните клъстери вече имат висока плътностгалактики, но в центъра им концентрацията достига максимум. Въпреки това, редовните купове също имат различия, проявени главно в тяхната плътност и различния брой на съставните им галактики.
Галактики с най-висока плътност
Например, групата галактики Кома на Вероника се отличава с голям брой компоненти, а галактиките, които съставляват Пегас, са плътни. Особено високо е в централния район на Пегас. Тук плътността достига 2 хиляди галактики на 1 кубичен мегапарсек. Съседните галактики практически се допират една до друга и тяхната плътност е почти 40 хиляди пъти по-висока от плътността в Метагалактиката. Също така високата плътност е характерна за групите галактики в Северната корона.
Откъде дойдоха галактиките?
Засега учените не могат да дадат точен отговор на този въпрос. Въпреки това, според теорията за Големия взрив, младата вселена е била пълна с водород и хелий. От този дебел облак, под въздействието на тъмната материя (и впоследствие на гравитационните сили), първите звезди и звездни купове започнаха да се образуват.
Кога се появиха първите звезди във вселената?
Според някои астрономи звездите се появяват доста рано - още 30 милиона години след Големия взрив. Други са убедени, че тази цифра е 100 милиона години. Проучвания, използващи съвременни технологии, показват, че светилата са се образували едновременно на няколко парчета - често този брой достигал дори стотици. Това беше улеснено от гравитационните сили, които влияят на газа, който изпълни Вселената. Газовите облаци се завихрят в дискове и в тях постепенно се образуват уплътнения, след което се превръщат в звезди. В ранната Вселена първите звезди бяха наистина гигантски, защото имаха много „строителен материал“за тях.
Най-големият куп от галактики, открит от астрономите, се нарича SPT-CL J0546-5345. Масата му е почти равна на масата на 800 трилиона слънца. Учените успяха да открият гигантска галактика с помощта на астрономическия ефект Суняев-Зелдович - той се крие във факта, че температурата на микровълновата радиация пада, когато тя взаимодейства с гигантски обекти във Вселената. Този клъстер е на 7 милиарда светлинни години от нас. С други думи, астрономите го наблюдават такъв, какъвто е бил преди 7 милиарда години - и това е 6,7 милиарда години след Големия взрив.
В далечните простори на Вселената беше открит друг куп от галактики, образуващи отделна космическа система - ACT-CL J0102-4915. Астрономите са кръстили тази огромна група галактики Ел Гордо, което на испански означава "дебел". Разстоянието му до Земята е 9,7 милиарда светлинни години. Масата на тази група галактики надвишава масата на Слънцето с 3 милиона милиарда.
Косата на Вероника
Клъстерът Кома е една от най-интересните галактически групи в Метагалактиката. Съдържа около няколко хиляди галактики. Те се намират на няколкостотин милиона светлинни години от Млечния път. Мнозинствогалактиките са елипсовидни. Косата на Вероника не се отличава с ярки звезди - дори алфата, наречена Тиара, е малка. В това съзвездие може да се наблюдава куп слабо светещи звезди "Кома", което на латински означава "коса". Древногръцкият учен Ератостен нарече този клъстер „Косите на Ариадна“. Птолемей го приписва на звездния куп Лъв.
Една от най-красивите галактики в съзвездието е NGC 4565, или Иглата. От повърхността на нашата планета се вижда от ръба. Намира се на 30 милиона светлинни години от Слънцето. А диаметърът на галактиката е повече от 100 хиляди светлинни години. В Косата на Вероника има и две взаимодействащи галактики - NGC 4676, или, както още наричат тази група, "мишки". Те са отстранени от Земята на разстояние от 300 милиона светлинни години. Проучванията показват, че веднъж тези галактики са преминали една през друга. Учените предполагат, че "мишките" ще се сблъскат повече от веднъж, докато се превърнат в една галактика.
