שמות קוסמוס של גלקסיות. סיווג מודרני של גלקסיות

היקום ענק ומרתק. קשה לדמיין כמה קטן כדור הארץ לעומת תהום החלל. לפי ההנחות הזהירות ביותר של אסטרונומים, יש 100 מיליארד גלקסיות, ושביל החלב הוא רק אחת מהן. באשר לכדור הארץ, יש 17 מיליארד כוכבי לכת כאלה רק בשביל החלב... וזה לא סופר אחרים ששונים בתכלית מהכוכב שלנו. ובין הגלקסיות שנודעו למדענים כיום, ישנן כאלה יוצאות דופן מאוד.

1. מסייר 82

Messier 82 או פשוט M82 היא גלקסיה בהירה פי חמישה משביל החלב. זה נובע מהתהליך המהיר מאוד של לידתם של כוכבים צעירים בו - הם מופיעים פי 10 יותר מאשר בגלקסיה שלנו. הפלומות האדומות הבוקעות ממרכז הגלקסיה הן מימן זוהר שנפלט ממרכז M82.

2. גלקסיית החמניות

הגלקסיה הזו, הידועה באופן רשמי בשם Messier 63, זכתה לכינוי החמניות מכיוון שהיא נראית כאילו היא יצאה מציור של וינסנט ואן גוך. "עלי הכותרת" הבהירים והמפותלים שלו מורכבים מכוכבי ענק כחולים-לבנים שזה עתה נוצרו.

3. MACS J0717

MACS J0717 היא אחת הגלקסיות המוזרות ביותר שידעו מדענים. מבחינה טכנית, לא מדובר באובייקט כוכבי אחד, אלא בצביר של גלקסיות - MACS J0717 נוצר כאשר ארבע גלקסיות אחרות התנגשו. יתרה מכך, תהליך ההתנגשות נמשך כבר יותר מ-13 מיליון שנה.

4. מסייר 74

אם לסנטה קלאוס הייתה גלקסיה מועדפת, ברור שזו הייתה מסייר 74. אסטרונומים זוכרים אותה לעתים קרובות במהלך חופשת חג המולד, מכיוון שהגלקסיה דומה מאוד לזר חג המולד.

5. בייבי בום גלקסי

ממוקמת כ-12.2 מיליארד שנות אור מכדור הארץ, גלקסיית הבייבי בום התגלתה ב-2008. היא קיבלה את הכינוי שלה בגלל העובדה שכוכבים חדשים נולדים בה מהר להפליא - בערך כל שעתיים. לדוגמה, בשביל החלב, כוכב חדש מופיע בממוצע כל 36 ימים.

שביל החלב 6

גלקסיית שביל החלב שלנו (המכילה את מערכת השמש, ובהתאם, את כדור הארץ) היא אכן אחת הגלקסיות המדהימות ביותר שידעו מדענים ביקום. הוא מכיל לפחות 100 מיליארד כוכבי לכת וכ-200-400 מיליארד כוכבים, חלקם מהעתיקים ביותר ביקום הידוע.

7. IDCS 1426

הודות לצביר הגלקסיות IDCS 1426, היום אתה יכול לראות מה היקום היה צעיר בשני שליש ממה שהוא עכשיו. IDCS 1426 הוא צביר הגלקסיות המסיבי ביותר ביקום המוקדם, עם מסה של כ-500 טריליון שמשות. הליבה הכחולה הבהירה של גלקסיית גז היא תוצאה של התנגשות של גלקסיות בצביר זה.

8. אני צוויקי 18

הגלקסיה הכחולה הננסית I Zwicky 18 היא הגלקסיה הצעירה ביותר הידועה. היא רק בת 500 מיליון שנה (גיל שביל החלב הוא 12 מיליארד שנים) והיא בעצם במצב של עובר. זהו ענן ענק של מימן והליום קר.

9. NGC 6744

NGC 6744 היא גלקסיה ספירלית גדולה שהיא (לפי אסטרונומים) אחת הגלקסיות הדומות ביותר לשביל החלב שלנו. לגלקסיה, הממוקמת כ-30 מיליון שנות אור מכדור הארץ, יש ליבה מוארכת וזרועות ספירליות שזהות באופן מפתיע לשביל החלב.

10 NGC 6872

הגלקסיה, המכונה NGC 6872, היא הגלקסיה הספירלית השנייה בגודלה שהתגלתה אי פעם על ידי מדענים. נמצאו בו אזורים רבים של היווצרות כוכבים פעילים. מכיוון של-NGC 6872 כמעט ולא נותר מימן חופשי להיווצרות כוכבים, הוא "יונק" אותו מהגלקסיה השכנה IC 4970.

11. MACS J0416

נמצאה במרחק של 4.3 מיליארד שנות אור מכדור הארץ, גלקסיית MACS J0416 נראית יותר כמו סוג של מופע אור בדיסקוטק מפואר. למעשה, מאחורי הצבעים הסגולים והוורודים העזים מסתתר אירוע בעל פרופורציות עצומות - התנגשות של שני צבירי גלקסיות.

12. M60 ו-NGC 4647 - זוג גלקטי

למרות שכוחות הכבידה מושכים את רוב הגלקסיות זו לזו, אין עדות לכך שזה קורה למסייר 60 ול-NGC 4647 השכנות. אין גם עדות לכך שהן מתרחקות זו מזו. כמו זוג שחיים יחד במשך זמן רב, שתי הגלקסיות הללו דוהרות זו לצד זו בחלל קר וחשוך.

13. מסייר 81

ממוקמת ליד מסייר 25, מסייה 81 היא גלקסיה ספירלית עם חור שחור סופר מסיבי במרכזה, עם מסה פי 70 מיליון מזו של השמש. M81 הוא ביתם של הרבה כוכבים כחולים קצרי מועד אך חמים מאוד. האינטראקציה הגרביטציונית עם M82 הובילה לפלומות של גז מימן שנמתחות בין שתי הגלקסיות.

לפני כ-600 מיליון שנה, הגלקסיות NGC 4038 ו-NGC 4039 התרסקו זו בזו, והחלו להחליף באופן מסיבי כוכבים וחומר גלקטי. בגלל המראה שלהן, הגלקסיות האלה נקראות אנטנות.

15. גלקסי סומבררו

גלקסיית הסומבררו היא אחת הפופולריות ביותר בקרב אסטרונומים חובבים. הוא קיבל את שמו מהעובדה שבזכות הליבה הבהירה והבליטה המרכזית הגדולה שלו, הוא נראה כמו כיסוי הראש הזה.

16.2MASX J16270254+4328340

הגלקסיה המטושטשת הזו בכל התמונות מוכרת בשם המסובך למדי 2MASX J16270254 + 4328340. כתוצאה ממיזוג שתי הגלקסיות, נוצר "ערפל דק המורכב ממיליוני כוכבים". "ערפל" זה נחשב להתפוגג לאט עם תום תוחלת החיים של הגלקסיה.

17. NGC 5793

לא מוזר מדי (אם כי יפה מאוד) במבט ראשון, הגלקסיה הספירלית NGC 5793 ידועה יותר בזכות התופעה הנדירה שלה: מאסרים. אנשים מכירים לייזרים שפולטים אור באזור הנראה של הספקטרום, אך מעטים יודעים על מאסרים שפולטים אור בתחום המיקרוגל.

18. גלקסיית המשולש

תמונה זו מציגה את הערפילית NGC 604, הממוקמת באחת הזרועות הספירליות של הגלקסיה מסייר 33. יותר מ-200 כוכבים חמים מאוד מחממים את המימן המיונן בערפילית זו, מה שגורם לו להאיר.

19. NGC 2685

NGC 2685, המכונה לעתים גם גלקסיה ספירלית, שוכנת בקבוצת הכוכבים אורסה גדולה. אחת מגלקסיות הטבעת הקוטבית הראשונות שנמצאו, ל-NGC 2685 יש טבעת חיצונית של גז וכוכבים המקיפים את הקטבים של הגלקסיה, מה שהופך אותה לאחת הגלקסיות הנדירות ביותר. מדענים עדיין לא יודעים מה גורם לטבעות הקוטב הללו להיווצר.

20. מסייר 94

מסייר 94 נראה כמו הוריקן נורא שהוסר ממסלול על פני כדור הארץ. גלקסיה זו מוקפת בטבעות כחולות בהירות של כוכבים היוצרים באופן פעיל.

21. אשכול פנדורה

גלקסיה זו, הידועה באופן רשמי בשם Abell 2744, זכתה לכינוי צביר פנדורה בשל מספר תופעות מוזרות הנובעות מהתנגשות של מספר צבירי גלקסיות קטנים יותר. זה כאוס אמיתי.

22. NGC 5408

מה שנראה יותר כמו עוגת יום הולדת צבעונית בתמונות היא גלקסיה לא סדירה בקבוצת הכוכבים קנטאורוס. זה בולט בעובדה שהוא פולט קרני רנטגן חזקות במיוחד.

23. ג'קוזי גלקסי

גלקסיית המערבולת, המכונה רשמית M51a או NGC 5194, גדולה מספיק וקרובה מספיק לשביל החלב כדי להיראות בשמי הלילה אפילו עם משקפת. זו הייתה הגלקסיה הספירלית הראשונה שסווגה והיא מעניינת במיוחד מדענים בשל האינטראקציה שלה עם הגלקסיה הננסית NGC 5195.

24. SDSS J1038+4849

צביר הגלקסיות SDSS J1038+4849 הוא אחד מהצבירים האטרקטיביים ביותר שנמצאו אי פעם על ידי אסטרונומים. זה נראה כמו סמיילי אמיתי בחלל. העיניים והאף הם גלקסיות, והקו המעוקל של ה"פה" נובע מהשפעות של עדשת כבידה.

25. NGC3314a ו-NGC3314b

למרות ששתי הגלקסיות הללו נראות כאילו הן מתנגשות, זוהי למעשה אשליה אופטית. יש ביניהם עשרות מיליוני שנות אור.

השמים זרועי הכוכבים משכו את עיניהם של אנשים מאז ימי קדם. מיטב המוחות של כל העמים ניסו להבין את מקומנו ביקום, לדמיין ולהצדיק את המבנה שלו. ההתקדמות המדעית אפשרה לעבור בחקר מרחבי החלל העצומים ממבנים רומנטיים ודתיים לתיאוריות מאומתות לוגית המבוססות על חומרים עובדתיים רבים. כעת לכל תלמיד בית ספר יש מושג איך נראית הגלקסיה שלנו על פי המחקר האחרון, מי, למה ומתי נתן לה שם פיוטי שכזה ומה העתיד שלה לכאורה.

מקור השם

הביטוי "גלקסיית שביל החלב" הוא למעשה טאוטולוגיה. Galactikos בתרגום גס מיוונית עתיקה פירושו "חלב". אז קראו תושבי הפלופונסוס לצביר הכוכבים בשמי הלילה, וייחסו את מקורו להרה מהירת המזג: האלה לא רצתה להאכיל את הרקולס, בנו הבלתי חוקי של זאוס, והתיזה את חלב האם שלה בכעס. נופל ויצר מסלול כוכב, הנראה בלילות בהירים. מאות שנים מאוחר יותר, מדענים גילו שהמאורות שנצפו הם רק חלק לא משמעותי מגרמי השמיים הקיימים. הם העניקו את השם של הגלקסיה או מערכת שביל החלב לחלל היקום, שבו נמצא גם כוכב הלכת שלנו. לאחר שאישר את ההנחה בדבר קיומן של תצורות דומות אחרות בחלל, המונח הראשון הפך עבורם לאוניברסלי.

מבט מבפנים

ידע מדעי על המבנה של חלק היקום, כולל מערכת השמש, לקח מעט מהיוונים הקדמונים. ההבנה של איך נראית הגלקסיה שלנו התפתחה מהיקום הכדורי של אריסטו לתיאוריות מודרניות, שבהן יש מקום לחורים שחורים ולחומר אפל.

העובדה שכדור הארץ הוא מרכיב של מערכת שביל החלב מטילה הגבלות מסוימות על אלה שמנסים להבין איזו צורה יש לגלקסיה שלנו. תשובה חד משמעית לשאלה זו מחייבת מבט מהצד, ובמרחק רב ממושא ההתבוננות. כעת נשללת מהמדע הזדמנות כזו. מעין תחליף למתבונן מבחוץ הוא איסוף נתונים על מבנה הגלקסיה והמתאם שלהם עם הפרמטרים של מערכות חלל אחרות הזמינות למחקר.

המידע שנאסף מאפשר לנו לומר בביטחון שלגלקסיה שלנו יש צורה של דיסק עם עיבוי (בליטה) באמצע וזרועות ספירליות מתפצלות מהמרכז. האחרונים מכילים את הכוכבים הבהירים ביותר במערכת. קוטר הדיסק הוא מעל 100,000 שנות אור.

מִבְנֶה

מרכז הגלקסיה מוסתר על ידי אבק בין כוכבי, מה שמקשה על חקר המערכת. השיטות של אסטרונומיה רדיו עוזרות להתמודד עם הבעיה. גלים באורך מסוים מתגברים בקלות על כל מכשול ומאפשרים לך לקבל תמונה רצויה כזו. לגלקסיה שלנו, על פי הנתונים שהתקבלו, יש מבנה לא הומוגני.

ניתן להבחין באופן מותנה בשני אלמנטים המחוברים זה לזה: ההילה והדיסק עצמו. לתת המערכת הראשונה יש את המאפיינים הבאים:

• בצורתו הוא כדור;

• מרכזו נחשב לבליטה;
• הריכוז הגבוה ביותר של כוכבים בהילה אופייני לחלק האמצעי שלה, כאשר מתקרבים לקצוות, הצפיפות פוחתת מאוד;
• הסיבוב של אזור זה של הגלקסיה איטי למדי;
• ההילה מכילה בעיקר כוכבים ישנים בעלי מסות קטנות יחסית;
• חלל משמעותי של תת המערכת מלא בחומר אפל.

הדיסק הגלקטי מבחינת צפיפות הכוכבים עולה בהרבה על ההילה. בשרוולים יש צעירים ואפילו רק מתעוררים

מרכז וליבה

"הלב" של שביל החלב נמצא ב- מבלי ללמוד אותו, קשה להבין עד הסוף מהי הגלקסיה שלנו. השם "הליבה" בכתבים מדעיים מתייחס רק לאזור המרכז רק בקוטר כמה פרסקים, או כולל את הבליטה וטבעת הגז, הנחשבת למקום הולדתם של כוכבים. בהמשך, ייעשה שימוש בגרסה הראשונה של המונח.

האור הנראה נאבק לחדור למרכז שביל החלב כשהוא מתנגש בהרבה אבק קוסמי שמסתיר איך נראית הגלקסיה שלנו. תמונות ותמונות שצולמו בטווח האינפרא אדום מרחיבים מאוד את הידע של אסטרונומים על הגרעין.

נתונים על תכונות הקרינה בחלק המרכזי של הגלקסיה הובילו את המדענים לרעיון שיש חור שחור בליבת הגרעין. המסה שלו היא יותר מפי 2.5 מיליון מהמסה של השמש. סביב חפץ זה, על פי החוקרים, מסתובב חור שחור אחר, אך פחות מרשים בפרמטרים שלו. ידע מודרני על תכונות המבנה של הקוסמוס מצביע על כך שעצמים כאלה ממוקמים בחלק המרכזי של רוב הגלקסיות.

אור וחושך

ההשפעה המשותפת של חורים שחורים על תנועת הכוכבים עושה התאמות משלה למראה הגלקסיה שלנו: היא מובילה לשינויים ספציפיים במסלולים שאינם אופייניים לגופים קוסמיים, למשל, ליד מערכת השמש. חקר המסלולים הללו והיחס בין מהירויות התנועה למרחק ממרכז הגלקסיה היוו את הבסיס לתיאוריה המתפתחת כעת באופן פעיל של החומר האפל. טבעו עדיין אפוף מסתורין. נוכחותו של חומר אפל, המהווה ככל הנראה את הרוב המכריע של כל החומר ביקום, נרשמת רק על ידי השפעת כוח המשיכה על מסלולים.

אם נפזר את כל האבק הקוסמי שהליבה מסתירה מאיתנו, נפתחת תמונה בולטת. למרות ריכוז החומר האפל, חלק זה של היקום מלא באור הנפלט ממספר עצום של כוכבים. יש מאות מונים יותר מהם ליחידת מרחב מאשר ליד השמש. כעשרה מיליארד מהם יוצרים סרגל גלקטי, הנקרא גם סרגל, בעל צורה יוצאת דופן.

אגוז חלל

חקר מרכז המערכת בטווח אורך הגל הארוך אפשר לקבל תמונת אינפרא אדום מפורטת. לגלקסיה שלנו, כפי שהתברר, בליבה יש מבנה הדומה לבוטן בקליפה. ה"אגוז" הזה הוא המגשר, הכולל יותר מ-20 מיליון ענקים אדומים (כוכבים בהירים, אבל פחות לוהטים).

זרועות ספירליות של שביל החלב מתפצלות מקצות הבר.

העבודה הקשורה לגילוי של "בוטן" במרכז מערכת כוכבים לא רק שפכה אור על מהי הגלקסיה שלנו מבחינת מבנה, אלא גם עזרה להבין כיצד היא התפתחה. בתחילה, במרחב החלל היה דיסק רגיל, שבו נוצר מגשר עם הזמן. בהשפעת תהליכים פנימיים, הבר שינה את צורתו והחל להיראות כמו אגוז.

הבית שלנו על מפת החלל

פעילות אקטיבית מתרחשת הן בבר והן בזרועות הספירליות שיש לגלקסיה שלנו. הם נקראו על שם קבוצות הכוכבים שבהן התגלו ענפי הענפים: זרועותיהם של פרסאוס, ציגנוס, קנטאורוס, קשת ואוריון. ליד האחרון (במרחק של לפחות 28 אלף שנות אור מהליבה) נמצאת מערכת השמש. לאזור זה יש מאפיינים מסוימים, לפי מומחים, שאיפשרו את הופעת החיים על פני כדור הארץ.

הגלקסיה ומערכת השמש שלנו מסתובבות איתה. דפוסי התנועה של הרכיבים הבודדים אינם תואמים במקרה זה. כוכבים הם לפעמים חלק מהענפים הספירליים, ואז מופרדים מהם. רק המאורות השוכנים על גבול מעגל הקורוטציה אינם עושים "מסעות" כאלה. אלה כוללים את השמש, מוגנת מפני התהליכים העוצמתיים המתרחשים ללא הרף בזרועות. אפילו תזוזה קלה תבטל את כל היתרונות האחרים להתפתחות של אורגניזמים על הפלנטה שלנו.

שמיים ביהלומים

השמש היא רק אחד מני רבים דומים שממלאים את הגלקסיה שלנו. כוכבים, בודדים או מקובצים, מסתכמים ביותר מ-400 מיליארד לפי הנתונים העדכניים ביותר. הפרוקסימה קנטאורי הקרובה ביותר אלינו היא חלק ממערכת של שלושה כוכבים, יחד עם אלפא קנטאורי A ואלפא קנטאורי B המרוחקות מעט יותר. שמי הלילה, סיריוס A, ממוקמים באור שלהם, על פי מקורות שונים, עולה על השמש פי 17-23. סיריוס גם לא לבד, הוא מלווה בלוויין הנושא שם דומה, אבל שכותרתו B.

ילדים מתחילים לעתים קרובות להכיר כיצד נראית הגלקסיה שלנו על ידי חיפוש בשמים אחר כוכב הצפון או אלפא אורסה מינור. הוא חייב את הפופולריות שלו למיקומו מעל הקוטב הצפוני של כדור הארץ. במונחים של זוהר, פולאריס עולה באופן משמעותי על סיריוס (כמעט פי אלפיים בהיר מהשמש), אך הוא אינו יכול לערער על זכויותיו של אלפא קאניס מייג'ור לתואר הבהיר ביותר בשל מרחקו מכדור הארץ (מוערך בין 300 ל-465 שנות אור ).

סוגי גופי תאורה

כוכבים שונים לא רק בבהירות ובמרחק מהצופה. לכל אחד מוקצה ערך מסוים (הפרמטר המתאים של השמש נלקח כיחידה), מידת חימום פני השטח, צבע.

הגדלים המרשימים ביותר הם supergiants. לכוכבי ניוטרונים יש את הריכוז הגבוה ביותר של חומר ליחידת נפח. מאפיין הצבע קשור קשר בל יינתק עם הטמפרטורה:

• האדומים הם הקרים ביותר;
• חימום פני השטח ל-6,000º, כמו זה של השמש, גורם לגוון צהוב;
• לתאורה לבנים וכחולים יש טמפרטורה של יותר מ-10,000º.

הוא יכול להשתנות ולהגיע למקסימום זמן קצר לפני קריסתו. פיצוצי סופרנובה תורמים תרומה עצומה להבנת איך נראית הגלקסיה שלנו. הצילומים של התהליך הזה שצולמו בטלסקופים הם מדהימים.
הנתונים שנאספו על בסיסם עזרו לשחזר את התהליך שהוביל להתלקחות ולחזות את גורלם של מספר גופים קוסמיים.

עתיד שביל החלב

הגלקסיה שלנו וגלקסיות אחרות נמצאות כל הזמן בתנועה ובאינטראקציה. אסטרונומים גילו ששביל החלב בלע שוב ושוב את שכניו. תהליכים דומים צפויים בעתיד. עם הזמן, הוא יכלול את הענן המגלן ומספר מערכות ננסיות. האירוע המרשים ביותר צפוי בעוד 3-5 מיליארד שנים. זו תהיה התנגשות עם השכן היחיד הנראה מכדור הארץ בעין בלתי מזוינת. כתוצאה מכך, שביל החלב יהפוך לגלקסיה אליפטית.

מרחבי החלל האינסופיים מדהימים. קשה להדיוט להבין את גודלו של לא רק שביל החלב או היקום כולו, אלא אפילו כדור הארץ. עם זאת, הודות להישגי המדע, אנו יכולים לדמיין לפחות איזה חלק מהעולם הגרנדיוזי אנחנו.

החלל החיצון סביבנו אינו רק כוכבים בודדים, כוכבי לכת, אסטרואידים ושביטים הנוצצים בשמי הלילה. הקוסמוס הוא מערכת ענקית שבה הכל נמצא באינטראקציה הדוקה זה עם זה. כוכבי לכת מתקבצים סביב כוכבים, אשר בתורם יוצרים צבירים או ערפיליות. תצורות אלה יכולות להיות מיוצגות על ידי מאורות בודדים, או שהן יכולות למנות מאות, אלפי כוכבים, ויוצרות כבר תצורות אוניברסליות בקנה מידה גדול יותר - גלקסיות. ארצנו זרועת הכוכבים, גלקסיית שביל החלב, היא רק חלק קטן מהיקום העצום, שבו קיימות גם גלקסיות אחרות.

היקום כל הזמן בתנועה. כל עצם בחלל הוא חלק מגלקסיה מסוימת. בעקבות הכוכבים נעות גם גלקסיות שלכל אחת מהן גודל משלה, מקום מסוים במערכת האוניברסלית הצפופה ומסלול תנועה משלה.

מהו המבנה האמיתי של היקום?

במשך זמן רב, הרעיונות המדעיים של האנושות על החלל נבנו סביב כוכבי הלכת של מערכת השמש, כוכבים וחורים שחורים המאכלסים את בית הכוכבים שלנו - גלקסיית שביל החלב. כל עצם גלקטי אחר שזוהה בחלל בעזרת טלסקופים הוכנס אוטומטית למבנה החלל הגלקטי שלנו. לפיכך, לא היה מושג ששביל החלב אינו התצורה האוניברסלית היחידה.

יכולות טכניות מוגבלות לא אפשרו להסתכל הלאה, מעבר לשביל החלב, שם, על פי הדעה הקיימת, מתחילה הריקנות. רק בשנת 1920 הצליח האסטרופיזיקאי האמריקני אדווין האבל למצוא ראיות לכך שהיקום גדול בהרבה ושיחד עם הגלקסיה שלנו בעולם העצום וחסר הגבולות הזה קיימות גלקסיות אחרות, גדולות וקטנות. אין גבול אמיתי של היקום. כמה עצמים ממוקמים די קרוב אלינו, רק כמה מיליוני שנות אור מכדור הארץ. אחרים, להיפך, ממוקמים בפינה הרחוקה של היקום, ונשארים מחוץ לאזור הראות.

כמעט מאה שנים חלפו ומספר הגלקסיות כיום כבר מוערך במאות אלפים. על רקע זה, שביל החלב שלנו נראה בכלל לא כל כך ענק, אם לא די זעיר. כיום כבר התגלו גלקסיות, שמידותיהן קשות אפילו לניתוח מתמטי. לדוגמה, הגלקסיה הגדולה ביותר ביקום, IC 1101, היא בקוטר של 6 מיליון שנות אור ומכילה למעלה מ-100 טריליון כוכבים. מפלצת גלקטית זו ממוקמת במרחק של יותר ממיליארד שנות אור מהכוכב שלנו.

המבנה של תצורה ענקית כזו, שהיא היקום בקנה מידה עולמי, מיוצג על ידי ריקנות ותצורות בין-כוכביות - סיבים. האחרונים, בתורם, מחולקים לצבירי-על, צבירים בין-גלקטיים וקבוצות גלקטיות. החוליה הקטנה ביותר במנגנון הענק הזה היא הגלקסיה, המיוצגת על ידי צבירי כוכבים רבים - זרועות וערפיליות גזים. ההנחה היא שהיקום מתרחב כל הזמן, ובכך מאלץ את הגלקסיות לנוע במהירות רבה בכיוון ממרכז היקום לפריפריה.

אם נדמיין שאנו צופים בקוסמוס מגלקסיית שביל החלב שלנו, הממוקמת לכאורה במרכז היקום, אז לדגם בקנה מידה גדול של מבנה היקום יהיה הצורה הבאה.

חומר אפל – זה גם ריקנות, צבירי-על, צבירי גלקסיות וערפיליות – כל אלו הן ההשלכות של המפץ הגדול, שיזם את היווצרותו של היקום. במהלך מיליארד שנים, המבנה שלו עובר טרנספורמציה, צורת הגלקסיות משתנה, כאשר כמה כוכבים נעלמים, נספגים בחורים שחורים, בעוד שאחרים, להיפך, הופכים לסופרנובות, והופכים לעצמים גלקטיים חדשים. לפני מיליארדי שנים, סידור הגלקסיות היה שונה לחלוטין ממה שאנו רואים כעת. כך או אחרת, על רקע תהליכים אסטרופיזיים קבועים המתרחשים בחלל, אנו יכולים להסיק מסקנות מסוימות שליקום שלנו אין מבנה קבוע. כל אובייקטי החלל נמצאים בתנועה מתמדת, משנים את מיקומם, גודלם וגילם.

עד היום, הודות לטלסקופ האבל, ניתן היה לאתר את הגלקסיות הקרובות אלינו ביותר, לקבוע את גודלן ולקבוע את מיקומו של עולמנו היחסי. באמצעות מאמציהם של אסטרונומים, מתמטיקאים ואסטרופיזיקאים, הורכבה מפת היקום. גלקסיות בודדות זוהו, אולם על פי רוב, עצמים אוניברסליים גדולים כאלה מקובצים בכמה עשרות בקבוצה. הגודל הממוצע של גלקסיות בקבוצה כזו הוא 1-3 מיליון שנות אור. לקבוצה שאליה שייך שביל החלב שלנו יש 40 גלקסיות. בנוסף לקבוצות בחלל הבין-גלקטי, יש מספר עצום של גלקסיות ננסיות. ככלל, תצורות כאלה הן לוויינים של גלקסיות גדולות יותר, כמו שביל החלב שלנו, משולש או אנדרומדה.

עד לאחרונה, הגלקסיה הננסית סג 2, הממוקמת במרחק של 35 קילופרסק מהכוכב שלנו, נחשבה לגלקסיה הקטנה ביותר ביקום. עם זאת, בשנת 2018, אסטרופיזיקאים יפנים גילו גלקסיה קטנה עוד יותר - בתולה I, שהיא לוויין של שביל החלב וממוקמת במרחק של 280 אלף שנות אור מכדור הארץ. עם זאת, מדענים מאמינים שזה לא הגבול. יש סבירות גבוהה שיש גלקסיות בגדלים הרבה יותר צנועים.

קבוצות של גלקסיות עוקבות אחריהם צבירים, אזורים בחלל החיצון שבהם יש עד מאות גלקסיות מסוגים, צורות וגדלים שונים. ההצטברויות אדירות. ככלל, הקוטר של תצורה אוניברסלית כזו הוא כמה מגה-פארסקים.

מאפיין ייחודי של מבנה היקום הוא השונות החלשה שלו. למרות המהירות העצומה שבה נעות הגלקסיות ביקום, כולן נשארות בצביר אחד. כאן פועל העיקרון של שמירה על מיקומם של חלקיקים בחלל, המושפע מחומר אפל, שנוצר כתוצאה מהמפץ הגדול. ההנחה היא שבהשפעת החללים הללו המלאים בחומר אפל, צבירים וקבוצות של גלקסיות ממשיכים לנוע באותו כיוון במשך מיליארדי שנים, צמודים זה לזה.

התצורות הגדולות ביותר ביקום הן צבירי-על גלקטיים המאחדים קבוצות של גלקסיות. צביר העל המפורסם ביותר הוא החומה הגדולה של הליצן, עצם בקנה מידה קוסמי הנמתח לאורך של 500 מיליון שנות אור. עוביו של צביר העל הזה הוא 15 מיליון שנות אור.

בתנאים הנוכחיים, חלליות וטכנולוגיה לא מאפשרות לנו לראות את היקום בכל עומקו. אנחנו יכולים לזהות רק אשכולות-על, אשכולות וקבוצות. בנוסף, לקוסמוס שלנו יש חללים ענקיים, בועות חומר אפל.

שלבים לחקור את היקום

המפה המודרנית של היקום מאפשרת לנו לא רק לקבוע את מיקומנו בחלל. כיום, הודות לזמינותם של טלסקופי רדיו רבי עוצמה והיכולות הטכניות של טלסקופ האבל, הצליח האדם לא רק לחשב בערך את מספר הגלקסיות ביקום, אלא גם לקבוע את סוגיהן וזניהן. עוד בשנת 1845, האסטרונום הבריטי ויליאם פרסונס, באמצעות טלסקופ כדי לחקור ענני גז, הצליח לחשוף את האופי הספירלי של המבנה של עצמים גלקטיים, תוך התמקדות בעובדה שבאזורים שונים הבהירות של צבירי כוכבים יכולה להיות גדולה או קטנה יותר.

לפני מאה שנים נחשבה שביל החלב לגלקסיה הידועה היחידה, אם כי קיומם של עצמים בין-גלקטיים אחרים הוכח מתמטית. חצר החלל שלנו קיבלה את שמה בימי קדם. אסטרונומים עתיקים, שהתבוננו באינספור הכוכבים בשמי הלילה, הבחינו בתכונה אופיינית של סידורם. צביר הכוכבים העיקרי היה מרוכז לאורך קו דמיוני, המזכיר נתיב של חלב מותז. גלקסיית שביל החלב, גרמי השמים של גלקסיית אנדרומדה ידועה אחרת הם העצמים האוניברסליים הראשונים שמהם החל חקר החלל החיצון.

שביל החלב שלנו מכיל את הסט השלם של כל העצמים הגלקטיים שצריכה להיות לגלקסיה רגילה. יש כאן צבירים וקבוצות של כוכבים, שמספרם הכולל הוא בערך 250-400 מיליארד. יש ענני גז היוצרים זרועות בגלקסיה שלנו, יש חורים שחורים ומערכות שמש דומות לשלנו.

יחד עם זאת, שביל החלב, כמו אנדרומדה עם המשולש, הוא רק חלק קטן מהיקום, שהוא חלק מהקבוצה המקומית של צביר העל הנקרא בתולה. לגלקסיה שלנו יש צורה של ספירלה, שבה עיקר צבירי הכוכבים, ענני הגז וחפצי חלל אחרים נעים סביב המרכז. קוטר הספירלה החיצונית הוא 100 אלף שנות אור. שביל החלב אינו גלקסיה גדולה בסטנדרטים קוסמיים, שמסתה היא 4.8x1011 Mʘ. השמש שלנו ממוקמת גם באחת מזרועותיו של אוריון סיגנוס. המרחק מהכוכב שלנו למרכז שביל החלב הוא 26,000 ± 1,400 sv. שנים.

במשך זמן רב האמינו שאחד הפופולריים ביותר בקרב אסטרונומים, ערפילית אנדרומדה היא חלק מהגלקסיה שלנו. מחקרים שלאחר מכן על חלק זה של הקוסמוס סיפקו ראיות בלתי ניתנות להפרכה לכך שאנדרומדה היא גלקסיה עצמאית, וגדולה בהרבה משביל החלב. תמונות טלסקופ הראו שלאנדרומדה יש ​​ליבה משלה. יש גם צבירי כוכבים ויש ערפיליות הנעות בספירלה. בכל פעם, אסטרונומים ניסו להסתכל עמוק יותר ויותר לתוך היקום, ולחקור אזורים עצומים בחלל החיצון. מספר הכוכבים בענק האוניברסלי הזה מוערך ב-1 טריליון.

באמצעות מאמציו של אדווין האבל, ניתן היה לקבוע את המרחק המשוער לאנדרומדה, שבשום אופן לא יכול להיות חלק מהגלקסיה שלנו. זו הייתה הגלקסיה הראשונה שזכתה לבדיקה מדוקדקת כל כך. השנים הבאות הביאו תגליות חדשות בתחום המחקר של החלל הבין-גלקטי. למד בקפידה יותר את החלק הזה בגלקסיית שביל החלב, שהיא מערכת השמש שלנו. מאז אמצע המאה ה-20, התברר כי בנוסף לשביל החלב שלנו ולאנדרומדה הידועה, יש עוד מספר עצום של תצורות בקנה מידה אוניברסלי בחלל. עם זאת, למען הסדר היה צורך לייעל את החלל החיצון. אם כוכבים, כוכבי לכת וחפצי חלל אחרים היו ניתנים לסיווג, אז המצב עם גלקסיות היה מסובך יותר. השפיעו הממדים העצומים של האזורים הנחקרים בחלל החיצון, אשר לא רק היה קשה לחקור חזותית, אלא גם להעריך ברמת הטבע האנושי.

סוגי גלקסיות בהתאם לסיווג המקובל

האבל היה הראשון שעשה צעד כזה, ועשה ניסיון ב-1962 לסווג את הגלקסיות הידועות באותה תקופה בצורה הגיונית. הסיווג בוצע על בסיס צורת האובייקטים הנחקרים. כתוצאה מכך, האבל הצליח לסדר את כל הגלקסיות לארבע קבוצות:

• הסוג הנפוץ ביותר הם גלקסיות ספירליות;
• ואחריהן גלקסיות ספירליות אליפטיות;
• עם גלקסיית סרגל (בר);
• גלקסיות לא נכונות.

יש לציין ששביל החלב שלנו שייך לגלקסיות ספירליות טיפוסיות, אבל יש "אבל" אחד. לאחרונה נחשפה נוכחותו של בר, הנמצא בחלק המרכזי של המבנה. במילים אחרות, הגלקסיה שלנו אינה מקורה מהליבה הגלקטית, אלא זורמת מהגשר.

באופן מסורתי, גלקסיה ספירלית נראית כמו דיסק בעלת צורה ספירלית שטוחה, שבה יש תמיד מרכז בהיר - גרעין הגלקסיה. ישנן הכי הרבה גלקסיות כאלה ביקום והן מסומנות באות הלטינית S. בנוסף, יש חלוקה של גלקסיות ספירליות לארבע תת-קבוצות - So, Sa, Sb ו-Sc. אותיות קטנות מצביעות על נוכחות של ליבה בהירה, היעדר זרועות, או להיפך, נוכחות של זרועות צפופות המכסות את החלק המרכזי של הגלקסיה. בזרועות כאלה מצויים צבירי כוכבים, קבוצות כוכבים, הכוללים את מערכת השמש שלנו, וחפצי חלל אחרים.

המאפיין העיקרי של סוג זה הוא הסיבוב האיטי סביב המרכז. שביל החלב עושה מהפכה שלמה סביב מרכזו ב-250 מיליון שנה. הספירלות הקרובות יותר למרכז מורכבות בעיקר מצבירי כוכבים ישנים. מרכז הגלקסיה שלנו הוא חור שחור, שסביבו מתרחשת כל התנועה העיקרית. אורכו של השביל, לפי הערכות מודרניות, הוא 1.5-25 אלף שנות אור לכיוון המרכז. במהלך קיומן, גלקסיות ספירליות יכולות להתמזג עם תצורות יקום אחרות בגדלים קטנים יותר. עדות להתנגשויות כאלה בתקופות קודמות היא נוכחות של הילות כוכבים והילות צביר. תיאוריה כזו עומדת בבסיס התיאוריה של היווצרות גלקסיות ספירליות, שהיו תוצאה של התנגשות של שתי גלקסיות הממוקמות בשכונה. ההתנגשות לא יכלה לעבור ללא עקבות, מה שנותן דחף סיבובי כללי למבנה החדש. לצד הגלקסיה הספירלית נמצאת גלקסיה ננסית, אחת, שתיים או כמה בבת אחת, שהם לוויינים בעלי מבנה גדול יותר.

קרובים במבנה ובהרכב לגלקסיות ספירליות הן גלקסיות ספירליות אליפטיות. אלה הם העצמים האוניברסליים הגדולים ביותר, הכוללים מספר רב של צבירי-על, צבירים וקבוצות כוכבים. בגלקסיות הגדולות ביותר, מספר הכוכבים עולה על עשרות טריליונים. ההבדל העיקרי בין תצורות כאלה הוא צורה שנמתחה חזק בחלל. ספירלות מסודרות בצורה של אליפסה. הגלקסיה הספירלית האליפטית M87 היא מהגדולות ביקום.

גלקסיות מסורגות הן הרבה יותר נדירות. הם מהווים כמחצית מכל הגלקסיות הספירליות. בניגוד לתצורות ספירלות, בגלקסיות כאלה ההתחלה נלקחת מגשר, הנקרא סרגל, הנובע משני הכוכבים הבהירים ביותר הנמצאים במרכז. דוגמה בולטת להיווצרות כזו היא שביל החלב שלנו וגלקסיית הענן המגלן הגדול. בעבר, היווצרות זו יוחסה לגלקסיות לא סדירות. מראה הגשר הוא כיום אחד מתחומי המחקר העיקריים באסטרופיזיקה המודרנית. לפי גרסה אחת, חור שחור סמוך יונק וסופג גז מכוכבים סמוכים.

הגלקסיות היפות ביותר ביקום הן גלקסיות ספירליות ולא סדירות. אחת היפות ביותר היא גלקסיית המערבולת, הממוקמת בקבוצת הכוכבים השמימית Canis Hounds. במקרה זה, מרכז הגלקסיה והספירלות המסתובבות באותו כיוון נראים בבירור. גלקסיות לא סדירות הן צבירי-על של כוכבים הממוקמים באופן אקראי שאין להם מבנה ברור. דוגמה בולטת להיווצרות כזו היא הגלקסיה שמספרה NGC 4038, הממוקמת בקבוצת הכוכבים עורב. כאן, יחד עם ענני גז ענקיים וערפיליות, אפשר לראות חוסר סדר מוחלט במיקומם של עצמים בחלל.

מסקנות

אתה יכול ללמוד את היקום בלי סוף. בכל פעם, עם הופעת אמצעים טכניים חדשים, אדם פותח את צעיף החלל. גלקסיות הן האובייקטים הכי לא מובנים בחלל החיצון עבור המוח האנושי, הן מנקודת מבט פסיכולוגית והן בהסתכלות לאחור על המדע.

אם יש לכם שאלות - השאירו אותן בתגובות מתחת למאמר. אנחנו או המבקרים שלנו נשמח לענות להם.

מי שמבין מעט ביקום יודע היטב שהקוסמוס נמצא בתנועה מתמדת. היקום מתרחב בכל שנייה, הולך וגדל. דבר נוסף הוא שבסקאלה של התפיסה האנושית של העולם, די קשה להבין את הממדים של המתרחש ולדמיין את מבנה היקום. בנוסף לגלקסיה שלנו, בה נמצאת השמש ואנו, ישנן עשרות, מאות גלקסיות אחרות. איש אינו יודע את המספר המדויק של עולמות רחוקים. כמה גלקסיות ביקום אפשר לדעת בערך רק על ידי יצירת מודל מתמטי של הקוסמוס.

לכן, בהתחשב בגודלו של היקום, אפשר בקלות להניח את הרעיון שבתוך תריסר, מאה מיליארד שנות אור מכדור הארץ, ישנם עולמות דומים לשלנו.

החלל והעולמות המקיפים אותנו

הגלקסיה שלנו, שקיבלה את השם היפה "שביל החלב", לפני כמה מאות שנים, לפי מדענים רבים, הייתה מרכז היקום. למעשה, התברר שזהו רק חלק מהיקום, ויש עוד גלקסיות מסוגים וגדלים שונים, גדולים וקטנים, חלקן רחוקות יותר, אחרות קרובות יותר.

במרחב, כל האובייקטים קשורים זה בזה, נעים בסדר מסוים ותופסים מקום ייעודי. כוכבי לכת המוכרים לנו, כוכבים ידועים, חורים שחורים ומערכת השמש שלנו עצמה ממוקמים בגלקסיית שביל החלב. השם אינו מקרי. אפילו אסטרונומים קדומים שצפו בשמי הלילה השוו את החלל סביבנו עם שביל חלב, שבו אלפי כוכבים נראים כמו טיפות חלב. גלקסיית שביל החלב, העצמים הגלקטיים השמימיים שנמצאים בשדה הראייה שלנו, מרכיבים את החלל הקרוב ביותר. מה שיכול להיות מעבר לנראות של טלסקופים נודע רק במאה ה-20.

גילויים שלאחר מכן, שהגדילו את הקוסמוס שלנו לגודל המטגלקסיה, הניעו את המדענים לתיאוריית המפץ הגדול. אסון גרנדיוזי התרחש לפני כמעט 15 מיליארד שנה ושימשה דחף לתחילת תהליכי היווצרות היקום. שלב אחד של החומר הוחלף באחר. מעננים צפופים של מימן והליום החלו להיווצר היסודות הראשונים של היקום - פרוטוגלקסיות המורכבות מכוכבים. כל זה קרה בעבר הרחוק. אורם של גופים שמימיים רבים, שאנו יכולים לצפות בהם בטלסקופים החזקים ביותר, הוא רק ברכת פרידה. מיליוני הכוכבים, אם לא המיליארדים, שזרקו את השמים שלנו נמצאים במרחק של מיליארד שנות אור מכדור הארץ, וכבר מזמן חדלו להתקיים.

מפת היקום: השכנים הקרובים והרחוקים ביותר

מערכת השמש שלנו, גופים קוסמיים אחרים שנצפו מכדור הארץ הם תצורות מבניות צעירות יחסית והשכנים הקרובים ביותר שלנו ביקום העצום. במשך זמן רב, מדענים האמינו כי הגלקסיה הננסית הקרובה ביותר לשביל החלב היא הענן המגלן הגדול, הממוקם במרחק של 50 קילופרסקים בלבד משם. רק לאחרונה נודעו השכנים האמיתיים של הגלקסיה שלנו. בקבוצת הכוכבים קשת ובקבוצת הכוכבים Canis Major יש גלקסיות ננסיות קטנות, שמסתן קטנה פי 200-300 ממסת שביל החלב, והמרחק אליהן הוא קצת יותר מ-30-40 אלף שנות אור.

אלה הם אחד החפצים האוניברסליים הקטנים ביותר. בגלקסיות כאלה, מספר הכוכבים קטן יחסית (בסדר גודל של כמה מיליארדים). ככלל, גלקסיות ננסיות מתמזגות בהדרגה או נספגות בתצורות גדולות יותר. המהירות של היקום המתרחב, שהיא 20-25 קמ"ש, תוביל מבלי משים את הגלקסיות השכנות להתנגשות. מתי זה יקרה ואיך זה יתפתח, אנחנו יכולים רק לשער. התנגשות הגלקסיות נמשכת כל הזמן הזה, ובשל ארעיות קיומנו, לא ניתן לצפות במתרחש.

אנדרומדה, פי שניים עד שלושה מגודל הגלקסיה שלנו, היא אחת הגלקסיות הקרובות אלינו ביותר. בקרב אסטרונומים ואסטרופיזיקאים, הוא ממשיך להיות אחד הפופולריים ביותר וממוקם רק 2.52 מיליון שנות אור מכדור הארץ. כמו הגלקסיה שלנו, אנדרומדה היא חברה בקבוצת הגלקסיות המקומית. האצטדיון הקוסמי הענק הזה הוא בקוטר שלושה מיליון שנות אור, ומכיל כ-500 גלקסיות. עם זאת, אפילו ענק כמו אנדרומדה נראה קטן בהשוואה ל-IC 1101.

הגלקסיה הספירלית הגדולה ביותר ביקום ממוקמת במרחק של יותר ממאה מיליון שנות אור וקוטרה של יותר מ-6 מיליון שנות אור. למרות העובדה שהיא כוללת 100 טריליון כוכבים, הגלקסיה מורכבת בעיקר מחומר אפל.

פרמטרים אסטרופיזיים וסוגי גלקסיות

החקירות הראשונות של החלל, שבוצעו בתחילת המאה ה-20, היוו קרקע שופעת להרהור. ערפיליות החלל שהתגלו דרך עדשת טלסקופ, שספרה במשך הזמן יותר מאלף, היו העצמים המעניינים ביותר ביקום. במשך זמן רב, הנקודות הבהירות הללו בשמי הלילה נחשבו להצטברויות גז שהן חלק ממבנה הגלקסיה שלנו. אדווין האבל בשנת 1924 הצליח למדוד את המרחק לצביר של כוכבים, ערפיליות וגילה תגלית מרעישה: הערפיליות הללו הן לא יותר מגלקסיות ספירליות רחוקות, המשוטטות באופן עצמאי בקנה מידה של היקום.

אסטרונום אמריקאי הציע לראשונה שהיקום שלנו הוא הרבה גלקסיות. חקר החלל ברבע האחרון של המאה ה-20, תצפיות שנעשו בעזרת חלליות וטכנולוגיה, כולל טלסקופ האבל המפורסם, אישרו הנחות אלו. החלל הוא בלתי מוגבל, ושביל החלב שלנו רחוק מלהיות הגלקסיה הגדולה ביותר ביקום, וחוץ מזה, זה לא המרכז שלה.

רק עם כניסתם של אמצעי תצפית טכניים רבי עוצמה, היקום החל לקבל מתאר ברור. מדענים מתמודדים עם העובדה שאפילו תצורות ענק כמו גלקסיות יכולות להיות שונות במבנה ובמבנה שלהן, בצורתן ובגודלן.

באמצעות מאמציו של אדווין האבל, העולם קיבל סיווג שיטתי של גלקסיות, וחילק אותן לשלושה סוגים:

• סְלִילִי;
• סְגַלגַל;
• לא בסדר.

גלקסיות אליפטיות וגלקסיות ספירליות הן הסוגים הנפוצים ביותר. אלה כוללים את גלקסיית שביל החלב שלנו, כמו גם את גלקסיית אנדרומדה השכנה שלנו וגלקסיות רבות אחרות ביקום.

לגלקסיות אליפטיות יש צורה של אליפסה והן מוארכות באחד הכיוונים. חפצים אלו חסרים שרוולים ולעתים קרובות משנים את צורתם. חפצים אלה גם שונים זה מזה בגודלם. בניגוד לגלקסיות ספירליות, למפלצות הקוסמיות הללו אין מרכז מובהק. אין גרעין במבנים כאלה.

על פי הסיווג, גלקסיות כאלה מסומנות באות הלטינית E. כל הגלקסיות האליפטיות הידועות כיום מחולקות לתת-קבוצות E0-E7. החלוקה לתת-קבוצות מתבצעת בהתאם לתצורה: מגלקסיות כמעט עגולות (E0, E1 ו-E2) ועד עצמים מתוחים מאוד עם המדדים E6 ו-E7. בין הגלקסיות האליפטיות יש גמדים וענקים אמיתיים בקטרים ​​של מיליוני שנות אור.

ישנם שני סוגים של גלקסיות ספירליות:

• גלקסיות המיוצגות כספירלה חצויה;
• ספירלות רגילות.

תת-הסוג הראשון נבדל על ידי התכונות הבאות. בצורתן, גלקסיות כאלה דומות לספירלה רגילה, אך במרכזה של גלקסיה ספירלית כזו יש סרגל (סרגל), שמייצר זרועות. גשרים כאלה בגלקסיה הם בדרך כלל תוצאה של תהליכים צנטריפוגליים פיזיקליים המחלקים את ליבת הגלקסיה לשני חלקים. יש גלקסיות עם שני גרעינים, שהטנדם שלהם מרכיב את הדיסק המרכזי. כאשר הגרעינים נפגשים, המוט נעלם והגלקסיה הופכת לנורמלית, עם מרכז אחד. ישנו קופץ בגלקסיית שביל החלב שלנו, באחת מזרועותיה ממוקמת מערכת השמש שלנו. לפי הערכות מודרניות, הנתיב מהשמש למרכז הגלקסיה הוא 27 אלף שנות אור. עובי זרועו של אוריון סיגנוס, בה שוכנת השמש שלנו וכוכב הלכת שלנו יחד איתה, הוא 700 אלף שנות אור.

בהתאם לסיווג, גלקסיות ספירליות מסומנות באותיות הלטיניות Sb. בהתאם לתת-הקבוצה, ישנם ייעודים נוספים לגלקסיות ספירליות: Dba, Sba ו-Sbc. ההבדל בין תת הקבוצות נקבע לפי אורך המוט, צורתו ותצורת השרוולים.

גודלן של גלקסיות ספירליות יכול לנוע בין 20,000 שנות אור לקוטר של 100,000 שנות אור. הגלקסיה שלנו "שביל החלב" נמצאת ב"אמצע הזהב", כאשר גודלה נמשך לעבר גלקסיות בינוניות.

הסוג הנדיר ביותר הוא גלקסיות לא סדירות. עצמים אוניברסליים אלה הם צבירים גדולים של כוכבים וערפיליות שאין להם צורה ומבנה ברורים. בהתאם לסיווג הם קיבלו מדדים Im ו-IO. ככלל, למבנים מהסוג הראשון אין דיסק או שהוא מתבטא בצורה גרועה. לעתים קרובות ניתן לראות גלקסיות כאלה כמו זרועות. גלקסיות עם מדדי IO הן צביר כאוטי של כוכבים, ענני גז וחומר אפל. נציגים בהירים של קבוצה כזו של גלקסיות הם העננים המגלן הגדולים והקטנים.

כל הגלקסיות: סדירות ולא סדירות, אליפטיות וספירליות, מורכבות מטריליוני כוכבים. החלל בין הכוכבים עם המערכות הפלנטריות שלהם מלא בחומר אפל או בעננים של חלקיקי גז ואבק קוסמיים. בין החללים הללו יש חורים שחורים, גדולים וקטנים, המפריעים לאידיליה של השלווה הקוסמית.

בהתבסס על הסיווג הקיים ותוצאות המחקר, ניתן במידה מסוימת של ודאות לענות על השאלה כמה גלקסיות ביקום ואיזה סוג הן. יותר מכל ביקום של גלקסיות ספירליות. הם יותר מ-55% מהמספר הכולל של כל החפצים האוניברסליים. ישנן חצי ממספר גלקסיות אליפטיות - רק 22% מהמספר הכולל. יש רק 5% מגלקסיות לא סדירות הדומות לענן המגלן הגדול והקטן ביקום. חלק מהגלקסיות צמודות אלינו ונמצאות בשדה הראייה של הטלסקופים החזקים ביותר. אחרים נמצאים בחלל הרחוק ביותר, שבו שורר החומר האפל והעדשה מראה יותר שחור של החלל חסר הגבולות.

גלקסיות מקרוב

כל הגלקסיות שייכות לקבוצות מסוימות, אשר במדע המודרני נקראות צבירים. שביל החלב נכלל באחד מהצבירים הללו, שבהם יש עד 40 גלקסיות ידועות פחות או יותר. הצביר עצמו הוא חלק מצביר-על, קבוצה גדולה יותר של גלקסיות. כדור הארץ, יחד עם השמש ושביל החלב, נכלל בצביר העל בתולה. זוהי כתובת החלל האמיתית שלנו. יחד עם הגלקסיה שלנו בצביר בתולה, יש יותר מאלפיים גלקסיות אחרות, אליפטיות, ספירליות ולא סדירות.

מפת היקום, אשר אסטרונומים מונחים על ידה כיום, נותנת מושג כיצד נראה היקום, מה הצורה והמבנה שלו. כל האשכולות מתאספים סביב חללים או בועות חומר אפל. אפשר לחשוב שגם חומר אפל ובועות מלאים בכמה עצמים. אולי זהו אנטי-חומר, שבניגוד לחוקי הפיזיקה, יוצר מבנים דומים במערכת קואורדינטות שונה.

המצב הנוכחי והעתידי של הגלקסיות

מדענים מאמינים שאי אפשר לעשות דיוקן כללי של היקום. יש לנו נתונים חזותיים ומתמטיים על הקוסמוס, שנמצאים בהבנתנו. אי אפשר לדמיין את קנה המידה האמיתי של היקום. מה שאנו רואים דרך טלסקופ הוא אור הכוכבים שמגיע אלינו כבר מיליארדי שנים. אולי התמונה האמיתית היום שונה לחלוטין. הגלקסיות היפות ביותר ביקום כתוצאה מאסון קוסמי כבר עלולות להפוך לעננים ריקים ומכוערים של אבק קוסמי וחומר אפל.

לא ניתן לשלול שבעתיד הרחוק, הגלקסיה שלנו תתנגש בשכנה גדולה יותר ביקום או תבלע גלקסיה ננסית שקיימת בשכונה. מה יהיו ההשלכות של שינויים אוניברסליים כאלה, אפשר רק לנחש. למרות העובדה שהתכנסות הגלקסיות מתרחשת במהירות האור, סביר להניח שבני כדור הארץ לא יהיו עדים לאסון אוניברסאלי. מתמטיקאים חישבו שנותרו קצת יותר משלושה מיליארד שנות כדור הארץ לפני ההתנגשות הקטלנית. השאלה אם יהיו חיים על הפלנטה שלנו בזמן הזה.

כוחות אחרים יכולים גם להפריע לקיומם של כוכבים, צבירים וגלקסיות. חורים שחורים, שעדיין ידועים לאדם, מסוגלים לבלוע כוכב. איפה הערובה שמפלצות עצומות כאלה, המסתתרות בחומר אפל ובחללי החלל, לא יוכלו לבלוע את הגלקסיה במלואה.

רבות מהעובדות הידועות היום נראות כל כך מוכרות ומוכרות עד שקשה לדמיין איך אנשים נהגו לחיות בלעדיהם. עם זאת, אמיתות מדעיות, לרוב, לא הופיעו עם שחר האנושות. כמעט בכל דבר זה נוגע לידע על החלל החיצון. סוגים של ערפיליות, גלקסיות, כוכבים מוכרים כמעט לכולם כיום. בינתיים, הדרך להבנה מודרנית של מבנה היקום הייתה ארוכה למדי. אנשים לא הבינו מיד שכוכב הלכת הוא חלק ממערכת השמש, והוא חלק מהגלקסיה. סוגי הגלקסיות החלו להיחקר באסטרונומיה עוד מאוחר יותר, כשהגיעה ההבנה ששביל החלב אינו לבד והיקום אינו מוגבל אליו. מייסד הסיסטמטיזציה, כמו גם הידע הכללי על הקוסמוס שמחוץ ל"דרך החלב", היה אדווין האבל. הודות למחקר שלו, היום אנחנו יודעים הרבה על גלקסיות.

האבל חקר ערפיליות והוכיח שרבות מהן הן תצורות הדומות לשביל החלב. בהתבסס על החומר שנאסף, הוא תיאר איזה סוג של גלקסיה יש ואיזה סוגים של עצמים חלליים דומים קיימים. האבל מדד את המרחקים לכמה מהם והציע שיטתיות משלו. מדענים משתמשים בו עד היום.

הוא חילק את כל מערך המערכות ביקום ל-3 סוגים: גלקסיות אליפטיות, ספירליות ובלתי סדירות. כל סוג נחקר באינטנסיביות על ידי אסטרולוגים ברחבי העולם.

החלק של היקום שבו נמצא כדור הארץ, שביל החלב, שייך לסוג של "גלקסיות ספירליות". סוגים של גלקסיות נבדלים על בסיס הבדלים בצורות שלהם המשפיעים על תכונות מסוימות של עצמים.

סְלִילִי

סוגי הגלקסיות אינם מפוזרים באופן שווה בכל היקום. על פי נתונים מודרניים, אלה ספירליים נפוצים יותר מאחרים. בנוסף לשביל החלב, סוג זה כולל את ערפילית אנדרומדה (M31) ואת הגלקסיה בקבוצת הכוכבים משולש (M33). לחפצים כאלה יש מבנה שניתן לזהות בקלות. אם תסתכלו מהצד, איך נראית גלקסיה כזו, המבט מלמעלה ידמה למעגלים קונצנטריים המתפצלים במים. זרועות ספירליות מקרינות מבליטה מרכזית כדורית הנקראת בליטה. מספר הענפים הללו שונה - מ-2 עד 10. כל הדיסק עם זרועות ספירליות ממוקם בתוך ענן כוכבים נדיר, אשר באסטרונומיה נקרא "הילה". הליבה של גלקסיה היא אוסף של כוכבים.

תת-סוגים

באסטרונומיה, האות S משמשת לציון גלקסיות ספירליות. הן מחולקות לסוגים בהתאם לעיצוב המבני של הזרועות ולתכונות הצורה הכללית:

גלקסיית Sa: זרועות מסולסלות בחוזקה, חלקות ולא מעוצבות, בליטה בהירה ומורחבת;

גלקסיה Sb: זרועות חזקות, ברורות, בליטה פחות בולטת;

גלקסיה Sc: הזרועות מפותחות היטב, הן מבנה מרופט, הבליטה לא נראית לעין.

בנוסף, לחלק מהמערכות הספירליות יש גשר מרכזי כמעט ישר (נקרא "סרגל"). במקרה זה, האות B (Sba או Sbc) מתווספת לייעוד הגלקסיה.

היווצרות

נראה כי היווצרותן של גלקסיות ספירליות דומה להופעת גלים מפגיעת אבן על פני המים. לדברי מדענים, דחיפה מסוימת הובילה להופעת שרוולים. ענפי הספירלה עצמם הם גלים של צפיפות מוגברת של חומר. אופי הדחיפה יכול להיות שונה, אחת האפשרויות היא תנועה במסה המרכזית של כוכבים.

ענפי ספירלה הם כוכבים צעירים וגז ניטרלי (היסוד העיקרי הוא מימן). הם שוכבים במישור הסיבוב של הגלקסיה, ולכן הוא דומה לדיסק פחוס. היווצרותם של כוכבים צעירים עשויה להיות גם במרכזן של מערכות כאלה.

השכן הכי קרוב

ערפילית אנדרומדה היא גלקסיה ספירלית: מבט מלמעלה מגלה כמה זרועות הבוקעות ממרכז משותף. מכדור הארץ, ניתן לראות אותו בעין בלתי מזוינת כאובך מטושטש. בגודלה, שכנתה של הגלקסיה שלנו גדולה ממנה במקצת: 130,000 שנות אור רוחב.

ערפילית אנדרומדה, למרות הגלקסיה הקרובה ביותר לשביל החלב, מרוחקת מאוד. לאור לוקח שני מיליון שנה להתגבר עליו. עובדה זו מסבירה בצורה מושלמת מדוע טיסות לגלקסיה השכנה אפשריות עד כה רק בספרי מדע בדיוני ובסרטי מדע בדיוני.

מערכות אליפטיות

הבה נבחן כעת סוגים אחרים של גלקסיות. התמונה של המערכת האליפטית מראה היטב את ההבדל בינה לבין המקבילה הספירלית. לגלקסיה הזו אין זרועות. זה נראה כמו אליפסה. מערכות כאלה יכולות להיות דחוסות בדרגות שונות, לייצג משהו כמו עדשה או כדור. בגלקסיות כאלה כמעט ולא נמצא גז קר. הנציגים המרשימים ביותר מסוג זה מלאים בגז חם נדיר, שהטמפרטורה שלו מגיעה למיליון מעלות ויותר.

מאפיין ייחודי של גלקסיות אליפטיות רבות הוא גוון אדמדם. במשך זמן רב, אסטרולוגים האמינו שזהו סימן לעתיקות של מערכות כאלה. האמינו שהם מורכבים בעיקר מכוכבים ישנים. עם זאת, מחקר בעשורים האחרונים הראה שהנחה זו שגויה.

חינוך

במשך זמן רב הייתה השערה נוספת הקשורה לגלקסיות אליפטיות. הם נחשבו לראשונים להופיע, לאחר שנוצרו זמן קצר לאחר המפץ הגדול. כיום, תיאוריה זו נחשבת למיושנת. תרומה גדולה להפרכתו תרמו האסטרולוגים הגרמנים אלאר ויורי טומרה, וכן המדען הדרום אמריקאי פרנסואה שוויצר. המחקרים והתגליות שלהם מהשנים האחרונות מאששים את אמיתותה של השערה אחרת, המודל ההיררכי של התפתחות. לדבריה, מבנים גדולים יותר נוצרו ממבנים קטנים למדי, כלומר גלקסיות לא נוצרו מיד. להופעתם קדמה היווצרותם של צבירי כוכבים.

מערכות אליפטיות, על פי תפיסות מודרניות, נוצרו ממערכות ספירליות כתוצאה ממיזוג זרועות. אחד האישורים לכך הוא המספר העצום של גלקסיות "מעוותות" שנצפו בחלקים מרוחקים של החלל. להיפך, באזורים המשוערים ביותר, ריכוז המערכות האליפטיות, שהן די בהירות ומורחבות, גבוה יותר באופן ניכר.

סמלים

גם גלקסיות אליפטיות באסטרונומיה קיבלו את ייעודיהן. עבורם, הסמל "E" ומספרים מ-0 עד 6 משמשים, המציינים את מידת ההשטחה של המערכת. E0 הן גלקסיות בעלות צורה כדורית כמעט קבועה, ו-E6 הן השטוחות ביותר.

כדורי תותח משתוללים

גלקסיות אליפטיות כוללות את המערכות NGC 5128 מקבוצת הכוכבים קנטאורוס ו-M87, הממוקמת במזל בתולה. התכונה שלהם היא פליטת רדיו עוצמתית. אסטרולוגים מתעניינים לראשונה במבנה החלק המרכזי של גלקסיות כאלה. תצפיות של מדענים רוסים ומחקרים של טלסקופ האבל מראים על פעילות גבוהה למדי של אזור זה. בשנת 1999, אסטרולוגים דרום אמריקאים קיבלו נתונים על הליבה של הגלקסיה האליפטית NGC 5128 (קבוצת הכוכבים קנטאור). יש מסות עצומות של גז חם בתנועה מתמדת, מסתחררות סביב המרכז, אולי חור שחור. נתונים מדויקים על אופי תהליכים כאלה אינם זמינים עדיין.

מערכות לא סדירות

המראה של גלקסיה מהסוג השלישי אינו מובנה. מערכות כאלה הן חפצים מרופטים בעלי צורה כאוטית. גלקסיות לא סדירות שכיחות פחות בחלל מאחרות, אך המחקר שלהן תורם להבנה מדויקת יותר של התהליכים המתרחשים ביקום. עד 50% מהמסה של מערכות כאלה הוא גז. באסטרונומיה נהוג לייעד גלקסיות כאלה באמצעות הסמל Ir.

לוויינים

גלקסיות לא סדירות הן שתי המערכות הקרובות ביותר לשביל החלב. אלו הלוויינים שלו: העננים המגלן הגדולים והקטנים. הם נראים בבירור בשמי הלילה של חצי הכדור הדרומי. הגדולה מבין הגלקסיות ממוקמת במרחק של 200 אלף שנות אור מאיתנו, והקטנה יותר מופרדת משביל החלב ב-170,000 שנות אור. שנים.

אסטרולוגים חוקרים מקרוב את מרחבי המערכות הללו. והעננים המגלן גומלים על כך במלואו: עצמים ראויים לציון נמצאים לעתים קרובות בגלקסיות לוויין. לדוגמה, ב-23 בפברואר 1987, סופרנובה התפוצצה בענן המגלן הגדול. ערפילית הפליטה טרנטולה מעניינת במיוחד.

הוא ממוקם גם בענן המגלן הגדול. כאן, מדענים גילו אזור של היווצרות כוכבים מתמדת. חלק מהמאורות המרכיבים את הערפילית הם בני שני מיליון שנים בלבד. בנוסף, נמצא כאן גם הכוכב המרשים ביותר שהתגלה ב-2011, RMC 136a1. המסה שלו היא 256 סולארית.

אינטראקציה

הסוגים העיקריים של הגלקסיות מתארים את תכונות הצורה והסידור של האלמנטים של מערכות חלל אלה. עם זאת, שאלת הסיוע שלהם מרתקת לא פחות. זה לא סוד שכל העצמים בחלל נמצאים בתנועה מתמדת. גלקסיות אינן יוצאות דופן. סוגי גלקסיות, לפחות חלק מנציגיהם, עלולים להיווצר בתהליך של מיזוג או התנגשות של 2 מערכות.

אם נזכור מהם העצמים הללו, יתברר כיצד מתרחשים שינויים בקנה מידה גדול במהלך האינטראקציה ביניהם. כמות עצומה של אנרגיה משתחררת בפגיעה. זה מוזר שאירועים כאלה אפשריים אפילו יותר במרחב העצום מאשר מפגש של 2 כוכבים.

עם זאת, "תקשורת" הגלקסיות לא תמיד מסתיימת בהתנגשות ופיצוץ. מערכת קטנה יכולה לעבור דרך המקבילה הגדולה שלה, ולהפריע למבנה שלה בתהליך. כך נוצרות תצורות הדומות במראה למסדרונות מוארכים. הם מורכבים מכוכבים וגז ולעתים קרובות הופכים לאזורי היווצרות של מאורות חדשים. דוגמאות למערכות כאלה מוכרות היטב למדענים. אחת מהן היא גלקסיית גלגלי העגלה בקבוצת הכוכבים פסל.

במקרים מסוימים, המערכות אינן מתנגשות, אלא חולפות זו ליד זו או רק נוגעות מעט. עם זאת, ללא קשר למידת האינטראקציה, זה מוביל לשינויים רציניים במבנה של שתי הגלקסיות.

עתיד

לפי ההנחות של מדענים, ייתכן שלאחר זמן מה, די ממושך, שביל החלב יספוג את הלוויין הקרוב ביותר שלו, מערכת שהתגלתה לאחרונה, זעירה בסטנדרטים של החלל, הממוקמת במרחק של 50 שנות אור מאיתנו. נתוני מחקר מצביעים על כך שלירח זה יש תוחלת חיים מרשימה, ששיאו אולי בתהליך ההתמזגות עם שכנו הגדול יותר.

ההתנגשות היא עתיד סביר עבור שביל החלב וערפילית אנדרומדה. כעת השכן הענק מופרד מאיתנו בכ-2.9 מיליון שנות אור. שתי גלקסיות מתקרבות זו לזו במהירות של 300 קמ"ש. התנגשות אפשרית, על פי מדענים, תתרחש בעוד שלושה מיליארד שנים. עם זאת, כיום אף אחד לא יודע בוודאות אם זה יקרה או שהגלקסיות ייגעו רק מעט זו בזו. לצורך חיזוי, אין מספיק נתונים על תכונות התנועה של שני העצמים.

אסטרונומיה מודרנית חוקרת בפירוט מבנים קוסמיים כמו גלקסיות: סוגי גלקסיות, תכונות של אינטראקציה, ההבדלים והדמיון ביניהן והעתיד. בתחום הזה, עדיין יש הרבה דברים לא מובנים ודורשים מחקר נוסף. סוגי המבנה של הגלקסיות ידועים, אך אין הבנה מדויקת של פרטים רבים הקשורים, למשל, להיווצרותן. קצב השיפור הנוכחי בידע ובטכנולוגיה, לעומת זאת, מאפשר לנו לקוות לפריצות דרך משמעותיות בעתיד. בכל מקרה, גלקסיות לא יפסיקו להיות המרכז של פעילויות מחקר רבות. וזה נובע לא רק מהסקרנות הטמונה בכל האנשים. נתונים על דפוסים קוסמיים וחיי מערכות כוכבים מאפשרים לחזות את העתיד של חלקת היקום שלנו, גלקסיית שביל החלב.