Ve vesmíru, který nás obklopuje, nejsou jen osamělé hvězdy, planety, asteroidy a komety, které lesknou na noční obloze. Cosmos je obrovský systém, ve kterém je vše v těsné interakci. Planety jsou seskupeny kolem hvězd, které zase tvoří clustery nebo mlhoviny. Tyto útvary mohou být reprezentovány jednotlivými svítidly, nebo mohou číslovat stovky, tisíce hvězd, které tvoří již vesmírné útvary - galaxie. Naše hvězdná země, galaxie Mléčné dráhy, je jen malou částí obrovského vesmíru, ve kterém kromě toho existují i jiné galaxie.
Vesmír je neustále v pohybu. Každý objekt ve vesmíru je součástí určité galaxie. Po hvězdách se také pohybují galaxie, z nichž každá má své vlastní rozměry, určité místo v hustém univerzálním pořadí a vlastní dráhu pohybu.
Mužovi se podařilo počítat počet hvězd na obloze, ale určit, kolik galaxií ve vesmíru je náročný úkol, a to jak technicky, tak i teoreticky.
Jaká je skutečná struktura vesmíru?
Již dlouhou dobu byly vědecké reprezentace lidstva o kosmu postaveny kolem planet planetární sluneční soustavy, hvězd a černých děr obývajících náš hvězdný dům - galaxii Mléčné dráhy. Jakýkoli jiný galaktický objekt zjištěný v prostoru pomocí dalekohledů byl automaticky vložen do struktury našeho galaktického prostoru. Proto nebylo známo, že Mléčná dráha není jediným univerzálním vzděláním.
Omezené technické schopnosti nám neumožnily pohlížet dále, mimo Mléčnou dráhu, kde podle ustáleného názoru začíná prázdnota. Teprve v roce 1920 dokázal americký astrofyzik Edwin Hubble najít důkaz, že vesmír je mnohem větší a spolu s naší galaxií existují další velké a malé galaxie v tomto ohromném a bezhraničném světě. Skutečná hranice vesmíru neexistuje. Některé objekty jsou nám blízko, jen pár milionů světelných let od Země. Jiní, naopak, se nacházejí ve vzdáleném koutě vesmíru a jsou z dohledu.
Uplynulo téměř sto let a počet galaxií je dnes odhadován na stovky tisíc. Na tomto pozadí naše Mléčná dráha nevypadá tak obrovsky, ne-li řečeno, velmi drobná. Dnes již byly objeveny galaxie, jejichž velikost je obtížná až k matematické analýze. Například největší galaxie ve vesmíru, IC 1101, má průměr 6 miliónů světelných let a sestává z více než 100 bilionů hvězd. Toto galaktické monstrum se nachází více než miliarda světelných let od naší planety.
Struktura takové obrovské formace, která je vesmírem v celosvětovém měřítku, je reprezentována prázdnotou a mezihvězdnými formacemi - vlákny. Druhá z nich jsou rozdělena na superclustery, mezigalaktické klastry a galaktické skupiny. Nejmenším spojením tohoto obrovského mechanismu je galaxie, reprezentovaná četnými hvězdokupy - zbraněmi a plynovými mlhovinami. Předpokládá se, že vesmír se neustále rozšiřuje, což způsobuje, že galaxie se pohybují velkou rychlostí ve směru od středu vesmíru k periferii.
Pokud si představujeme, že pozorujeme vesmír z naší galaxie Mléčná dráha, která se údajně nachází ve středu vesmíru, potom bude vypadat rozsáhlý model struktury Vesmíru.
Tmavá hmota - je to prázdnota, superclustery, hvězdokupy galaxií a mlhovin - to jsou všechny důsledky Velkého třesku, které iniciovaly vznik vesmíru. Na miliardu let se mění její struktura, změní se tvar galaxií, jak některé hvězdy zmizí, jsou čerpány černými dírami a další, naopak, jsou přeměněny na supernovy a stávají se novými galaktickými objekty. Před miliardy lety v uspořádání galaxií bylo zcela jiné než to, co vidíme nyní. Na pozadí konstantních astrofyzikálních procesů vyskytujících se ve vesmíru je však možné vyvodit jisté závěry o tom, že náš vesmír má nestálou strukturu. Všechny vesmírné objekty jsou v neustálém pohybu, mění své postavení, velikost a věk.
Dnes díky Hubbleově dalekohledu jsme dokázali lokalizovat nejbližší galaxie, zjistit jejich velikost a určit relativní pozici našeho světa. Prostřednictvím úsilí astronomů, matematiků a astrofyziků je vytvořena mapa vesmíru Jednotlivé galaxie byly identifikovány, ale z velké části jsou takové velké vesmírné objekty seskupeny do několika desítek skupin. Průměrná velikost galaxií v takové skupině je 1-3 miliony světelných let. Skupina, do které patří naše Mléčná dráha, má 40 galaxií. Kromě skupin v mezigalaktickém prostoru je obrovský počet trpasličích galaxií. Tyto formace zpravidla tvoří satelity větších galaxií, jako je naše Mléčná dráha, trojúhelník nebo Andromeda.
Až donedávna byla nejmenší galaxie ve vesmíru považována za trpasličí galaxii "Segue 2", která se nachází 35 kiloparseků od naší hvězdy. V roce 2018 však japonští astrofyzikové objevili ještě menší galaxii, Virgo I, která je družicí Mléčné dráhy a nachází se ve vzdálenosti 280 tisíc světelných let od Země. Vědci se však domnívají, že to není limit. Vysoká pravděpodobnost, že jsou galaxie mnohem skromnější.
U klastrů galaxií jdou klastry, oblasti vesmíru, ve kterých jsou až stovky galaxií různých typů, tvarů a velikostí. Akumulace jsou kolosální velikosti. Průměr tohoto vesmíru je zpravidla několik megaparseků.
Charakteristická vlastnost struktury vesmíru je jeho slabá variabilita. Navzdory obrovským rychlostem, se kterými se galaxie pohybují ve vesmíru, zůstávají v jednom shluku. Zde platí princip udržování polohy částic ve vesmíru, který je ovlivněn temnou hmotou, vzniklý v důsledku velkého výbuchu. Předpokládá se, že pod vlivem těchto prázdných míst, naplněných temnou hmotou, se hvězdokupy a skupiny galaxií i nadále pohybují stejným směrem po dobu několika miliard let.
Největší formace ve vesmíru jsou galaktické superclustery, které spojují skupiny galaxií. Nejslavnější supercluster je Velká čínská zeď klauna, předmět univerzální měřítka s délkou 500 milionů světelných let. Tloušťka tohoto superclusteru je 15 milionů světelných let.
Za současných podmínek nám kosmická loď a technologie neumožňují uvažovat o vesmíru v plné hloubce. Zjistíme pouze superclustery, clustery a skupiny. Kromě toho má náš vesmír gigantické prázdné prostory, bubliny temné hmoty.
Kroky k prozkoumání vesmíru
Moderní mapa vesmíru nám umožňuje nejen určit polohu v prostoru. Dnes, díky přítomnosti silných rádiových dalekohledů a technických schopností Hubbleova dalekohledu, se člověk podařilo nejen odhadnout počet galaxií ve vesmíru, ale také určit jejich druhy a odrůdy. V roce 1845 britský astronom William Parsons pomocí dalekohledu prozkoumat mraky plynu dokázal identifikovat spirálovitou povahu struktury galaktických objektů a zdůraznil, že v různých oblastech může být jas hvězdných klastrů větší nebo menší.
Před sto lety byla Mléčná dráha považována za jedinou známou galaxii, i když přítomnost dalších mezigalaktických objektů byla matematicky prokázána. Náš vesmírný dvůr získal své jméno ve starověku. Starověcí astronomové, kteří se dívali na nesčetné hvězdy na noční obloze, si všimli charakteristického rysu jejich polohy. Hlavní skupina hvězd byla soustředěna podél imaginární linie, připomínající cestu postříkané mléko. Galaxie Mléčná dráha, nebeské těla jiné známé Andromedova galaxie, jsou prvními vesmírnými objekty, od nichž začíná studium vesmíru.
Naše Mléčná dráha má kompletní soubor všech galaktických objektů, které by měla mít normální galaxie. Zde jsou hvězdokupy a skupiny hvězd, jejichž celkový počet je přibližně 250-400 miliard. V naší galaxii jsou mraky plynu, tvořící se zbraně, černé díry a sluneční soustavy jako naše.
Současně je Mléčná dráha, stejně jako Andromeda s trojúhelníkem, jen malou částí Vesmíru, která je součástí místní superklustické skupiny Virgo. Naše galaxie má spirálovitý tvar, kde se většina hvězdokup, mraků plynu a dalších prostorových objektů pohybuje kolem středu. Průměr vnějšího šroubovice je 100 tisíc světelných let. Mléčná dráha - podle standardů prostoru není velká galaxie, jejíž hmotnost je 4,8 x 1011 Mʘ. V jedné z rukou Orionu je Cygnus naše slunce. Vzdálenost od naší hvězdy k centru Mléčné dráhy je 26 000 ± 1,400 sv. roky
Dlouho se věřilo, že jedním z nejpopulárnějších astronomů v mlhovině Andromeda je část naší galaxie. Následné studie této části vesmíru daly nepochybný důkaz, že Andromeda je nezávislá galaxie a mnohem větší než Mléčná dráha. Obrazy získané pomocí dalekohledů ukázaly, že Andromeda má vlastní jádro. Existují také hvězdokupy a hmloviny se pohybují ve spirále. Pokaždé se astronomové pokoušeli hledat hlouběji a hlouběji ve vesmíru a zkoumat rozsáhlé oblasti vesmíru. Počet hvězd v tomto vesmírném obra je odhadován na 1 bilion.
Prostřednictvím úsilí Edvina Hubblea dokázal vytvořit přibližnou vzdálenost od Andromedy, která by nemohla být součástí naší galaxie. Byla to první galaxie, která se tak podrobně prozkoumala. Následující roky daly nové objevy v oblasti mezigalaktického výzkumu. Část galaxie Mléčné dráhy, v níž se nachází naše sluneční soustava, byla podrobněji studována. Od poloviny 20. století bylo jasné, že kromě naší Mléčné dráhy a známé Andromedy je ve vesmíru obrovský počet dalších entit univerzální škály. Nicméně, pro pořadí potřebné pro zefektivnění vesmíru. Pokud hvězdy, planety a jiné vesmírné objekty podléhají klasifikaci, pak byly s galaxiemi komplikovanější. Obrovské rozměry studovaných oblastí kosmického prostoru, které nebyly jen obtížné studovat vizuálně, ale také hodnotit na úrovni lidské přirozenosti, měly vliv.
Typy galaxií v souladu s přijatou klasifikací
Hubble byl první, kdo učinil takový krok, takže v roce 1962 pokus o klasifikaci tehdy známých galaxií logickým způsobem. Klasifikace byla provedena na základě tvaru zkoumaných předmětů. V důsledku toho se Hubbleovi podařilo uspořádat všechny galaxie do čtyř skupin:
- spirální galaxie jsou nejběžnějším typem;
- eliptické spirální galaxie následují;
- s propojkou (bar) galaxie;
- špatné galaxie.
Měli bychom poznamenat, že naše Mléčná dráha patří mezi typické spirální galaxie, nicméně existuje jedna "ale". Nedávno byla přítomna propojka, která se nachází v centrální části formace. Jinými slovy, naše galaxie nepochází z galaktického jádra, ale proudí z propojky.
Spirální galaxie tradičně vypadá ve formě spirálovitého plochého disku, ve kterém je nutně přítomno jasné centrum - jádro galaxie. Takové galaxie jsou nejběžnější ve vesmíru a jsou označeny latinským písmenem S. Kromě toho jsou rozděleny spirální galaxie do čtyř podskupin - tedy Sa, Sb a Sc. Malá písmena označují přítomnost jasného jádra, nepřítomnost rukávů nebo naopak přítomnost hustých rukávů pokrývajících centrální část galaxie. V takových rukávech jsou shluky hvězd, skupina hvězd, která zahrnuje naše sluneční soustavu, jiné vesmírné objekty.
Hlavním rysem tohoto typu je pomalá rotace kolem středu. Mléčná dráha dělá kompletní revoluci kolem svého středu po 250 milionů let. Spirály umístěné blíže k centru jsou tvořeny převážně seskupením starých hvězd. Středem naší galaxie je černá díra, kolem níž se uskutečňuje veškeré hlavní hnutí. Délka cesty podle moderních odhadů směřuje do středu 1,5-25 tisíc světelných let. Během své existence mohou spirální galaxie sloučit s jinými menšími formacemi vesmíru. Důkazem těchto kolizí v dřívějších obdobích je přítomnost halo hvězd a halo shluků. Podobná teorie je základem teorie tvorby spirálních galaxií, které byly výsledkem srážky mezi dvěma galaxiemi v okolí. Srážka nemohla projít bez stopy a poskytla obecný rotační impuls nové formaci. Vedle spirální galaxie je trpasličí galaxie, jedna, dvě nebo více, které jsou družinami větší formace.
Podobná struktura a složení spirálních galaxií jsou eliptické spirální galaxie. Jedná se o obrovské, největší vesmírné objekty, včetně velkého počtu superclusterů, klastrů a skupin hvězd. V největších galaxiích počet hvězd převyšuje desítky bilionů. Hlavním rozdílem mezi těmito formacemi je forma, která je ve velkém prostoru roztažena. Spirály jsou uspořádány ve tvaru elipsy. Eliptická spirální galaxie M87 je jednou z největších ve vesmíru.
S propojovacími galaxiemi jsou mnohem méně časté. Představují asi polovinu všech spirálních galaxií. Na rozdíl od spirálních formací, v takových galaxiích, začátek je převzat z jumperu, nazývaného bar, který je výsledkem dvou nejjasnějších hvězd v centru. Výrazným příkladem takového vzdělávání je naše Mléčná dráha a velká galaxie Magellanic Cloud. Dříve byla tato forma připsána nepravidelným galaxiím. Jumper je v současné době jednou z hlavních oblastí výzkumu moderní astrofyziky. Podle jedné verze, blízká černá díra nasává a absorbuje plyn z blízkých hvězd.
Nejkrásnější galaxie ve vesmíru patří k typu spirály a nepravidelných galaxií. Jedna z nejkrásnějších je galaxie Whirlpool, která se nachází v nebeské souhvězdí Hounds Dogs. V tomto případě je jasně vidět střed galaxie a spirály rotující ve stejném směru. Nepravidelné galaxie jsou chaoticky umístěné superclustery hvězd, které nemají jasnou strukturu. Primárním příkladem takové tvorby je galaxie očíslovaná NGC 4038 umístěná v souhvězdí Raven. Zde, společně s obrovskými plynovými mračny a mlhovinami, vidíme úplný nedostatek pořadí při uspořádání vesmírných objektů.
Závěry
Můžete vesmír zkoumat nekonečně. Pokaždé, s příchodem nových technických prostředků, člověk otevírá závoj prostoru. Galaxie jsou pro lidské myšlenkové objekty ve vesmíru nejdůležitější, a to jak z psychologického hlediska, tak z pohledu zpět na vědu.
