Розташування просторового розподілу галактик. Теорія Введення. Однорідність і изотропия
Зазвичай галактики зустрічаються невеликими групами, що містять по десятку членів, часто об'єднуються в великі скупчення сотень і тисяч галактик. Наша Галактика входить до складу так званої Місцевої групи, що включає в себе три гігантські спіральні галактики (наша Галактика, туманність Андромеди і туманність в сузір'ї Трикутника), а також понад 15 карликових еліптичних і неправильних галактик, найбільшими з яких є Магелланові Хмари. В середньому розміри скупчень галактик становлять близько 3 Мпс. В окремих випадках діаметр їх може перевищувати 10-20 Мпс. Вони діляться на розсіяні (неправильні) і сферичні (правильні) скупчення. Розсіяні скупчення не володіють правильною формою і мають нерізкі контури. Галактики в них вельми слабо концентруються до центру. Прикладом гігантського розсіяного скупчення може служити найближче до нас скупчення галактик в сузір'ї Діви. На небі воно займає приблизно 120 кв. градусів і містить кілька тисяч переважно спіральних галактик. Відстань до центру цього скупчення становить близько 11 Мпс. Сферичні скупчення галактик більш компактні, ніж розпорошені, і мають сферичної симетрією. Їх члени помітно концентруються до центру. Прикладом сферичного скупчення є скупчення галактик в сузір'ї Волосся Вероніки, що містить дуже багато еліптичних і лінзоподібних галактик (рис. 242). Його діаметр становить майже 12 градусів. У ньому містяться близько 30 000 галактик яскравіше 19 фотографічної зоряної величини. Відстань до центру скупчення становить близько 70 Мпс. З багатьма багатими скупченнями галактик пов'язані потужні протяжні джерела рентгенівського випромінювання, Природа якого, швидше за все, пов'язана з наявністю гарячого міжгалактичного газу, подібного коронам окремих галактик.
Є підстави вважати, що скупчення галактик в свою чергу також розподілені нерівномірно. Згідно з деякими дослідженнями, що оточують нас скупчення і групи галактик утворюють грандіозну систему - сверхгалактікі. Окремі галактики при цьому, мабуть, концентруються до деякої площини, яку можна називати екваторіальній площиною сверхгалактікі. Тільки що розглянуте скупчення галактик в сузір'ї Діви знаходиться в центрі такої гігантської системи. Маса нашої сверхгалактікі повинна становити около1015 мас Сонця, а її діаметр близько 50 Мпс. Однак реальність існування подібних скупчень галактик другого порядку в даний час залишається спірною. Якщо вони й існують, то лише як слабо виражена неоднорідність розподілу галактик у Всесвіті, так як відстані між ними трохи можуть перевищувати їх розміри. Про еволюцію галактик Співвідношення загальної кількості зоряного і міжзоряної речовини в Галактиці з часом змінюється, оскільки з міжзоряного дифузійної матерії утворюються зірки, а вони в кінці свого еволюційного шляху повертають в міжзоряний простір тільки частина речовини; деяка його частина залишається в білих карликів. Таким чином, кількість міжзоряного речовини в нашій Галактиці повинно згодом спадати. Те ж саме має відбуватися і в інших галактиках. Переробляючи в зіркових надрах, речовина Галактики поступово змінює хімічний склад, збагачуючись гелієм і важкими елементами. Передбачається, що Галактика утворилася з газової хмари, яке складалося головним чином з водню. Можливо навіть, що, крім водню, воно ніяких інших елементів і не містило. Гелій і важкі елементи утворилися в такому випадку в результаті термоядерних реакцій всередині зірок. Освіта важких елементів починається з потрійною гелієвої реакції ЗНе4 ® C 12, потім С12 з'єднується з a-частинками, протонами і нейтронами, продукти цих реакцій піддаються подальшим перетворенням, і так з'являються все більш і більш складні ядра. Однак освіту найважчих ядер, таких як уран і торій, поступовим нарощуванням пояснити не можна. При цьому неминуче довелося б пройти через стадію нестійких радіоактивних ізотопів, які розпадуться швидше, ніж встигнуть захопити наступний нуклон. Тому передбачається, що найважчі елементи, які стоять в кінці менделєєвської таблиці, утворюються при спалахах наднових зірок. Спалах наднової є результат швидкого стиснення зірки. При цьому температура катастрофічно зростає, в сжимающейся атмосфері йдуть ланцюгові термоядерні реакції і виникають потужні потоки нейтронів. Інтенсивність нейтронних потоків може бути настільки велика, що проміжні нестійкі ядра не встигають зруйнуватися. Перш ніж це станеться, вони захоплюють нові нейтрони і стають стійкими. Як уже згадувалося, вміст важких елементів в зірках сферичної складової багато менше, ніж в зірках плоскою підсистеми. Це пояснюється, по-видимому, тим, що зірки сферичної складової утворилися в самій початковій стадіїеволюції Галактики, коли міжзоряний газ був ще бідний важкими елементами. У той час міжзоряний газ був майже сферичне хмара, концентрація якого збільшувалася до центру. Таке ж розподіл зберегли і зірки сферичної складової, що утворилися в цю епоху. В результаті зіткнень хмар міжзоряного газу їх швидкість поступово зменшувалася, кінетична енергія переходила в теплову і змінювалася загальна форма і розміри газової хмари. Розрахунки показують, що в разі швидкого обертання таку хмару мало прийняти форму сплющенного диска, що ми і спостерігаємо в нашій Галактиці. Зірки, що утворилися в більш пізній час, Утворюють тому плоску підсистему. На той час, як міжзоряний газ сформувався в плоский диск, він пройшов переробку в зіркових надрах, вміст важких елементів значно збільшилася і зірки плоскої складової тому теж багаті важкими елементами. Часто зірки плоскої складової називають зірками другого покоління, а зірки сферичної складової - зірками першого покоління, щоб підкреслити той факт, що зірки плоскої складової утворилися з речовини, який уже побував у зіркових надрах. Аналогічним чином протікає, ймовірно, еволюція та інших спіральних галактик. Форма спіральних рукавів, в яких зосереджений міжзоряний газ, мабуть, визначається напрямом силових ліній загального галактичного магнітного поля. Пружність магнітного поля, до якого "приклеєний" міжзоряний газ, обмежує уплощение газового диска. Якби на міжзоряний газ діяла тільки сила тяжіння, його стиснення тривало б необмежено. При цьому внаслідок великої щільності він швидко Сконденсована б в зірки і практично зник би. Є підстави вважати, що швидкість утворення зірок приблизно пропорційна квадрату щільності міжзоряного газу.
Якщо галактика обертається повільно, то міжзоряний газ збирається під дією сили тяжіння в центрі. Мабуть, в таких галактиках магнітне поле слабше і менше перешкоджає стисненню міжзоряного газу, ніж в швидко обертаються. Велика щільність міжзоряного газу в центральній області призводить до того, що він швидко витрачається, перетворюючись в зірки. В результаті повільно обертаються галактики повинні мати приблизно сферичну форму з різким збільшенням зоряної щільності в центрі. Ми знаємо, що як раз такі характеристики мають еліптичні галактики. Мабуть, причина їх відмінності від спіральних полягає в більш повільному обертанні. Зі сказаного вище зрозуміло також, чому в еліптичних галактиках мало зірок ранніх класів і мало міжзоряного газу.
Таким чином, еволюцію галактик можна простежити починаючи зі стадії газової хмари приблизно сферичної форми. Хмара складається з водню, воно неоднорідне. Окремі згустки газу, рухаючись, стикаються один з одним, - втрата кінетичної енергії призводить до стиснення хмари. Якщо воно обертається швидко, виходить спіральна галактика, якщо повільно - еліптична. Природно поставити питання, чому речовина у Всесвіті розбилося на окремі газові хмари, що стали потім галактиками, чому ми спостерігаємо розліт цих галактик, в якій формі перебувала матерія у Всесвіті до того, як утворилися галактики.
де H ¾постійна Хаббла. У співвідношенні (6.12) Vвиражено в км / с, а r ¾в Мпс.
Цей закон отримав назву закону Хаббла . Постійна Хаббла в даний час приймається рівною H = 72 км / (с ∙ Мпк).
Закон Хаббла дозволяє говорити про те, що Всесвіт розширюється. Однак це зовсім не означає, що наша Галактика є центром, від якого і йде розширення. У будь-якій точці Всесвіту спостерігач побачить ту ж саму картину: все галактики мають червоне зміщення, пропорційне відстані до них. Тому іноді говорять, що розширюється сам простір. Це, природно, слід розуміти умовно: галактики, зірки, планети і ми з вами не розширюємося.
Знаючи величину червоного зсуву, наприклад, для будь-якої галактики, ми можемо з великою точністю визначити відстань до неї, використовуючи співвідношення для ефекту Доплера (6.3) і закон Хаббла. Але для z ³ 0,1 звичайна формула Доплера вже непридатна. У таких випадках користуються формулою зі спеціальної теорії відносності:
| . | (6.13) |
Галактики дуже рідко бувають поодинокими. Зазвичай галактики зустрічаються невеликими групами, що містять по десятку членів, часто об'єднуються в великі скупчення сотень і тисяч галактик. Наша Галактика входить до складу так званої місцевої групи, Що включає в себе три гігантські спіральні галактики (наша Галактика, туманність Андромеди і галактика в сузір'ї Трикутника), а також кілька десятків карликових еліптичних і неправильних галактик, найбільшими з яких явля КТВК становлять кілька мегапарсек . Вони діляться на іррегулярніі регулярніскупчення. Іррегулярні скупчення не володіють правильною формою і мають нерізкі контури. Галактики ються Магелланові Хмари.
В середньому розміри скупчень гала в них вельми слабо концентруються до центру. Прикладом гігантського розсіяного скупчення може служити найближче до нас скупчення галактик в сузір'ї Діви. На небі воно займає приблизно 120 кв. градусів і містить кілька тисяч переважно спіральних галактик. Відстань до центру цього скупчення становить близько 15 Мпс.
Регулярні скупчення галактик більш компактні і симетричні. Їх члени помітно концентруються до центру. Прикладом сферичного скупчення є скупчення галактик в сузір'ї Волосся Вероніки, що містить дуже багато еліптичних і лінзоподібних галактик. У ньому містяться близько 30 000 галактик яскравіше 19 фотографічної зоряної величини. Відстань до центру скупчення становить близько 100 Мпс.
З багатьма скупченнями, що містять велику кількість галактик, пов'язані потужні протяжні джерела рентгенівського випромінювання.
Є підстави вважати, що скупчення галактик в свою чергу також розподілені нерівномірно. Згідно з деякими дослідженнями, що оточують нас скупчення і групи галактик утворюють грандіозну систему - сверхгалактікіабо Місцеве надскупчення.Окремі галактики при цьому, мабуть, концентруються до деякої площини, яку можна називати екваторіальній площиною сверхгалактікі. Тільки що розглянуте скупчення галактик в сузір'ї Діви знаходиться в центрі такої гігантської системи. Скупчення в волоссі Вероніки є центром іншого, сусіднього надскупчення.
Спостережувану частину Всесвіту зазвичай називають Метагалактикою . Метагалактику складають різні спостерігаються структурні елементи: Галактики, зірки, наднові, квазари і т.д. Розміри Метагалактики обмежені нашими можливостями спостережень і в даний час прийняті дорівнюють 10 26 м. Ясно, що поняття розмірів Всесвіту вельми умовно: реальна Всесвіт безмежний і ніде не кінчається.
Багаторічні дослідження Метагалактики виявили дві основні властивості, складові основний космологічний постулат:
1. Метагалактика однорідний і ізотропний в великих обсягах.
2. Метагалактика не стаціонарний.
Розсіяні скупчення не володіють правильною формою і мають нерізкі контури. Галактики в них вельми слабо концентруються до центру. Прикладом гігантського розсіяного скупчення може служити найближче до нас скупчення галактик в сузір'ї Діви (241). На небі воно займає приблизно 120 кв. градусів і містить кілька тисяч переважно спіральних галактик. Відстань до центру цього скупчення становить близько 11 Мпс.
Мал. 12.1. Просторовий розподіл галактик за даними SDSS. Зеленими крапками відзначені всі галактики (в даному тілесному куті) з яскравістю, що перевищує деяку. Червоні точки вказують галактики найбільшою світності з віддалених скупчень, що утворюють досить однорідну популяцію; у відповідній системі відліку їх спектр зміщений в червону область у порівнянні зі звичайними галактиками. Блакитні і сині точки показують розташування звичайних квазарів. Параметр h приблизно дорівнює 0.7.
Сферичні скупчення галактик більш компактні, ніж розпорошені, і мають сферичної симетрією. Їх члени помітно концентруються до центру. Прикладом сферичного скупчення є скупчення галактик в сузір'ї Волосся Вероніки, що містить дуже багато еліптичних і лінзоподібних галактик (242). Його діаметр становить майже 12 градусів. У ньому містяться близько 30 000 галактик яскравіше 19 фотографічної зоряної величини. Відстань до центру скупчення становить близько 70 Мпс. З багатьма багатими скупченнями галактик пов'язані потужні протяжні джерела рентгенівського випромінювання, природа якого, швидше за все, пов'язана з наявністю гарячого міжгалактичного газу, подібного коронам окремих галактик.
Є підстави вважати, що скупчення галактик в свою чергу також розподілені нерівномірно. Згідно з деякими дослідженнями, що оточують нас скупчення і групи галактик утворюють грандіозну систему - сверхгалактікі. Окремі галактики при цьому, мабуть, концентруються до деякої площини, яку можна називати екваторіальній площиною сверхгалактікі. Тільки що розглянуте скупчення галактик в сузір'ї Діви знаходиться в центрі такої гігантської системи. Маса нашої сверхгалактікі повинна складати близько 1015 мас Сонця, а її діаметр близько 50 Мпс. Однак реальність існування подібних скупчень галактик другого порядку в даний час залишається спірною. Якщо вони й існують, то лише як слабо виражена неоднорідність розподілу галактик у Всесвіті, так як відстані між ними трохи можуть перевищувати їх розміри.
Ві переглядаєте статтю (реферат): « Просторовий розподіл галактик»З дисципліни« Астрофізика»
Реферати та Публікації на інші тими :Серед все більш слабких за блиском об'єктів число Г. швидко зростає. Так, Г. яскравіше 12-ї зоряної величини відомо ок. 250, 15-й - вже ок. 50 тис., А число Г., к-які можуть бути сфотографовані 6-метровим телескопом на межі його можливостей, становить багато мільярдів. Це вказує на означає. віддаленість більшості Г.
Внегалактіч. астрономія досліджує розміри зоряних систем, їх маси, будова, властивості оптич., ІЧ, рентген. і радіовипромінювання. Вивчення просторового розподілу Г. виявляє великомасштабну структуру Всесвіту (можна сказати, що доступна спостереженню частина Всесвіту - це світ Г.). У дослідженні просторового розподілу Г. та шляхів їх еволюції внегалактіч. астрономія змикається з космологією - наукою про Всесвіт в цілому.
Однією з найважливіших у внегалактіч. астрономії залишається проблема визначення відстані до Г. Завдяки тому що в найближчих Г. знайдені, а також найяскравіші зірки постійного блиску (надгіганти), вдалося встановити відстані до цих Г. До ще більш віддалених Г., в яких брало неможливо розрізнити навіть надгігантський зірки , відстані оцінюються іншими способами (див.).
У 1912 р амер. астроном В. Слайфер виявив чудове св-во Г .: в спектрах далеких Г. все спектр. лінії виявилися зміщеними до довгохвильовому (червоному) кінця в порівнянні з такими ж лініями в спектрах джерел, нерухомих відносно спостерігача (т. н. ліній). У 1929 р амер. астроном Е. Хаббл, порівнюючи відстані до Г. і їх червоні зсуви, виявив, що останні зростають в середньому прямо пропорційно відстаням (див.). Цей закон дав в руки астрономів ефективний методвизначення відстаней до Г. по їх червоного зсуву. Виміряні червоні зсуви тисяч Г. і сотень.
Визначення відстаней до Г. і їх положення на небі дозволило встановити, що зустрічаються поодинокі і подвійні Г., групи Г., великі скупчення їх і навіть хмари скупчень (надскупчення). Пор. відстані між Г. в групах і скупченнях складають неск. сотень кпк; це приблизно в 10-20 разів більше розміру найбільших Г. Пор. відстані між групами Г., одиночними Г. і кратними системами складають 1-2 Мпк, відстані між скупченнями - десятки Мпк. Т. о., Г. заповнюють простір з більшою відносною щільністю, ніж зірки внутрігалактіч. простір (відстані між зірками в середньому в 20 млн. разів більше їх діаметрів).
За потужністю випромінювання Г. можна поділити на дек. класів світності. Найширший діапазон светимостей спостерігається у елліптіч. Г., в центральних областях деяких скупчень Г. виявлені т. Н. cD-галактики, які є рекордними за світності (абс. зоряна величина - 24 m, світність ~ 10 45 ерг / с) і масі (). А в нашій Місцевої групи Г. знайдені елліптіч. Г. малої світності (абс. Величини від -14 до-6 m, т. Е. Світності ~ 10 41 -10 38 ерг / с) і маси (10 8 -10 5). У спіральних Г. інтервал абс. зоряних величин становить від -22 до -14 m, светимостей - від 10 44 до 10 41 ерг / с, інтервал мас 10 12 -10 8. Неправильні Г. по абс. величинам слабкіше - 18 m, їх світності 10 43 ерг / с, маси.
Освіта молодих зірок йде ще в центральній області Галактики. До центру Галактики падає газ, який не має обертального моменту. Тут народжуються зірки 2-го покоління сферич. підсистеми, що становлять ядро Галактики. Але сприятливих умови для утворення зірок-надгігантів в ядрі немає, так як газ розпадається на невеликі згустки. У тих же рідкісних випадках, коли газ передає обертальний момент навколишньому середовищуі стискається в масивне тіло - масою в сотні і тисячі мас Сонця, цей процес не завершується благополучно: стиснення газу не призводить до утворення стійкої зірки, може статися і виникнути. Колапс супроводжується викидом частини речовини з області галактичного. ядра (див.).
Чим масивніше галактика Г., тим сильніше тяжіння стискає спіральні рукави, тому у масивних Г. рукава тонше, в них більше зірок і менше газу (більше утворюється зірок). Напр., У гігантської туманності М81 видно тонкі спіральні рукави, тоді як в туманності М33, що є спіраллю середніх розмірів, рукава значно ширше.
Залежно від типу спіральні Г. мають також різні швидкості утворення зірок. Найбільша швидкість у типу Sc (бл. 5 в рік), найменша - у Sa (бл. 1 на рік). Висока швидкість зореутворення у перших пов'язана ще, мабуть, з надходженням газу з галактичного. корон.
У елліптіч. зоряних систем еволюційний шлях повинен бути простіше. Речовина в них з самого початку не володіло значними обертальним моментом і магн. полем. Тому стиснення в процесі еволюції не призвело такі системи до помітного обертанню і посилення магн. поля. Весь газ в цих системах з самого початку перетворився в зірки сферич. підсистеми. В ході подальшої еволюції зірки викидали газ, к-рий опускався до центру системи і йшов на освіту зірок нового покоління все тієї ж сферич. підсистеми. Темп зореутворення в елліптіч. Г. має дорівнювати швидкості надходження газу з проеволюціоніровавшіх зірок, в основному наднових зірок, оскільки витікання речовини із зірок в елліптіч. Г. незначно. Річна втрата газу зірками в елліптіч. Г. становить за розрахунками ~ 0,1 на галактику масою 10 11. З розрахунків також випливає, що центральні частини елліптіч. Г. через присутність молодих зірок повинні бути блакитніше, ніж периферійні області Г. Однак це не спостерігається. Справа в тому, що значить. частина утворюється газу в елліптіч. Г. видувається гарячим вітром, що виникають при спалахах наднових зірок, а в скупченнях Г. ще й досить щільним гарячим межгалактіч. газом, виявленим в останнім часом на його рентген. випромінювання.
Порівнюючи кількість зірок різних поколінь у великого числаоднотипних Г., можна встановити можливі шляхи їх еволюції. У старіших Г. спостерігається виснаження запасів міжзоряного газу і зниження у зв'язку з цим темпів освіти і загальної кількості зірок нових поколінь. Зате в них багато - надщільних зірок малих розмірів, що представляють собою одну з останніх стадій еволюції зірок. В цьому і полягає старіння Г. Слід зазначити, що на початку еволюції Г. мали, мабуть, більш високу світність, т. К. В них було більше масивних молодих зірок. Виявити еволюційна зміна світимості Г. можна в принципі порівнюючи світності близьких і дуже далеких Г., від яких брало світло йде багато млрд. Років.
Внегалактіч. астрономія поки ще не дала певної відповіді на питання, пов'язані з виникненням скупчень Г., зокрема, чому в сферич. скупченнях переважають елліптіч. і лінзоподібні системи. Мабуть, з відносно невеликих хмар газу, які не мали обертального моменту, утворилися сферич. скупчення з переважанням елліптіч. і лінзоподібних систем, також мають малий обертальний момент. А з великих хмар газу, що володіли істотною обертальним моментом, виникли скупчення Г., подібні надскупчення в Діві. Тут було більше варіантів розподілу обертального моменту серед окремих згустків газу, з яких брало утворилися Г., і тому в таких скупченнях найчастіше зустрічаються спіральні системи.
Еволюція Г. в скупченнях і групах має низку особливостей. Розрахунки показали, що при зіткненнях Г. їх протяжні газові корони повинні "обдирати" і розсіюватися по всьому об'єму групи або скупчення. Цей межгалактіч. газ вдалося виявити за високотемпературного рентген. випромінювання, що йде від скупчень Г. Крім того, масивні члени скупчень, рухаючись серед інших, створюють "динамічне тертя": своїм тяжінням вони захоплюють сусідні Г., але в свою чергу відчувають гальмування. Мабуть, так утворився Магелланова потік в Місцевої групі Г. Іноді знаходяться в центрі скупчення масивні Г. не тільки "обдирають" газові корони проходять через них Г., але захоплюють і зірки "відвідувача". Передбачається, зокрема, що cD-галактики, що володіють масивними гало, утворили їх таким "канібальським" шляхом.
За існуючими розрахунками, через 3 млрд. Років "канібалом" стане і наша Галактика: вона поглине наближається до неї Велика Магелланова Хмара.
Рівномірний розподіл матерії в масштабах Метагалактики визначає однаковість св-в матерії і простору у всіх частинах Метагалактики (однорідність) і однаковість їх у всіх напрямках (изотропия). Ці важливі св-ва Метагалактики характерні, по-видимому, для суч. стану Метагалактики, проте в минулому, на самому початку розширення, анізотропія і неоднорідність матерії і простору могли існувати. Пошуки слідів анізотропії та неоднорідності Метагалактики в минулому представляють собою складну і актуальну задачу позагалактичної астрономії, до вирішення якої астрономи ще тільки підходять.
65.Распределеніе зірок в Галактиці. Скупчення. Загальна будова Галактики.
конецформиначалоформиЗнаніе відстаней до зірок дозволяє підійти до вивчення їх розподілу в просторі, а отже, і структури Галактики. Для того щоб охарактеризувати кількість зірок в різних частинах Галактики, вводять поняття зоряної щільності, аналогічне поняттю концентрації молекул. Зоряною щільністю називається кількість зірок, що знаходяться в одиниці об'єму простору. За одиницю об'єму зазвичай приймають 1 кубічний парсек. В околицях Сонця зоряна щільність становить близько 0,12 зірки на кубічний парсек, іншими словами, на кожну зірку в середньому припадає обсяг понад 8 пс 3; середнє ж відстань між зірками - близько 2 пс.Чтоби дізнатися, як змінюється зоряна щільність в різних напрямках, підраховують число зірок на одиниці площі (наприклад, на 1 квадратному градусі) в різних ділянках неба.
Перше, що кидається в очі при таких підрахунках, надзвичайно сильне збільшення концентрації зірок у міру наближення до смуги Чумацького Шляху, середня лінія якого утворює на небі велике коло. Навпаки, у міру наближення до полюса цього кола концентрація зірок швидко зменшується. Цей факт уже в кінці XVIII в. дозволив В.Гершелем зробити правильний висновок про те, що наша зоряна система має сплюснуту форму, причому Сонце має перебувати недалеко від площини симетрії цього образованія.конецформиначалоформи Всі зірки з видимою зоряною величиною, меншою або рівною т, що проектуються на деяку область неба, знаходяться всередині кульового сектора, радіус якого визначається за формулою
lg r m = 1 + 0,2 (m ѕ M)
конецформиначалоформиЧтоби охарактеризувати, скільки в даній області простору міститься зірок різних светимостей, вводять функцію світимості j (М), яка показує, яка частка від загального числа зірок має дане значення абсолютної зоряної величини, скажімо, від M до М + 1.
конецформиначалоформиСкопленія галактик - гравітаційно-зв'язані системи галактик, Одні з найбільших структур у всесвіту. Розміри скупчень галактик можуть досягати 10 8 світлових років.
Скупчення умовно поділяються на два види:
регулярні - скупчення правильної сферичної форми, в яких переважають еліптичні та лінзовидні галактики, З чітко вираженою центральною частиною. У центрах таких скупчень розташовані гігантські еліптичні галактики. Приклад регулярного скупчення - скупчення Волосся Вероніки.
іррегулярні - скупчення без певної форми, за кількістю галактик поступаються регулярним. В скупченнях цього виду переважають спіральні галактики. приклад - скупчення Діви.
Маси скупчень варіюються від 10 13 до 10 15 мас Сонця.
будова галактики
Розподіл зірок в Галактиці має дві яскраво виражені особливості: по-перше, дуже висока концентрація зірок в галактичної площини, і по-друге, велика концентрація в центрі Галактики. Так, якщо в околицях Сонця, в диску, одна зірка припадає на 16 кубічних парсеків, то в центрі Галактики в одному кубічному парсек перебуває 10 000 зірок. У площині Галактики крім підвищеної концентрації зірок спостерігається також підвищена концентрація пилу і газу.
Розміри Галактики: - діаметр диска Галактики близько 30 кпк (100 000 світлових років), - товщина - близько 1000 світлових років.
Сонце розташоване дуже далеко від ядра Галактики - на відстані 8 кпк (близько 26 000 світлових років).
Центр Галактики знаходиться в сузір'ї Стрільця в напрямку на? = 17h46,1m,? = -28 ° 51 '.
Галактика складається з диска, гало і корони. Центральна, найбільш компактна область Галактики називається ядром. В ядрі висока концентрація зірок: в кожному кубічному парсек знаходяться тисячі зірок. Якби ми жили на планеті біля зірки, що знаходиться поблизу ядра Галактики, то на небі були б видні десятки зірок, по яскравості порівнянних з Місяцем. У центрі Галактики передбачається існування масивної чорної діри. У кільцевій області галактичного диска (3-7 кпк) зосереджена майже всі молекулярне речовина міжзоряного середовища; там знаходиться найбільша кількість пульсарів, залишків наднових і джерел інфрачервоного випромінювання. Видиме випромінювання центральних областей Галактики повністю приховано від нас могутніми шарами поглинаючої матерії.
Галактика містить дві основні підсистеми (два компонента), вкладені одна в іншу і гравітаційно-зв'язані один з одним. Перша називається сферичною - гало, її зірки концентруються до центру галактики, а щільність речовини, висока в центрі галактики, досить швидко падає з віддаленням від нього. Центральна, найбільш щільна частина гало в межах декількох тисяч світлових років від центру Галактики називається балджа. Друга підсистема - це масивний зоряний диск. Він являє собою як би дві складені краями тарілки. У диску концентрація зірок значно більше, ніж в гало. Зірки усередині диска рухаються по кругових траєкторіях навколо центру Галактики. У зоряному диску між спіральними рукавами розташовано Сонце.
Зірки галактичного диска були названі населенням I типу, зірки гало - населенням II типу. До диску, плоскої складової Галактики, відносяться зірки ранніх спектральних класів О і В, зірки розсіяних скупчень, темні пилові туманності. Гало, навпаки, складають об'єкти, що виникли на ранніх стадіях еволюції Галактики: зірки кульових скупчень, зірки типу RR Ліри. Зірки плоскої складової в порівнянні з зірками сферичної складової відрізняються великим вмістом важких елементів. Вік населення сферичної складової перевищує 12 мільярдів років. Його зазвичай приймають за вік самої Галактики.
У порівнянні з гало диск обертається помітно швидше. Швидкість обертання диска не однакова на різних відстаняхвід центру. Маса диска оцінюється в 150 мільярдів М. В диску знаходяться спіральні гілки (рукави). Молоді зірки і осередки зореутворення розташовані, в основному, уздовж рукавів.
Диск і довколишній гало занурені в корону. В даний час вважають, що розміри корони Галактики в 10 разів більше, ніж розміри диска.
