Глубокий космос

Структура галактики

Спиральная структура галактики Сомбреро. Темные области вокруг звезд и галактик на снимке являются артефактами обработки изображения. M104 отличается выраженной ядерной выпуклостью, состоящая в основном из старых звезд.

Галактика Сомбреро – это уникальный небесный объект, состоящий из двух галактик, причем объект сформировался не в результате столкновения, а как бы сам по себе. Существует теория, что примерно 9 млрд. лет назад спиральная галактика получила подкрепление межгалактическим газом, в результате чего образовалось данное небесное тело.

M104 глазами телескопа Спитцер. Видно что диск галактики слегка деформирован, что часто является результатом гравитационного взаимодействия с другой галактикой. В спиральных рукавах видны молодые регионы звездообразования.

Важно заметить, что хотя происхождение этого космического объекта пока еще не совсем ясно ученым, сам объект не является уникальным в своем роде. При помощи телескопа Спитцер, который наблюдает инфракрасное излучение космоса, была получена информация, заставившая многих ученых задуматься: не состоит ли другая галактика Центавр А – один из ближайших к нам космических объектов, также из двух галактик? По крайней мере, сейчас есть все основания полагать это

Но, как бы там ни было, структура галактики Сомбреро даже сегодня не перестает восхищать, как любителей, так и профессионалов астрономии. Суть ее заключается в следующем: в центральной части этого объекта находится большая эллиптическая галактика, опоясанная по кругу спиралевидной. В результате чего объект напоминает мексиканскую шляпу сомбреро с крупной, высокой центральной частью и длинным, широким периметром.

Особенности наблюдения

Выше мы уже говорили о том, как найти галактику Сомбреро на звездном небе. Она находится в южной части скопления Девы. Галактика является достаточно яркой, что позволяет рассмотреть ее в обычный телескоп

При наблюдении важно учесть, что к Земле этот удаленный объект повернут ребром с небольшим углом наклона, который составляет 6 градусов. Как вы сами понимаете, наблюдать галактику с Земли не очень удобно

Даже профессиональные астрофизики, невзирая на их ультрасовременную аппаратуру, вынуждены только догадываться об истинной форме галактики, которая могла бы предстать между ними в том случае, если у них появился бы шанс увидеть ее сверху.

Расположение M104 в созвездии Дева

Если вы будете искать галактику на звездном небе путем электронного наведения телескопа, вам нужно учесть, что помимо популярного наименования «Сомбреро», этот космический объект представлен в каталогах небесных тел и под другими названиями. Наиболее часто встречающиеся: M 104, Мессье 104, NGC 4594. Если вы встретите эти названия в каталоге, знайте – перед вами галактика Сомбреро.

Интересные факты

Существуют данные, указывающие на то, что в центре галактики Сомбреро расположилась сверхмассивная черная дыра, масса которой равна 1 миллиарду Солнц. Эти информация подтверждается данными с космического телескопа Хаббл, которые зафиксировали чрезвычайно быстрое вращение звезд в центре Сомбреро. Также центральная часть галактики излучает аномально большое количество рентгеновских лучей, что также может свидетельствовать о наличии черной дыры в ее основании.
Галактика Сомбреро удаляется от нас со скоростью 1000 км/с.
Галактика является членом небольшой галактической группы, объекты которой имеют схожий возраст и свойства.
Длина поперечника галактики равна примерно 50 тысячам световых лет.

Длиннейшее водяное чудище на небосклоне

Располагается созвездие Гидра в Южном полушарии. Поэтому наблюдать ее в наших широтах лучше всего в конце зимы и весной. Например, южные регионы России могут видеть созвездие полностью, тогда как остальные – лишь частично.

Гидра — скриншот из программы планетария

Ближайшим соседом Гидры по небу является, помимо, названных ранее зодиаков Весов и Рака, еще и зодиакальное созвездие Девы. Кроме того, около данного созвездия в виду ее значительной протяженности имеется очень много не зодиакальных, созвездий. Такими являются Насос и Компас, Волк и Малый Пес, Ворон и Центавр, Корма и Секстант. При желании наблюдателя он может запросто увидеть на небе целых 229 звезд Гидры, не вооружаясь при этом биноклями и телескопами.

https://youtube.com/watch?v=uEnKQTI8n5M

Гамма Гидры

Фото Гамма Гидры

На втором месте после звезды Альфа Гидры следовало бы назвать ее Гамму. Эта звезда также может быть различима наблюдателями с Земли невооруженными глазами. Видимая звездная величина звезды составляет 3,24m. В арабском языке ее именуют «хвостом змеи». Звезда относится к желтым гигантам из спектрального класса G8.

Данная звезда удалена от Солнца на 214 световых года. Температура поверхности Гаммы Гидры составляет порядка 3820 К. Ее масса соизмерима с 1,5-2 массами нашего Солнца. Радиус — 60 солнечных радиусов, а светимость в 655 раз превышает значение светимости Солнца.

Подальше от теплой Земли

Орбитальное расположение

«Хаббл» — низкая околоземная орбита«Джеймс Уэбб» — гало-орбита вокруг точки Лагранжа L2

Все системы Земли, от погоды до биосферы, работают за счет того, что планета преобразует видимый свет, получаемый от Солнца, в излучение ИК-диапазона. Однако для «холодного» телескопа это рассеянное тепловое излучение Земли — огромная проблема, ведь для спутника на низкой орбите Земля занимает почти половину небосвода. Вот почему было решено отправить «Уэбб» подальше от Земли.

На прямой линии, проходящей через Солнце и Землю, есть две особенные точки, которые называют точками Лагранжа. Если в точку Лагранжа поместить космический аппарат, то притяжение обоих небесных тел сложится таким образом, что за год аппарат будет совершать ровно один оборот и вокруг Солнца, и вокруг Земли.

История изучения объекта

Галактику открыл Никола Лакайль в 1752 году. Шарль Мессье включил её в свой каталог в 1781 году.

В начале XX века в соответствии с теорией замкнутой Вселенной высказывалось экзотическое предположение, что галактика M 83 это галактика Андромеды M 31, видимая с обратной стороны через все мировое пространство.

В 2005 году орбитальный телескоп GALEX зарегистрировал огромное количество новорождённых звёзд на внешних пределах M 83. В 2008 году телескоп обнаружил ещё больше молодых звёзд, которые, согласно общепринятой модели звездообразования, не должны там быть в таком количестве. Они находятся на расстоянии 140 тысяч световых лет от центра галактики, тогда как диаметр самой галактики не превышает 40 тысяч световых лет.

В 2014 году астрономы обнаружили чёрную дыру MQ1, которая сама по себе лёгкая, но с большой интенсивностью поглощает окружающую материю.

В 2015 году с помощью орбитальных телескопов «Хаббл» и «Спитцер» в галактике были обнаружены два кандидата в звёзды типа η Киля. Эти объекты представляют собой огромные нестабильные звёзды с массой более 100 масс Солнц.

История и мифология

Западная мифология

Гидра и окружающие созвездия, от Зеркало Урании (1825).

Греческое созвездие Гидры — это адаптация Вавилонское созвездие: the МУЛ.АПИН включает созвездие «змея» (MUL.DINGIR.MUŠ), которое примерно соответствует Гидре. Это одно из двух вавилонских созвездий «змей» (другое происходит от греческого Змеи ), а мифологический гибрид змея, льва и птицы.

Гидра, изображенная на Манучихр Глобус сделан в Мешхед 1632-33 гг. Нашей эры. Коллекция Адилнора, Швеция.

Форма Гидры напоминает извилистую змея, и особенности как таковые в некоторых греческих мифах. Один миф связывает это с водяной змеей, которая ворона служил Аполлон в чаше, когда ее послали за водой; Аполлон разглядел обман и сердито бросил ворону, чашу и змею в небо. Это также связано с монстром Гидра, с его многочисленными головами, убитыми Геркулес, представленные в другое созвездие. Согласно легенде, если отрубить одну из голов Гидры, на ее месте вырастут еще две. Тем не менее, племянник Геракла, Иолай, сжег шеи факелом, чтобы предотвратить их отрастание, и таким образом позволил Гераклу преодолеть Гидру.

Мифология и эквиваленты в других культурах

В индуистской мифологии звезда, эквивалентная гидре, — это Ашлеша. В Китайская астрономия, звезды, соответствующие Гидре, расположены внутри Киноварь Птица и Лазурный дракон. Голова Гидры была известна как «Мин аль Аз’аль», что означает «принадлежащая к необитаемому месту» в арабский.

Интересные объекты

При помощи космической обсерватории Чандра в 600 световых годах от ядра галактики был обнаружен объект, первый кандидат на черную дыру с промежуточной массой – от 200 до 5 000 масс Солнца.

В январе 2014-го года в галактике Мессье M82 была найдена яркая сверхновая SN 2014J. За последние 27 лет это вторая ближайшая к Земле сверхновая.

Сверхновая SN 2014J в галактике Сигара

В апреле 2010-го года астрономы из обсерватории Джодрелл-Бэнк (Чешир, Англия) обнаружили радиоисточник неизвестной природы. Его загадочность состоит в том, что он сформировался всего за несколько дней, чем отличается от сверхновых, которые становятся ярче в течение нескольких недель, и спустя несколько месяцев — исчезают. Также, в отличие от сверхновых, спектр излучения которых постоянно меняется, спектр излучения данного объекта не изменился в течение его годового наблюдения (с 2010-го по 2011-й годы). Другой особенностью данного объекта является его сверхсветовое движение. Вероятно, в результате каких-то оптических иллюзий, кажется, что радиоисточник движется со скоростью в 4 раза больше скорости света.

Немного из мифологии

Есть две основных легенды об имени созвездия. Самая популярная связана с древнегреческим мифом о 12 подвигах, совершенных Гераклом. Одним из них была победа над Лернейской гидрой — огромным девятиголовым чудовищем. Сначала Гераклу пришлось выманить гидру из убежища горящими стрелами, а потом — отрубать головы, на месте которых тут же вырастали новые. Но вместе с верным колесничим Иолаем они одолели чудовище, а его ядовитой кровью пропитали свои стрелы.

Второй миф рассказывает о том, как бог Аполлон послал своего ворона к источнику за водой. Ленивая птица не только сильно задержалась в пути, но и зачерпнула в чашу змею. Разгневавшись, бог швырнул чашу на небо, а следом — птицу и змею. Так в Южном полушарии появились созвездия Ворона, Чаши и Гидры.

Космический телескоп «Хаббл»

Телескоп «Хаббл», названный в честь Эдвина Хаббла, был запущен на орбиту 24 апреля 1990 года. Это совместный проект NASA и Европейского космического агентства, задуманный как обсерватория общего назначения для исследования Вселенной в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн. Входит в число NASA.

Телескоп «Хаббл»

(Фото: NASA)

20 мая 1990 года телескоп сделал первую фотографию звездного скопления NGC 3532.

Слева — снимок, сделанный из обсерватории Лас Кампанас, Чили. Справа — часть первого изображения «Хаббла»

(Фото: NASA, ESA, and STScI)

«Хаббл» вращается вокруг Земли на высоте около 540 км и наклонен на 28,5 градусов к экватору. Чтобы совершить один оборот, ему требуется 95 минут.

Орбитальный телескоп провел более 1 млн наблюдений и предоставил данные, которые астрономы использовали, чтобы написать свыше 18 тыс. рецензируемых научных публикаций (от формирования планет до гигантских черных дыр). Эти документы упоминались в других публикациях более 900 тыс. раз.

Чем известен «Хаббл»

Благодаря изучению пульсирующих звезд удалось определить возраст нашей Вселенной — 13,8 млрд лет.
В январе 1992 года астрономы подтвердили существование планет за пределами солнечной системы.
Телескоп зафиксировал редкое явление — столкновение кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером в 1994 году. Это первые в истории фотографии столкновения двух объектов Солнечной системы.

Серия снимков, сделанных с помощью космического телескопа «Хаббл» NASA, показывает эволюцию области падения кометы Шумейкера-Леви

(Фото: H. Hammel, MIT and NASA)

Телескоп детально зафиксировал эволюцию погоды Юпитера, в том числе редкий шторм возле экватора планеты.
«Хаббл» показал Плутон впервые с момента открытия планеты в 1930 году.
Аппарат сфотографировал шлейф газа и пыли высотой 400 км в результате извержения вулкана Ио, самой большой внутренней луны Юпитера.

Изображения сделаны 14 февраля 2007 года. На левом видны оранжевые овальные отложения серы вокруг вулкана Пеле. На правом изображении виден большой шлейф, поднимающийся над поверхностью, недалеко от северного полюса

(Фото: NASA, ESA, and J. Spencer (SwRI))

Подтвердил предположения о наличии сверхмассивных черных дыр в ядрах Галактик.
Нашел самый далекий из известных на сегодня космических объектов — галактику GN-z11. Сейчас мы видим ее такой, какой она была 13,4 млрд лет назад.

Галактика GN-z11, показанная на вставке, видна в прошлом на 13,4 млрд лет, всего через 400 млн лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял всего 3% от ее нынешнего возраста. Учитывая расширение Вселенной, сейчас на деле она находится в 32 млрд световых лет от нас

(Фото: NASA, ESA, P. Oesch (Yale University))

Подтвердил существование на спутнике Юпитера Ганимеде огромного подземного океана под 150-километровой толщей льда. На основании этого открытия астрономы внесли крупнейший спутник в Солнечной системе в список возможных кандидатов на поиск жизненных форм.
Обнаружил водяной пар на экзопланете K2-18b из обитаемой зоны, а также первую подтвержденную межзвездную комету 2I/Borisov.

13 июня 2021 года компьютер, отвечающий за научное оборудование «Хаббла», перестал реагировать на команды с Земли. Устранить поломку инженерно-научной группе, обслуживающей телескоп, удалось только к 16 июля 2021 года.

У орбитального «Хаббла» есть два аккаунта в Twitter — Hubble NASA и Hubble ESA, два официальных YouTube канала — NASA и ESA, а также аккаунты в Instagram и .

Посвященный «Хабблу» ролик NASA

Изображения и данные, полученные с космического телескопа «Хаббл», показывают галактики такими, какими они были миллиарды лет назад.

Факты о различных типах галактик

Существует четыре основных типа галактик: спиральные, с перемычкой, эллиптические и неправильные.

Хотя есть сходство, галактики уникальны по отдельности, поэтому в дополнение к основным появляются другие типы.

Галактики бывают всех размеров. Карликовые галактики содержат около 100 миллионов звезд. Хотя это миллионы, это ничто по сравнению с гигантскими галактиками, в которых насчитывается более одного триллиона звезд;
Среди основных типов наиболее распространены спиральные галактики. Фактически, почти 80% наблюдаемых галактик относятся к этой категории;
Существует два типа спиральных галактик: нормальные спиральные и спиральные галактики с перемычкой. Примерно две трети спиральных галактик имеют перемычки;
Эллиптические галактики имеют круглую или вытянутую форму. Галактики этого типа имеют более старые звезды. Кроме того, они не являются активными регионами рождения звезд. Когда дело доходит до размера, существуют гигантские эллиптические формы и более распространенные карликовые эллиптические формы;
Неправильные галактики не имеют определенной формы. Они не спиральные и не эллиптические. Галактики этого типа обычно яркие, так как в них много газа. Это означает, что они являются активными местами звездообразования;
Столкновение — обычное явление среди галактик. Фактически, Млечный Путь столкнется с Галактикой Андромеды через несколько миллиардов лет. Отдельные звезды в галактиках находятся далеко друг от друга, поэтому Солнце не врежется в другую. Эти взаимодействия исказят форму галактик и приведут к быстрому формированию новых звезд;
Млечный Путь, спираль с перемычкой, в основном состоит из темной материи. Темная материя невидима. Однако ученые предположили ее присутствие из-за гравитационного воздействия на галактики, которое, по-видимому, исходит из невидимого источника;
Солнцу требуется от 225 до 250 миллионов лет, чтобы совершить оборот вокруг центра Млечного Пути. Это называется «космическим годом» или «галактическим годом».

Золотой глаз

Конструкция главного зеркала

«Хаббл» — монолитное из кремниевого стекла с алюминиевым покрытием«Джеймс Уэбб» — сегментированное из бериллия с золотым покрытием

Долгое время максимальный размер зеркал для космических телескопов определялся габаритами отсека для полезной нагрузки в ракете или космическом челноке. Первым этот барьер преодолел российский радиотелескоп «Спектр-Р», который в 2011 году после выхода на орбиту развернул параболическую антенну диаметром 10 метров.

Зеркало «Уэбба» тоже составное — в нем 18 шестиугольных сегментов, причем две группы сегментов при запуске находились в сложенном состоянии. Разница, однако, в том, что для радиоантенны допустимые отклонения от расчетной фигуры после раскрытия составляют 1 мм, а для оптического зеркала — сотые доли микрона.

Поэтому сегменты зеркала «Уэбба» опираются на десятки механических актуаторов, которые по командам компьютера позволяют тончайшим образом регулировать положение и деформации отражающих поверхностей, собирая их в единое параболическое зеркало.

Цельное зеркало «Хаббла» весило 828 кг, тогда как 18 сегментов «Уэбба» тянут вместе лишь на 360 кг за счет того, что в качестве основы взято не стекло, а бериллий — редкий металл, который по жесткости превосходит многие сорта стали, но при этом вчетверо легче и почти не подвержен тепловым деформациям.

Характеристики [ править ]

M83 — массивная спиральная галактика грандиозного дизайна . Его морфологическая классификация в системе Де Вокулера — SAB (s) c, где «SAB» обозначает спираль со слабыми перемычками, «(s)» обозначает чистую спиральную структуру без кольца, а «c» ‘означает, что спиральные рукава свободно намотаны. Пекулярная карликовая галактика NGC 5253 находится рядом с M83, и две, вероятно, взаимодействовали в течение последнего миллиарда лет, что привело к активности звездообразования в их центральных областях.

Скорость звездообразования в M83 выше на переднем крае спиральных рукавов, как и предсказывает теория волн плотности . Проект НАСА « Исследователь эволюции галактики » 16 апреля 2008 г. сообщил об обнаружении большого количества новых звезд во внешних границах галактики -20 кпк от центра. До сих пор считалось, что в этих областях отсутствуют материалы, необходимые для звездообразования .

Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра»

Обсерватория «Чандра» — это телескоп, специально разработанный для обнаружения рентгеновского излучения из очень горячих районов Вселенной, таких как взорвавшиеся звезды, скопления галактик и материя вокруг черных дыр. Обсерватория получила свое имя в честь одного из крупнейших астрофизиков XX века Субрахманьяна Чандрасекара, известного своими работами о белых карликах. Входит в число Больших обсерваторий NASA.

Телескоп «Чандра»

(Фото: NGST)

Запуск состоялся 23 июля 1999 года. Предполагалось, что телескоп прослужит пять лет. В итоге «Чандра» стала самой продолжительной астрономической миссией без обслуживающих экспедиций.

На счету «Чандры» тысячи запечатленных космических объектов и явлений, которые помогли ученым лучше понять устройство нашей Вселенной и процессы, происходящие в ней. Телескоп показывает остатки взорвавшихся звезд, обнаруживает черные дыры по всей Вселенной, отслеживает отделение темной материи при столкновении галактик и многое другое.

Чем известна «Чандра»

Сделанный «Чандрой» первый снимок остатка сверхновой Кассиопея A показал астрономам загадочный источник в центре, который может быть быстро вращающейся нейтронной звездой или черной дырой.

Снимок остатка сверхновой Кассиопея A

(Фото: John Hughes et al. (Rutgers), NASA/CXC/SAO)

В Крабовидной туманности получилось различить ударные волны вокруг центрального пульсара, незаметные другим телескопам.
С помощью рентгеновской обсерватории «Чандра» ученые уточнили постоянную Хаббла — число, определяющее скорость расширения Вселенной.
При столкновении сверхскоплений галактик были получены доказательства существования темной материи.
Благодаря данным с телескопа ученые наблюдали крупнейшую из когда-либо обнаруженных рентгеновских вспышек сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь.

Сверхмассивная черная дыра Стрелец A * расположена в центре нашей галактики. По оценкам ученых, ее масса примерно в 4,5 млн раз больше массы нашего Солнца

(Фото: NASA)

Снимки, показывающие сильно искаженный остаток сверхновой, названный W49B, позволили ученым предположить присутствие в нем самой последней черной дыры, образовавшейся в галактике Млечный Путь.
В галактике M82 обнаружен новый тип черных дыр.

Следить за жизнью «Чандры» можно в , на YouTube-канале, а также в Instagram и .

Планетная система пульсара

О том, что звезды — это далекие солнца, вокруг которых кружатся планеты, догадался еще в XVI в. великий итальянский философ Джордано Бруно. Однако подтверждения гениальной догадки пришлось ждать 400 лет.

Первая планетная система в 1992 г. была открыта не у обычной звезды, а у пульсара — нейтронной звезды, которая, вращаясь, посылает в пространство короткие периодические импульсы радиоизлучения. По периодическим изменениям частоты импульсов и было обнаружено наличие трех планет у пульсара PSR 1257+12 в созвездии Девы.

Загадкой остается происхождение этих планет. Они не могли бы пережить взрыв сверхновой и вряд ли остались с того времени, когда звезда еще не превратилась в пульсар.

Пульсар облучает планеты СВЧ-излучением, а его магнитное поле ускоряет элементарные частицы. Но оптимисты уверяют, что под слоем воды или льда там все равно может быть жизнь.