Гайд по астрономии. Путешествие к границам безграничного космоса

Подавляющее большинство небесных тел, заметных невооруженным глазом, находятся в нашем Млечном Пути. И видимые объекты в Солнечной системе, и каждая звезда, и звездные скопления, и темные облака, и эмиссионные туманности пребывают в нашем галактическом доме, кружась в вихре сосуществования. Редкие исключения из этого «отечественного производства» можно пересчитать по пальцам одной руки. Это Большое и Малое Магеллановы Облака, видные в Южном полушарии; галактика Андромеды (М31), которую можно рассмотреть в Северном полушарии темными безлунными ночами; и ее гораздо более тусклый сосед — галактика Треугольника (М33) (рис. 8.1). По запросу «галактики, видимые невооруженным глазом» Интернет выдаст еще несколько названий, но без телескопов их могут различить лишь очень опытные наблюдатели. Безусловно, самые заметные из внегалактических объектов на видимом небе — это Магеллановы Облака, поскольку они гораздо ближе к нам, чем М31 или М33. Если учесть расстояния, то мы увидим, что М31 по размерам близка к Млечному Пути, далее следуют М33, Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако. В Местной группе еще сорок с лишним галактик, но они гораздо меньше и относятся к карликовым.

Рис. 8.1. Относительные размеры Млечного Пути, Магеллановых Облаков, галактики Андромеды (М31) и галактики Треугольника (М33) — крупнейших в Местной группе, — наряду с другими известными карликовыми галактиками. (По нескольким источникам.)

Галактики за пределами Местной группы

Наша Местная группа — это лишь одна из как минимум ста групп галактик, составляющих Местное сверхскопление (см. гл. 3). Большинство галактик, представленных в известных каталогах и атласах, входят именно в эту крупную структуру. Расстояния до них определены достаточно достоверно, поскольку в большей их части наблюдались переменные звезды — цефеиды, так что размеры и светимость этих галактик тоже можно было с уверенностью установить.

Последовательность Хаббла

Изначально все, что нам было известно об этих галактиках, — это их облик на фотопластинках. Эдвин Хаббл первым смог увидеть некую систему в широком разнообразии их форм. В этом ему помогли снимки с большой глубиной резкости, полученные с помощью 100-дюймового (2,54 м) отражательного телескопа Хукера, который располагался на вершине обсерватории Маунт- Вилсон неподалеку от Лос-Анджелеса. Классификация Хаббла, впервые разработанная в 1926 году, легла в основу «камертона Хаб — бла», названного в честь создателя и показанного на рис. 8.2.

Взглянем на схему. Если идти слева направо, то мы увидим, что центральный сфероид становится все менее отчетливым, а диск — напротив, все более заметным. Сейчас нам уже известно, что в сфероиде звезды вращаются вокруг галактического центра, а в диске, как правило, движутся по круговым орбитам в одной плоскости. Спиральные рукава на диске плотнее всего у типов Sa и свободнее всего у типов Sc. Галактики, расположенные на зубцах камертона, относятся к типам спиральных галактик с баром и без него. Считается, что Млечный Путь относится к промежуточному типу (bc) спиральной (S) галактики с баром (B), что в соответствии с классификацией Хаббла обозначается как SBbc. С того времени как Хаббл впервые распределил галактики по типам, астрономы узнали, что последовательность, в которой выстраиваются сами типы, зависит от постоянно возрастающего запасания газа. В эллиптических галактиках газа меньше всего, поскольку почти все их звезды сформировались в течение нескольких миллиардов лет после рождения самих галактик, со времени которого минуло уже примерно 12 млрд лет. Спиральные галактики дают смешанную картину — их сфероиды давно образовали звезды, но в их дисках все еще много газа, что позволяет им рождать новые звезды в текущую эпоху. У иррегулярных (неправильных) галактик до 30 % наблюдаемой материи находится в газообразной форме, и поэтому они неизменно готовы к непрестанному образованию новых звезд.

Рис. 8.2. «Камертон Хаббла» для различения галактик по внешнему виду на фотоснимках с длинной выдержкой. Со временем с правой стороны, между зубцами, добавился неправильный («иррегулярный») тип галактик. (Материалы любезно предоставлены Wikimedia Commons.)

Гигантские спиральные галактики