Ең алыс галактикалар. Ғаламның өзінен сәл жас ең алыс галактика табылды. Гравитациялық линза осылай көрінеді

Интернеттің шексіз кеңістігінде мен әйтеуір келесі суретке тап болдым.

Әрине, Құс жолының ортасында орналасқан бұл шағын шеңбер адамды таң қалдырады және болмыстың әлсіздігінен ғаламның шексіз өлшеміне дейін көптеген нәрселер туралы ойлануға мәжбүр етеді, бірақ бәрібір сұрақ туындайды: мұның бәрі қаншалықты шындық?

Өкінішке орай, суретті құрастырушылар сары шеңбердің радиусын көрсетпеді және оны көзбен бағалау күмәнді жаттығу болып табылады. Дегенмен, @FakeAstropix твиттерінде мен сияқты сұрақ бар және бұл сурет түнгі аспанда көрінетін жұлдыздардың шамамен 99% сәйкес келеді деп мәлімдейді.

Тағы бір сұрақ, оптикасыз аспанда қанша жұлдызды көруге болады? Жер бетінен жалаңаш көзбен 6000 жұлдызға дейін байқауға болады деп есептеледі. Бірақ іс жүзінде бұл сан әлдеқайда аз болады - біріншіден, солтүстік жарты шарда біз физикалық түрде осы санның жартысынан көбін көре алмаймыз (осылайша оңтүстік жарты шардың тұрғындары үшін де солай), екіншіден, біз айтып отырмыз. іс жүзінде қол жеткізу мүмкін емес идеалды бақылау шарттары туралы. Осының өзі аспанның бір жеңіл ластануына тұрарлық. Ал алыстағы көрінетін жұлдыздарға келетін болсақ, көп жағдайда оларды байқау үшін бізге идеалды жағдайлар қажет.

Дегенмен, аспандағы кішкентай жымыңдаған нүктелердің қайсысы бізден ең алыс? Міне, осы уақытқа дейін жинаған тізімім (бірақ көп нәрсені жіберіп алсам, әрине, таң қалмас едім, сондықтан тым қатал баға бермеңіз).

Денеб- ең жарық жұлдыз Cygnus шоқжұлдызында және түнгі аспандағы жиырмасыншы ең жарық жұлдызда, көрінетін магнитудасы +1,25 (адамның көру шегі +6, ең жоғары көру қабілеті бар адамдар үшін +6,5 деп есептеледі) ). Бізден 1500 (соңғы бағалау) мен 2600 жарық жылының арасында орналасқан бұл көк-ақ супергигант - осылайша біз көріп отырған Денебтің жарығы Рим Республикасының туылуы мен Батыс Рим империясының құлауы арасындағы бір жерде шығарылды.

Денебтің массасы Күнге қарағанда біздің жұлдыздың массасынан шамамен 200 есе, ал жарқырауы күн минимумынан 50 000 есе асып түседі. Егер ол Сириустың орнында болса, ол біздің аспанымызда толық айдан да жарқыраған болар еді.

P Cygnus қызыл киінген

Му ЦефейГершельдің гранат жұлдызы ретінде де белгілі, қызыл супергигант, мүмкін жай көзге көрінетін ең үлкен жұлдыз. Оның жарқырауы күндікінен 60 000-100 000 есе асады, ал радиусы, соңғы бағалаулар бойынша, күндікінен 1500 есе көп болуы мүмкін. Му Цефей бізден 5500-6000 жарық жылы қашықтықта орналасқан. Жұлдыз өзінің өмір сүру жолының соңында және жақын арада (астрономиялық стандарттар бойынша) суперноваға айналады. Оның көрінетін шамасы +3,4-тен +5-ке дейін өзгереді. Ол солтүстік аспандағы ең қызыл жұлдыздардың бірі болып саналады.

Жүйе Бұл кильбізден 7500 - 8000 жарық жылы қашықтықта орналасқан. Ол екі жұлдыздан тұрады, олардың негізгісі ашық көк айнымалы, массасы шамамен 150 күн массасы бар галактикадағы ең үлкен және тұрақсыз жұлдыздардың бірі, оның 30 жұлдызы түсіп үлгерді. 17 ғасырда Эта Карина төртінші магнитудаға ие болды, 1730 жылға қарай ол Карина шоқжұлдызындағы ең жарқындардың біріне айналды, бірақ 1782 жылы ол қайтадан өте әлсіз болды. Содан кейін, 1820 жылы жұлдыздың жарқырауының күрт артуы басталды және 1843 жылдың сәуірінде ол −0,8 көрінетін магнитудасына жетіп, біраз уақыт аспандағы Сириустан кейінгі екінші ең жарық жұлдыз болды. Осыдан кейін Эта Каринаның жарықтығы күрт төмендеп, 1870 жылға қарай жұлдыз көзге көрінбейтін болды.

Алайда 2007 жылы жұлдыздың жарықтығы қайтадан артып, +5 баллға жетіп, қайтадан көрінді. Жұлдыздың қазіргі жарқырауы кем дегенде миллион күн деп бағаланады және ол Құс жолындағы келесі супернова атағы үшін негізгі үміткер болып көрінеді. Кейбіреулер тіпті жарылды деп есептейді.

Қорытындылай келе, тарихта адамдар әлдеқайда алыс жұлдыздарды бақылай алатын жағдайлар болғанын айта кеткен жөн. Мысалы, 1987 жылы бізден 160 000 жарық жылы қашықтықта орналасқан Үлкен Магеллан бұлтында жай көзбен көруге болатын супернова жарылды. Тағы бір нәрсе, жоғарыда аталған барлық супергиганттардан айырмашылығы, оны әлдеқайда қысқа уақыт аралығында байқауға болатын еді.

Техас A&M университеті мен Остиндегі Техас университетінің астрономдары бізге белгілі ең алыс галактиканы тапты. Спектрографиялық мәліметтерге сәйкес, ол Күн жүйесінен (немесе біздің Галактикадан, бұл жағдайда соншалықты маңызды емес, өйткені Құс жолының диаметрі небәрі 100 мың жарық жылы) шамамен 30 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан. .

Ғаламның ең алыстағы нысаны z8_GND_5296 романтикалық атауын алды.

«Біз оны әлемде бірінші болып көрген адамдар екенімізді білу таңқаларлық», - деді Витал Тилви, PhD, қазір онлайн режимінде қол жетімді (тегін қарау үшін) мақаланың бірлескен авторы. ғылыми еңбектер sci-hub.org сайтын пайдаланыңыз).

Табылған галактика z8_GND_5296 700 миллион жылдан кейін пайда болды. үлкен жарылыс. Шын мәнінде, бұл күйде біз оны қазір көріп отырмыз, өйткені жаңа туған галактиканың жарығы бізге 13,1 миллиард жарық жылы қашықтықты жүріп өткен кезде ғана жетті. Бірақ Ғалам процесте кеңейіп жатқандықтан, қазіргі уақытта есептеулер көрсеткендей, біздің галактикалар арасындағы қашықтық 30 миллиард жарық жылын құрайды.

Жаңа туған галактикаларда жаңа жұлдыздардың пайда болу процесі белсенді түрде жүріп жатқаны қызық. Егер біздің Құс жолында жылына бір жаңа жұлдыз пайда болса, z8_GND_5296-да - жылына шамамен 300 жұлдыз. 13,1 миллиард жыл бұрын болған оқиғаны біз қазір телескоптар арқылы оңай бақылай аламыз.

Алыстағы галактикалардың жасын басқа нәрселермен қатар, Доплер эффектісімен туындаған космологиялық қызыл ығысу арқылы анықтауға болады. Нысан бақылаушыдан неғұрлым тезірек алыстаса, соғұрлым Доплер эффектісі күшейеді. z8_GND_5296 галактикасы 7,51 қызыл ығысуды көрсетті. Жүзге жуық галактиканың қызыл ығысуы 7-ден жоғары, яғни олар Ғалам 770 миллион жыл бұрын пайда болған, ал алдыңғы рекорд 7,215 болды. Бірақ тек бірнеше галактикалар үшін қашықтық спектрографиялық деректермен, яғни Лайман альфа спектрлік сызығымен расталады (төменде бұл туралы толығырақ).

Ғаламның радиусы кем дегенде 39 миллиард жарық жылын құрайды. Бұл 13,8 миллиард жылдағы Ғаламның жасына қайшы келетін сияқты, бірақ кеңістік-уақыт құрылымының кеңеюін ескере отырып, ешқандай қайшылық жоқ: бұл физикалық процесс үшін жылдамдық шегі жоқ.

Ғалымдар неліктен 1 миллиардтан төмен басқа галактикаларды байқауға болмайтынын толық түсінбейді. Алыстағы галактикалар электронның екінші энергетикалық деңгейден біріншіге өтуіне сәйкес келетін L α (Лайман альфа) спектрлік сызығының айқын көрінісі арқылы байқалады. Қандай да бір себептермен 1 миллиард жылдан кіші галактикаларда Лайман альфа сызығы әлсірейді. Бір теорияға сәйкес, дәл сол кезде ғалам бейтарап сутегі бар мөлдір күйден иондалған сутегі бар мөлдір күйге ауысты. Біз бейтарап сутегінің «тұманында» жасырылған галактикаларды көре алмаймыз.

z8_GND_5296 бейтарап сутегі тұманынан қалай өте алды? Ғалымдар бұл протондарды жарып өтуі үшін жақын маңды иондандырды деп болжайды. Осылайша, z8_GND_5296 - Үлкен жарылыстан кейінгі алғашқы жүздеген миллион жыл ішінде Әлемді толтырған бейтарап сутегінің мөлдір емес шатасынан пайда болған бізге белгілі ең алғашқы галактика.

Ғалам өте үлкен және қызықты. Жердің ғарыш тұңғиығымен салыстырғанда қаншалықты кішкентай екенін елестету қиын. Астрономдардың ең сақтық жорамалдарына сәйкес, 100 миллиард галактика бар және құс жолы- олардың біреуі ғана. Жерге келетін болсақ, тек Құс жолында осындай 17 миллиард планета бар... және бұл біздің планетамыздан түбегейлі ерекшеленетін басқаларды есептемегенде. Бүгінгі таңда ғалымдарға белгілі болған галактикалардың арасында өте ерекшелері бар.

1. Messier 82

Messier 82 немесе жай ғана M82 - бұл Құс жолынан бес есе жарқын галактика. Бұл ондағы жас жұлдыздардың туу процесіне байланысты - олар біздің галактикаға қарағанда 10 есе жиі пайда болады. Галактиканың орталығынан шыққан қызыл шлейфтер M82 ортасынан лақтырылған сутегінің жарқырауы.

2. Күнбағыс галактикасы

Ресми түрде Messier 63 деген атпен белгілі бұл галактикаға Күнбағыс деген лақап ат берілді, өйткені ол Винсент ван Гогтың картинасына ұқсайды. Оның жарқыраған, бұралған «жапырақтары» жаңадан пайда болған көк-ақ алып жұлдыздардан тұрады.

3. MACS J0717

MACS J0717 – ғалымдарға белгілі ең оғаш галактикалардың бірі. Техникалық тұрғыдан бұл бір жұлдызды нысан емес, галактикалар шоғыры – MACS J0717 басқа төрт галактика соқтығысқан кезде пайда болды. Оның үстіне соқтығыс процесі 13 миллион жылдан астам уақыт бойы жалғасып келеді.

4. Messier 74

Егер Санта-Клаустың сүйікті галактикасы болса, ол Мессиер 74 болар еді. Оны Рождестволық мерекелер кезінде астрономдар жиі еске алады, өйткені галактика Рождестволық гүл шоқтарына өте ұқсас.

5. Baby Boom Galaxy

Жерден 12,2 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан нәресте бум галактикасы 2008 жылы ашылған. Ол өзінің лақап атын алды, өйткені оның ішінде жаңа жұлдыздар керемет тез туады - шамамен 2 сағат сайын. Мысалы, Құс жолында орта есеппен 36 күн сайын жаңа жұлдыз пайда болады.

6 Құс жолы

Біздің Құс жолы галактикасы (құрамында күн жүйесі, және, тиісінше, Жер) шынымен де Ғаламдағы ғалымдарға белгілі ең керемет галактикалардың бірі болып табылады. Онда кем дегенде 100 миллиард планета және шамамен 200-400 миллиард жұлдыз бар, олардың кейбіреулері белгілі ғаламдағы ең көнелердің бірі болып табылады.

7. IDCS 1426

IDCS 1426 галактикалар кластерінің арқасында бүгінде сіз Әлемнің қазіргіден үштен екі есе жас болғанын көре аласыз. IDCS 1426 — алғашқы ғаламдағы ең массивті галактикалар шоғыры, оның массасы шамамен 500 триллион күнді құрайды. Газ галактикасының ашық көк өзегі осы шоғырдағы галактикалардың соқтығысуы нәтижесінде пайда болды.

8. Мен Цвики 18

I Zwicky 18 ергежейлі көк галактика - белгілі ең жас галактика. Оның жасы небәрі 500 миллион жыл (Құс жолының жасы 12 миллиард жыл) және негізінен эмбрион күйінде. Бұл суық сутегі мен гелийдің алып бұлты.

9. NGC 6744

NGC 6744 - үлкен спиральді галактика, (астрономдардың пікірінше) біздің Құс жолына ең ұқсас. Жерден шамамен 30 миллион жарық жылы қашықтықта орналасқан галактиканың ұзартылған өзегі мен спиральды иықтары бар, олар таңқаларлық Құс жолымен бірдей.

10 NGC 6872

NGC 6872 деп аталатын галактика екінші үлкен спиральды галактикағалымдар бұрыннан ашқан. Онда белсенді жұлдыз түзілудің көптеген аймақтары табылған. NGC 6872-де жұлдыз түзу үшін іс жүзінде бос сутегі қалмағандықтан, ол оны көршілес IC 4970 галактикасынан «сорып алады».

11. MACS J0416

Жерден 4,3 миллиард жарық жылы табылған MACS J0416 галактикасы сәнді дискотекадағы жарық шоуына ұқсайды. Шын мәнінде, ашық күлгін және қызғылт түстердің артында орасан зор пропорциялар оқиғасы жатыр - галактикалардың екі шоғырының соқтығысуы.

12. M60 және NGC 4647 - галактикалық жұп

Дегенмен гравитациялық күштергалактикалардың көпшілігін бір-біріне тартады, бұл көршілес Messier 60 және NGC 4647-де болып жатқанына ешқандай дәлел жоқ. Сонымен қатар, олардың бір-бірінен алыстап бара жатқаны туралы ешқандай дәлел жоқ. Ұзақ уақыт бірге өмір сүрген жұп сияқты, бұл екі галактика суық және қараңғы кеңістікте қатар жарысады.

13. Messier 81

Messier 25 жанында орналасқан, Messier 81 спиральды галактика болып табылады, оның ортасында супермассивті қара тесік бар, оның массасы Күннен 70 миллион есе үлкен. M81 көптеген қысқа өмір сүретін, бірақ өте ыстық көк жұлдыздардың үйі. M82-мен гравитациялық әрекеттесу екі галактика арасында созылған сутегі газының шлейфтеріне әкелді.

Шамамен 600 миллион жыл бұрын NGC 4038 және NGC 4039 галактикалары бір-біріне соғылып, жұлдыздар мен галактикалық материяларды жаппай алмаса бастады. Себебі сыртқы түрібұл галактикалар антенналар деп аталады.

15. Сомбреро галактикасы

Сомбреро галактикасы - әуесқой астрономдар арасында ең танымалдардың бірі. Ол өз атауын оның жарқын өзегі мен үлкен орталық дөңестігінің арқасында осы бас киімге ұқсайтындығына байланысты алды.

16.2MASX J16270254+4328340

Барлық суреттердегі бұл бұлдыр галактика 2MASX J16270254 + 4328340 өте күрделі атаумен белгілі. Екі галактиканың қосылуы нәтижесінде «миллиондаған жұлдыздардан тұратын жұқа тұман» пайда болды. Бұл «тұман» галактиканың өмір сүру мерзімі біткен сайын баяу тарайды деп есептеледі.

17. NGC 5793

18. Үшбұрышты галактика

Бұл фотосуретте Messier 33 галактикасының спиральды иықтарының бірінде орналасқан NGC 604 тұмандығы көрсетілген.200-ден астам өте ыстық жұлдыздар осы тұмандықтағы иондалған сутекті қыздырады, бұл оның флуоресцентіне әкеледі.

19. NGC 2685

NGC 2685, кейде спиральды галактика деп те аталады, Үлкен Урса шоқжұлдызында орналасқан. Алғашқы табылған полярлық сақиналы галактикалардың бірі NGC 2685 галактиканың полюстерін айналып өтетін газдың және жұлдыздардың сыртқы сақинасына ие, бұл оны сирек кездесетін галактикалардың біріне айналдырады. Ғалымдар бұл полярлық сақиналардың пайда болуына не себеп болғанын әлі де білмейді.

20. Messier 94

Messier 94 Жер орбитасынан шығарылған қорқынышты дауылға ұқсайды. Бұл галактика белсенді құрылатын жұлдыздардың ашық көк сақиналарымен қоршалған.

21. Pandora кластері

Ресми түрде Abell 2744 деп аталатын бұл галактика бірнеше кішігірім галактика кластерінің соқтығысуы нәтижесінде пайда болған бірқатар оғаш құбылыстарға байланысты Пандора кластері деп аталды. Бұл нағыз хаос.

22. NGC 5408

Суреттердегі түрлі-түсті туған күн тортына көбірек ұқсайтын нәрсе - Кентавр шоқжұлдызындағы тұрақты емес галактика. Ол өте күшті рентген сәулелерін шығаруымен ерекшеленеді.

23. Whirlpool Galaxy

Ресми түрде M51a немесе NGC 5194 ретінде белгілі Whirlpool Галактикасы түнгі аспанда тіпті бинокльмен көрінетіндей үлкен және Құс жолына жеткілікті жақын. Бұл бірінші рет жіктелген спиральды галактика болды және NGC 5195 ергежейлі галактикасымен өзара әрекеттесуіне байланысты ғалымдарды ерекше қызықтырады.

24. SDSS J1038+4849

SDSS J1038+4849 галактика кластері астрономдар тапқан ең тартымды кластерлердің бірі болып табылады. Бұл ғарышта нағыз смайликке ұқсайды. Көздер мен мұрындар галактикалар, ал «ауыздың» қисық сызығы гравитациялық линзаның әсерінен пайда болады.

25. NGC3314a және NGC3314b

Бұл екі галактика соқтығысатын сияқты болғанымен, бұл шын мәнінде оптикалық иллюзия. Олардың арасында ондаған миллион жарық жылдары бар.

ғылым

Жаңадан ашылған аспан нысаны бізден ғаламдағы ең алыс бақыланатын ғарыш объектісі атағын алуға таласуда, дейді астрономдар. Бұл нысан галактика MACS0647-JD, ол Жерден 13,3 миллиард жарық жылында орналасқан.

Ғаламның өзі, ғалымдардың пікірінше, 13,7 миллиард жыл, сондықтан біз бүгін көріп тұрған бұл галактиканың жарығы - ғарыштың пайда болуының басынан бастап оның жарығы.

Ғалымдар NASA ғарыштық телескоптары арқылы нысанды бақылайды ХабблЖәне «Шпитцер», сондай-ақ бұл бақылаулар табиғи ғарыштық «үлкейткіш линзаның» көмегімен мүмкін болды. Бұл линза шын мәнінде галактикалардың үлкен шоғыры болып табылады, олардың біріктірілген гравитациялық күші кеңістік-уақытты бұрып, деп аталатын гравитациялық линза. Алыстағы галактиканың сәулесі Жерге келе жатқанда мұндай линзадан өткенде, ол күшейеді.

Міне, гравитациялық линза қалай көрінеді:

«Мұндай линзалар заттың жарығын ұлғайта алатыны сонша, оны адам жасаған телескоп жасай алмайды., - дейді Марк Постман, Балтимордағы Ғарыштық телескоп ғылыми институтының астрономы. - Мұндай үлкейтусіз, мұндай алыс галактиканы көру үшін титандық күш салу керек ».

Жаңа алыс галактика өте кішкентай, біздің Құс жолынан әлдеқайда аз.ғалымдар айтты. Бұл объект, бізге түскен нұрға қарағанда, өте жас, ол бізге Әлемнің өзі дамуының ең ерте кезеңінде болған дәуірден келді. Ол небәрі 420 миллион жаста болды, бұл оның қазіргі жасының 3 пайызын құрайды.

Кішкентай галактиканың ені бар болғаны 600 жарық жылы, бірақ өздеріңіз білетіндей, Құс жолы әлдеқайда үлкен - ені 150 мың жарық жылы. Астрономдардың пайымдауынша, MACS0647-JD сайып келгенде үлкенірек галактика жасау үшін басқа шағын галактикалармен біріктірілген.

Галактикалардың ғарыштық бірігуі

«Бұл нысан үлкенірек галактиканың көптеген құрылыс блоктарының бірі болуы мүмкін,дейді зерттеушілер. - Келесі 13 миллиард жыл ішінде ол басқа галактикалармен немесе олардың фрагменттерімен ондаған, жүздеген, тіпті мыңдаған бірігуден өтуі мүмкін».

Астрономдар бақылау әдістері мен құралдары жетілдірілген сайын алыстағы объектілерді бақылауды жалғастыруда. Ең алыс бақыланатын галактика атағын иеленген алдыңғы нысан Жерден 12,91 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан SXDF-NB1006-2 галактикасы болды. Бұл нысан телескоптармен көрінді SubaruЖәне «Кек»Гавайиде.

2015 жылдың мамыр айында Хаббл телескопы ең алыстағы, демек, бүгінгі күнге дейін белгілі ең көне галактиканың жарылуын тіркеді. Радиация Жерге жетіп, біздің құрал-жабдықпен тіркелу үшін 13,1 миллиард жарық жылы қажет болды. Ғалымдардың айтуынша, галактика Үлкен жарылыстан шамамен 690 миллион жыл өткен соң дүниеге келген.

Егер EGS-zs8-1 галактикасының жарығы (дәлірек айтсақ, оған ғалымдар мұндай әсем атау берген) бізге 13,1 миллиард жыл ұшса, онда оған дейінгі қашықтық жарықпен тең болады деп ойлауға болады. осы 13 ,1 миллиард жылда саяхаттайды.

Бірақ біздің әлем құрылымының кейбір ерекшеліктерін ұмытпау керек, бұл қашықтықты есептеуге үлкен әсер етеді. Ғаламның кеңеюі және ол жеделдету арқылы кеңейетіні шындық. Жарық планетамызға 13,1 миллиард жыл жүріп бара жатқанда, ғарыш кеңейіп, галактика бізден тезірек алыстап бара жатқаны белгілі болды. Көрнекі процесс төмендегі суретте көрсетілген.

Ғарыштың кеңеюін ескере отырып, ең алыстағы EGS-zs8-1 галактикасы қазіргі уақытта бізден шамамен 30,1 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан, бұл барлық басқа ұқсас нысандар арасындағы рекорд. Бір қызығы, бұрын белгілі бір сәтбіз одан да көп алыс галактикаларды ашамыз, олардың жарығы біздің планетамызға әлі жетпеген. EGS-zs8-1 галактикасының рекорды болашақта жаңарады деп сеніммен айтуға болады.

Бұл қызық: Ғаламның көлемі туралы қате түсінік жиі кездеседі. Оның ені 13,79 миллиард жыл болатын жасымен салыстырылады. Бұл ғаламның үдеумен кеңейетінін ескермейді. Дөрекі бағалаулар бойынша, көрінетін ғаламның диаметрі 93 миллиард жарық жылын құрайды. Бірақ ғаламның біз ешқашан көре алмайтын көрінбейтін бөлігі де бар. Ғаламның көлемі мен көрінбейтін галактикалар туралы толығырақ «» мақаласынан оқыңыз.

Қатені тапсаңыз, мәтін бөлігін бөлектеп, басыңыз Ctrl+Enter.