Cele mai îndepărtate galaxii. Cea mai îndepărtată galaxie, puțin mai tânără decât Universul însuși, a fost descoperită. Așa arată o lentilă gravitațională

Pe întinderile nemărginite ale Internetului, am dat cumva de următoarea imagine.

Desigur, acest mic cerc din mijlocul Căii Lactee este uluitor și te face să te gândești la multe lucruri, de la fragilitatea ființei până la dimensiunea nemărginită a universului, dar totuși se pune întrebarea: cât de adevărat sunt toate acestea?

Din păcate, compilatorii imaginii nu au indicat raza cercului galben, iar estimarea acestuia cu ochii este un exercițiu dubios. Cu toate acestea, tweeterii @FakeAstropix au pus aceeași întrebare ca și mine și susțin că această imagine este corectă pentru aproximativ 99% dintre stelele vizibile pe cerul nopții.

O altă întrebare este, câte stele pot fi văzute pe cer fără a folosi optica? Se crede că până la 6000 de stele pot fi observate de la suprafața Pământului cu ochiul liber. Dar, în realitate, acest număr va fi mult mai mic - în primul rând, în emisfera nordică vom putea vedea fizic nu mai mult de jumătate din acest număr (același lucru este valabil și pentru rezidenții din emisfera sudică) și, în al doilea rând, vorbim despre condiții ideale de observare, care în realitate sunt aproape imposibil de realizat. Numai asta merită o poluare luminoasă a cerului. Și când vine vorba de cele mai îndepărtate stele vizibile, în cele mai multe cazuri, pentru a le observa, avem nevoie de condiții exact ideale.

Dar totuși, care dintre micile puncte sclipitoare de pe cer sunt cele mai îndepărtate de noi? Iată lista pe care am reușit să o alcătuiesc până acum (deși bineînțeles că nu m-aș mira dacă am ratat multe, așa că nu judeca prea aspru).

Deneb- cel mai stea luminoasaîn constelația Cygnus și a douăzecea stea cea mai strălucitoare de pe cerul nopții, cu o magnitudine aparentă de +1,25 (se crede că limita de vizibilitate pentru ochiul uman este de +6, un maxim de +6,5 pentru persoanele cu o vedere cu adevărat excelentă). Această supergigant alb-albastru, care se află între 1.500 (ultima estimare) și 2.600 de ani lumină distanță de noi - astfel lumina lui Deneb pe care o vedem a fost emisă undeva între nașterea Republicii Romane și căderea Imperiului Roman de Apus.

Masa lui Deneb este de aproximativ 200 de ori mai mare decât masa stelei noastre decât a Soarelui, iar luminozitatea depășește minimul solar de 50.000 de ori. Dacă ar fi în locul lui Sirius, ar străluci pe cerul nostru mai strălucitor decât luna plină.

P Cygnus îmbrăcat în roșu

Mu Cephei cunoscută și sub numele de Steaua Granat a lui Herschel, este o supergigantă roșie, poate cea mai mare stea vizibilă cu ochiul liber. Luminozitatea sa o depășește pe cea a soarelui de 60.000 până la 100.000 de ori, iar raza, conform estimărilor recente, poate fi de 1.500 de ori mai mare decât a soarelui. Mu Cephei se afla la o distanta de 5500-6000 de ani lumina de noi. Steaua se află la sfârșitul vieții sale și în curând (după standardele astronomice) se va transforma într-o supernova. Magnitudinea sa aparentă variază de la +3,4 la +5. Se crede că este una dintre cele mai roșii stele de pe cerul nordic.

Sistem Această chilă se afla la o distanta de 7500 - 8000 de ani lumina de noi. Este format din două stele, dintre care principala este o variabilă albastră strălucitoare, este una dintre cele mai mari și mai instabile stele din galaxia noastră, cu o masă de aproximativ 150 de mase solare, dintre care 30 steaua a reușit deja să cadă. În secolul al XVII-lea, Eta Carina avea o a patra magnitudine, până în 1730 a devenit una dintre cele mai strălucitoare din constelația Carina, dar până în 1782 a devenit din nou foarte slabă. Apoi, în 1820, a început o creștere bruscă a luminozității stelei și în aprilie 1843 a atins o magnitudine aparentă de −0,8, devenind pentru un timp a doua cea mai strălucitoare stea de pe cer după Sirius. După aceea, strălucirea Eta Carina a scăzut, iar până în 1870 steaua era invizibilă cu ochiul liber.

Cu toate acestea, în 2007 luminozitatea stelei a crescut din nou, atingând magnitudinea +5 și devenind din nou vizibilă. Luminozitatea actuală a stelei este estimată la cel puțin un milion solar și pare să fie principalul candidat pentru titlul următoarei supernove din Calea Lactee. Unii cred chiar că a explodat deja.

În concluzie, este de menționat că au existat cazuri în istorie când oamenii au putut observa stele mult mai îndepărtate. De exemplu, în 1987 în Marele Nor Magellanic, situat la o distanță de 160.000 de ani lumină de noi, a izbucnit o supernova, care putea fi văzută cu ochiul liber. Un alt lucru este că, spre deosebire de toate supergiganții enumerate mai sus, ar putea fi observat pentru o perioadă mult mai scurtă de timp.

Astronomii de la Universitatea Texas A&M și de la Universitatea Texas din Austin au descoperit cea mai îndepărtată galaxie cunoscută de noi. Conform datelor spectrografice, se află la o distanță de aproximativ 30 de miliarde de ani lumină de sistemul solar (sau de Galaxia noastră, ceea ce nu este atât de semnificativ în acest caz, deoarece diametrul Căii Lactee este de doar 100 de mii de ani lumină).

Cel mai îndepărtat obiect din Univers a primit numele romantic z8_GND_5296.

„Este uimitor să știm că suntem primii oameni din lume care l-au văzut”, a spus Vithal Tilvi, dr., co-autor al lucrării, care este acum disponibil online (pentru vizionare gratuită). lucrări științifice folosiți sci-hub.org).

Galaxia descoperită z8_GND_5296 s-a format la 700 de milioane de ani după big bang. De fapt, în această stare o vedem acum, deoarece lumina din galaxia nou-născută a ajuns la noi abia acum, după ce a parcurs o distanță de 13,1 miliarde de ani lumină. Dar, din moment ce Universul se extindea în acest proces, în acest moment, după cum arată calculele, distanța dintre galaxiile noastre este de 30 de miliarde de ani lumină.

În galaxiile nou-născute, este interesant că există un proces activ de formare de noi stele. Dacă în Calea Lactee apare o nouă stea pe an, atunci în z8_GND_5296 - aproximativ 300 pe an. Ce s-a întâmplat acum 13,1 miliarde de ani, acum putem observa cu ușurință prin telescoape.

Vârsta galaxiilor îndepărtate poate fi determinată din deplasarea cosmologică către roșu cauzată, printre altele, de efectul Doppler. Cu cât obiectul se îndepărtează mai repede de observator, cu atât efectul Doppler devine mai puternic. Galaxia z8_GND_5296 a arătat o deplasare spre roșu de 7,51. Aproximativ o sută de galaxii au o deplasare spre roșu mai mare de 7, adică s-au format înainte ca universul să aibă 770 de milioane de ani, iar recordul anterior a fost de 7,215. Dar numai pentru câteva galaxii, distanța este confirmată de datele spectrografice, adică de linia spectrală alfa Lyman (mai multe despre asta mai jos).

Raza universului este de cel puțin 39 de miliarde de ani lumină. S-ar părea că acest lucru contrazice vârsta Universului de 13,8 miliarde de ani, dar nu există nicio contradicție, având în vedere expansiunea însăși a țesăturii spațiu-timp: nu există o limită de viteză pentru acest proces fizic.

Oamenii de știință nu prea înțeleg de ce nu pot fi observate alte galaxii sub 1 miliard de ani. Galaxiile îndepărtate sunt observate printr-o manifestare clară a liniei spectrale L α (Lyman alfa), care corespunde tranziției unui electron de la al doilea nivel de energie la primul. Din anumite motive, în galaxiile mai mici de 1 miliard de ani, linia alfa Lyman devine mai slabă. O teorie este că tocmai în acel moment universul trecea de la o stare opacă cu hidrogen neutru la o stare translucidă cu hidrogen ionizat. Pur și simplu nu putem vedea galaxiile care sunt ascunse în „ceața” hidrogenului neutru.

Cum a reușit z8_GND_5296 să treacă prin ceața neutră de hidrogen? Oamenii de știință sugerează că a ionizat împrejurimile imediate, astfel încât protonii ar putea pătrunde. Astfel, z8_GND_5296 este prima galaxie cunoscută nouă care a apărut din mizeria opac de hidrogen neutru care a umplut Universul în primele sute de milioane de ani după Big Bang.

Universul este imens și fascinant. Este greu de imaginat cât de mic este Pământul în comparație cu abisul spațiului. Conform celor mai prudente presupuneri ale astronomilor, există 100 de miliarde de galaxii și Calea lactee- doar unul dintre ei. În ceea ce privește Pământul, există 17 miliarde de astfel de planete numai în Calea Lactee... și asta fără să ia în considerare altele care sunt radical diferite de planeta noastră. Și printre galaxiile care au devenit cunoscute oamenilor de știință astăzi, există unele foarte neobișnuite.

1. Messier 82

Messier 82 sau pur și simplu M82 este o galaxie de cinci ori mai strălucitoare decât Calea Lactee. Acest lucru se datorează procesului foarte rapid de naștere a stelelor tinere în ea - ele apar de 10 ori mai des decât în ​​galaxia noastră. Penele roșii care emană din centrul galaxiei sunt hidrogen strălucitor aruncat din centrul lui M82.

2. Galaxia floarea soarelui

Cunoscută oficial sub numele de Messier 63, această galaxie a fost supranumită Floarea-soarelui, deoarece pare că a ieșit dintr-un tablou al lui Vincent van Gogh. „Petalele” sale strălucitoare și sinuoase sunt formate din stele gigant alb-albastru nou formate.

3. MACS J0717

MACS J0717 este una dintre cele mai ciudate galaxii cunoscute oamenilor de știință. Din punct de vedere tehnic, acesta nu este un singur obiect stelar, ci un grup de galaxii - MACS J0717 s-a format atunci când alte patru galaxii s-au ciocnit. Mai mult, procesul de coliziune se desfășoară de mai bine de 13 milioane de ani.

4. Messier 74

Dacă Moș Crăciun ar avea o galaxie preferată, aceasta ar fi clar Messier 74. Este adesea amintită de astronomi în timpul sărbătorilor de Crăciun, deoarece galaxia este foarte asemănătoare cu coroana de Crăciun.

5. Galaxy Baby Boom

Situată la aproximativ 12,2 miliarde de ani lumină de Pământ, galaxia baby boom a fost descoperită în 2008. Și-a primit porecla datorită faptului că stele noi se nasc incredibil de repede în ea - aproximativ la fiecare 2 ore. De exemplu, în Calea Lactee, o stea nouă apare în medie la fiecare 36 de zile.

6 Calea Lactee

Galaxia noastră Calea Lactee (care conține sistem solar, și, în consecință, Pământul) este într-adevăr una dintre cele mai remarcabile galaxii cunoscute de oamenii de știință din Univers. Conține cel puțin 100 de miliarde de planete și aproximativ 200-400 de miliarde de stele, dintre care unele sunt printre cele mai vechi din universul cunoscut.

7. IDCS 1426

Datorită clusterului de galaxii IDCS 1426, astăzi puteți vedea cum era Universul cu două treimi mai tânăr decât este acum. IDCS 1426 este cel mai masiv grup de galaxii din universul timpuriu, cu o masă de aproximativ 500 de trilioane de sori. Miezul albastru strălucitor al unei galaxii de gaz este rezultatul unei coliziuni a galaxiilor din acest cluster.

8. I Zwicky 18

Galaxia pitică albastră I Zwicky 18 este cea mai tânără galaxie cunoscută. Are doar 500 de milioane de ani (vârsta Căii Lactee este de 12 miliarde de ani) și se află în esență în starea unui embrion. Acesta este un nor gigant de hidrogen rece și heliu.

9. NGC 6744

NGC 6744 este o mare galaxie spirală care este (conform astronomilor) una dintre cele mai asemănătoare cu Calea Lactee. Galaxia, situată la aproximativ 30 de milioane de ani lumină de Pământ, are un nucleu alungit și brațe spiralate care sunt surprinzător de identice cu Calea Lactee.

10 NGC 6872

Galaxia cunoscută sub numele de NGC 6872 este a doua ca mărime galaxie spirală descoperit vreodată de oamenii de știință. În ea au fost găsite multe regiuni de formare a stelelor active. Deoarece NGC 6872 nu mai are practic hidrogen liber pentru formarea stelelor, îl „suge” din galaxia vecină IC 4970.

11. MACS J0416

Găsită la 4,3 miliarde de ani lumină de Pământ, galaxia MACS J0416 arată mai mult ca un fel de spectacol de lumini într-o discotecă elegantă. De fapt, în spatele culorilor strălucitoare violet și roz se află un eveniment de proporții colosale - o ciocnire a două grupuri de galaxii.

12. M60 și NGC 4647 - o pereche galactică

Cu toate că forte gravitationale atrag cele mai multe galaxii între ele, nu există dovezi că acest lucru se întâmplă cu Messier 60 și NGC 4647 vecine. În același timp, nu există nicio dovadă că acestea se îndepărtează unele de altele. Ca un cuplu care trăiește împreună de multă vreme, aceste două galaxii aleargă una lângă alta prin spațiul rece și întunecat.

13. Messier 81

Situată lângă Messier 25, Messier 81 este o galaxie spirală cu o gaură neagră supermasivă în centru, cu o masă de 70 de milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui. M81 găzduiește multe stele albastre cu viață scurtă, dar foarte fierbinți. Interacțiunea gravitațională cu M82 a condus la apariția penelor de hidrogen gazos care se întind între ambele galaxii.

Cu aproximativ 600 de milioane de ani în urmă, galaxiile NGC 4038 și NGC 4039 s-au prăbușit una în cealaltă, începând să facă schimb masiv de stele și materie galactică. Din cauza aspect aceste galaxii se numesc antene.

15. Galaxia Sombrero

Galaxia Sombrero este una dintre cele mai populare printre astronomii amatori. Și-a primit numele de la faptul că, mulțumită miezului său luminos și umflăturii centrale mari, arată ca această coafură.

16.2MASX J16270254+4328340

Această galaxie neclară în toate imaginile este cunoscută sub numele destul de complicat 2MASX J16270254 + 4328340. Ca urmare a fuziunii a două galaxii, s-a format o „ceață fină formată din milioane de stele”. Se crede că această „ceață” se risipește încet pe măsură ce durata de viață a galaxiei expiră.

17. NGC 5793

18. Galaxia Triunghiulară

Această fotografie prezintă nebuloasa NGC 604, situată într-unul dintre brațele spirale ale galaxiei Messier 33. Peste 200 de stele foarte fierbinți încălzesc hidrogenul ionizat din această nebuloasă, ceea ce o face să fluoresce.

19. NGC 2685

NGC 2685, denumită uneori și galaxie spirală, se află în constelația Ursa Major. Una dintre primele galaxii cu inel polar găsite, NGC 2685 are un inel exterior de gaz și stele care orbitează polii galaxiei, ceea ce o face una dintre cele mai rare galaxii. Oamenii de știință încă nu știu ce cauzează formarea acestor inele polare.

20. Messier 94

Messier 94 arată ca un uragan teribil care a fost scos de pe orbită pe Pământ. Această galaxie este înconjurată de inele albastre strălucitoare de stele care se formează activ.

21. Clusterul Pandora

Cunoscută oficial sub numele de Abell 2744, această galaxie a fost supranumită Clusterul Pandora din cauza unui număr de fenomene ciudate rezultate din ciocnirea mai multor grupuri mai mici de galaxii. Este un adevărat haos.

22. NGC 5408

Ceea ce arată mai mult ca un tort de aniversare colorat în imagini este o galaxie neregulată din constelația Centaurus. Se remarcă prin faptul că emite raze X super-puternice.

23. Galaxy Whirlpool

Galaxia Whirlpool, cunoscută oficial ca M51a sau NGC 5194, este suficient de mare și suficient de aproape de Calea Lactee pentru a fi vizibilă pe cerul nopții chiar și cu un binoclu. A fost prima galaxie spirală care a fost clasificată și prezintă un interes deosebit pentru oamenii de știință datorită interacțiunii sale cu galaxia pitică NGC 5195.

24. SDSS J1038+4849

Clusterul de galaxii SDSS J1038+4849 este unul dintre cele mai atractive clustere găsite vreodată de astronomi. Arată ca un adevărat zâmbet în spațiu. Ochii și nasul sunt galaxii, iar linia curbată a „gurii” se datorează efectelor lentilelor gravitaționale.

25. NGC3314a și NGC3314b

Deși aceste două galaxii par că se ciocnesc, aceasta este de fapt o iluzie optică. Există zeci de milioane de ani lumină între ele.

Știința

Un obiect ceresc recent descoperit luptă pentru titlul celui mai îndepărtat obiect spațial observat din univers de la noi, au spus astronomii. Acest obiect este o galaxie MACS0647-JD, care se află la 13,3 miliarde de ani lumină de Pământ.

Universul însuși, conform oamenilor de știință, are 13,7 miliarde de ani, așa că lumina din această galaxie pe care o putem vedea astăzi este lumina ei de la începutul formării cosmosului.

Oamenii de știință observă obiectul cu telescoapele spațiale NASA HubbleȘi "Spitzer", precum și aceste observații au fost posibile cu ajutorul unei „lentile de mărire” cosmice naturale. Această lentilă este de fapt un grup uriaș de galaxii, a căror gravitație combinată deformează spațiu-timp, producând așa-numita lentilă gravitațională. Când lumina dintr-o galaxie îndepărtată trece printr-o astfel de lentilă în drum spre Pământ, ea este amplificată.

Iată cum arată o lentilă gravitațională:

„Lentilele ca acesta pot mări lumina unui obiect atât de mult încât niciun telescop creat de om nu o poate face., - vorbește Marc Postman, astronom la Institutul de Știință al Telescopului Spațial din Baltimore. - Fără o asemenea mărire, trebuie să faci un efort titanic pentru a vedea o galaxie atât de îndepărtată.”

Noua galaxie îndepărtată este foarte mică, mult mai mică decât Calea Lactee. au spus oamenii de știință. Acest obiect, judecând după lumina care a coborât până la noi, este foarte tânăr, a venit la noi dintr-o epocă în care Universul însuși se afla în stadiul cel mai timpuriu al dezvoltării sale. Avea doar 420 de milioane de ani, adică 3% din vârsta ei actuală.

O galaxie mică are o lățime de numai 600 de ani lumină, dar, după cum știți, Calea Lactee este mult mai mare - lățimea de 150 de mii de ani lumină. Astronomii cred că MACS0647-JD a fuzionat în cele din urmă cu alte galaxii mici pentru a forma una mai mare.

Fuziunea cosmică a galaxiilor

„Acest obiect este, probabil, unul dintre multele blocuri de construcție ale unei galaxii mai mari, spun cercetătorii. - În următorii 13 miliarde de ani, ar putea trece prin zeci, sute sau chiar mii de fuziuni cu alte galaxii sau cu fragmentele acestora”.

Astronomii continuă să observe obiecte și mai îndepărtate, pe măsură ce tehnicile și instrumentele lor de observare se îmbunătățesc. Obiectul anterior care a deținut titlul de cea mai îndepărtată galaxie observabilă a fost galaxia SXDF-NB1006-2, care se află la o distanță de 12,91 miliarde de ani lumină de Pământ. Acest obiect a fost văzut cu telescoape SubaruȘi "Kek"în Hawaii.

În mai 2015, telescopul Hubble a înregistrat o izbucnire a celei mai îndepărtate galaxii și, prin urmare, a celei mai vechi galaxii cunoscute până în prezent. Radiația a avut nevoie de până la 13,1 miliarde de ani lumină pentru a ajunge pe Pământ și a fi înregistrată de echipamentele noastre. Potrivit oamenilor de știință, galaxia s-a născut la aproximativ 690 de milioane de ani după Big Bang.

S-ar putea crede că dacă lumina din galaxia EGS-zs8-1 (și anume, un nume atât de elegant i-a fost dat de oamenii de știință) ar zbura până la noi timp de 13,1 miliarde de ani, atunci distanța până la ea ar fi egală cu cea pe care lumina o va parcurge în acești 13,1 miliarde de ani.

Dar nu trebuie să uităm unele caracteristici ale structurii lumii noastre, care vor afecta foarte mult calculul distanței. Faptul este că universul se extinde și o face cu accelerație. Se pare că, în timp ce lumina a călătorit 13,1 miliarde de ani pe planeta noastră, spațiul s-a extins din ce în ce mai mult, iar galaxia s-a îndepărtat de noi din ce în ce mai repede. Un proces vizual este prezentat în figura de mai jos.

Având în vedere expansiunea spațiului, cea mai îndepărtată galaxie EGS-zs8-1 se află în prezent la aproximativ 30,1 miliarde de ani lumină distanță de noi, ceea ce este un record printre toate celelalte obiecte similare. Interesant, înainte un anumit moment vom descoperi din ce în ce mai multe galaxii îndepărtate, a căror lumină nu a ajuns încă pe planeta noastră. Este sigur să spunem că recordul galaxiei EGS-zs8-1 va fi doborât în ​​viitor.

Acesta este interesant: există adesea o concepție greșită cu privire la dimensiunea universului. Lățimea sa este comparată cu vârsta sa, care este de 13,79 miliarde de ani. Acest lucru nu ține cont de faptul că universul se extinde cu accelerație. Conform estimărilor aproximative, diametrul universului vizibil este de 93 de miliarde de ani lumină. Dar există și o parte invizibilă a universului, pe care nu o vom putea vedea niciodată. Citiți mai multe despre dimensiunea universului și galaxiile invizibile în articolul „”.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.