Najvzdialenejšie galaxie. Najvzdialenejšia galaxia, o niečo mladšia ako samotný vesmír, bola objavená. Takto vyzerá gravitačná šošovka
Na bezhraničných priestoroch internetu som akosi narazil na nasledujúci obrázok.
Samozrejme, tento malý kruh uprostred Mliečnej dráhy je úchvatný a núti vás premýšľať o mnohých veciach, od krehkosti bytia až po bezhraničnú veľkosť vesmíru, no stále vyvstáva otázka: do akej miery je toto všetko pravda?
Bohužiaľ, zostavovatelia obrázku neuviedli polomer žltého kruhu a odhadnúť ho podľa oka je pochybné cvičenie. Tweeteri @FakeAstropix však položili rovnakú otázku ako ja a tvrdia, že tento obrázok je správny pre približne 99 % hviezd viditeľných na nočnej oblohe.
Ďalšou otázkou je, koľko hviezd je možné vidieť na oblohe bez použitia optiky? Predpokladá sa, že z povrchu Zeme možno voľným okom pozorovať až 6000 hviezd. Ale v skutočnosti bude toto číslo oveľa menšie - po prvé, na severnej pologuli fyzicky neuvidíme viac ako polovicu tohto čísla (to isté platí pre obyvateľov južnej pologule) a po druhé, hovoríme o ideálnych pozorovacích podmienkach, ktoré je v skutočnosti prakticky nemožné dosiahnuť. Už len to stojí za jedno svetelné znečistenie oblohy. A pokiaľ ide o najvzdialenejšie viditeľné hviezdy, vo väčšine prípadov na to, aby sme si ich všimli, potrebujeme presne ideálne podmienky.
Ale predsa, ktoré z malých trblietavých bodov na oblohe sú od nás najvzdialenejšie? Tu je zoznam, ktorý sa mi zatiaľ podarilo dať dokopy (aj keď by som sa samozrejme nečudoval, keby som toho veľa vynechal, takže nesúďte príliš tvrdo).
Deneb- najjasnejšia hviezda v súhvezdí Labuť a dvadsiata najjasnejšia hviezda na nočnej oblohe so zdanlivou magnitúdou +1,25 (predpokladá sa, že hranica viditeľnosti pre ľudské oko je +6, maximálne +6,5 pre ľudí s naozaj výborný zrak). Tento modro-biely supergiant, ktorý sa od nás nachádza vo vzdialenosti 1 500 (najnovší odhad) až 2 600 svetelných rokov – teda svetlo Deneba, ktoré vidíme, bolo vyžarované niekde medzi zrodom Rímskej republiky a pádom Západorímskej ríše.
Hmotnosť Deneba je asi 200-krát väčšia ako hmotnosť našej hviezdy ako Slnko a svietivosť prekračuje slnečné minimum 50 000-krát. Keby bol na mieste Siriusa, trblietal by sa na našej oblohe jasnejšie ako Mesiac v splne.
P Cygnus oblečený v červenom
Mu Cephei tiež známy ako Herschelova granátová hviezda, je červený supergiant, možno najväčšia hviezda viditeľná voľným okom. Jeho svietivosť prevyšuje svietivosť slnka 60 000 až 100 000-krát a polomer môže byť podľa posledných odhadov 1 500-krát väčší ako polomer slnka. Mu Cephei sa nachádza vo vzdialenosti 5500-6000 svetelných rokov od nás. Hviezda je na konci svojej životnej cesty a čoskoro sa (podľa astronomických štandardov) zmení na supernovu. Jeho zdanlivá veľkosť sa pohybuje od +3,4 do +5. Verí sa, že je to jedna z najčervenších hviezd na severnej oblohe.
Plaskettova hviezda sa nachádza vo vzdialenosti 6600 svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Monoceros a je jedným z najhmotnejších systémov dvojitých hviezd v Mliečnej dráhe. Hviezda A má hmotnosť 50 hmotností Slnka a svietivosť 220 000-krát väčšiu ako naša hviezda. Hviezda B má približne rovnakú hmotnosť, no jej svietivosť je menšia – „len“ 120 000 slnečných. Zdanlivá magnitúda hviezdy A je +6,05 – čo znamená, že teoreticky ju možno vidieť aj voľným okom.
Systém Tento kýl sa nachádza vo vzdialenosti 7500 - 8000 svetelných rokov od nás. Skladá sa z dvoch hviezd, z ktorých hlavná je jasne modrá premenná, je jednou z najväčších a najnestabilnejších hviezd v našej galaxii s hmotnosťou asi 150 hmotností Slnka, z ktorých 30 hviezda už stihla klesnúť. V 17. storočí mala Eta Carina štvrtú magnitúdu, do roku 1730 sa stala jednou z najjasnejších v súhvezdí Carina, no v roku 1782 opäť veľmi slabla. Potom, v roku 1820, začal prudký nárast jasnosti hviezdy a v apríli 1843 dosiahla zdanlivú magnitúdu −0,8, čím sa stala na chvíľu druhou najjasnejšou hviezdou na oblohe po Siriusovi. Potom jas Eta Carina prudko klesol a v roku 1870 bola hviezda neviditeľná voľným okom.
V roku 2007 však jasnosť hviezdy opäť vzrástla, dosiahla magnitúdu +5 a stala sa opäť viditeľnou. Súčasná svietivosť hviezdy sa odhaduje na najmenej milión slnečných lúčov a zdá sa, že ide o hlavného kandidáta na titul ďalšej supernovy v Mliečnej dráhe. Niektorí dokonca veria, že už vybuchol.
Na záver je vhodné spomenúť, že v histórii sa vyskytli prípady, kedy sa ľuďom podarilo pozorovať oveľa vzdialenejšie hviezdy. Napríklad v roku 1987 vo Veľkom Magellanovom oblaku, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 160 000 svetelných rokov od nás, vypukla supernova, ktorú bolo možné vidieť aj voľným okom. Ďalšou vecou je, že na rozdiel od všetkých vyššie uvedených supergiantov ho bolo možné pozorovať oveľa kratší čas.
Astronómovia z Texaskej univerzity A&M a Texaskej univerzity v Austine objavili najvzdialenejšiu nám známu galaxiu. Podľa spektrografických údajov sa nachádza vo vzdialenosti asi 30 miliárd svetelných rokov od slnečnej sústavy (alebo od našej Galaxie, čo v tomto prípade nie je také významné, pretože priemer Mliečnej dráhy je len 100 tisíc svetelných rokov) .
Najvzdialenejší objekt vo vesmíre dostal romantické meno z8_GND_5296.
„Je úžasné vedieť, že sme prví ľudia na svete, ktorí to vidia,“ povedal Vithal Tilvi, PhD, spoluautor článku, ktorý je teraz dostupný online (na bezplatné prezeranie). vedeckých prác použite sci-hub.org).
Objavená galaxia z8_GND_5296 vznikla o 700 miliónov rokov neskôr veľký tresk. V skutočnosti to v tomto stave vidíme teraz, pretože svetlo z novonarodenej galaxie k nám dorazilo až teraz, keď prešlo vzdialenosť 13,1 miliardy svetelných rokov. Ale keďže sa vesmír v tomto procese rozpínal, v súčasnosti, ako ukazujú výpočty, je vzdialenosť medzi našimi galaxiami 30 miliárd svetelných rokov.
V novonarodených galaxiách je zaujímavé, že prebieha aktívny proces vzniku nových hviezd. Ak sa v našej Mliečnej dráhe objaví jedna nová hviezda ročne, potom v z8_GND_5296 - asi 300 ročne. To, čo sa stalo pred 13,1 miliardami rokov, môžeme teraz ľahko pozorovať pomocou ďalekohľadov.
Vek vzdialených galaxií možno určiť z kozmologického červeného posunu spôsobeného okrem iného aj Dopplerovým javom. Čím rýchlejšie sa objekt vzďaľuje od pozorovateľa, tým silnejší je Dopplerov efekt. Galaxia z8_GND_5296 vykazovala červený posun 7,51. Asi stovka galaxií má červený posun väčší ako 7, čo znamená, že vznikli skôr, ako mal vesmír 770 miliónov rokov a predchádzajúci rekord bol 7,215. Ale len pri niekoľkých galaxiách je vzdialenosť potvrdená spektrografickými údajmi, teda Lymanovou alfa spektrálnou čiarou (viac o tom nižšie).
Polomer vesmíru je najmenej 39 miliárd svetelných rokov. Zdalo by sa, že je to v rozpore s vekom vesmíru 13,8 miliardy rokov, ale vzhľadom na expanziu samotnej štruktúry časopriestoru neexistuje žiadny rozpor: pre tento fyzikálny proces neexistuje žiadne obmedzenie rýchlosti.
Vedci celkom nechápu, prečo nemožno pozorovať iné galaxie mladšie ako 1 miliardu rokov. Vzdialené galaxie pozorujeme podľa zreteľného prejavu spektrálnej čiary L α (Lyman alfa), ktorá zodpovedá prechodu elektrónu z druhej energetickej hladiny na prvú. Z nejakého dôvodu je v galaxiách mladších ako 1 miliarda rokov Lymanova alfa línia slabšia. Jedna teória hovorí, že práve v tom čase vesmír prechádzal z nepriehľadného stavu s neutrálnym vodíkom do priesvitného stavu s ionizovaným vodíkom. Galaxie, ktoré sú ukryté v „hmle“ neutrálneho vodíka, jednoducho nevidíme.
Ako sa z8_GND_5296 podarilo preraziť neutrálnu vodíkovú hmlu? Vedci predpokladajú, že ionizoval bezprostredné okolie, takže protóny mohli preraziť. Z8_GND_5296 je teda úplne prvou nám známou galaxiou, ktorá sa vynorila z nepriehľadného zmätku neutrálneho vodíka, ktorý naplnil vesmír v prvých stovkách miliónov rokov po Veľkom tresku.
Vesmír je obrovský a fascinujúci. Je ťažké si predstaviť, aká malá je Zem v porovnaní s priepasťou vesmíru. Podľa najopatrnejších predpokladov astronómov existuje 100 miliárd galaxií a Mliečna dráha je len jednou z nich. Čo sa týka Zeme, takých planét je len v Mliečnej dráhe 17 miliárd... a to nepočítam ďalšie, ktoré sú radikálne odlišné od našej planéty. A medzi galaxiami, ktoré sa dnes stali známymi vedcom, sú veľmi nezvyčajné.
1. Messier 82
Messier 82 alebo jednoducho M82 je galaxia päťkrát jasnejšia ako Mliečna dráha. Je to spôsobené veľmi rýchlym procesom zrodu mladých hviezd v nej - objavujú sa 10-krát častejšie ako v našej galaxii. Červené oblaky vychádzajúce zo stredu galaxie sú žeravý vodík vyvrhovaný zo stredu M82.
2. Galaxia slnečnica
Táto galaxia, formálne známa ako Messier 63, dostala prezývku Slnečnica, pretože vyzerá, akoby vystúpila z obrazu Vincenta van Gogha. Jeho jasné, kľukaté "okvetné lístky" sú tvorené novovytvorenými modro-bielymi obrovskými hviezdami.
3. MACS J0717
MACS J0717 je jednou z najpodivnejších galaxií, ktoré vedci poznajú. Technicky nejde o jeden hviezdny objekt, ale o kopu galaxií – MACS J0717 vznikla pri zrážke štyroch ďalších galaxií. Okrem toho proces kolízie prebieha už viac ako 13 miliónov rokov.
4. Messier 74
Ak by mal Santa Claus obľúbenú galaxiu, bol by to jednoznačne Messier 74. Astronómovia si ju často pripomínajú počas vianočných sviatkov, pretože galaxia je veľmi podobná vianočnému vencu.
5. Galaxia Baby Boom
Galaxia baby boom, ktorá sa nachádza asi 12,2 miliardy svetelných rokov od Zeme, bola objavená v roku 2008. Prezývku dostala vďaka tomu, že sa v nej neskutočne rýchlo rodia nové hviezdy – približne každé 2 hodiny. Napríklad v Mliečnej dráhe sa nová hviezda objaví v priemere každých 36 dní.
6 Mliečna dráha
Naša galaxia Mliečna dráha (ktorá obsahuje slnečná sústava a teda aj Zem) je skutočne jednou z najpozoruhodnejších galaxií známych vedcom vo vesmíre. Obsahuje najmenej 100 miliárd planét a asi 200-400 miliárd hviezd, z ktorých niektoré patria medzi najstaršie v známom vesmíre.
7. IDCS 1426
Vďaka zhluku galaxií IDCS 1426 dnes môžete vidieť, aký bol vesmír kedysi o dve tretiny mladší ako teraz. IDCS 1426 je najhmotnejšia kopa galaxií v ranom vesmíre s hmotnosťou približne 500 biliónov sĺnk. Jasné modré jadro plynnej galaxie je výsledkom kolízie galaxií v tomto zhluku.
8. I Zwicky 18
Trpasličia modrá galaxia I Zwicky 18 je najmladšia známa galaxia. Má len 500 miliónov rokov (vek Mliečnej dráhy je 12 miliárd rokov) a je v podstate v stave embrya. Toto je obrovský oblak studeného vodíka a hélia.
9. NGC 6744
NGC 6744 je veľká špirálová galaxia, ktorá je (podľa astronómov) jednou z najpodobnejších našej Mliečnej dráhe. Galaxia nachádzajúca sa asi 30 miliónov svetelných rokov od Zeme má prekvapivo totožné mliečna dráha predĺžené jadro a špirálové ramená.
10 NGC 6872
Galaxia známa ako NGC 6872 je druhá najväčšia špirálová galaxia kedy vedci objavili. Našlo sa v nej veľa oblastí aktívnej tvorby hviezd. Keďže NGC 6872 nezostáva prakticky žiadny voľný vodík na tvorbu hviezd, „nasáva“ ho zo susednej galaxie IC 4970.
11. MACS J0416
Galaxia MACS J0416, ktorá sa nachádza 4,3 miliardy svetelných rokov od Zeme, vyzerá skôr ako nejaký druh svetelnej šou na vychytenej diskotéke. V skutočnosti sa za žiarivými fialovými a ružovými farbami skrýva udalosť kolosálnych rozmerov – zrážka dvoch kôp galaxií.
12. M60 a NGC 4647 - galaktický pár
Hoci gravitačné sily Priťahujú väčšinu galaxií k sebe, neexistuje žiadny dôkaz, že by sa to stalo susedným Messier 60 a NGC 4647. Neexistuje ani dôkaz, že by sa od seba vzďaľovali. Ako pár, ktorý spolu žije už dlhú dobu, tieto dve galaxie pretekajú bok po boku chladným a temným vesmírom.
13. Messier 81
Messier 81, ktorý sa nachádza v blízkosti Messier 25, je špirálovitá galaxia so supermasívnou čiernou dierou v jej strede s hmotnosťou 70 miliónov krát väčšou ako Slnko. M81 je domovom mnohých krátkodobých, ale veľmi horúcich modrých hviezd. Gravitačná interakcia s M82 viedla k tomu, že medzi oboma galaxiami sa rozprestierali oblaky plynného vodíka.
Asi pred 600 miliónmi rokov do seba galaxie NGC 4038 a NGC 4039 narazili a začali si masívne vymieňať hviezdy a galaktickú hmotu. Kvôli vzhľad tieto galaxie sa nazývajú antény.
15. Galaxia Sombrero
Galaxia Sombrero je medzi amatérskymi astronómami jednou z najpopulárnejších. Svoj názov dostala podľa toho, že vďaka svetlému jadru a veľkému stredovému vydutiu vyzerá ako táto čelenka.
16.2MASX J16270254+4328340
Táto rozmazaná galaxia na všetkých obrázkoch je známa pod pomerne komplikovaným názvom 2MASX J16270254 + 4328340. V dôsledku zlúčenia dvoch galaxií vznikla „jemná hmla pozostávajúca z miliónov hviezd“. Predpokladá sa, že táto „hmla“ sa pomaly stráca, keď sa životnosť galaxie končí.
17. NGC 5793
Na prvý pohľad nie príliš zvláštna (hoci veľmi krásna), špirálová galaxia NGC 5793 je známejšia vďaka svojmu vzácnemu fenoménu: maserom. Ľudia poznajú lasery, ktoré vyžarujú svetlo vo viditeľnej oblasti spektra, ale len málo ľudí vie o maseroch, ktoré vyžarujú svetlo v mikrovlnnom rozsahu.
18. Galaxia Trojuholník
Táto fotografia ukazuje hmlovinu NGC 604, ktorá sa nachádza v jednom zo špirálových ramien galaxie Messier 33. Viac ako 200 veľmi horúcich hviezd zahrieva ionizovaný vodík v tejto hmlovine, čo spôsobuje jej fluorescenciu.
19. NGC 2685
NGC 2685, niekedy označovaná aj ako špirálová galaxia, leží v súhvezdí Ursa Major. Jedna z prvých galaxií s polárnym prstencom, ktoré sa našli, NGC 2685 má vonkajší prstenec plynu a hviezd obiehajúcich okolo pólov galaxie, čo z nej robí jednu z najvzácnejších galaxií. Vedci stále nevedia, čo spôsobuje vznik týchto polárnych prstencov.
20. Messier 94
Messier 94 vyzerá ako strašný hurikán, ktorý bol odstránený z obežnej dráhy na Zemi. Táto galaxia je obklopená jasne modrými prstencami aktívne sa tvoriacich hviezd.
21. Klaster Pandora
Táto galaxia, formálne známa ako Abell 2744, dostala prezývku Pandora Cluster kvôli množstvu zvláštnych javov vyplývajúcich z kolízie niekoľkých menších kôp galaxií. Je to poriadny chaos.
22. NGC 5408
Čo na obrázkoch vyzerá skôr ako viacfarebná narodeninová torta - nepravidelná galaxia v súhvezdí Kentaurus. Je pozoruhodný tým, že vyžaruje supervýkonné röntgenové lúče.
23. Vírivá galaxia
Vírivá galaxia, oficiálne známa ako M51a alebo NGC 5194, je dostatočne veľká a dostatočne blízko k Mliečnej dráhe, aby bola viditeľná na nočnej oblohe aj pomocou ďalekohľadu. Bola to prvá špirálová galaxia, ktorá bola klasifikovaná a je mimoriadne zaujímavá pre vedcov kvôli jej interakcii s trpasličou galaxiou NGC 5195.
24. SDSS J1038+4849
Kopa galaxií SDSS J1038+4849 je jednou z najatraktívnejších kôp, aké kedy astronómovia našli. Vo vesmíre vyzerá ako skutočný smajlík. Oči a nos sú galaxie a zakrivená línia „úst“ je spôsobená účinkami gravitačnej šošovky.
25. NGC3314a a NGC3314b
Hoci tieto dve galaxie vyzerajú, akoby sa zrážali, v skutočnosti ide o optickú ilúziu. Sú medzi nimi desiatky miliónov svetelných rokov.
Veda
Novoobjavený nebeský objekt sa uchádza o titul od nás najvzdialenejšieho pozorovaného vesmírneho objektu vo vesmíre, uviedli astronómovia. Tento objekt je galaxia MACS0647-JD, ktorá sa nachádza 13,3 miliardy svetelných rokov od Zeme.
Samotný vesmír je podľa vedcov starý 13,7 miliardy rokov, takže svetlo z tejto galaxie, ktoré dnes môžeme vidieť, je jeho svetlom od samého začiatku formovania kozmu.
Vedci pozorujú objekt vesmírnymi teleskopmi NASA Hubbleov teleskop A "Spitzer", ako aj tieto pozorovania boli umožnené pomocou prirodzenej kozmickej „zväčšovacej šošovky“. Táto šošovka je vlastne obrovský zhluk galaxií, ktorých kombinovaná gravitácia deformuje časopriestor a vytvára tzv gravitačná šošovka. Keď svetlo zo vzdialenej galaxie prechádza cez takúto šošovku na ceste k Zemi, je zosilnené.
Takto vyzerá gravitačná šošovka:
„Takéto šošovky dokážu zväčšiť svetlo objektu natoľko, že to nedokáže žiadny teleskop vyrobený človekom.,- hovorí Marc Poštár, astronóm z Space Telescope Science Institute v Baltimore. - Bez takéhoto zväčšenia musí človek vynaložiť obrovské úsilie, aby videl takú vzdialenú galaxiu."
Nová vzdialená galaxia je veľmi malá, oveľa menšia ako naša Mliečna dráha. povedali vedci. Tento objekt, súdiac podľa svetla, ktoré k nám zostúpilo, je veľmi mladý, prišiel k nám z obdobia, keď bol samotný vesmír v najskoršom štádiu svojho vývoja. Mala len 420 miliónov rokov, čo sú 3 percentá jej súčasného veku.
Malá galaxia je široká len 600 svetelných rokov, no ako viete, Mliečna dráha je oveľa väčšia – 150 tisíc svetelných rokov na šírku. Astronómovia veria, že MACS0647-JD sa nakoniec zlúčil s inými malými galaxiami a vytvoril väčšiu.
Kozmické splynutie galaxií
"Tento objekt je možno jedným z mnohých stavebných kameňov nejakej väčšej galaxie, hovoria výskumníci. - Počas nasledujúcich 13 miliárd rokov by mohla prejsť desiatkami, stovkami alebo dokonca tisíckami splynutí s inými galaxiami alebo ich fragmentmi.“
Astronómovia pokračujú v pozorovaní ešte vzdialenejších objektov, pretože ich pozorovacie techniky a prístroje sa zlepšujú. Predchádzajúcim objektom, ktorý držal titul najvzdialenejšia pozorovateľná galaxia, bola galaxia SXDF-NB1006-2, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 12,91 miliardy svetelných rokov od Zeme. Tento objekt bol videný ďalekohľadom Subaru A "Kek" na Havaji.
V máji 2015 zaznamenal Hubblov teleskop výbuch najvzdialenejšej, a teda doteraz najstaršej známej galaxie. Žiareniu trvalo až 13,1 miliardy svetelných rokov, kým sa dostalo na Zem a bolo zaznamenané našimi zariadeniami. Podľa vedcov sa galaxia zrodila asi 690 miliónov rokov po veľkom tresku.
Človek by si myslel, že ak by k nám svetlo z galaxie EGS-zs8-1 (teda taký elegantný názov jej vedci dali) letelo 13,1 miliardy rokov, potom by sa vzdialenosť k nemu rovnala vzdialenosti svetla. bude cestovať za týchto 13,1 miliardy rokov.
Galaxia EGS-zs8-1 je najvzdialenejšia zo všetkých doteraz objavených galaxií Nesmieme však zabúdať na niektoré črty štruktúry nášho sveta, ktoré výrazne ovplyvnia výpočet vzdialenosti. Faktom je, že vesmír sa rozširuje, a to so zrýchlením. Ukazuje sa, že zatiaľ čo svetlo putovalo na našu planétu 13,1 miliardy rokov, vesmír sa čoraz viac rozpínal a galaxia sa od nás vzďaľovala čoraz rýchlejšie. Vizuálny proces je znázornený na obrázku nižšie.
Vzhľadom na expanziu vesmíru je v súčasnosti najvzdialenejšia galaxia EGS-zs8-1 od nás vzdialená približne 30,1 miliardy svetelných rokov, čo je rekord medzi všetkými ostatnými podobnými objektmi. Zaujímavé je, že predtým určitý moment budeme objavovať čoraz vzdialenejšie galaxie, ktorých svetlo sa na našu planétu ešte nedostalo. Dá sa s istotou povedať, že rekord galaxie EGS-zs8-1 bude v budúcnosti prekonaný.
Toto je zaujímavé: často existuje mylná predstava o veľkosti vesmíru. Jeho šírka sa porovnáva s jeho vekom, ktorý je 13,79 miliardy rokov. To neberie do úvahy, že vesmír sa zrýchľuje. Podľa hrubých odhadov je priemer viditeľného vesmíru 93 miliárd svetelných rokov. Existuje však aj neviditeľná časť vesmíru, ktorú nikdy nebudeme môcť vidieť. Prečítajte si viac o veľkosti vesmíru a neviditeľných galaxiách v článku "".
Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.
Načítava...
