Evrendeki galaksilerin sayısı. Sadece neyi tahmin edebiliriz? Astrofiziksel parametreler ve galaksi türleri
Trilyonlarca yıldız uzayda düzensiz bir şekilde dağılmıştır. Zamanla, sanki şehirlerde yaşayanlar yerleşirken, aralarındaki boşluklar boş kalırken, galaksilere dönüşürler. Gökyüzünde görünen tek tek yıldızlar, yaklaşık 200 milyar yıldızdan oluşan sarmal bir gökada olan Samanyolu'na aittir. Bu, Evrenimizin orta kısmından ayrılan bir yıldız kasırgasına sahip devasa bir gaz ve toz dönen disktir.
Güneş sistemi, Dünya gezegeni ile birlikte çevresinde yer almaktadır. Armatürün tam bir devrim yapması için 200 milyon yıldan fazla zamana ihtiyacı var ve hareketi 940.000 km / s hızında gerçekleşiyor. Bir galaksideki yıldızlar arasındaki mesafe, trilyonlarca kilometrelik boş alanla ölçülür. Ve onun ötesinde, gördüğümüz Güneş'e çok benzeyen milyonlarca yıldıza sahip yüz milyarlarca galaksinin yaşadığı uzay boşluğu kararıyor. Çirkin mesafeler, ay kadar net görülmelerine izin vermiyor. Gece gökyüzünde sadece küçük benekler gibi görünüyorlar.
Ayrı ayrı konumlanmış galaksiler ve hatta tek yıldızlar bile açık havalarda açıkça görülebilir. Örneğin Andromeda Bulutsusu, Samanyolu ile aynı sarmal şekle sahip olan, bize en yakın gökadadır. Bazı galaksiler, yıldızların kovanlarının etrafında dönen bir arı sürüsüne benzediği bir elips şeklindedir. Bu tür galaksilerde, yıldızlar o kadar eskidir ki, milyarlarca yıl sonra evrenlerine kırmızı-turuncu bir ton vererek kırmızı devlere dönüşmüşlerdir. Başka galaksi biçimleri de vardır: çift dışbükey bir merceğe benzeyen, spiral bir figür veya şekilsiz (düzensiz) galaksiler.
Milyarlarca yıldır var olan galaksiler canlılara benzer: doğarlar, inanılmaz miktarda enerji açığa çıkararak gaz çıkarırlar, yavaş yavaş birbirleriyle çarpışırlar ve yeni galaksiler doğururlar. Bu tür çarpışmalar milyonlarca yıl sürer. İki farklı galaksinin yerçekimi alanları, yıldızları yörüngelerinden kaydırır ve şekil değiştirir.
Yani bilim adamları, bilinen galaksilerin aynen bu şekilde oluştuğunu öne sürüyorlar. Örneğin, iki spiral bir eliptik oluşturur. Yani Samanyolu'nun ortaya çıkması için onlarca hatta yüzlerce küçük galaksinin birleşmesini gerektirmiş olabilir. Modern teleskoplar o kadar güçlüdür ki, Dünya'dan 2 milyon ışıkyılı uzaklıktaki evrenleri görebilirler. Astrofizikçiler artık galaksileri tam olarak milyonlarca yıl önceki halleriyle görüyorlar.
"Hubble Ultra Derin Alan" derin uzay görüntüsünün bir parçası. Tüm gördüğünüz galaksiler.
Daha yakın zamanlarda, 1920'lerde, ünlü astronom Edwin Hubble, bizimkinin var olan tek galaksi olmadığını kanıtlayabildi. Bugün, uzayın bizimkinin çok küçük göründüğü binlerce ve milyonlarca başka galaksiyle dolu olduğu gerçeğine zaten alıştık. Ama evrende yanımızda tam olarak kaç tane galaksi var? Bugün bu sorunun cevabını bulacağız.
Kulağa inanılmaz geliyor, ancak büyük büyükbabalarımız bile, çoğu bilim adamı bile Samanyolu'muzu bir metagalaksi - tüm Evreni kaplayan bir nesne olarak görüyordu. Yanılgıları, o zamanın teleskoplarının kusurlu olmasıyla oldukça mantıklı bir şekilde açıklandı - en iyileri bile galaksileri bulanık noktalar olarak gördü, bu yüzden onlara istisnasız bulutsu deniyordu. Güneş sistemimizin bir zamanlar oluştuğu gibi, zamanla yıldızların ve gezegenlerin onlardan oluştuğuna inanılıyordu. Bu varsayım, 1796'da merkezinde bir yıldız olan ilk gezegenimsi bulutsunun keşfedilmesiyle doğrulandı. Bu nedenle bilim adamları, gökyüzündeki diğer tüm bulutsu nesnelerin, yıldızların henüz oluşma zamanı olmadığı aynı toz ve gaz bulutları olduğuna inanıyorlardı.
İlk adım
Doğal olarak, ilerleme durmadı. Daha 1845'te William Parsons, o zamanlar için devasa olan ve boyutu iki metreye yakın olan Leviathan teleskopunu inşa etti. "Nebulaların" aslında yıldızlardan yapıldığını kanıtlamak isteyerek, astronomiyi ciddi bir şekilde modern galaksi kavramına yaklaştırdı. İlk kez, tek tek galaksilerin sarmal şeklini fark edebildi ve özellikle büyük ve parlak yıldız kümelerine karşılık gelen parlaklık farklılıklarını tespit edebildi.
Ancak tartışma 20. yüzyıla kadar sürdü. Samanyolu'nun yanı sıra başka birçok galaksinin olduğu ilerici bilim camiasında zaten kabul edilmiş olsa da, resmi akademik astronomi bunun reddedilemez kanıtlarına ihtiyaç duyuyordu. Bu nedenle, dünyanın her yerinden teleskopların gözleri, daha önce bir bulutsu olan Andromeda galaksisi olan bize en yakın büyük galaksidedir.
1888'de Andromeda'nın ilk fotoğrafı Isaac Roberts tarafından çekildi ve 1900-1910 yılları arasında ek fotoğraflar çekildi. Parlak bir galaktik çekirdeği ve hatta tek tek yıldız kümelerini gösterirler. Ancak görüntülerin düşük çözünürlüğü hatalara izin verdi. Yıldız kümeleri olduğu düşünülen şey, nebulalar veya görüntünün pozlanması sırasında "birbirine yapışmış" birkaç yıldız olabilirdi. Ancak sorunun nihai çözümü çok uzakta değildi.
modern resim
1924'te Edwin Hubble, yüzyılın başındaki rekor teleskopu kullanarak Andromeda galaksisine olan mesafeyi aşağı yukarı doğru bir şekilde tahmin edebildi. O kadar büyük olduğu ortaya çıktı ki, nesnenin Samanyolu'na ait olduğunu tamamen dışladı (Hubble'ın tahmininin modern olandan üç kat daha az olmasına rağmen). Başka bir astronom, Andromeda'nın galaktik doğasını açıkça doğrulayan "nebulada" birçok yıldız keşfetti. 1925'te meslektaşlarının eleştirilerine rağmen Hubble, çalışmasının sonuçlarını Amerikan Astronomi Derneği'nin bir konferansında sundu.
Bu konuşma astronomi tarihinde yeni bir döneme yol açtı - bilim adamları nebulaları "yeniden keşfettiler", onlara galaksiler adını verdiler ve yenilerini keşfettiler. Bunda, Hubble'ın kendi gelişmelerinden - örneğin keşiften - yardım ettiler. Bilinen galaksilerin sayısı, yeni teleskopların inşası ve yenilerinin piyasaya sürülmesiyle arttı - örneğin, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra radyo teleskoplarının yaygın kullanımı.
Bununla birlikte, XX yüzyılın 90'lı yıllarına kadar insanlık, bizi çevreleyen gerçek galaksi sayısı konusunda karanlıkta kaldı. Dünyanın atmosferi, en büyük teleskopların bile doğru bir görüntü elde etmesini engelliyor - gaz kabukları görüntüyü bozuyor ve yıldızların ışığını emerek Evrenin ufkunu bizden kapatıyor. Ancak bilim adamları, zaten tanıdığınız bir astronomun adını taşıyan bir uzay aracı fırlatarak bu sınırlamaları aşmayı başardılar.
Bu teleskop sayesinde insanlar, daha önce küçük bulutsular gibi görünen bu galaksilerin parlak disklerini ilk kez gördüler. Ve gökyüzünün boş göründüğü yerde, milyarlarca yenisi ortaya çıktı - ve bu bir abartı değil. Bununla birlikte, daha ileri araştırmalar, Hubble tarafından görülebilen binlerce milyar yıldızın bile gerçek sayılarının en az onda biri olduğunu göstermiştir.
son çetele
Ve yine de, evrende tam olarak kaç tane galaksi var? Birlikte saymamız gerekeceği konusunda sizi hemen uyaracağım - bu tür sorular, bilimsel değerden yoksun oldukları için genellikle astronomları pek ilgilendirmez. Evet, galaksileri kataloglar ve izlerler - ancak yalnızca Evreni incelemek gibi daha küresel amaçlar için.
Ancak, hiç kimse kesin sayıyı bulmayı taahhüt etmez. İlk olarak, dünyamız sonsuzdur, bu nedenle galaksilerin tam bir listesini tutmak sorunludur ve pratik anlamdan yoksundur. İkincisi, görünür evrendeki galaksileri saymak için bile, bir astronomun yeterli yaşamı yoktur. 80 yıl yaşasa, doğumdan itibaren galaksileri saymaya başlasa ve her galaksiyi tespit edip kaydetmek için bir saniyeden fazla harcamasa bile, gökbilimci yalnızca 2 trilyon nesne bulacaktır - gerçekte galaksilerin olduğundan çok daha az.
Yaklaşık sayıyı belirlemek için, yüksek hassasiyetli uzay araştırmalarından bazılarını ele alalım - örneğin, 2004'teki Hubble teleskobunun "Ultra Derin Alanı". Gökyüzünün tüm alanının 1/13.000.000'ine eşit bir alanda, teleskop 10.000 galaksiyi tespit edebildi. Dönemin diğer derinlemesine araştırmalarının da benzer bir tablo gösterdiğini düşünürsek sonucun ortalamasını alabiliriz. Dolayısıyla Hubble'ın hassasiyeti dahilinde evrenin her yerinden 130 milyar galaksi görüyoruz.
Ancak hepsi bu kadar değil. "Ultra Derin Alan"dan sonra yeni ayrıntılar ekleyen birçok başka çekim yapıldı. Ve sadece Hubble'ın çalıştığı görünür ışık spektrumunda değil, aynı zamanda kızılötesi ve X-ışınlarında da. 2014 yılı itibariyle 14 milyar yarıçap içinde 7 trilyon 375 milyar galaksi mevcuttur.
Ancak bu yine minimum tahmindir. Gökbilimciler, galaksiler arası uzaydaki toz birikimlerinin gözlemlenen nesnelerin% 90'ını bizden aldığına inanıyor - 7 trilyon kolayca 73 trilyona dönüşüyor. Ancak bu rakam bile bir teleskop Güneş'in yörüngesine girdiğinde sonsuza kadar koşacaktır. Bu cihaz, Hubble'ın günlerdir yol aldığı yere dakikalar içinde ulaşacak ve Evren'in derinliklerine daha da derinlere inecek.
(Astronomi@Science_Newworld).
Daha yakın zamanlarda, 1920'lerde, ünlü astronom Edwin Hubble, Samanyolu'nun var olan tek galaksi olmadığını kanıtlamayı başardı. Bugün, uzayın bizimkinin çok küçük göründüğü binlerce ve milyonlarca başka galaksiyle dolu olduğu gerçeğine zaten alıştık. Ama evrende yanımızda tam olarak kaç tane galaksi var? Bugün bu sorunun cevabını bulacağız.
Birden sonsuza kadar.
Kulağa inanılmaz geliyor, ancak büyük büyükbabalarımız bile, çoğu bilim adamı bile Samanyolu'muzu bir metagalaksi - gözlemlenebilir evrenin tamamını kapsayan bir nesne - olarak görüyorlardı. Yanılgıları, o zamanın teleskoplarının kusurlu olmasıyla oldukça mantıklı bir şekilde açıklandı - en iyileri bile galaksileri bulanık noktalar olarak gördü, bu yüzden onlara istisnasız bulutsu deniyordu. Güneş sistemimizin bir zamanlar oluştuğu gibi, zamanla yıldızların ve gezegenlerin onlardan oluştuğuna inanılıyordu. Bu varsayım, 1796'da merkezinde bir yıldız olan ilk gezegenimsi bulutsunun keşfedilmesiyle doğrulandı. Bu nedenle bilim adamları, gökyüzündeki diğer tüm bulutsu nesnelerin, yıldızların henüz oluşma zamanı olmadığı aynı toz ve gaz bulutları olduğuna inanıyorlardı.
İlk adım.
Doğal olarak, ilerleme durmadı. Daha 1845'te William Parsons, o zamanlar için devasa olan ve boyutu iki metreye yakın olan Leviathan teleskopunu inşa etti. "Nebulaların" aslında yıldızlardan oluştuğunu kanıtlamak isteyerek, astronomiyi ciddi bir şekilde modern galaksi kavramına yaklaştırdı. İlk kez, tek tek galaksilerin sarmal şeklini fark edebildi ve özellikle büyük ve parlak yıldız kümelerine karşılık gelen parlaklık farklılıklarını tespit edebildi.
Ancak tartışma 20. yüzyıla kadar devam etti. İlerici bilim camiasında Samanyolu'nun yanı sıra başka birçok galaksinin olduğu zaten kabul edilmiş olsa da, resmi akademik astronomi bunun reddedilemez kanıtlarına ihtiyaç duyuyordu. Bu nedenle, dünyanın her yerinden teleskopların gözleri, daha önce bir bulutsu olan Andromeda galaksisi olan bize en yakın büyük galaksidedir.
1888'de Isaac Roberts, Andromeda'nın ilk fotoğrafını çekti ve 1900-1910 yılları arasında ek fotoğraflar çekildi. Parlak bir galaktik çekirdeği ve hatta tek tek yıldız kümelerini gösterirler. Ancak görüntülerin düşük çözünürlüğü hatalara izin verdi. Yıldız kümeleri olduğu düşünülen şey, nebulalar veya görüntünün pozlanması sırasında "bir araya toplanmış" birkaç yıldız olabilirdi. Ancak sorunun nihai çözümü çok uzakta değildi.
Modern resim.
1924'te, yüzyılın başındaki rekor sahibi olan teleskopu kullanan Edwin Hubble, Andromeda galaksisine olan mesafeyi aşağı yukarı doğru bir şekilde tahmin etmeyi başardı. O kadar büyük olduğu ortaya çıktı ki, nesnenin Samanyolu'na ait olduğunu tamamen dışladı (Hubble tahmininin modern olandan üç kat daha az olmasına rağmen. Gökbilimci ayrıca Nebula'da açıkça doğrulanan birçok yıldız keşfetti. Andromeda'nın galaktik doğası 1925'te, meslektaşlarının eleştirilerine rağmen Hubble, çalışmasının sonuçlarını Amerikan astronomi topluluğunun bir konferansında sundu.
Bu performans astronomi tarihinde yeni bir döneme yol açtı - bilim adamları nebulaları "yeniden keşfettiler", onlara galaksiler adını verdiler ve yenilerini keşfettiler. Bu konuda, Hubble'ın kendisindeki gelişmelerden - örneğin, kırmızıya kaymanın keşfinden - yardım ettiler. Bilinen galaksilerin sayısı, yeni teleskopların inşası ve yenilerinin piyasaya sürülmesiyle arttı - örneğin, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra radyo teleskoplarının yaygın kullanımı.
Bununla birlikte, XX yüzyılın 90'lı yıllarına kadar insanlık, bizi çevreleyen gerçek galaksi sayısı konusunda karanlıkta kaldı. Dünyanın atmosferi, en büyük teleskopların bile doğru bir görüntü elde etmesini engeller - gaz kabukları görüntüyü bozar ve yıldızların ışığını emerek evrenin ufkunu bizden kapatır. Ancak bilim adamları, adını zaten tanıdığınız bir astronomdan alan Hubble Uzay Teleskobu'nu fırlatarak bu sınırlamaları aşmayı başardılar.
Bu teleskop sayesinde insanlar, daha önce küçük bulutsular gibi görünen bu galaksilerin parlak disklerini ilk kez gördüler. Ve gökyüzünün boş göründüğü yerde, milyarlarca yenisi ortaya çıktı - ve bu bir abartı değil. Bununla birlikte, daha ileri araştırmalar, Hubble tarafından görülebilen binlerce milyar yıldızın bile gerçek sayılarının en az onda biri olduğunu göstermiştir.
Son sayım.
Ve yine de, evrende tam olarak kaç tane galaksi var? Birlikte saymamız gerekeceği konusunda sizi hemen uyaracağım - bu tür sorular, bilimsel değerden yoksun oldukları için genellikle astronomları pek ilgilendirmez. Evet, galaksileri kataloglar ve izlerler - ancak yalnızca evrenin büyük ölçekli yapısını incelemek gibi daha büyük amaçlar için.
Ancak, hiç kimse kesin sayıyı bulmayı taahhüt etmez. İlk olarak, dünyamız sonsuzdur, bu nedenle galaksilerin tam bir listesini tutmak sorunludur ve pratik anlamdan yoksundur. İkincisi, görünür evrendeki galaksileri bile saymak için, astronomun yeterli yaşamı yoktur. 80 yıl yaşasa, doğumdan itibaren galaksileri saymaya başlasa ve her galaksiyi tespit edip kaydetmek için bir saniyeden fazla harcamasa bile, gökbilimci yalnızca 2 trilyon nesne bulacaktır - gerçekte galaksilerin olduğundan çok daha az.
Yaklaşık sayıyı belirlemek için, yüksek hassasiyetli uzay araştırmalarından bazılarını ele alalım - örneğin, 2004'teki Hubble teleskobunun "Ultra Derin Alanı". Teleskop, gökyüzünün tüm alanının 1/130'una eşit bir alanda 10.000 galaksiyi tespit edebildi. Dönemin diğer derinlemesine araştırmalarının da benzer bir tablo gösterdiğini düşünürsek sonucun ortalamasını alabiliriz. Bu nedenle, Hubble hassasiyet aralığı içinde, evrenin her yerinden 130 milyar galaksi görüyoruz.
Ancak hepsi bu kadar değil. "Ultra Derin Alan"dan sonra yeni ayrıntılar ekleyen birçok başka çekim yapıldı. Ve sadece Hubble'ın çalıştığı görünür ışık spektrumunda değil, aynı zamanda kızılötesi ve X-ışınlarında da. 2014 yılı itibarıyla 14 milyar ışıkyılı yarıçapında 7 trilyon 375 milyar gökada mevcuttur.
Ancak bu yine minimum tahmindir. Gökbilimciler, galaksiler arası uzaydaki toz birikimlerinin gözlemlenen nesnelerin% 90'ını bizden aldığına inanıyor - 7 trilyon kolayca 73 trilyona dönüşüyor. Ancak bu rakam, James Webb teleskobu güneşin yörüngesine girdiğinde sonsuza kadar koşacak. Bu cihaz, Hubble'ın günlerdir yol aldığı yere dakikalar içinde ulaşacak ve evrenin derinliklerine daha da derinlere inecek.
14 Ekim 2016, 18:28Evrenin gözlemlenebilir kısmında daha önce düşünülenden 10-20 kat daha fazla galaksi var.
- Popüler Bilim,
- Astronomi
Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilmiş görüntü (Kaynak: NASA/ESA)
Hubble teleskopu, gökbilimcilerin astronominin tüm geleceğini etkileyebilecek heyecan verici bir keşif yapmasına yardımcı oldu. Anlaşıldığı üzere, Evrenin gözlemlenebilir kısmında bilim adamlarının önceden düşündüğünden 10-20 kat daha fazla galaksi var. Bu sonuç, Hubble teleskopu tarafından Dünya'ya gönderilen çok sayıda derin uzay fotoğrafını analiz ettikten sonra yapıldı. Çalışma sırasında bilim adamları, astronomlar tarafından Dünya'daki gözlemevlerinde çekilen diğer görüntüleri incelediler.
Evrende şimdiye kadar insanların düşündüğünden daha fazla galaksi olduğu sonucu, Christopher Conselice liderliğindeki Nottingham Üniversitesi'nden bilim adamları tarafından yapıldı. Bu galaksilerin çoğu (yaklaşık %90'ı) nispeten küçük ve sönüktür, dolayısıyla onları tespit etmek kolay değildir. Bilim adamlarına göre, bu tür galaksiler Samanyolu'nun uydularına benziyor. Prof. Conselis, "Galaksilerin büyük çoğunluğunu kaçırdık çünkü çok sönük ve çok uzaktalar" diyor.
“Evrendeki gerçek galaksi sayısı astronomideki temel sorulardan biridir ve galaksilerin %90'ından fazlasının henüz incelenmemiş olması ürkütücüdür. Yeni nesil teleskoplar yardımıyla galaksileri incelemeye başladığımızda bu nesnelerin hangi ilginç özelliklerini keşfedeceğimizi kim bilebilir? ”diye soruyor bilim adamı.
Yukarıda yayınlanan video, Carl Sagan'ın bir okulda okul çocuklarına evrenin uçsuz bucaksızlığını açıkladığı bir konuşmadır. Toplamda, burada (Evrenin gözlemlenebilir bölümünde) yaklaşık 100 milyar başka galaksi var ve bunların her biri yaklaşık 100 milyar yıldıza sahip. Bu uçsuz bucaksız ve şaşırtıcı evrende kaç tane yıldız, gezegen ve yaşam formu olabileceğini hayal edin,' diyor Sagan.
Hubble Orbiting Telescope, bilim adamlarının evrenin görünür kısmını keşfetmelerine yardımcı olur. Yaklaşık 20 yıldır faaliyet gösteriyor ve tüm bu süre boyunca Dünya bilim adamları, Evrendeki galaksilerin sayısı hakkındaki veriler de dahil olmak üzere çok miktarda kritik bilgi aldılar. Daha önce Evren'in gözlemlenebilir kısmında 100-200 milyar galaksi olduğu düşünülüyordu. Ama öyle görünüyor ki bu sayı güvenle 10 hatta 20 ile çarpılabilir.
Evrendeki galaksileri saymak kolay bir iş değildir. İlk olarak, yukarıda da belirtildiği gibi, bu nesnelerin çoğunu loşlukları ve küçük boyutları nedeniyle görmüyoruz. Aslında sorun galaksilerde değil, insanın onları gözlemlemek için kullandığı ekipmanın kusurlu olmasıdır. İkinci olarak, şu ana kadar gözlem için mevcut olan alanın sadece küçük bir kısmını inceleyebildik. Hubble Derin Alan görüntüleri, bir insanın görebileceğinin yalnızca milyonda biridir. İşte Hubble'ın gözlemlediği uzay bölgesinin ne kadar küçük olduğunu gösteren bir animasyon.
Nottingham Üniversitesi'nden bilim adamları, Hubble görüntülerini 15 yıl boyunca analiz ettikten sonra sonuçlara vardılar. Çalışma, galaksileri saymak için bir proje için büyük bir hibe alan yüksek lisans öğrencisi Aaron Wilkinson tarafından başlatıldı. Elde ettiği veriler, Edinburgh ve Leiden Üniversitelerinden meslektaşlarıyla birlikte Profesör Conselis tarafından yürütülen çok daha büyük bir çalışmanın temelini oluşturdu. Wilkinson'dan alınan verileri, Hubble tarafından çekilen görüntüleri ve dünyadaki diğer gözlemevlerinden alınan görüntüleri kullandılar. Matematiksel analiz, evrenin "nüfus" yoğunluğunun sanıldığından daha yüksek olduğunu gösterdi.
Ayrıca bilim adamları, milyarlarca yıl önce antik evrendeki galaksilerin sayısını saymaya çalıştılar. Onlara göre, geçmişte şimdi olduğundan daha fazla galaksi vardı - en az on kez.
“Görünüşlerinden bu yana galaksilerin evrim geçirdiğini, diğer nesnelerle birleştiğini, boyutlarının arttığını biliyoruz. Bilim adamları yaptıkları açıklamada, geçmişte daha fazla galaksinin olması, birçok sistemin birleşmesine yol açan çok aktif bir evrimsel sürece işaret ediyor” dedi. Bu evrimsel süreç, daha küçük galaksilerin daha büyük nesnelere dönüşmesidir. Yeni veriler, bilim adamlarının evrenin evrimi hakkında her zamankinden daha doğru bir model oluşturmasına yardımcı olacak.
Evrendeki çok sayıda galaksiden bahseden bilim adamları, Olbers paradoksunu hatırladılar. Bu, görecelik öncesi kozmolojinin paradokslarından biridir; bu, sabit bir Evrende, yıldızlarla eşit şekilde dolu (o zamanlar inanıldığı gibi), gökyüzünün parlaklığının (gece gökyüzü dahil) yaklaşık olarak eşit olması gerektiği gerçeğinden oluşur. güneş diskinin parlaklığına. Teorik olarak, Big Bang'in kozmolojik modelinde, ışık hızının sonluluğu ve Evrenin yaşının sonluluğu dikkate alınarak bu paradoks tamamen çözülmüştür.
Geceleri gökyüzümüz neden parlamak yerine karanlıktır? Evren statik olsaydı gözlemleyebileceğimiz yaklaşık olarak böyle bir resim (
Çevremizdeki uzay sadece gece gökyüzünde parıldayan yalnız yıldızlar, gezegenler, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar değildir. Evren, her şeyin birbiriyle yakın etkileşim içinde olduğu devasa bir sistemdir. Gezegenler, sırayla kümeler veya bulutsular oluşturan yıldızların etrafında kümelenir. Bu oluşumlar, tek armatürlerle temsil edilebilir veya daha büyük ölçekli evrensel oluşumlar - galaksiler oluşturan yüzlerce, binlerce yıldızı numaralandırabilirler. Yıldızlı ülkemiz Samanyolu galaksisi, içinde başka galaksilerin de bulunduğu uçsuz bucaksız Evrenin sadece küçük bir parçasıdır.
Evren sürekli hareket halindedir. Uzaydaki herhangi bir nesne, belirli bir galaksinin parçasıdır. Yıldızların ardından, her biri kendi boyutuna, yoğun evrensel sistemde belirli bir yere ve kendi hareket yörüngesine sahip olan galaksiler de hareket eder.
Evrenin gerçek yapısı nedir?
Uzun bir süre boyunca, insanlığın uzay hakkındaki bilimsel fikirleri, güneş sisteminin gezegenleri, yıldız evimiz olan Samanyolu galaksisinde yaşayan yıldızlar ve kara delikler etrafında inşa edildi. Teleskopların yardımıyla uzayda tespit edilen diğer herhangi bir galaktik nesne, otomatik olarak galaktik uzayımızın yapısına dahil edildi. Buna göre, Samanyolu'nun tek evrensel oluşum olmadığı konusunda hiçbir fikir yoktu.
Sınırlı teknik yetenekler, yerleşik görüşe göre boşluğun başladığı Samanyolu'nun ötesine bakmaya izin vermedi. Sadece 1920'de Amerikalı astrofizikçi Edwin Hubble, Evrenin çok daha büyük olduğuna ve bu uçsuz bucaksız dünyada bizim galaksimizle birlikte irili ufaklı başka galaksilerin de olduğuna dair kanıt bulabildi. Evrenin gerçek bir sınırı yoktur. Bazı nesneler bize oldukça yakın, Dünya'dan sadece birkaç milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Diğerleri ise tam tersine Evrenin uzak köşesinde yer alır ve görüş alanının dışında kalır.
Neredeyse yüz yıl geçti ve bugün galaksilerin sayısı şimdiden yüz binlerce olarak tahmin ediliyor. Bu arka plana karşı, Samanyolu'muz o kadar da büyük görünmüyor, hatta çok küçük değil. Bugün, boyutları matematiksel analiz için bile zor olan galaksiler çoktan keşfedildi. Örneğin, evrendeki en büyük galaksi olan IC 1101, 6 milyon ışıkyılı çapındadır ve 100 trilyondan fazla yıldız içerir. Bu galaktik canavar, gezegenimizden bir milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.
Küresel ölçekte Evren olan böylesine büyük bir oluşumun yapısı, boşluk ve yıldızlararası oluşumlar - lifler ile temsil edilir. İkincisi, sırayla, üstkümelere, galaksiler arası kümelere ve galaktik gruplara ayrılır. Bu devasa mekanizmadaki en küçük halka, çok sayıda yıldız kümesi - kollar ve gazlı bulutsular - tarafından temsil edilen galaksidir. Evrenin sürekli genişlediği, dolayısıyla galaksileri Evrenin merkezinden çevreye doğru büyük bir hızla hareket etmeye zorladığı varsayılmaktadır.
Evreni, evrenin merkezinde yer aldığı iddia edilen Samanyolu galaksimizden gözlemlediğimizi hayal edersek, o zaman Evrenin yapısının büyük ölçekli bir modeli aşağıdaki forma sahip olacaktır.
Karanlık madde - aynı zamanda boşluk, üstkümeler, galaksi kümeleri ve bulutsulardır - bunların tümü, Evrenin oluşumunu başlatan Büyük Patlama'nın sonuçlarıdır. Bir milyar yıl boyunca yapısı dönüşüyor, galaksilerin şekli değişiyor, bazı yıldızlar kayboluyor, kara delikler tarafından emiliyor, diğerleri ise tam tersine süpernovaya dönüşerek yeni galaktik nesneler haline geliyor. Milyarlarca yıl önce, galaksilerin düzeni şu anda gördüğümüzden tamamen farklıydı. Öyle ya da böyle, uzayda meydana gelen sürekli astrofiziksel süreçlerin arka planına karşı, Evrenimizin kalıcı bir yapıya sahip olmadığına dair kesin sonuçlar çıkarabiliriz. Tüm uzay nesneleri konumlarını, boyutlarını ve yaşlarını değiştirerek sürekli hareket halindedir.
Bugüne kadar Hubble teleskopu sayesinde bize en yakın galaksilerin yerini belirlemek, büyüklüklerini belirlemek ve göreli dünyamızın konumunu belirlemek mümkün olmuştur. Astronomların, matematikçilerin ve astrofizikçilerin çabalarıyla Evrenin bir haritası derlendi. Tek galaksiler tanımlanmıştır, ancak, çoğunlukla, bu tür büyük evrensel nesneler, bir grupta birkaç düzine tarafından gruplandırılmıştır. Böyle bir gruptaki galaksilerin ortalama büyüklüğü 1-3 milyon ışık yılıdır. Samanyolu'nun ait olduğu grupta 40 gökada vardır. Galaksiler arası uzayda gruplara ek olarak, çok sayıda cüce galaksi var. Kural olarak, bu tür oluşumlar Samanyolu, Triangulum veya Andromeda gibi daha büyük galaksilerin uydularıdır.
Yakın zamana kadar, yıldızımızdan 35 kiloparsek uzaklıkta bulunan cüce gökada Segue 2, Evrendeki en küçük gökada olarak kabul ediliyordu. Bununla birlikte, 2018'de Japon astrofizikçiler daha da küçük bir galaksi keşfettiler - Samanyolu'nun bir uydusu olan ve Dünya'dan 280 bin ışıkyılı uzaklıkta bulunan Başak I. Ancak bilim adamları bunun sınır olmadığına inanıyor. Çok daha mütevazı boyutlarda galaksilerin olma olasılığı yüksektir.
Galaksi gruplarını, çeşitli tip, şekil ve boyutlarda yüzlerce galaksinin bulunduğu dış uzay bölgeleri olan kümeler takip eder. Birikimler çok büyük. Kural olarak, böyle bir evrensel oluşumun çapı birkaç megaparsektir.
Evrenin yapısının ayırt edici bir özelliği, zayıf değişkenliğidir. Galaksilerin Evrendeki muazzam hızlarına rağmen, hepsi tek bir kümede kalıyor. Burada büyük patlama sonucu oluşan karanlık maddeden etkilenen parçacıkların uzaydaki konumlarını koruma prensibi işliyor. Karanlık madde ile dolu bu boşlukların etkisiyle galaksi kümelerinin ve gruplarının milyarlarca yıl boyunca yan yana aynı yönde hareket etmeye devam ettikleri varsayılmaktadır.
Evrendeki en büyük oluşumlar, galaksi gruplarını birleştiren galaktik üstkümelerdir. En ünlü üstküme, 500 milyon ışıkyılı uzunluğunda uzayan kozmik ölçekli bir nesne olan Palyaço Seddi'dir. Bu üstkümenin kalınlığı 15 milyon ışık yılıdır.
Mevcut koşullar altında, uzay araçları ve teknoloji, Evreni tüm derinliğiyle görmemize izin vermiyor. Yalnızca üstkümeleri, kümeleri ve grupları algılayabiliriz. Ayrıca kozmosumuz devasa boşluklara, karanlık madde baloncuklarına sahiptir.
Evreni Keşfetme Adımları
Evrenin modern haritası, yalnızca uzaydaki konumumuzu belirlememize izin vermiyor. Bugün, güçlü radyo teleskoplarının mevcudiyeti ve Hubble teleskopunun teknik yetenekleri sayesinde insan, Evrendeki galaksilerin sayısını yalnızca yaklaşık olarak hesaplamayı değil, aynı zamanda türlerini ve çeşitlerini de belirlemeyi başardı. 1845'te İngiliz astronom William Parsons, gaz bulutlarını incelemek için bir teleskop kullanarak, farklı alanlarda yıldız kümelerinin parlaklığının daha fazla veya daha az olabileceği gerçeğine odaklanarak galaktik nesnelerin yapısının sarmal doğasını ortaya çıkarmayı başardı.
Yüz yıl önce, galaksiler arası diğer nesnelerin varlığı matematiksel olarak kanıtlanmış olmasına rağmen, Samanyolu bilinen tek galaksi olarak kabul edildi. Uzay bahçemiz adını antik çağlardan almıştır. Gece gökyüzündeki sayısız yıldıza bakan eski gökbilimciler, düzenlemelerinin karakteristik bir özelliğini fark ettiler. Ana yıldız kümesi, sıçrayan süt yolunu anımsatan hayali bir çizgi boyunca yoğunlaşmıştı. Başka bir iyi bilinen Andromeda galaksisinin gök cisimleri olan Samanyolu galaksisi, dış uzay çalışmalarının başladığı ilk evrensel nesnelerdir.
Samanyolumuz, normal bir galaksinin sahip olması gereken tüm galaktik nesnelerin tümüne sahiptir. Burada toplam sayıları yaklaşık 250-400 milyar olan yıldız kümeleri ve grupları var, galaksimizde kol oluşturan gaz bulutları var, bizimkine benzer karadelikler ve güneş sistemleri var.
Aynı zamanda, Samanyolu, Üçgenli Andromeda gibi, Başak adlı üstkümenin yerel grubunun bir parçası olan Evrenin yalnızca küçük bir parçasıdır. Galaksimiz, yıldız kümelerinin, gaz bulutlarının ve diğer uzay nesnelerinin merkezin etrafında hareket ettiği bir spiral şeklindedir. Dış sarmalın çapı 100 bin ışık yılıdır. Samanyolu, kütlesi 4,8x1011 Mʘ olan kozmik standartlara göre büyük bir galaksi değildir. Güneşimiz de Orion Cygnus'un kollarından birinde yer almaktadır. Yıldızımızın Samanyolu'nun merkezine olan uzaklığı 26.000 ± 1.400 sv'dir. yıl.
Uzun bir süre gökbilimciler arasında en popüler olanlardan biri olan Andromeda Bulutsusu'nun galaksimizin bir parçası olduğuna inanılıyordu. Kozmosun bu bölümü üzerinde yapılan sonraki araştırmalar, Andromeda'nın bağımsız bir gökada olduğuna ve Samanyolu'ndan çok daha büyük olduğuna dair reddedilemez kanıtlar sağladı. Teleskop görüntüleri, Andromeda'nın kendi çekirdeğine sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca yıldız kümeleri ve spiral şeklinde hareket eden nebulalar da vardır. Her seferinde gökbilimciler, uzayın geniş alanlarını keşfederek evrene daha derin ve daha derin bakmaya çalıştılar. Bu evrensel devdeki yıldız sayısının 1 trilyon olduğu tahmin ediliyor.
Edwin Hubble'ın çabalarıyla, hiçbir şekilde galaksimizin bir parçası olamayacak olan Andromeda'ya olan yaklaşık mesafeyi belirlemek mümkün oldu. Bu, bu kadar yakından incelemeye tabi tutulan ilk galaksiydi. Sonraki yıllar, galaksiler arası uzay araştırmaları alanında yeni keşifler getirdi. Samanyolu galaksisinin güneş sistemimiz olan kısmını daha dikkatli inceledik. 20. yüzyılın ortalarından beri, Samanyolu'muza ve ünlü Andromeda'ya ek olarak, uzayda çok sayıda evrensel ölçekte başka oluşumların olduğu ortaya çıktı. Bununla birlikte, düzen için uzayı düzene sokmak gerekiyordu. Yıldızlar, gezegenler ve diğer uzay nesneleri sınıflandırılabiliyorsa, o zaman galaksilerde durum daha karmaşıktı. Sadece görsel olarak çalışmakla kalmayıp aynı zamanda insan doğası düzeyinde değerlendirmek de zor olan dış uzayın incelenen alanlarının büyük boyutları etkilendi.
Kabul edilen sınıflandırmaya göre galaksi türleri
Böyle bir adımı ilk atan Hubble, 1962'de o dönemde bilinen galaksileri mantıklı bir şekilde sınıflandırma girişiminde bulundu. Sınıflandırma, incelenen nesnelerin şekline göre gerçekleştirildi. Sonuç olarak, Hubble tüm galaksileri dört gruba ayırmayı başardı:
- en yaygın türü sarmal gökadalardır;
- ardından eliptik sarmal gökadalar;
- bir çubuk (çubuk) gökada ile;
- yanlış galaksiler
Samanyolu'muzun tipik sarmal gökadalara ait olduğu unutulmamalıdır, ancak bir "ama" vardır. Son zamanlarda formasyonun orta kesiminde yer alan bir barın varlığı ortaya çıkarılmıştır. Yani galaksimiz galaktik çekirdekten değil, köprüden akıyor.
Geleneksel olarak, sarmal bir gökada, içinde her zaman parlak bir merkezin - gökadanın çekirdeğinin bulunduğu sarmal düz bir şekle sahip bir diske benzer. Evrende bu tür galaksilerin çoğu vardır ve bunlar Latin harfi S ile gösterilir. Ek olarak, sarmal galaksilerin dört alt gruba bölünmesi vardır - So, Sa, Sb ve Sc. Küçük harfler, parlak bir çekirdeğin varlığını, kolların olmadığını veya tam tersi, galaksinin merkezi kısmını kaplayan yoğun kolların varlığını gösterir. Bu tür kollarda yıldız kümeleri, güneş sistemimizi içeren yıldız grupları ve diğer uzay nesneleri bulunur.
Bu tipin ana özelliği, merkezin etrafındaki yavaş dönüşüdür. Samanyolu, 250 milyon yılda kendi merkezi etrafında tam bir dönüş yapar. Merkeze daha yakın sarmallar, esas olarak eski yıldız kümelerinden oluşur. Galaksimizin merkezi, çevresinde tüm ana hareketin gerçekleştiği bir kara deliktir. Modern tahminlere göre yolun uzunluğu merkeze doğru 1,5-25 bin ışıkyılıdır. Sarmal gökadalar, varlıkları süresince daha küçük boyutlardaki diğer evren oluşumlarıyla birleşebilirler. Daha önceki dönemlerde bu tür çarpışmaların kanıtı, yıldız halelerinin ve küme halelerinin varlığıdır. Böyle bir teori, civarda bulunan iki galaksinin çarpışmasının sonucu olan sarmal galaksilerin oluşumu teorisinin temelini oluşturur. Çarpışma iz bırakmadan geçemedi ve yeni oluşuma genel bir dönme dürtüsü verdi. Sarmal gökadanın yanında, daha büyük bir oluşumun uyduları olan bir, iki veya birden fazla cüce gökada vardır.
Yapısı ve bileşimi sarmal gökadalara yakın olan eliptik sarmal gökadalardır. Bunlar, çok sayıda üstküme, küme ve yıldız grupları dahil olmak üzere çok büyük, en büyük evrensel nesnelerdir. En büyük galaksilerde, yıldızların sayısı on trilyonları aşıyor. Bu tür oluşumlar arasındaki temel fark, uzayda güçlü bir şekilde gerilmiş bir formdur. Spiraller bir elips şeklinde düzenlenmiştir. Eliptik sarmal gökada M87, evrendeki en büyük gökadalardan biridir.
Çubuklu galaksiler çok daha nadirdir. Tüm sarmal gökadaların yaklaşık yarısını oluştururlar. Sarmal oluşumlardan farklı olarak, bu tür galaksilerde başlangıç, merkezde bulunan en parlak iki yıldızdan doğan ve çubuk adı verilen bir köprüden alınır. Bu oluşumun çarpıcı bir örneği Samanyolu ve Büyük Macellan Bulutu galaksimizdir. Daha önce, bu oluşum düzensiz gökadalara bağlanıyordu. Köprünün görünümü şu anda modern astrofizikteki ana araştırma alanlarından biridir. Bir versiyona göre, yakındaki bir kara delik komşu yıldızlardan gaz emer ve emer.
Evrendeki en güzel galaksiler sarmal ve düzensiz galaksilerdir. En güzellerinden biri göksel takımyıldız Canis Hounds'ta bulunan Girdap galaksisidir. Bu durumda galaksinin merkezi ve aynı yönde dönen spiraller açıkça görülüyor. Düzensiz gökadalar, net bir yapıya sahip olmayan, rastgele yerleştirilmiş yıldız üstkümeleridir. Bu oluşumun çarpıcı bir örneği, Karga takımyıldızında bulunan NGC 4038 numaralı gökadadır. Burada, devasa gaz bulutları ve bulutsuların yanı sıra, uzay nesnelerinin konumunda tam bir düzen eksikliği görülebilir.
bulgular
Evreni sonsuza kadar inceleyebilirsiniz. Her seferinde, yeni teknik araçların ortaya çıkmasıyla, kişi uzay perdesini açar. Galaksiler, hem psikolojik açıdan hem de bilim açısından bakıldığında, insan zihni için uzaydaki en anlaşılmaz nesnelerdir.
Herhangi bir sorunuz varsa - bunları makalenin altındaki yorumlarda bırakın. Biz veya ziyaretçilerimiz onlara cevap vermekten mutluluk duyacağız.
