Когда мы смотрим на ясное ночное небо, то видим столько звезд, что не можем их сосчитать. Все они — часть Млечный Путь. Но наша галактика — лишь песчинка в безграничном космосе. В этой статье расскажем, сколько галактик во Вселенной, как их подсчитывают ученые, и существует ли точный ответ на этот вопрос.
Наша галактика Млечный Путь — не одинокий странник в космической пустоте. Это часть гравитационно-связанной группы галактик, которую астрономы называют Местной группой. Выясним, сколько галактик во Вселенной известно ученым, какие из них ближе всего к Млечному пути, и в чем их особенности.
Главное о том, сколько галактик во Вселенной
- Видимая Вселенная содержит около 200 млрд галактик.
- Астрономы не считают каждую галактику, а используют выборочные методы и экстраполяцию данных. Ключевую роль сыграли данные телескопов «Хаббл», «Джеймс Уэбб» и космического аппарата «Новые горизонты».
- Ближайшие к Земле галактики ― карликовая галактика в Стрельце, а также Большое и Малое Магелланово Облако.
- Крупная галактика, которую также можно увидеть невооруженным глазом с Земли, ― Андромеды. Кроме того, на идеально темном небе можно разглядеть галактику Треугольника.
- Поскольку физически добраться до других галактик пока невозможно, астрономы анализируют свет и другие излучения. По спектру они определяют состав, температуру, скорость движения и расстояние объектов.
Сколько галактик всего и как их считали
Согласно данным космического телескопа «Хаббл» и других современных обсерваторий, видимая для нас Вселенная содержит около 200 млрд галактик. Эта цифра реальна, хотя пересчитать каждую галактику по отдельности невозможно.
Астрономы применяют метод «космической переписи», чем-то похожий на тот, что используют, вычисляя население огромной страны. Они не пересчитывают каждый объект, а используют выборочные методы и экстраполяцию ― перенос значений.
Глубокие поля «Хаббла» — самый знаменитый и наглядный способ. Телескоп на протяжении многих суток пристально всматривался в крошечные, почти пустые на первый взгляд участки неба. Собирая свет от самых тусклых объектов, он открывал тысячи галактик, многие из которых находятся на колоссальном удалении. Получив такие сведения из разных частей неба, астрономы смогли экстраполировать данные на всю небесную сферу и сделать первую оценку.
Ученые не просто складывают галактики на одном снимке. Они создают сложные трехмерные модели Вселенной, учитывая ее структуру: галактики собраны в скопления и сверхскопления, которые, в свою очередь, образуют гигантскую «космическую паутину» с пустотами внутри. Подсчитав количество галактик в одном скоплении и умножив на количество скоплений, можно выйти на общую цифру.
Важно понимать: 200 млрд — это галактики, которые можно увидеть с Земли с помощью современных технологий. Но есть и те, что находятся слишком далеко, их свет еще не дошел до нашей планеты из-за конечной скорости света. Некоторые исследования, например основанные на данных миссии «Новые горизонты», предполагают, что общее число галактик может быть и больше, но подавляющее большинство из них люди пока не в состоянии обнаружить.
Интересный факт: раньше считалось, что галактик около 100−120 млрд. Но в последние десятилетия эта цифра выросла практически вдвое. Причина — более мощные телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», они видят дальше и четче. С их помощью обнаружено множество сверхтусклых карликовых галактик, которые раньше были невидимы.
Какие галактики ближайшие к Земле
Ближайшие соседи нашей галактики — Большое и Малое Магелланово Облако. Первое находится на расстоянии примерно 163 тыс. световых лет от Земли, а второе немного дальше — около 200 тыс. световых лет.
Эти галактики видны невооруженным глазом в южном полушарии Земли. Они напоминают два туманных облачка и названы в честь Фернана Магеллана, который описал их во время кругосветного плавания. На самом деле, это неправильные карликовые галактики, которые вращаются вокруг Млечного Пути, как спутники, и постепенно приближаются к нему. Через миллиарды лет они, вероятно, будут поглощены нашей более крупной галактикой.
На расстоянии в 2,5 млн световых лет расположена галактика Андромеды (M31). Это самый близкий сосед Млечного Пути, сравнимый с ним по размеру и массе. Андромеда — тоже спиральная галактика, она окружена свитой из карликовых галактик-спутников. Через 4−5 млрд лет Млечный Путь и Андромеда столкнутся, чтобы в конечном итоге слиться в одну гигантскую эллиптическую галактику.
На расстоянии 80 тыс. световых лет от Земли находится крошечная галактика — карликовая в Стрельце. Она ближе к нашей планете, чем Магеллановы Облака, но увидеть ее на небе без телескопа невозможно. Дело в том, что гравитация уже миллиарды лет разрывает ее на части. Галактика в Стрельце — своего рода «призрак»; она несколько раз проходила сквозь диск Млечного Пути, и теперь ее звезды растянуты в длинные звездные потоки, которые опоясывают всю нашу галактику.
Подавляющее большинство ближайших галактик — тусклые карликовые эллиптические и сфероидальные. Помимо уже названных, в ближнем кругу Млечного Пути (в радиусе около 500 тыс. световых лет) находятся:
- карликовая галактика в Большом Псе;
- карликовая галактика в Киле;
- карликовая галактика в Скульпторе;
- карликовая галактика в Печи;
- карликовая галактика в Секстанте.
Какие галактики видно с Земли
Практически все видимые с Земли звезды принадлежат галактике Млечный Путь. Но есть и другие, которые можно разглядеть без телескопа.
1. Галактика Андромеды (M31)
Самая известная галактика, видимая с Земли. Выглядит как крупное туманное пятно вытянутой формы в созвездии Андромеды. На темном загородном небе ее можно легко найти даже неопытному наблюдателю.
Интересный факт: из-за огромного расстояния мы видим ее такой, какой она была 2,5 млн лет назад, когда на Земле еще не появился человек разумный.
2. Магеллановы Облака: Большое (БМО) и Малое (ММО)
Эти две галактики — самые яркие спутники Млечного Пути и главное украшение ночного неба Южного полушария. Для наблюдателей в северных широтах они, к сожалению, недоступны. Выглядят как два отделившихся облака Млечного Пути.
3. Галактика Треугольника (M33)
Этот объект можно разглядеть на идеально темном небе. M33 находится в созвездии Треугольника, это третья по величине галактика в Местной группе после Андромеды и Млечного Пути. Увидеть ее невооруженным глазом очень сложно, лучше использовать любительский телескоп. Причина проста — огромные расстояния и низкая поверхностная яркость. Большинство галактик настолько далеки и тусклы, что их свет «расплывается» по большому участку неба и не может возбудить клетки сетчатки нашего глаза.
Вопросы и ответы
Собрали ответы на самые популярные вопросы о галактиках.
Как изучают галактики?
Изучение галактик строится на исследовании света от них. Поскольку люди пока не могут до них добраться, астрономы используют всю информацию, которую несет в себе этот свет.
Самый очевидный способ — наблюдать за галактиками в телескопы. Но это не просто «разглядывание»: современные телескопы делают снимки в разных диапазонах света. В видимом можно разглядеть форму и структуру (спиральные рукава, перемычку, балдж). По форме астрономы классифицируют галактики (эллиптические, спиральные, неправильные).
В инфракрасном свете можно заглянуть сквозь облака космической пыли, которая мешает обзору, и увидеть, как на самом деле распределены звезды. В ультрафиолетовом свете ярче всего светятся молодые, горячие звезды, что позволяет точно находить области активного звездообразования. Анализируя яркость галактики в этих фильтрах, ученые определяют ее цвет, который многое говорит о возрасте звездного скопления.
Еще один вариант исследования — разложить свет на составляющие. Это называется спектроскопия. Свет галактики пропускают через специальный прибор — спектрограф, который раскладывает его в радугу (спектр). По линиям в этом спектре астрономы могут узнать:
- химический состав — каждый химический элемент оставляет уникальный отпечаток в спектре;
- температуру и движение — сдвиг спектральных линий позволяет измерить скорость галактики благодаря эффекту Доплера. Если линии смещены к красному концу спектра — галактика удаляется от нас (красное смещение), если к синему — приближается;
- расстояние — по красному смещению определяют расстояние до далеких галактик.
Также ученые изучают темную материю. Давно замечено, что видимое вещество галактик не может объяснить, как быстро вращаются их внешние звезды. Это привело к открытию темной материи — невидимой субстанции, которая создает большую часть гравитации. Астрономы «взвешивают» галактики и вычисляют долю темной материи через вращение галактик, а также искривление света, когда массивная галактика своим тяготением искажает свет от более далекого объекта.
Помимо этого, радиотелескопы улавливают излучение холодного газа (водорода), а это сырье для рождения новых звезд. Рентгеновские телескопы (например «Чандра») видят чрезвычайно горячие объекты: газ, нагретый до миллионов градусов в скоплениях галактик, или аккреционные диски вокруг сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик.
Сколько галактик в Млечном пути?
Внутри нашей галактики Млечный Путь нет других галактик. Галактика — это гигантская гравитационно-связанная система из звезд, звездных скоплений, межзвездного газа и пыли, темной материи и планет. Млечный Путь — это и есть одна такая система.
Путаница возникает из-за того, что у нашей галактики, как и у многих других, есть галактики-спутники. Это небольшие карликовые галактики, которые вращаются вокруг Млечного Пути под действием его гравитации, подобно тому как Луна вращается вокруг Земли. Их число постоянно уточняется благодаря мощным телескопам. На сегодняшний день астрономы открыли около 60 подтвержденных карликовых галактик- спутников Млечного Пути.
Сколько планет в галактике?
Точное число планет Млечного Пути никому не известно. Увидеть планету другой звезды трудно даже в телескоп. Она тусклая и теряется в ярком свете своей звезды. Основной метод открытия экзопланет (так называются планеты вне Солнечной системы) — транзитный. Телескоп непрерывно следит за яркостью тысяч звезд и фиксирует потускнение, если мимо проходит планета. По характеру этого явления можно вычислить размер и период ее обращения.