Что вы знаете о галактиках?

Ответ: Галактикой называется система звёзд, связанная силами гравитации. Пояснение: Именно гравитация — фундаментальная сила притяжения — удерживает вместе все компоненты галактики: миллиарды и триллионы звёзд, планеты и их спутники, газопылевые облака, тёмную материю. Всё это обращается вокруг общего центра массы галактики (который, как правило, находится в области сверхмассивной чёрной дыры). Без гравитационной связи эта огромная система просто разлетелась бы в пространстве.

Ответ: Само слово «галактика» происходит от греческого слова «galaktikos» (γαλακτικός), что означает «молочный» или «млечный». Пояснение: Это название — прямое отсылка к внешнему виду нашей собственной галактики на ночном небе. Древние греки видели бледную светящуюся полосу, протянувшуюся через всё небо, и не могли объяснить её природу. Согласно мифу, это было брызнувшее молоко из груди богини Геры, когда она оттолкнула младенца Геракла. Таким образом, название «Галактика» (с большой буквы) изначально относилось к нашему Млечному Пути. И только в XX веке, когда астрономы установили, что Млечный Путь — это одна из многих подобных систем, слово «галактика» стало нарицательным для обозначения всех таких объектов. Так что, говоря «галактика», мы буквально произносим «млечная».

При идеальных условиях наблюдения (исключительно тёмное, чистое небо и острое зрение) теоретически можно увидеть пять галактик. Пояснение: Список действительно расширяется: Млечный Путь (наша собственная галактика, которую мы видим изнутри). Туманность Андромеды (M31) — самая яркая и известная. Большое Магелланово Облако — видно в Южном полушарии. Малое Магелланово Облако — видно в Южном полушарии. И две галактики, которые являются пределом видимости для невооружённого глаза: Галактика Треугольника (M33). Находится в созвездии Треугольника. Это одна из самых трудных для наблюдения невооружённым глазом объектов. Чтобы увидеть её, нужна безупречно тёмная ночь без малейшей засветки, и она будет выглядеть как очень слабое, почти призрачное пятнышко света. Галактика Боде (M81). Расположена в созвездии Большой Медведицы. Её видимость также крайне сложна и сильно зависит от условий. Она находится на пределе человеческого восприятия, и для большинства наблюдателей требует хотя бы бинокль.

Диаметры галактик и межзвёздные расстояния измеряются в парсеках. Один парсек равен 3,26 светового года и 30,8366 триллиона километров. Пояснение: Световой год (св. г.) — это расстояние, которое свет проходит в вакууме за один земной год. Это более популярная и интуитивно понятная единица для широкой аудитории. Пример: Диаметр нашего Млечного Пути составляет примерно 100 000 – 120 000 световых лет. Парсек (пк) — это профессиональная астрономическая единица расстояния, основанная на параллаксе (видимом смещении звезды на фоне более далёких объектов при движении Земли по орбите). 1 парсек ≈ 3.26 светового года. Для измерения галактик используются производные: Килопарсек (кпк) = 1 000 парсеков. Мегапарсек (Мпк) = 1 000 000 парсеков. Пример: Диаметр Млечного Пути также можно записать как около 30-35 килопарсеков. Почему не астрономические единицы (а.е.) или километры? Астрономическая единица (а.е.) — среднее расстояние от Земли до Солнца (~150 млн км) — удобна для Солнечной системы, но слишком мала для галактик. Числа получились бы астрономически огромными (диаметр Млечного Пути ~ 600 квадриллионов км). Использование световых лет и парсеков позволяет оперировать гораздо более компактными и удобными числами. Итог: Для галактик используют световые годы (для наглядности) и парсеки/килопарсеки (для научной точности).

Самые маленькие известные галактики, так называемые карликовые сфероидальные галактики, могут состоять всего из нескольких десятков миллионов звёзд. Пояснение: Масштабы: Это чрезвычайно мало по galactic меркам. Для сравнения: Наша галактика, Млечный Путь, состоит из ~200-400 миллиардов звёзд. Большая эллиптическая галактика, like M87, может содержать до триллиона звёзд. Таким образом, карликовая галактика может быть в 10 000 раз меньше по числу звёзд, чем Млечный Путь. Что это за галактики? Это очень тусклые, диффузные (разреженные) объекты с очень низкой поверхностной яркостью. Они часто являются спутниками более крупных галактик (like Магеллановы Облака или карликовые галактики в созвездиях Стрельца и Большого Пса, orbiting the Млечный Путь). Рекордсмены: Самые ультра-тусклые карликовые галактики, like Segue 1 и Draco II, могут иметь и того меньше звёзд — всего несколько тысяч или даже сотен. Они больше похожи на очень массивные шаровые скопления, но их динамика и состав указывают на наличие тёмной материи, что и позволяет классифицировать их как галактики, а не скопления.

Термин «hobbit galaxy» («галактика-хоббит») иногда используется в научно-популярной литературе и даже в среде астрономов как неформальное и образное название для ультра-тусклых карликовых галактик (ultra-faint dwarf galaxies). Пояснение: Это название появилось по аналогии с уже устоявшимися терминами: Галактики-гиганты (Giant galaxies) Карликовые галактики (Dwarf galaxies) Следующим логичным шагом стало появление названия для ещё меньшего класса — «galaxies of the hobbit size» или просто «hobbit galaxies». Почему это название прижилось? Оно очень удачно и образно передает суть: если карликовые галактики — это «гномы» звездного мира, то ультра-тусклые — это еще меньшие и более скрытные «хоббиты». Важный нюанс: Стоит отметить, что «hobbit galaxy» — это скорее яркое журналистское и неформальное обозначение. В официальных научных статьях и каталогах вы чаще всего встретите строгий термин «ultra-faint dwarf galaxy» (UFD).

Ответ: «Галактический каннибализм» — это процесс, при котором крупная галактика под действием гравитации поглощает меньшую галактику-спутник, разрывая её и включая её звёзды, газ и тёмную материю в свой состав. Пояснение: Это один из ключевых механизмов роста и эволюции галактик во Вселенной. Вот как это работает: Гравитационное притяжение: Большая галактика имеет мощное гравитационное поле. Пролетающая слишком близко маленькая галактика не может ему противостоять. Приливное разрушение: Гравитация большой галактики создаёт мощные приливные силы, которые растягивают и разрывают карликового спутника. Это похоже на то, как Луна вызывает приливы на Земле, но в гораздо более разрушительных масштабах. Формирование звёздных потоков: Звёзды и газ поглощаемой галактики не исчезают мгновенно. Они растягиваются в длинные тонкие «приливные хвосты» и звёздные потоки, которые ещё долго orbit вокруг галактики-«хищника». Ассимиляция: Со временем эти звёзды и газ полностью перемешиваются с веществом большой галактики, увеличивая её массу и размер. Классический пример: Наша собственная галактика, Млечный Путь, является активным «каннибалом». Прямо сейчас она поглощает несколько карликовых галактик, например, галактику в Стрельце (SagDEG). От других уже поглощённых спутников остались только звёздные потоки, которые астрономы находят на снимках. Галактика Андромеды также поглощает своих соседей, и в далёком будущем, после столкновения и слияния Млечного Пути и Андромеды, процесс каннибализма продолжится уже в новой, большой галактике. Итог: «Галактический каннибализм» — это не фантастика, а обычный, хотя и крайне медленный (длящийся миллиарды лет), природный процесс, благодаря которому крупные галактики «растут» и эволюционируют, поглощая своих меньших соседей.

Ответ: Не существует галактик класса клиновидных. Пояснение: Классификация галактик, в основном, основана на схеме, предложенной Эдвином Хабблом («камертон Хаббла»), и позднее дополненной астрономами. Согласно ей, выделяют три основных типа: Эллиптические (E): Имеют форму от почти сферической до эллипсоидной. Существуют (например, галактика M87 в скоплении Девы). Спиральные (S): Имеют выраженный диск, спиральные рукава и центральную выпуклость (балдж). Существуют (как наш Млечный Путь или Туманность Андромеды). Неправильные (Irr): Не имеют четко выраженной формы. Существуют (как Большое и Малое Магеллановы Облака). Клиновидные галактики не являются признанным классом в астрономической классификации. Это слово может использоваться в повседневной речи для описания внешнего вида какой-либо галактики, но не как официальный научный термин для обозначения отдельного типа. Таким образом, из предложенных вариантов клиновидные — это несуществующий класс.

Ответ: Согласно современной теории, масса большинства галактик приходится в основном на тёмную материю. Пояснение: Видимое вещество (то, что мы можем detect: звёзды, планеты, газ, пыль) составляет лишь очень небольшую часть общей массы галактики. Тёмная материя — это гипотетическая форма материи, которая не испускает, не поглощает и не отражает электромагнитное излучение (свет, радиоволны и т.д.). Её невозможно увидеть непосредственно. Почему мы уверены в её существовании? Её присутствие и огромная масса обнаруживаются по её гравитационному влиянию: Скорость вращения звёзд и газа: Если бы масса галактики была сосредоточена только в видимых объектах в центре, то звёзды на окраинах галактики должны были бы вращаться much медленнее. Однако наблюдения показывают, что их скорость вращения остаётся высокой, что указывает на наличие невидимой массы («гало» из тёмной материи), которая удерживает их. Гравитационное линзирование: Согласно общей теории относительности Эйнштейна, массивные объекты искривляют своим гравитационным полем путь световых лучей. Сильное линзирование от галактик и скоплений галактик показывает, что их реальная масса must быть гораздо больше, чем масса видимого вещества. Цифры: Для типичной галактики, like наш Млечный Путь, считается, что: Тёмная материя составляет около 85-90% от общей массы. На долю обычного (барионного) вещества (звёзды, газ, пыль) приходится лишь 10-15%. Таким образом, видимая нами галактика — это лишь "вершина айсберга", светящаяся сердцевина внутри огромного, невидимого ореола из загадочной тёмной материи.

Ответ: Из списка придуманной галактикой является «Сандалия». Пояснение: «Головастик» (Tadpole Galaxy, Arp 188) — реальная галактика с длинным хвостом, образовавшимся после столкновения. «Сигара» (Cigar Galaxy, M82) — реальная галактика в созвездии Большая Медведица, известная активным звездообразованием. «Сомбреро» (Sombrero Galaxy, M104) — реальная галактика, внешне напоминающая мексиканскую шляпу. «Спящая красавица» — неофициальное название галактики М64 («Чёрный глаз»), которая действительно существует. «Сандалия» — не является галактикой. Это слово связано с неточным переводом арабского названия звезды Альмак (γ Андромеды), но в контексте галактик такого объекта не существует.