Мир галактик
Category:Коротко и ясно о самом интересном
Эдвин Хаббл у 100-дюймового (2.5-метрового) телескопа, который послужил для измерения расстояний до галактик, величины красного смещения и скорости расширения Вселенной (Palomar Observatory, futura-sciences.com).
Галактика Туманность Андромеды на фотопластинке Эдвина Хаббла. Хаббл обнаружил, что звезда, первоначально помеченная им как новая (N), на самом деле является переменной (VAR), похожей на хорошо изученные переменные звёзды в нашей Галактике. Хаббл подсчитал расстояние до этой звезды и обнаружил, что она была гораздо дальше, чем все известные звёзды. Из этого следовало, что «туманность» Андромеды является отдельной галактикой (Pearson Education / Addison-Wesley).
Гебер Кёртис и Харлоу Шепли, участники «Великого спора о природе спиральных туманностей».
Спиральная галактика, вид сбоку: диск (звёздный и пылевой), центральное вздутие (балдж) и галó, которое далеко простирается за видимую часть галактики и состоит из разрежённого горячего газа, звёзд и тёмной материи.
Галактика NGC 891, открытая Гершелем в 1784 году, считается очень похожей на нашу Галактику (Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona).
Классификация галактик, предложенная в 1936 Эдвином Хабблом. Изображения галактик сделаны орбитальными телескопами Спитцер и Хаббл (SIGNS, с изм.).
Красивая группа взаимодействующих галактик (Arp 273) в созвездии Андромеды находится на расстоянии 300 млн световых лет от нашей Галактики. Снимок орбитального телескопа Хаббл (NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team, STScI/AURA)
Итак, в начале XX века, отчасти благодаря открытию межзвёздного поглощения, люди начали правильно понимать параметры нашей Галактики и наше место в ней. Оставалось открыть мир галактик.
Довольно забавно, что всего лишь 100 лет назад люди не были уверены в существовании галактик. Если вы с помощью машины времени отправитесь на 100 лет назад и, чтобы не скучать, возьмёте с собой плеер и полный набор Звёздных войн, то начало фильма будет людям того времени непонятно. Они спросят, а что это такое – «далёкие-далёкие галактики»? В 1920 году в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне был проведён публичный диспут между Гебером Кёртисом и Харлоу Шепли о природе спиральных туманностей. Со времён создания первых крупных телескопов люди поняли, что многие туманности, видимые на небе, имеют особую спиральную структуру. И довольно быстро люди начали подозревать, что это структуры, похожие на нашу Галактику. Но доказать это было чрезвычайно трудно, поскольку даже разглядеть отдельные звёзды в этих туманностях не удавалось. Кёртис считал, что спиральные туманности – это гигантские звёздные системы, звёздные острова за пределами нашей Галактики. А Шепли, несмотря на то, что он был очень хорошим астрофизиком, отстаивал, как мы теперь знаем, неправильную точку зрения, что все эти туманности находятся внутри нашей Галактики, которая и есть вся Вселенная. Конечно, в таких спорах истина не рождается, этот диспут остался в истории как интереснейшее интеллектуальное шоу. И ответ, конечно же, пришёл благодаря наблюдениям.
Ключевой вклад в понимание структуры космоса внёс Эдвин Хаббл, в начале 1920-х годов начавший работать с новым 2,5-метровым телескопом. По тем временам это был самый мощный телескоп в мире. Сейчас такие телескопы гораздо доступнее, отдельные университеты относительно легко могут получать телескопы такого диаметра. Хаббл с помощью этого телескопа обнаружил особые переменные звёзды, цефеиды, в нескольких близких галактиках, в первую очередь, в Туманности Андромеды. Посмотрите на фотографию из реальной работы Хаббла (благо, теперь все, по крайней мере, классические статьи доступны в интернете). Разными символами обозначены цефеиды – переменные звёзды, которые обладают замечательным свойством – они пульсируют, причём это действительно физические пульсации. Такая звезда становится ярче, когда сжимается (потому, что нагревается). И период пульсации хорошо связан со светимостью звезды. То есть, если вы наблюдаете период пульсации и видите видимый блеск звезды, вы можете измерить расстояние до неё. Это обнаружила в начале XX века Генриетта Ливитт. Это очень здорово, поскольку измерить параллаксом расстояние до звёзд в Туманности Андромеды невозможно. Хаббл наблюдал большое количество цефеид (очень важно, что именно большое количество, не одну-две цефеиды, это и до Хаббла было сделано), надёжно проведя крупномасштабное исследование, и смог определить расстояние до нескольких близких галактик.
В этот момент перед человечеством действительно раскрылся удивительный мир галактик. Оставалось сделать последний важный шаг и открыть самое грандиозное явление, происходящие в природе, – расширение Вселенной.
Это – глава из стенгазеты, выпущенной благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном». Нажмите на миниатюру газеты ниже и читайте остальные статьи по интересующей вас тематике. Спасибо!
Материал выпуска любезно предоставил Сергей Борисович Попов – астрофизик, доктор физико-математических наук, профессор Российской академии наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга Московского государственного университета, лауреат нескольких престижных премий в области науки и просвещения. Надеемся, что знакомство с выпуском будет полезно и школьникам, и родителям, и учителям – особенно сейчас, когда астрономия снова вошла в список обязательных школьных предметов (приказ №506 Минобрнауки от 7 июня 2017 года).
Все стенгазеты, изданные нашим благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном», ждут вас на сайте к-я.рф. Есть также группа вконтакте и ветка на сайте Питерских родителей Литтван, где мы обсуждаем выход новых газет. Любой желающий может бесплатно получать наши газеты в местах раздачи в Петербурге.
