Елена Дмитриенко

Наука и образование: прекрасные Галактики

Сегодня мы поговорим о том, насколько прекрасна и удивительна Вселенная, которая находится за пределами нашей маленькой планеты. 

Время чтения: 5 минут
Наука и образование: прекрасные Галактики

Большую часть времени существования человечества люди и не представляли, что за пределами нашей Земли что-то есть. В мифах и космогонических теориях можно было встретить различные образы: и мир, покоящийся на черепахе, и Землю в форме диска, плавающую в безбрежном пространстве. Да и геоцентрическую систему мира, пошедшую от Птолемея и сохранившуюся на протяжении всего средневековья, тоже не стоит забывать. Объединяло все эти системы то, что звёзды в них считались приколоченными к некоему твёрдому небу (или, в более поздних теориях, говорили о «сфере неподвижных звёзд»). И только в Новое и в Новейшее время начал проясняться вопрос о том, что такое звёзды, и более сложный вопрос — что такое галактики. 

Согласно строгому научному определению, галактика — это гравитационно-связанная система из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, а также тёмной материи. Но ещё не так давно люди вообще не были уверены в том, что галактика — это сложная система, в которой есть составные части. В том числе это было связано с недостатком хороших технических средств для наблюдения. Астрономы прежних веков видели галактики как туманные пятна низкой яркости, и только в 18-м веке впервые одну из таких туманностей смогли разложить на составляющие звёзды. Позднее выяснилось, что эта туманность относится к нашей собственной галактике. Вопрос же о расположении других туманностей и об их составе (например, известнейшей туманности Андромеды) оставался открытым вплоть до конца 19-го, а то и до начала 20-го века.

Впоследствии на помощь астрономам пришла фотография, которая отчасти и стала основой для дальнейшего изучения галактик, например, для установления их структуры. И ещё дальше изучение продвинулось тогда, когда учёные смогли перенести телескопы с поверхности Земли в открытый космос, в частности запустить телескоп Хаббла и космическую рентгеновскую обсерваторию «Чандра». Именно благодаря им чаще всего мы и можем любоваться такими прекрасными снимками: 

Туманность Факел. Это совместное изображение с телескопа «Чандра» (рентгеновское изображение представлено фиолетовым цветом) и космического телескопа Спитцер (красный, зелёный и голубой цвета). Здесь представлено скопление NGC 2024, находящееся в центре Туманности Факел примерно в 1400 световых годах от Земли. Image credit: X-ray: NASA/CXC/PSU/K.Getman, E.Feigelson, M.Kuhn & the MYStIX team; Infrared:NASA/JPL-Caltech.

Туманность Тарантул. Совместное изображение с трёх телескопов, Чандры, Хаббла и Спитцера. Здесь представлен регион, в котором звёзды только образуются, он расположен в соседней галактике Большое Магелланово Облако, и это один из самых больших участков с формирующимися звёздами вблизи Млечного Пути. Credit: X-ray: NASA/CXC/PSU/L.Townsley et al.; Optical: NASA/STScI; Infrared: NASA/JPL/PSU/L.Townsley et al.

Эта Киля: соседние с нами сверхновые. Это одна из самых ярких (по свечению) известных звёздных систем в нашей галактике. Большая часть энергии излучается в инфракрасном диапазоне. Изображение с телескопа «Чандра». Image credit: NASA/JPL-Caltech.

Маленькая галактика поймана в ловушку большой спиральной галактикой. Image credit: X-ray: NASA/CXC/Huntingdon Inst. for X-ray Astronomy/G.Garmire, Optical: ESO/VLT.

Конечно, нужно помнить, что такие красивые фотографии не получаются «лёгким движением руки», в смысле, это не те фотографии, которые снимает Хаббл. С телескопа мы получаем чёрно-белые изображения, которые в дальнейшем подвергаются обработке. Хаббл снимает сразу на несколько камер с наложением различных фильтров, после чего фотографии собираются вместе, причём каждой фотографии придаётся свой цвет, примерно соответствующий цвету той части спектра, в которой они были сняты, а вместе они образуют полноцветное изображение. Посмотрите, как это происходит: 

Кроме того, большая часть из этих фотографий — коллаж, сделанный из кучи отдельных фотографий. Просто потому, что одним кадром невозможно с хорошим качеством охватить такой большой фрагмент неба. Но меняет ли это тот факт, что фотографии превосходны? Вряд ли. 

Тем не менее, хотя наука сейчас развивается очень быстро, галактики — это больше вопросы, нежели ответы. В первую очередь потому, что они от нас безумно далеко, мы наблюдаем то их состояние, которое было актуально много миллионов лет тому назад. Вторая причина — в том, что никакой эксперимент (основа научного знания) с галактиками невозможен. Мы можем только наблюдать и делать выводы. Но даже при таком подходе мы уже знаем очень много и, надеемся, узнаем ещё больше в ближайшее время. Мы предлагаем вам посмотреть фильм BBC, посвящённый галактикам, чтобы узнать о них чуть-чуть больше:

И в завершение — ещё немного красивейших фотографий. Давайте просто на минуту отвлечёмся от наших повседневных забот, остановимся и вспомним, что мы живём на маленьком шарике, который несётся в пространстве с огромной скоростью вокруг, скажем честно, небольшого жёлтого карлика в одном из рукавов спиральной галактики Млечный Путь, которая, в свою очередь, вместе с Галактикой Андромеды и многими другими, меньшего размера, образуют местную группу галактик, входящую в Сверхскопление Девы. И это только малая часть большой Вселенной...

МКС и Земля. Image credit: NASA.

Спиральная галактика М51, находящаяся примерно в 30 млн световых лет от нас. Image credit: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech.

Чёрная дыра в спиральной галактике М83. Credit: NASA/CXC/Curtin University/R.Soria et al., Optical: NASA/STScI/Middlebury College/F.Winkler et al.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
12 сентября 2014, 16:00

Оставайтесь в курсе


У вас есть интересная новость или материал из сферы образования или популярной науки?
Расскажите нам!
Присылайте материалы на hello@newtonew.com
--