Der uns umgebende Weltraum besteht nicht nur aus einsamen Sternen, Planeten, Asteroiden und Kometen, die am Nachthimmel glitzern. Kosmos ist ein riesiges System, in dem alles in enger Wechselwirkung steht. Planeten sind um Sterne gruppiert, die wiederum Cluster oder Nebel bilden. Diese Formationen können durch einzelne Koryphäen dargestellt werden, oder sie können Hunderte, Tausende von Sternen umfassen und bereits Universumsformationen in größerem Maßstab bilden - Galaxien. Unser Sternenland, die Milchstraße, ist nur ein kleiner Teil des riesigen Universums, in dem sich noch andere Galaxien befinden.
Das Universum ist ständig in Bewegung. Jedes Objekt im Weltraum ist Teil einer bestimmten Galaxie. Im Anschluss an die Sterne bewegen sich auch Galaxien, von denen jede ihre eigenen Dimensionen hat, einen bestimmten Ort in der dichten universellen Ordnung und ihre eigene Bewegungsbahn.
Der Mensch hat es geschafft, die Anzahl der Sterne am Himmel zu zählen, aber zu bestimmen, wie viele Galaxien im Universum technisch und theoretisch eine gewaltige Aufgabe sind.
Was ist die wahre Struktur des Universums?
Wissenschaftliche Darstellungen der Menschheit über den Kosmos wurden lange Zeit um die Planeten des Sonnensystems herum gebaut. Die Sterne und Schwarzen Löcher lebten in unserem Sternenhaus - der Milchstraße. Jedes andere galaktische Objekt, das durch Teleskope im Weltraum entdeckt wurde, wurde automatisch in die Struktur unseres galaktischen Raums eingegeben. Dementsprechend gab es keine Ahnung, dass die Milchstraße nicht die einzige universelle Bildung ist.
Begrenzte technische Fähigkeiten erlaubten uns nicht, einen Blick über die Milchstraße hinaus zu werfen, wo nach gängiger Meinung die Leere beginnt. Erst im Jahr 1920 konnte der amerikanische Astrophysiker Edwin Hubble Beweise dafür finden, dass das Universum viel größer ist, und neben unserer Galaxie gibt es andere große und kleine Galaxien in dieser riesigen und grenzenlosen Welt. Die wirkliche Grenze des Universums existiert nicht. Einige Objekte sind uns nahe genug, nur wenige Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Andere wiederum befinden sich im äußersten Winkel des Universums und sind nicht zu sehen.
Fast hundert Jahre sind vergangen und die Anzahl der Galaxien wird heute bereits auf Hunderttausende geschätzt. Vor diesem Hintergrund sieht unsere Milchstraße nicht so groß aus, wenn nicht zu sagen, sehr klein. Heute wurden bereits Galaxien entdeckt, deren Größe selbst für mathematische Analysen schwierig ist. Zum Beispiel hat die größte Galaxie im Universum, IC 1101, einen Durchmesser von 6 Millionen Lichtjahren und besteht aus mehr als 100 Billionen Sternen. Dieses galaktische Monster befindet sich mehr als eine Milliarde Lichtjahre von unserem Planeten entfernt.
Die Struktur einer solchen riesigen Formation, die das Universum im globalen Maßstab darstellt, wird durch Leere und interstellare Formationen - Fasern - dargestellt. Letztere sind wiederum in Supercluster, intergalaktische Cluster und galaktische Gruppen unterteilt. Das kleinste Glied dieses riesigen Mechanismus ist die Galaxie, die durch zahlreiche Sternhaufen - Arme und Gasnebel - dargestellt wird. Es wird angenommen, dass sich das Universum ständig ausdehnt, wodurch Galaxien mit großer Geschwindigkeit vom Zentrum des Universums zur Peripherie bewegt werden.
Wenn wir uns vorstellen, dass wir den Kosmos von unserer Milchstraße beobachten, die sich angeblich im Zentrum des Universums befindet, wird das Modell der Struktur des Universums in großem Maßstab so aussehen.
Dunkle Materie - es ist die Leere, Superhaufen, Galaxienhaufen und Nebel - dies sind alles die Folgen des Urknalls, der die Entstehung des Universums initiierte. Für eine Milliarde Jahre verändert sich seine Struktur, die Form von Galaxien verändert sich, wenn einige Sterne verschwinden, von schwarzen Löchern absorbiert werden und andere wiederum in Supernovae umgewandelt werden, die zu neuen galaktischen Objekten werden. Vor Milliarden von Jahren war das Arrangement von Galaxien ganz anders als das, was wir jetzt sehen. Vor dem Hintergrund ständiger astrophysikalischer Vorgänge im Weltraum ist es auf jeden Fall möglich, gewisse Schlüsse zu ziehen, dass unser Universum eine nicht permanente Struktur hat. Alle Weltraumobjekte sind in ständiger Bewegung und verändern ihre Position, Größe und Alter.
Dank des Hubble-Teleskops konnten wir heute die nächstgelegenen Galaxien lokalisieren, ihre Größe bestimmen und die relative Position unserer Welt bestimmen. Durch die Bemühungen von Astronomen, Mathematikern und Astrophysikern wird eine Karte des Universums erstellt. Einzelne Galaxien wurden identifiziert, aber größtenteils werden solche großen Universumsobjekte in mehrere Dutzend Gruppen gruppiert. Die durchschnittliche Größe von Galaxien in einer solchen Gruppe beträgt 1-3 Millionen Lichtjahre. Die Gruppe, zu der unsere Milchstraße gehört, hat 40 Galaxien. Neben den Gruppen im intergalaktischen Raum gibt es eine große Anzahl von Zwerggalaxien. In der Regel handelt es sich bei solchen Formationen um Satelliten größerer Galaxien wie unserer Milchstraße, des Dreiecks oder der Andromeda.
Bis vor kurzem galt die kleinste Galaxie im Universum als Zwerggalaxie "Segue 2", 35 Kiloparsekunden von unserem Stern entfernt. Im Jahr 2018 entdeckten japanische Astrophysiker jedoch eine noch kleinere Galaxie, Virgo I, einen Satelliten der Milchstraße, der 280.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Wissenschaftler glauben jedoch, dass dies nicht die Grenze ist. Hohe Wahrscheinlichkeit, dass es Galaxien gibt, die viel bescheidener sind.
Für Galaxienhaufen gibt es Cluster, Bereiche des Weltraums, in denen sich bis zu Hunderte von Galaxien verschiedener Arten, Formen und Größen befinden. Cluster haben eine enorme Größe. In der Regel beträgt der Durchmesser eines solchen Universums mehrere Megaparsek.
Ein charakteristisches Merkmal der Struktur des Universums ist seine schwache Variabilität. Trotz der enormen Geschwindigkeiten, mit denen sich Galaxien im Universum bewegen, bleiben sie alle in einem Cluster. Hier hat sich das Prinzip der Beibehaltung der Position von Partikeln im Weltraum, die von dunkler Materie beeinflusst wird, als Folge einer großen Explosion gebildet. Es wird angenommen, dass sich Cluster und Gruppen von Galaxien unter dem Einfluss dieser Hohlräume, die mit dunkler Materie gefüllt sind, über Milliarden von Jahren nebeneinander in dieselbe Richtung bewegen.
Die größten Formationen im Universum sind galaktische Supercluster, die Gruppen von Galaxien vereinen. Der berühmteste Supercluster ist die Große Clownmauer, ein Objekt der universellen Skala, das 500 Millionen Lichtjahre lang ist. Die Dicke dieses Superclusters beträgt 15 Millionen Lichtjahre.
Unter den gegenwärtigen Bedingungen erlauben es Raumfahrzeuge und Technologien nicht, das Universum in seiner vollen Tiefe zu betrachten. Wir können nur Supercluster, Cluster und Gruppen erkennen. Darüber hinaus hat unser Kosmos riesige Hohlräume, Blasen der dunklen Materie.
Schritte, um das Universum zu erkunden
Mit der modernen Karte des Universums können wir nicht nur unseren Standort im Raum bestimmen. Dank des Vorhandenseins leistungsstarker Radioteleskope und der technischen Möglichkeiten des Hubble-Teleskops ist es dem Menschen heute gelungen, nicht nur die Anzahl der Galaxien im Universum zu schätzen, sondern auch deren Art und Varietät. Bereits im Jahr 1845 konnte der britische Astronom William Parsons mit Hilfe eines Teleskops zur Untersuchung von Gaswolken die spiralförmige Struktur der Struktur galaktischer Objekte identifizieren. Dabei konzentrierte er sich darauf, dass die Helligkeit von Sternhaufen in verschiedenen Bereichen mehr oder weniger betragen kann.
Vor hundert Jahren galt die Milchstraße als einzige bekannte Galaxie, obwohl die Anwesenheit anderer intergalaktischer Objekte mathematisch nachgewiesen wurde. Unser Weltraumbahnhof hat seinen Namen in der Antike erhalten. Die antiken Astronomen betrachteten die unzähligen Sterne am Nachthimmel und stellten ein charakteristisches Merkmal ihrer Lage fest. Die Hauptgruppe der Sterne war entlang einer imaginären Linie konzentriert und ähnelte einem Pfad spritziger Milch. Die Milchstraße, die Himmelskörper einer anderen bekannten Andromeda-Galaxie, sind die ersten Objekte des Universums, von denen aus die Erforschung des Weltalls begann.
Unsere Milchstraße verfügt über ein komplettes Set aller galaktischen Objekte, die eine normale Galaxie haben sollte. Hier gibt es Sternhaufen und Sterngruppen, deren Gesamtzahl etwa 250 bis 400 Milliarden Euro beträgt: In unserer Galaxie befinden sich Gaswolken, die Arme bilden, es gibt Schwarze Löcher und Sonnensysteme wie unseres.
Zur gleichen Zeit ist die Milchstraße wie Andromeda mit dem Dreieck nur ein kleiner Teil des Universums, das Teil der lokalen Supercluster-Gruppe namens Virgo ist. Unsere Galaxie hat eine Spiralform, bei der sich die meisten Sternhaufen, Gaswolken und andere Weltraumobjekte im Zentrum bewegen. Der Durchmesser der äußeren Helix beträgt 100 Tausend Lichtjahre. Die Milchstraße - nach den Maßstäben des Weltraums ist keine große Galaxie mit einer Masse von 4,8x1011 Mʘ. In einem der Arme von Orion Cygnus befindet sich unsere Sonne. Die Entfernung von unserem Stern zum Zentrum der Milchstraße beträgt 26.000 ± 1.400 sv. Jahre
Lange Zeit glaubte man, dass einer der beliebtesten Astronomen unter dem Andromeda-Nebel Teil unserer Galaxie ist. Nachfolgende Untersuchungen dieses Teils des Kosmos lieferten unwiderlegbare Beweise dafür, dass Andromeda eine unabhängige Galaxie ist und viel größer als die Milchstraße ist. Die Bilder, die mit Teleskopen aufgenommen wurden, zeigten, dass Andromeda einen eigenen Kern hat. Es gibt auch Sternhaufen und Nebel, die sich spiralförmig bewegen. Jedes Mal versuchten die Astronomen, tiefer und tiefer in das Universum zu schauen und weite Bereiche des Weltalls zu erkunden. Die Anzahl der Sterne in diesem Universum wird auf 1 Billion geschätzt.
Durch die Bemühungen von Edwin konnte Hubble eine ungefähre Entfernung zu Andromeda herstellen, die nicht Teil unserer Galaxie sein konnte. Dies war die erste Galaxie, die eine solche genaue Untersuchung durchmachte. Die folgenden Jahre brachten neue Entdeckungen auf dem Gebiet der intergalaktischen Forschung. Der Teil der Milchstraße, in dem sich unser Sonnensystem befindet, wurde eingehender untersucht. Ab der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde klar, dass es neben unserer Milchstraße und der bekannten Andromeda im Weltraum noch eine Vielzahl anderer Entitäten einer universellen Skala gibt. Jedoch für die Reihenfolge, die erforderlich ist, um den Weltraum zu rationalisieren. Wenn Sterne, Planeten und andere Weltraumobjekte der Klassifizierung erliegen, war dies bei Galaxien komplizierter. Die enormen Dimensionen der untersuchten Bereiche des Weltraums, die nicht nur visuell schwer zu untersuchen, sondern auch auf der Ebene der menschlichen Natur zu bewerten waren, wirkten sich aus.
Galaxientypen gemäß der anerkannten Klassifizierung
Hubble war der erste, der einen solchen Schritt unternahm und 1962 den Versuch unternahm, die damals bekannten Galaxien logisch zu klassifizieren. Die Klassifizierung erfolgte anhand der Form der untersuchten Objekte. Als Ergebnis gelang es Hubble, alle Galaxien in vier Gruppen einzuteilen:
- Spiralgalaxien sind der häufigste Typ;
- elliptische Spiralgalaxien folgen;
- mit einem Jumper (Balken) der Galaxie;
- falsche Galaxien.
Es sei darauf hingewiesen, dass unsere Milchstraße zu typischen Spiralgalaxien gehört, es gibt jedoch eine "aber". Seit kurzem gibt es eine Brücke, die sich im zentralen Teil der Formation befindet. Mit anderen Worten, unsere Galaxie stammt nicht aus dem Kern der Galaxie, sondern fließt aus dem Jumper.
Traditionell sieht die Spiralgalaxie in Form einer spiralförmigen flachen Scheibe aus, in der notwendigerweise ein helles Zentrum vorhanden ist - der Kern der Galaxie. Solche Galaxien sind im Universum am häufigsten und werden mit dem lateinischen Buchstaben S bezeichnet. Zusätzlich gibt es eine Unterteilung von Spiralgalaxien in vier Untergruppen - So, Sa, Sb und Sc. Kleine Buchstaben zeigen das Vorhandensein eines hellen Kerns an, das Fehlen von Hülsen oder umgekehrt, das Vorhandensein dichter Hülsen, die den zentralen Teil der Galaxie bedecken. In solchen Hüllen befinden sich Sternhaufen, eine Gruppe von Sternen, die unser Sonnensystem und andere Weltraumobjekte umfassen.
Das Hauptmerkmal dieses Typs ist die langsame Drehung um die Mitte. Die Milchstraße macht eine vollständige Revolution für 250 Millionen Jahre um ihr Zentrum. Spiralen, die sich näher am Zentrum befinden, bestehen hauptsächlich aus Haufen alter Sterne. Das Zentrum unserer Galaxie ist ein schwarzes Loch, um das alle Hauptbewegungen stattfinden. Die Länge des Weges liegt nach modernen Schätzungen in der Mitte von 1,5 bis 25.000 Lichtjahren. Im Laufe ihrer Existenz können Spiralgalaxien mit anderen kleineren Universumsformationen verschmelzen. Der Nachweis solcher Kollisionen in früheren Perioden ist das Vorhandensein eines Halos von Sternen und eines Halos von Clustern. Eine ähnliche Theorie beruht auf der Theorie der Bildung von Spiralgalaxien, die das Ergebnis einer Kollision zweier in der Nachbarschaft befindlicher Galaxien waren. Die Kollision konnte nicht spurlos vorübergehen und einer neuen Formation einen allgemeinen Drehimpuls geben. Neben der Spiralgalaxie befindet sich eine, zwei oder mehrere Zwerggalaxien, die Satelliten einer größeren Formation sind.
Spiralgalaxien ähneln in Struktur und Zusammensetzung elliptischen Spiralgalaxien. Dies sind riesige, größte Universumsobjekte, darunter eine große Anzahl von Superclustern, Clustern und Sterngruppen. In den größten Galaxien übersteigt die Anzahl der Sterne Dutzende Billionen. Der Hauptunterschied zwischen diesen Formationen ist eine Form, die im Raum stark gestreckt ist. Die Spiralen sind in Form einer Ellipse angeordnet. Die elliptische Spiralgalaxie M87 ist eine der größten im Universum.
Mit dem Jumper sind Galaxien viel seltener. Sie machen etwa die Hälfte aller Spiralgalaxien aus. Im Gegensatz zu Spiralformationen wird bei solchen Galaxien der Anfang von einem Springer, der als Balken bezeichnet wird, abgeleitet, der sich aus den beiden hellsten Sternen in der Mitte ergibt. Ein auffallendes Beispiel für eine solche Ausbildung ist unsere Milchstraße und die Große Magellanschen Wolke. Zuvor wurde diese Formation unregelmäßigen Galaxien zugeschrieben. Der Springer ist derzeit eines der Hauptforschungsgebiete der modernen Astrophysik. Gemäß einer Version saugt ein nahe gelegenes schwarzes Loch Gas von nahe gelegenen Sternen.
Die schönsten Galaxien im Universum gehören zu den spiralförmigen und unregelmäßigen Galaxien. Eine der schönsten ist die Whirlpool-Galaxie, die sich in der Himmelskonstellation Hounds Dogs befindet. In diesem Fall sind das Zentrum der Galaxie und die gleichsinnigen Spiralen deutlich sichtbar. Unregelmäßige Galaxien sind chaotisch lokalisierte Superhaufen von Sternen, die keine klare Struktur haben. Ein Paradebeispiel für eine solche Formation ist eine Galaxie mit der Nummer NGC 4038 im Konstellation Raven. Hier kann man zusammen mit riesigen Gaswolken und Nebeln in der Anordnung von Weltraumobjekten einen völligen Mangel an Ordnung erkennen.
Schlussfolgerungen
Sie können das Universum endlos erkunden. Mit jedem Aufkommen neuer technischer Mittel öffnet eine Person den Schleier des Weltraums. Galaxien sind für die menschlichen Verstandesobjekte im Weltall am unverständlichsten, sowohl aus psychologischer Sicht als auch im Rückblick auf die Wissenschaft.
