Что такое кластеры космос

фото: Скопление галактик

Галактики имеют свойство группироваться вместе, иногда в небольшие группы, а иногда и в огромные комплексы. У большинства галактик есть спутники — либо несколько близлежащих объектов, либо крупномасштабный кластер. Другими словами, изолированные галактики встречаются довольно редко.

Типы скоплений

Группы галактик

Иррегулярные кластеры

Сферические кластеры

Сферические кластеры плотны и состоят преимущественно из эллиптических и линзообразных галактик (S0-галактик). Они огромны, имеют линейный диаметр до 50 миллионов световых лет. Сферические кластеры могут содержать до 10 000 галактик, которые сосредоточены по направлению к центру кластера.

Распределение галактических кластеров

Скопления галактик встречаются по всему небу. Их трудно обнаружить вдоль Млечного Пути, где высокие концентрации пыли и газа Галактики затмевают практически все на оптических длинах волн. Однако даже там кластеры могут быть найдены в нескольких галактических «окнах», случайных дырах в пыли, которые позволяют проводить оптические наблюдения.

Кластеры распределены на небе неравномерно. Они расположены таким образом, который предлагает определенную организацию. Кластеры часто связаны с другими кластерами, образуя гигантские сверхскопления. Эти сверхскопления обычно состоят из 3-10 кластеров и охватывают целых 200 миллионов световых лет. Существуют также огромные области между кластерами, которые образуют пустоты. Крупномасштабные исследования лучевых скоростей галактик, проведенные в 80-е годы, выявили еще более крупную структуру. Было обнаружено, что галактики и скопления галактик имеют тенденцию выстраиваться вдоль больших плоскостей и кривых, почти как гигантские стены, с относительно пустыми пространствами между ними. Существование подобной крупномасштабной структуры обнаруживается, когда в определенных направлениях происходят отклонения от соотношения скорость-расстояние. Один из таких объектов, открытый в 1988 году, получил название «Великий аттрактор».

Взаимодействие между членами скопления

Галактики в кластерах существуют в той части Вселенной, плотность которой намного выше средней, и в результате у них есть несколько необычных особенностей. Во внутренних областях плотных скоплений существует очень мало нормальных спиральных галактик . Эта особенность, вероятно, является результатом довольно частых столкновений между близко расположенными галактиками, так как такие сильные взаимодействия приводят к утечке межзвездного газа, оставляя только сферическую составляющую и безгазовый диск. То, что остается, по сути, является галактикой типа S0.

Второй особенностью, также связанной с эффектом взаимодействия галактик, является наличие в центрах больших иррегулярных кластеров спиральных систем с низким содержанием газа. Значительное число членов таких кластеров имеют аномально небольшие количества нейтрального водорода, а их газовые компоненты в среднем меньше, чем у более изолированных галактик. Считается, что это результат частых прошлых столкновений между такими галактиками, которые привели к нарушениям их внешних частей.

Третья особенность галактических скоплений заключается в наличии в некоторых кластерах — обычно небольших плотных скоплениях – галактики необычного типа, называемой cD галактикой. Эти объекты несколько схожи по структуре с линзообразными галактиками (S0), но они значительно больше, с оболочками, простирающимися на расстояние до миллиона световых лет. Многие из них имеют несколько ядер, и большинство из них являются сильными источниками радиоволн. Наиболее вероятное объяснение для cD-галактик состоит в том, что они являются массивными центральными галактическими системами, которые захватили меньшие члены кластера своими доминирующими гравитационными полями и поглотили другие галактики в свои собственные структуры.

Еще одной особенностью, которую можно проследить в кластерной среде, является присутствие радиогалактик и сильных рентгеновских источников, которые имеют тенденцию встречаться в центрах скоплений галактик или вблизи них.

Источник

Массивный галактический кластер глазами телескопа “Хаббл”

Галактические кластеры – одни из самых массивных и самых больших структур, которые можно найти во Вселенной. Новое изображение космического телескопа “Хаббл” (НАСА / ЕКА) демонстрирует одну из этих структур – массивный галактический кластер RXC J0142.9 + 4438, который расположен примерно в 4 миллиардах световых лет от нас в направлении созвездия Андромеды. По оценкам астрономов RXC J0142.9 + 4438 имеет массу 9*10 14 солнечных масс.

Галактические кластеры – одни из самых интересных объектов в космосе. Они могут содержать тысячи галактик, удерживаемых вместе силами гравитации.

В какой-то момент времени они считались крупнейшими структурами во Вселенной – до тех пор, пока в 1980-х годах это звание не перешло к суперкластерам, которые обычно состоят из десятков скоплений и групп галактик и простираются на сотни миллионов световых лет.

В 1930-х годах астрофизики поняли, что видимая составляющая галактических скоплений представляет собой лишь небольшую часть от общей массы; около 80% материи невидима – это так называемая тёмная материя.

Кроме того, что кластеры галактик идеальны для изучения этого типа материи, они также позволяют изучать более далёкие галактики.

Огромное гравитационное влияние этих структур искажает пространство-время вокруг них, что позволяет использовать их в качестве гигантских космических линз.

Представленный образ RXC J0142.9 + 4438 был получен улучшенной обзорной камерой (ACS) и широкоугольной камерой (WFC3) телескопа “Хаббл” в рамках обширной программы наблюдений, получившей название Reionization Lensing Cluster Survey (RELICS).

Источник

Звёздные туманности, галактические кластеры и экзопланеты: пятничная подборка космического видео

Самодовольные философы и бессердечные учёные уверяют нас, что ничто не вечно под Луной. Даже сама Луна. Но что бы нам ни твердила наука и логика, космос по сравнению с нами — вечен. А мы словно мухи-одноминутки мечемся по жизни и стараемся успеть как можно больше. Но давайте остановимся немного, переведём дух и посмотрим на то, что было вечно до нас, и будет вечно после нас. На безграничные просторы Вселенной.

Музыкальное видео «Звёздная пыль» (в одной из ролей — «Вояджер»):

500 лет назад в Туманности Ориона взорвалась сверхновая. Количество выброшенной энергии было сопоставимо с тем, сколько наше Солнце вырабатывает за 10 млн. лет.

Метеоритный поток Персеиды в национальном парке Joshua Tree, Калифорния:

Подборка отрендеренных сцен и снимков, сделанных орбитальным телескопом Hubble:

Крупнейший на начало 2015 года снимок галактики Андромеда, разрешение 69 536 х 22 230 пикселей:

А вот этих «столпов вечности», говорят, уже не существует, развеялись:

Процедурно сгенерированные сцены космоса на базе движка Space Engine:

С помощью объектива с фокусным расстоянием в 400 мм, трёх увеличительных адаптеров и такой-то матери энтузиаст-астроном снял Луну с огромным увеличением и отличным качеством. Обратите внимание на атмосферные флуктуации, приводящие к «колебаниям» изображения:

Выбросы плазмы на Солнце. На 1:07 для сравнения приведён размер Земли:

Виды Марса, фотографии и рендеры:

Пара видео, из которых можно почерпнуть информацию о звёздной системе TRAPPIST-1, состоящей из красного карлика и 7 планет, из которых три находятся в зоне обитания.

Наглядное сравнение размеров планет, звёзд, галактик и прочих объектов во Вселенной. Прочувствуйте всю ничтожность себя, своих проблем и всего, что когда-либо происходило и произойдёт с человечеством:

А из этого видео вы сможете получить некоторое представление о размерах чёрных дыр:

На этом мы завершим наш сеанс созерцания вечного. Есть на примете другие залипательные космические видео? Кидайте в комменты.

Источник

Галактический кластер глазами телескопа Хаббл

Галактические кластеры – одни из самых массивных структур, которые можно найти во Вселенной – гигантские группировки галактик, связанные между собой гравитацией. Новый впечатляющий снимок от космического телескопа Хаббл (НАСА / ЕКА) показывает один из этих кластеров, известный как RXC J0032.1 + 1808, чей свет идёт к нам более 4 миллиардов лет.

Галактические кластеры могут состоять из тысяч галактик, все из которых связаны между собой гравитационными силами.

До определённого момента времени они считались крупнейшими структурами во Вселенной: до 1980-х годов, когда были открыты суперкластеры. Суперкластеры обычно содержат десятки скоплений и простираются на сотни миллионов световых лет.

Количество вещества, сконденсированного в галактических кластерах, настолько велико, что их гравитации достаточно, чтобы искажать путь по которому движется свет, когда он проходит через кластер.

В некоторых случаях это явление производит к появлению эффекта, похожего на эффект от увеличительного стекла, что позволяет нам видеть объекты, расположенные далеко позади кластера и которые в противном случае были бы невидимыми с Земли.

Представленное выше изображение массивного галактического кластера RXC J0032.1 + 1808 было получено улучшенной обзорной камерой Хаббла (ACS) и широкоугольной камерой (WFC3) в рамках обширной программы наблюдений известной под названием RELICS.

В ходе миссии RELICS уже был обнаружен 41 гигантский галактический кластер. Изучая такие кластеры как с помощью современных телескопов, так и с помощью будущего космического телескопа Джеймса Уэбба, учёные надеются больше узнать о нашем космическом происхождении.

Источник

Журнал «Все о Космосе»

Далекие галактические кластеры

Наблюдения далеких скоплений галактик показали, что скорость расширения Вселенной разнится от места к месту. Полученные результаты бросают тень на основной принцип космологии об изотропности Вселенной.

С момента Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад Вселенная начала расширяться из точки во все стороны и до сих пор не может остановиться. Напротив, галактики и звезды разбегаются друг от друга все быстрее и быстрее. Поговаривают, что за ускорение отвечает таинственная темная энергия, пронизывающая космос. Однако на больших пространственных масштабах старания этой непознанной человечеством силы все равно проявляются одинаково.

Наблюдения Вселенной в микроволновом спектре, к которому относятся остатки Большого Взрыва, свидетельствуют об изотропном расширении материи. Ученым полюбилась модель кекса с изюмом. Самые большие скопления видимой части материи — галактические кластеры — ведут себя как изюминки в тесте, которое поставили в духовку. Тесто поднимается, а изюминки отдаляются друг от друга одинаково быстро и равномерно во всех направлениях.

Новое исследование ученых из Боннского университета в Германии, опубликованное в журнале Astronomy and Astrophysics, поставило под сомнение хлебобулочную модель в том виде, в каком она есть сейчас. Астрономы внимательно наблюдали за 842 скоплениями галактик, расположенных в 5 миллиардах световых лет от нашей планеты. С помощью трех телескопов ученые исследовали зависимость яркости рентгеновского излучения, идущего от галактик, от температуры газа, который это свечение вызвал. Чем горячее газ в галактическом кластере, тем ярче должно быть свечение.

Температуру межгалактического газа можно измерить без учета космологических констант, отвечающих за расширение материи. Чтобы наблюдаемая яркость излучения совпала с измеренной температурой газа, ученые вносили поправки, учитывающие убегание галактик друг от друга. Оказалось, что какие-то регионы отдалялись медленнее, другие — быстрее. Области, где Вселенная расширяется неизотропно удивительно точно совпали с областями, которые ранее уже обнаруживали другие ученые.

«Если мы действительно наткнулись на неравномерность расширения материи на дальних расстояниях, то можем много нового узнать о Вселенной, — поделился ведущий автор исследования Константинос Мигкас (Konstantinos Migkas), — Одно из наших предположений — сама темная энергия, отвечающая за скорость расширения Вселенной, распределена в космосе неоднородно. Если брать модель «кекса», то темная материя подобна включениям дрожжей. Дрожжи заставляют какие-то части кекса подниматься в духовке быстрее. На фоне практически нулевых знаний о темной материи факт ее неравномерного распределения по «тесту» Вселенной может пригодиться при разгадке ее многочисленных тайн».

Ученые не спешат категорично ставить точку в многолетнем споре. Есть еще две теории, логично объясняющие полученные результаты. Первая теория заключается в том, что гравитационное взаимодействие между галактиками в больших скоплениях заставляет их двигаться быстрее относительно друг друга. Такое наблюдали и раньше, но на масштабах, не превышающих 850 миллионов световых лет. Однако на расстояниях в миллиарды световых лет такого происходить не должно.

Другое возможное объяснение, не противоречащее общей теории относительности, — это проделки невидимых с Земли газопылевых облаков. Облака поглощают или рассеивают летящие через них фотоны, и информация искажается.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник