Рекорды Вселенной и внегалактической астрономии

• История астрономии

Внегалактическая астрономия — это раздел науки, посвящённый изучению объектов за пределами нашей родной галактики — Млечного Пути. Сюда входят галактики, квазары, сверхскопления, скопления звёзд, джеты — то есть всё, что находится вне пределов Галактики.

Благодаря современным телескопам и спутникам, таким как «Хаббл», «Спитцер», «Джеймс Уэбб», учёные могут наблюдать объекты, удалённые от нас на миллиарды световых лет, и даже заглянуть в самые ранние этапы формирования Вселенной.

Самые яркие и близкие галактики

1. Большое Магелланово Облако (LMC)

• Расстояние: ~170 тысяч световых лет
• Положение: видно преимущественно с юга неба
• Особенности: карликовая галактика, спутник Млечного Пути
• Значимость: самая яркая галактика, которую можно увидеть невооружённым глазом из Южного полушария
• Известная вспышка: в 1987 году в LMC произошла мощнейшая вспышка сверхновой SN 1987A — одна из самых известных в истории.

2. Галактика Стрельца (SagDEG)

• Расстояние: ~75 тысяч световых лет от Солнца
• Особенности: была обнаружена только в 1994 году
• Тип: карликовая эллиптическая галактика
• Процесс: Млечный Путь постепенно поглощает эту галактику, разрывая её на звёздные потоки, которые мы наблюдаем как «космические спагетти» — длинные растянутые цепочки звёзд.

Это самая близкая к нам галактика, которая до сих пор остаётся частью системы Млечного Пути. Её плоскость практически перпендикулярна нашему галактическому диску.

Самые далёкие галактики

1. ЗС 123

• Открыта Хьюбертом Спинрадом в 1975 году
• Расстояние: около 8 миллиардов световых лет
• Особенность: выделяется чрезвычайно сильным радиоизлучением – в 6 раз интенсивнее, чем другие гигантские галактики этой эпохи.

2. ЗС 256

• Расстояние: около 10 миллиардов световых лет
• Скорость удаления: ~200 000 км/с
• Форма: неправильная, сильно вытянутая
• Год открытия: 1984 год
• Значимость: считается одной из самых древних и удалённых галактик, когда-либо наблюдавшихся.

3. Галактика рядом с квазаром PKS 1614+051

• Расстояние: 12 миллиардов световых лет
• Красное смещение: z = 3,209
• Возраст Вселенной на момент излучения: всего около 1,5 миллиардов лет после Большого взрыва

Эта галактика является своего рода «границей» для оптических наблюдений. Она помогает понять, как формировались звёзды и структуры в молодой Вселенной.

Самые далёкие звёзды и явления

1. Звёзды в ранней Вселенной

• Обнаружены космическим телескопом Spitzer
• Время образования: примерно через 200 миллионов лет после Большого взрыва
• Значение: первые поколения звёзд, возможно, были очень массивными и короткоживущими, но их свет до сих пор достигает нас.

2. Реликтовое излучение

• Источник: возникло вскоре после Большого взрыва, когда Вселенная стала прозрачной для света
• Время испускания: около 380 000 лет после рождения Вселенной
• Сейчас: его можно наблюдать как фоновое микроволновое излучение, равномерно заполняющее пространство

Это самый древний и дальний «объект», который мы можем наблюдать. Он не представляет собой ни звезду, ни галактику, но даёт представление о том, как выглядела Вселенная в своём младенчестве.

Самый удалённый гамма-всплеск

GRB 090423

• Дата регистрации: 23 апреля 2009 года
• Регистрирующий аппарат: НАСА «Swift»
• Красное смещение: z = 8,2
• Расстояние от Земли: более 13 миллиардов световых лет
• Время события: всего через 630 миллионов лет после Большого взрыва

Этот гамма-всплеск стал самым удалённым событием, которое когда-либо было зарегистрировано. Учёные предполагают, что он мог быть связан с взрывом первой звезды Вселенной, инициировавшим образование одной из первых черных дыр.

Самый яркий гамма-всплеск в оптике

GRB 990123

• Дата события: 23 января 1999 года
• Наблюдательный прибор: камера ROTSE-I с объективом Canon 200 mm/f1.8
• Красное смещение: z = 1,6
• Максимальная яркость: 9m — это делает его одним из немногих гамма-всплесков, которые были замечены невооружённым глазом в момент вспышки
• Местоположение: созвездие Волопаса

Этот всплеск показал, насколько энергичными могут быть космические события. Его мощность сравнима с излучением целой галактики, но концентрируется в течение нескольких секунд.

Галактика с наибольшей частотой сверхновых

NGC 1316 (Форнакс A)

• Расстояние: ~80 миллионов световых лет
• Тип: гигантская эллиптическая галактика
• Число сверхновых: четыре за 26 лет
• Взрывы: в 1980–1981 годах и ещё два — в 2005 году, с интервалом в несколько месяцев

По статистике, в таких галактиках обычно взрывается 3 сверхновые каждую тысячу лет, поэтому NGC 1316 демонстрирует рекордную активность. Это может быть связано с тем, что галактика поглотила соседнюю спиральную систему несколько сот миллионов лет назад, что привело к усиленному процессу звездообразования.

Самый длинный джет во Вселенной

Джет из галактики CGCG 049-033

• Длина: более 1,5 миллиона световых лет
• Источник: сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики
• Расстояние до неё: около 600 миллионов световых лет
• Скорость: почти световая
• Сила выброса: такая длина джета говорит о колоссальной энергии, выделяемой при аккреции вещества

Если бы этот джет исходил из центра Млечного Пути, он бы достиг Солнечной системы и пролетел бы половину расстояния до галактики Андромеды.

Самая старая органика вне нашей галактики

Открытие в галактике Arp 220

• Расстояние: около 250 миллионов световых лет
• Обнаружено: метанимин и цианистоводородная кислота
• Значение: эти соединения являются предшественниками аминокислот и могут указывать на возможность зарождения жизни вне нашей Галактики

Открытие было сделано при помощи нового широкополосного спектрометра радиотелескопа Аресибо. Это стало важным шагом в понимании того, насколько распространена органика в других уголках Вселенной.

Другие рекорды внегалактической астрономии

1. Самая большая структура: Великий Аттрактор

• Расположен в направлении созвездия Триангулюм А
• Притягивает тысячи галактик, включая Млечный Путь
• Размер: около 500 миллионов световых лет
• Форма: гигантское скопление массы, ещё называемое «Великий Аттрактор»
• Невидимо напрямую из-за закрытия нашим собственным диском — наблюдается через инфракрасные и радио-инструменты

Это одно из самых больших гравитационных объектов, известных человеку. Оно указывает на существование неизвестной массы, которая пока не имеет объяснения.

2. Самый далекий квазар: GN-z11

• Расстояние: 13,4 миллиарда световых лет
• Красное смещение: z=11, что соответствует возрасту Вселенной всего 400 миллионов лет
• Звезда Вселенной: содержит много молодых, горячих звёзд
• Масса: около 1 миллиарда масс Солнца
• Открытие: с помощью космического телескопа Hubble

GN-z11 — не просто галактика, а один из самых удалённых объектов, когда-либо наблюдавшихся. Он показывает, что уже тогда, когда Вселенная была совсем юной, процессы звездообразования шли активно.

Значение рекордов во Вселенной

Эти рекорды не просто впечатляют масштабами — они позволяют понять:

• Как формируются звёзды и галактики;
• Как работает гравитация на самых больших расстояниях;
• Какова структура Вселенной;
• Как развивается материя в условиях разных физических условий;
• Как распространяется жизнь или её предпосылки в космосе.

Интересные факты

• Из-за расширения Вселенной многие из этих галактик уже давно вышли за пределы наблюдаемой Вселенной, и мы видим их такими, какие они были миллиарды лет назад.
• Сверхновые — это не только яркие вспышки, но и источники элементов тяжелее железа, без которых не могли бы существовать планеты и, возможно, жизнь.
• Джеты — это не только красивые струи из черных дыр, но и мощные факторы воздействия на окружающую среду. Они затрагивают звёздообразование, влияют на плотность газа и форму галактик.