Hablo komanda kasmet išleidžia nuostabią nuotrauką, švęsdama kosminio teleskopo paleidimo metines 1990 m. balandžio 24 d. Šį kartą jie pasauliui pristatė garsiojo Arklio galvos ūko, esančio Oriono žvaigždyne, 1500 šviesmečių nuo Žemės, nuotrauką.

NGC 5194

Ši didelė galaktika su gerai išvystyta spiraline struktūra galėjo būti pirmasis atrastas spiralinis ūkas. Aiškiai matoma, kad jo spiralinės rankos ir dulkių juostos eina prieš palydovinę galaktiką NGC 5195 (kairėje). Pora yra maždaug už 31 milijono šviesmečių ir oficialiai priklauso mažam Canes Venatici žvaigždynui.

Spiralinė galaktika M33

Vidutinio dydžio galaktika iš Vietinės grupės. M33 taip pat vadinamas trikampio galaktika pagal žvaigždyną, kuriame jis yra. Maždaug 4 kartus mažesnis (spinduliu) nei mūsų Paukščių Tako galaktika ir Andromedos galaktika (M31), M33 yra daug didesnis nei daugelis nykštukinių galaktikų. Kadangi M33 yra arti M31, kai kurie mano, kad tai yra šios masyvesnės galaktikos palydovas. M33 nėra toli nuo Paukščių Tako, jo kampiniai matmenys yra daugiau nei du kartus didesni už Mėnulio pilnatį, t.y. tai puikiai matosi gerais žiūronais.

Stefano kvintetas

Ši galaktikų grupė vadinama Stefano kvintetu. Tačiau tik keturios šios grupės galaktikos, esančios už trijų šimtų milijonų šviesmečių, dalyvauja kosminiame šokyje, artėja viena nuo kitos. Gana lengva rasti papildomų. Keturios sąveikaujančios galaktikos turi gelsvą spalvą ir išlenktas kilpas bei uodegas, suformuotas destruktyvių potvynių gravitacijos jėgų. Melsva galaktika, esanti paveikslėlyje viršuje, kairėje, yra daug arčiau nei kitos, tik už 40 milijonų šviesmečių.

Andromedos galaktika

Andromedos galaktika yra arčiausiai mūsų Paukščių Tako esanti milžiniška galaktika. Greičiausiai mūsų galaktika atrodo panašiai kaip ši. Šimtai milijardų žvaigždžių, sudarančių Andromedos galaktiką, kartu sukuria matomą, išsklaidytą švytėjimą. Atskiros paveikslėlyje esančios žvaigždės iš tikrųjų yra mūsų galaktikos žvaigždės, esančios daug arčiau tolimo objekto.

Lagūnos ūkas

Ryškiame lagūnos ūke yra daug įvairių astronominių objektų. Ypač įdomūs objektai yra ryški atvira žvaigždžių spiečius ir keletas aktyvių žvaigždžių formavimosi regionų.

Katės akies ūkas

Katės akies ūkas yra vienas garsiausių planetinių ūkų danguje. Įspūdinga, simetriška jo forma matoma centrinėje šio dramatiško klaidingų spalvų vaizdo dalyje, specialiai apdorotoje, kad atskleistų didžiulį, bet labai silpną maždaug trijų šviesmečių skersmens dujinės medžiagos aureolę.

Chameleono žvaigždynas

Mažas Chameleono žvaigždynas yra netoli pietinio pasaulio ašigalio. Nuotraukoje atsiskleidžia nuostabūs kuklaus žvaigždyno bruožai, kuriuose atsiskleidžia daugybė dulkėtų ūkų ir spalvingų žvaigždžių. Mėlyni atspindžio ūkai yra išsibarstę po visą lauką.

Ūkas Sh2-136

Kosminiai dulkių debesys, silpnai švytintys su atspindėta žvaigždžių šviesa. Toli nuo pažįstamų vietų Žemės planetoje jie slypi Cephei Halo molekulinių debesų komplekso pakraštyje, esančiame už 1200 šviesmečių. Ūkas Sh2-136, esantis netoli lauko centro, yra ryškesnis nei kiti vaiduokliški apsireiškimai. Jo dydis yra daugiau nei du šviesmečiai ir jis matomas net infraraudonųjų spindulių šviesoje.

Arklio galvos ūkas ir švytintis Oriono ūkas

Jie yra už 1500 šviesmečių labiausiai atpažįstamo dangaus žvaigždyno kryptimi. Ir šiandieninėje nuostabioje sudėtinėje nuotraukoje ūkai užima priešingus kampus. Pažįstamas Arklio galvos ūkas yra mažas tamsus arklio galvos formos debesis, kurio siluetas yra raudonai švytinčių dujų fone apatiniame kairiajame paveikslo kampe.

Krabo ūkas

Ši painiava išliko ir žvaigždei sprogus. Krabo ūkas yra supernovos sprogimo, pastebėto 1054 m. mūsų eros, rezultatas. Supernovos liekana užpildyta paslaptingais siūlais. Gijos yra ne tik sudėtingos, nes Krabo ūkas yra dešimt šviesmečių. Pačiame ūko centre yra pulsaras – neutroninė žvaigždė, kurios masė lygi Saulės masei, kuri telpa į mažo miestelio dydžio plotą.

Miražas iš gravitacinio lęšio

Šioje nuotraukoje pavaizduota ryškiai raudona galaktika (LRG) buvo iškreipta dėl gravitacijos į šviesą iš tolimesnės mėlynos galaktikos. Dažniausiai toks šviesos iškraipymas lemia dviejų tolimos galaktikos vaizdų atsiradimą, tačiau esant labai tiksliam galaktikos ir gravitacinio lęšio superpozicijai, vaizdai susilieja į pasagą – beveik uždarą žiedą. Šį efektą prieš 70 metų numatė Albertas Einšteinas.

Žvaigždė V838 Pirm

Dėl nežinomų priežasčių 2002 m. sausį žvaigždės V838 Mon išorinis apvalkalas staiga išsiplėtė ir tapo ryškiausia žvaigžde visame Paukščių Take. Tada ji vėl pasidarė silpna, taip pat staiga. Astronomai dar niekada nebuvo matę tokio žvaigždžių pliūpsnio.

Planetų gimimas

Kaip susidaro planetos? Norėdami tai išsiaiškinti, Hablo kosminiam teleskopui buvo pavesta atidžiau pažvelgti į vieną įdomiausių iš visų dangaus ūkų – Didįjį Oriono ūką. Oriono ūką galima pamatyti plika akimi netoli Oriono žvaigždyno juostos. Šios nuotraukos intarpuose pavaizduota daugybė prolydų, daugelis iš jų yra žvaigždžių daigynai, kuriuose gali būti formuojamos planetinės sistemos.

Žvaigždžių spiečius R136

Žvaigždžių formavimo regiono 30 Doradus centre yra gigantiškas didžiausių, karščiausių ir masyviausių mums žinomų žvaigždžių spiečius. Šios žvaigždės sudaro R136 spiečius, užfiksuotas šiame vaizde, padarytame matomoje šviesoje atnaujintu Hablo kosminiu teleskopu.

NGC 253

Brilliant NGC 253 yra viena ryškiausių mūsų matomų spiralinių galaktikų, tačiau viena dulkėčiausių. Kai kas ją vadina „Sidabrinio dolerio galaktika“, nes tokia ji suformuota mažame teleskope. Kiti ją tiesiog vadina „Skulptoriaus galaktika“, nes ji yra pietiniame Skulptoriaus žvaigždyne. Ši dulkėta galaktika yra už 10 milijonų šviesmečių.

Galaxy M83

Galaxy M83 yra viena iš artimiausių mums spiralinių galaktikų. Iš atstumo, kuris mus nuo jos skiria, lygų 15 milijonų šviesmečių, ji atrodo visiškai įprasta. Tačiau jei atidžiau pažvelgsime į M83 centrą naudodami didžiausius teleskopus, atrodo, kad regionas yra nerami ir triukšminga vieta.

Žiedinis ūkas

Ji tikrai atrodo kaip žiedas danguje. Todėl prieš šimtus metų astronomai šį ūką pavadino pagal neįprastą formą. Žiedinis ūkas taip pat žymimas M57 ir NGC 6720. Žiedinis ūkas priklauso planetinių ūkų klasei, tai yra dujų debesys, kurie savo gyvavimo pabaigoje skleidžia žvaigždes, panašias į Saulę. Jo dydis viršija skersmenį. Tai vienas iš ankstyvųjų Hablo vaizdų.

Kolona ir purkštukai Carina ūke

Ši kosminė dujų ir dulkių kolona yra dviejų šviesmečių pločio. Struktūra yra viename didžiausių mūsų galaktikos žvaigždžių formavimo regionų – pietiniame danguje matomame Karinos ūke, kuris yra nutolęs 7500 šviesmečių.

Omega Centauri rutulinio spiečiaus centras

Rutulinio spiečiaus Omega Centauri centre žvaigždės susitelkusios dešimt tūkstančių kartų tankiau nei žvaigždės, esančios šalia Saulės. Nuotraukoje pavaizduota daug silpnų geltonai baltų žvaigždžių, mažesnių už mūsų Saulę, keletas oranžinių raudonų milžinų ir kartais mėlyna žvaigždė. Jei dvi žvaigždės staiga susiduria, jos gali sudaryti dar vieną masyvią žvaigždę arba sukurti naują dvejetainę sistemą.

Milžiniškas spiečius iškreipia ir suskaido galaktikos vaizdą

Daugelis jų yra vienos neįprastos, mėlynos spalvos žiedo formos galaktikos, esančios už milžiniško galaktikų spiečiaus, vaizdai. Remiantis naujausiais tyrimais, paveikslėlyje iš viso galima rasti mažiausiai 330 atskirų tolimų galaktikų vaizdų. Šią nuostabią galaktikų spiečiaus CL0024+1654 nuotrauką padarė NASA kosminis teleskopas. Hablas 2004 m. lapkritį.

Trifidinis ūkas

Gražus, įvairiaspalvis Trifido ūkas leidžia tyrinėti kosminius kontrastus. Taip pat žinomas kaip M20, jis yra maždaug už 5000 šviesmečių Šaulio žvaigždyne, kuriame gausu ūkų. Ūko dydis yra apie 40 šviesmečių.

Kentauras A

Fantastiškas jaunų mėlynų žvaigždžių spiečių, milžiniškų švytinčių dujų debesų ir tamsių dulkių juostų masyvas supa centrinį aktyvios galaktikos Kentauro A regioną. Kentauro A yra arti Žemės, nutolusi 10 mln. šviesmečių.

Drugelio ūkas

Ryškūs spiečiai ir ūkai naktiniame Žemės danguje dažnai vadinami gėlių ar vabzdžių vardais, o NGC 6302 nėra išimtis. Šio planetinio ūko centrinė žvaigždė yra išskirtinai karšta: jos paviršiaus temperatūra siekia apie 250 tūkstančių laipsnių Celsijaus.

Supernova

Supernovos, kuri sprogo 1994 metais spiralinės galaktikos pakraštyje, vaizdas.

Dvi susiduriančios galaktikos su susiliejančiomis spiralinėmis rankomis

Virš ir kairėje didelės spiralinių galaktikų poros NGC 6050 galima pamatyti trečią galaktiką, kuri taip pat greičiausiai dalyvauja sąveikoje. Visos šios galaktikos yra maždaug už 450 milijonų šviesmečių Heraklio galaktikų spiečiuje. Šiuo atstumu vaizdas apima daugiau nei 150 tūkstančių šviesmečių plotą. Ir nors tokia išvaizda atrodo gana neįprasta, dabar mokslininkai žino, kad susidūrimai ir vėlesni galaktikų susijungimai nėra neįprasti.

Spiralinė galaktika NGC 3521

Jis yra tik už 35 milijonų šviesmečių Liūto žvaigždyno kryptimi. Daugiau nei 50 000 šviesmečių besitęsianti galaktika pasižymi tokiais bruožais kaip dantytos, netaisyklingos spiralės, išmargintos dulkėmis, rausvos žvaigždžių formavimo sritys ir jaunų melsvų žvaigždžių sankaupos.

Šildomos dujos

Nors ši neįprasta emisija pirmą kartą buvo pastebėta XX amžiaus pradžioje, jos kilmė vis dar yra diskusijų objektas. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje, padarytame 1998 m. Hablo kosminiu teleskopu, aiškiai matyti reaktyvinio lėktuvo struktūros detalės. Populiariausia hipotezė rodo, kad išmetimo šaltinis buvo įkaitintos dujos, skriejančios aplink didžiulę juodąją skylę galaktikos centre.

Galaxy Sombrero

„Galaxy M104“ išvaizda primena skrybėlę, todėl jis vadinamas Sombrero galaktika. Nuotraukoje matomos skirtingos tamsios dulkių juostos ir ryškus žvaigždžių bei rutulinių spiečių aureolė. Priežastys, kodėl Sombrero galaktika atrodo kaip skrybėlė, yra neįprastai didelis centrinis žvaigždžių išsipūtimas ir tankios tamsios dulkių juostos, esančios galaktikos diske, kurias matome beveik kraštais.

M17: vaizdas iš arti

Šios fantastiškos į bangas panašios formacijos, susidarančios dėl žvaigždžių vėjų ir radiacijos, randamos M17 (Omega ūkas) ūke ir yra žvaigždžių formavimo regiono dalis. Omegos ūkas yra Šaulio žvaigždyne, kuriame gausu ūkų, ir yra už 5500 šviesmečių. Skystos tankių, šaltų dujų ir dulkių gumulėlės yra apšviestos žvaigždžių spinduliuotės paveikslėlyje viršuje, dešinėje ir ateityje gali tapti žvaigždžių formavimosi vietomis.

IRAS 05437+2502

Ką apšviečia IRAS 05437+2502 ūkas? Tikslaus atsakymo dar nėra. Ypač glumina ryškus, apverstas V formos lankas, nubrėžiantis kalną primenančių tarpžvaigždinių dulkių debesų viršutinį kraštą netoli vaizdo centro. Apskritai šis į vaiduoklį panašus ūkas apima nedidelę žvaigždžių formavimo sritį, užpildytą tamsiomis dulkėmis. Čia parodytas nuostabus, neseniai išleistas vaizdas iš Hablo kosminio teleskopo. Nors jame matyti daug naujų detalių, ryškaus, aiškaus lanko priežasties nustatyti nepavyko.

Nakties danguje giedru oru galima pamatyti daug mažų šviečiančių žiburėlių – žvaigždžių. Tiesą sakant, jų dydis gali būti milžiniškas, šimtus ar net tūkstančius kartų didesnis už Žemės dydį. Jie gali egzistuoti atskirai, bet kartais sudaro žvaigždžių spiečius.

Kas yra žvaigždės?

Žvaigždė yra didžiulis dujų kamuolys. Jis gali išsilaikyti dėl savo gravitacijos jėgos. Žvaigždžių masė paprastai yra didesnė už planetos masę. Jų viduje vyksta termobranduolinės reakcijos, kurios prisideda prie šviesos emisijos.

Žvaigždės susidaro daugiausia iš vandenilio ir helio, taip pat dulkių. Jų vidinė temperatūra gali siekti milijonus kelvinų, nors išorinė yra daug žemesnė. Pagrindinės šių dujų rutulių matavimo charakteristikos yra: masė, spindulys ir šviesumas, tai yra energija.

Plika akimi žmogus gali pamatyti maždaug šešis tūkstančius žvaigždžių (po tris tūkstančius kiekviename pusrutulyje). Arčiausiai Žemės esantį matome tik dieną – tai Saulė. Jis yra 150 milijonų kilometrų atstumu. Arčiausiai mūsų Saulės sistemos esanti žvaigždė vadinama Proxima Centauri.

Žvaigždžių ir spiečių gimimas

Dulkės ir dujos, kurių yra neribotais kiekiais, gali būti suspaustos veikiant, kuo tankiau jos suspaudžiamos, tuo aukštesnė viduje susidaro temperatūra. Kai medžiaga tampa tankesnė, ji įgauna masę, o jei jos užtenka branduolinei reakcijai atlikti, atsiras žvaigždė.

Iš dujų ir dulkių debesies dažnai iš karto susidaro kelios žvaigždės, kurios užfiksuoja viena kitą ir sudaro žvaigždžių sistemas. Taigi yra dvigubos, trigubos ir kitos sistemos. Daugiau nei dešimt žvaigždžių sudaro spiečius.

Žvaigždžių spiečius – tai grupė bendros kilmės žvaigždžių, kurios yra sujungtos gravitacijos ir juda kaip vienas vienetas galaktikos lauke. Jie skirstomi į sferinius ir išsibarsčiusius. Be žvaigždžių, klasteriuose gali būti dujų ir dulkių. Dangaus kūnų grupės, kurias vienija bendra kilmė, bet nesusieja gravitacija, vadinamos žvaigždžių asociacijomis.

Atradimų istorija

Žmonės naktinį dangų stebėjo nuo senų senovės. Tačiau ilgą laiką buvo manoma, kad dangaus kūnai yra tolygiai pasiskirstę Visatos platybėse. XVIII amžiuje astronomas Williamas Herschelis dar kartą metė iššūkį mokslui, sakydamas, kad kai kuriose srityse yra daugiau žvaigždžių nei kitose.

Kiek anksčiau jo kolega Charlesas Messier pastebėjo ūkų egzistavimą danguje. Stebėdamas juos per teleskopą, Herschelis atrado, kad taip yra ne visada. Jis pastebėjo, kad kartais žvaigždžių ūkas yra žvaigždžių, kurios atrodo kaip dėmės, kai žiūrima plika akimi, rinkinys. Tai, ką atrado, jis pavadino „krūvomis“. Vėliau šiems galaktikos reiškiniams buvo sugalvotas kitas pavadinimas – žvaigždžių spiečiai.

Herscheliui pavyko aprašyti apie du tūkstančius grupių. XIX amžiuje astronomai nustatė, kad jie skiriasi forma ir dydžiu. Tada buvo nustatyti rutuliniai ir atviri klasteriai. Išsamus šių reiškinių tyrimas pradėtas tik XX a.

Atviri klasteriai

Klasteriai skiriasi žvaigždžių skaičiumi ir forma. Atvirame žvaigždžių spiečiuje gali būti nuo dešimties iki kelių tūkstančių žvaigždžių. Jie yra gana jauni, jų amžius gali būti tik keli milijonai metų. Toks žvaigždžių spiečius neturi aiškiai apibrėžtų ribų, jis dažniausiai randamas spiralinėse ir netaisyklingose ​​galaktikose.

Mūsų galaktikoje buvo aptikta apie 1100 spiečių. Jie gyvena neilgai, nes jų gravitacinis ryšys yra silpnas ir gali lengvai nutrūkti dėl praslinkimo šalia dujų debesų ar kitų sankaupų. „Pasiklydusios“ žvaigždės tampa vienišos.

Klasteriai dažnai randami spiralinėse rankose ir netoli galaktikos plokštumų, kur dujų koncentracija yra didesnė. Jie turi nelygius, beformius kraštus ir tankią, aiškiai matomą šerdį. Atviros grupės klasifikuojamos pagal jų tankį, vidinių žvaigždžių ryškumo skirtumus ir jų išskirtinumą, palyginti su juos supančia aplinka.

Rutuliniai klasteriai

Skirtingai nuo atvirų spiečių, rutulinių žvaigždžių spiečiai turi aiškią sferinę formą. Jų žvaigždės yra daug glaudžiau surištos gravitacijos ir sukasi aplink galaktikos centrą, veikdamos kaip palydovai. Šių grupių amžius yra daug kartų didesnis nei išsibarsčiusių, svyruoja nuo 10 milijardų metų ir daugiau. Tačiau mūsų galaktikoje iki šiol buvo aptikta apie 160 rutulinių spiečių.

Didelis žvaigždžių tankis klasteryje dažnai sukelia susidūrimus. Dėl to gali susidaryti neįprastos šviestuvų klasės. Pavyzdžiui, kai dvejetainio nario nariai susilieja, sukuriamas mėlynas stribas. Jis yra daug karštesnis nei kitos mėlynos žvaigždės ir klasterio nariai. Susidūrimai taip pat gali sukurti kitus egzotiškus kosminius objektus, tokius kaip mažos masės rentgeno dvejetainiai elementai ir milisekundžių pulsarai.

Žvaigždžių asociacijos

Skirtingai nuo spiečių, žvaigždžių asociacijų nejungia bendras gravitacinis laukas, tačiau jo stiprumas yra per silpnas. Jie pasirodė tuo pačiu metu ir turi mažą amžių, siekdami dešimtis milijonų metų.

Žvaigždžių asociacijos yra didesnės nei jaunos atviros klasteriai. Kosmose jie yra retesni, o jų sudėtyje yra iki šimtų žvaigždžių. Apie keliolika jų – karšti milžinai.

Silpnas gravitacinis laukas neleidžia žvaigždėms ilgą laiką išlikti asociacijoje. Jiems suirti reikia nuo kelių šimtų tūkstančių iki milijono metų – astronominiais standartais tai yra nereikšminga. Todėl žvaigždžių asociacijos vadinamos laikinomis dariniais.

Žinomos klasteriai

Iš viso buvo aptikta keli tūkstančiai žvaigždžių spiečių, kai kurios iš jų matomos plika akimi. Arčiausiai Žemės yra atviros Plejados (Stozhary) ir Hiadų grupės, esančios pirmajame, be specialios optikos, iš jų yra tik septynios. „Hyades“ yra šalia Aldebarano ir jame yra apie 130 ryškių ir 300 mažai degančių narių.

Atviras žvaigždžių spiečius taip pat yra vienas iš artimiausių. Jis vadinamas medelyne ir jame yra daugiau nei du šimtai narių. Daugelis „Manger“ ir „Hyades“ savybių yra vienodos, todėl yra tikimybė, kad jie susidarė iš to paties dujų ir dulkių debesies.

Žvaigždžių spiečius šiauriniame pusrutulyje esančiame Coma Berenices žvaigždyne lengvai matomas pro žiūronus. Tai yra rutulinis spiečius M 53, atrastas dar 1775 m. Jis yra daugiau nei 60 000 šviesmečių atstumu. Klasteris yra vienas labiausiai nutolusių nuo Žemės, nors jis yra lengvai matomas per žiūronus. Yra daugybė rutulinių spiečių

Išvada

Žvaigždžių spiečiai yra didelės žvaigždžių grupės, kurias kartu laiko gravitacinės jėgos. Jų yra nuo dešimties iki kelių milijonų žvaigždžių, kurios turi bendrą kilmę. Iš esmės skiriamos rutulinės ir atviros sankaupos, kurios skiriasi forma, sudėtimi, dydžiu, narių skaičiumi ir amžiumi. Be jų, yra laikinų grupių, vadinamų žvaigždžių asociacijomis. Jų gravitacinis ryšys per silpnas, o tai neišvengiamai veda prie įprastų pavienių žvaigždžių irimo ir formavimosi.

Astronomai, naudodami MUSE instrumentą labai dideliame teleskope Čilėje, spiečiuje NGC 3201 aptiko žvaigždę, kuri elgiasi labai keistai. Atrodo, kad ji skrieja aplink nematomą juodąją skylę, kurios masė yra maždaug keturis kartus didesnė už Saulės masę. Jei tai tiesa, mokslininkai aptiko pirmąją neaktyvią žvaigždžių masės juodąją skylę ir rutuliniame žvaigždžių spiečiuje. Be to, jis bus pirmasis, kurį tiesiogiai aptiks jo gravitacija. Tai labai svarbus atradimas, kuris neabejotinai turės įtakos mūsų supratimui apie tokių žvaigždžių spiečių, juodųjų skylių formavimąsi ir gravitacinių bangų išleidimo įvykių kilmę.

Rutuliniai žvaigždžių spiečiai taip pavadinti, nes tai didžiulės sferos, kuriose yra kelios dešimtys tūkstančių žvaigždžių. Jos yra daugumoje galaktikų, yra vienos iš seniausių žinomų žvaigždžių asociacijų visatoje, o jų atsiradimas siejamas su priimančiosios galaktikos augimo ir jos evoliucijos pradžia. Šiandien žinoma daugiau nei 150 žvaigždžių spiečių, priklausančių Paukščių Takui.

Viena iš šių grupių vadinama NGC 3201, ji yra pietinio Žemės dangaus Veluso žvaigždyne. Šiame tyrime jis buvo tiriamas naudojant moderniausią MUSE instrumentą Europos Pietų observatorijos labai dideliame teleskope (VLT) Čilėje. Tarptautinė astronomų komanda nustatė, kad viena iš spiečių žvaigždžių elgiasi labai keistai – ji svyruoja pirmyn ir atgal kelių šimtų tūkstančių kilometrų per valandą greičiu tam tikru 167 dienų periodiškumu. Atrasta žvaigždė yra pagrindinės sekos žvaigždė savo pagrindinio gyvenimo etapo pabaigoje. Tai reiškia, kad jis išnaudojo vandenilio kurą ir dabar tampa raudonuoju milžinu.

Menininko įspūdis apie neaktyvią juodąją skylę klasteryje NGC 3201. Šaltinis: ESO/L. Calçada/spaceengine.org

Šiuo metu MUSE tiria 25 rutulinių žvaigždžių spiečius Paukščių Take. Šis darbas leis astronomams gauti spektrus nuo 600 iki 27 000 žvaigždžių kiekviename spiečiuje. Tyrimas apima atskirų žvaigždžių radialinių greičių analizę – greitį, kuriuo jos tolsta nuo Žemės arba link jos, tai yra išilgai stebėtojo matymo linijos. Analizuojant radialinius greičius, galima išmatuoti žvaigždžių orbitas, taip pat bet kokio didelio objekto, apie kurį jos gali skrieti, savybes.

„Ši žvaigždė skrieja aplink kažką, kas yra visiškai nematoma. Jo masė keturis kartus didesnė už Saulės masę ir gali būti tik juodoji skylė. Pasirodo, pirmą kartą aptikome tokį objektą žvaigždžių spiečiuje ir tiesiogiai stebėdami jo gravitacinę įtaką“, – sako pagrindinis autorius Benjaminas Giessersas iš Getingeno Georg-August universiteto.

Juodųjų skylių ir žvaigždžių spiečių ryšys mokslininkams atrodo labai svarbus, bet paslaptingas. Manoma, kad dėl savo didelės masės ir amžiaus šiose grupėse atsirado daug žvaigždžių masės juodųjų skylių – objektų, susidarančių sprogus didelėms žvaigždėms ir griūvančias veikiant viso spiečiaus jėgai.

Nesant nuolatinio naujų žvaigždžių formavimosi, o būtent tai vyksta rutulinėse žvaigždžių spiečių, žvaigždžių masės juodosios skylės greitai tampa didžiausiais egzistuojančiais objektais. Paprastai tokios skylės rutuliniuose spiečių yra maždaug keturis kartus didesnės nei aplink jas esančios žvaigždės. Neseniai sukurtos teorijos leido daryti išvadą, kad juodosios skylės sudaro tankų grupės branduolį, kuris tampa tarsi atskira klasterio dalimi. Judesiai grupės centre turėjo išstumti daugumą juodųjų skylių. Tai reiškia, kad tik keli tokie objektai galėtų išgyventi ilgiau nei milijardą metų.

Rutulinis žvaigždžių spiečius NGC 3201. Mėlynas apskritimas rodo apskaičiuotą neaktyvios juodosios skylės vietą. Šaltinis: ESA/NASA

Pačios žvaigždžių masės juodosios skylės arba tiesiog kolapsarai susidaro, kai miršta didelės žvaigždės, griūdamos veikiamos jų pačių gravitacijos ir sprogsta kaip galingos hipernovos. Likusioje juodojoje skylėje yra didžioji dalis buvusios žvaigždės masės, kuri kelis kartus viršija Saulės masę, o jų dydis keliasdešimt kartų didesnis nei mūsų žvaigždės.

MUSE instrumentas suteikia astronomams unikalią galimybę išmatuoti iki tūkstančių tolimų žvaigždžių judėjimą vienu metu. Su šiuo nauju atradimu komanda pirmą kartą sugebėjo aptikti neaktyvią juodąją skylę rutulinio klasterio centre. Jis išskirtinis tuo, kad šiuo metu nesugeria medžiagos ir nėra apsuptas karšto dujų ir dulkių disko. O skylės masė buvo įvertinta dėl didžiulės gravitacinės įtakos pačiai žvaigždei.

Kadangi iš juodosios skylės negali išeiti jokios spinduliuotės, pagrindinis jų aptikimo būdas yra stebėti radijo ar rentgeno spinduliuotę, sklindančią iš aplinkui esančių karštų medžiagų. Bet kai juodoji skylė nesąveikauja su karšta medžiaga, nekaupia masės ir neskleidžia spinduliuotės, tada ji laikoma neaktyvia arba nematoma. Todėl jiems aptikti būtina naudoti kitus metodus.

Astronomai sugebėjo nustatyti tokius žvaigždės parametrus: jos masė yra maždaug 0,8 Saulės masės, o jos paslaptingojo kolegos masė yra 4,36 Saulės masės, beveik neabejotinai juodoji skylė. Kadangi silpnas šios dvejetainės sistemos objektas negali būti stebimas tiesiogiai, yra alternatyvus, nors ir mažiau įtikinamas, būdas paaiškinti, kas tai gali būti. Mokslininkai gali stebėti trigubą žvaigždžių sistemą, sudarytą iš dviejų glaudžiai sujungtų neutroninių žvaigždžių, aplink kurias sukasi mūsų stebima žvaigždė. Pagal šį scenarijų reikalaujama, kad kiekviena tvirtai surišta žvaigždė būtų bent du kartus didesnė už Saulę, o tokia dvinarė sistema dar nebuvo pastebėta.

Neseniai aptikti radijo ir rentgeno spindulių šaltiniai rutulinėse žvaigždžių spiečių, taip pat 2016 m. atrasti gravitacinių bangų signalai, sukurti susiliejus dviem žvaigždžių masės juodosioms skylėms, rodo, kad šios santykinai mažos juodosios skylės gali būti labiau paplitusios spiečių nei anksčiau manyta.

„Dar visai neseniai manėme, kad beveik visos juodosios skylės iš rutulinių spiečių turėtų išnykti per trumpą laiką, o tokios sistemos net neturėtų egzistuoti! Tačiau iš tikrųjų taip nėra. Mūsų atradimas yra pirmasis tiesioginis žvaigždžių masės juodosios skylės gravitacinio poveikio rutuliniame spiečiuje stebėjimas. Šis atradimas padės mums suprasti tokių grupių formavimąsi, juodųjų skylių ir dvinarių žvaigždžių sistemų vystymąsi – tai gyvybiškai svarbu norint suprasti gravitacinių bangų šaltinius.

Koks mūsų galaktikos pavadinimas?

Galaktika yra milžiniška žvaigždžių, planetų, dujų ir dulkių kolekcija, sudaranti kažką panašaus į salą, lėtai besisukančią kosmose.

Paukščių Taku vadinamas mūsų galaktika, o mūsų Saulės sistema (Saulė ir aplink ją besisukančios planetos) yra tik smėlio grūdelis šiame didžiuliame žvaigždžių vandenyne.

Paukščių Take yra apie 100 000 žvaigždžių, jau nekalbant apie mažas planetas ir mėnulius. Jis turi sportininko mesto disko formą. Didžiausias žvaigždžių spiečius yra Galaktikos centre. Mūsų galaktika didžiulė, šviesos spinduliams (su didžiuliu greičiu) nukeliauti iš vieno galo į kitą prireiks 100 000 metų, tačiau ji vis tiek yra viena iš milijonų galaktikų Visatoje.

Arčiausiai mūsų esanti galaktika yra Andromedos ūkas. Prireiks 1,5 milijono šviesmečių, kad nukeliautų atstumą tarp mūsų. Jei norite sužinoti, kaip atrodo Paukščių Takas, giedrą vasaros naktį pažiūrėkite į dangų. Danguje pamatysite platų žvaigždžių taką, panašų į baltą dujų juostelę.

Galaktika yra didžiulė žvaigždžių kolekcija. Visa iš Žemės matoma erdvė susideda iš tokių darinių, kurių kiekvienoje yra milijardai žvaigždžių. Tai tarsi spindinčios salos begalinėje juodoje bedugnėje. Visos šios „salos“ turi formą, išlygintą link kraštų. Tai yra, centre yra sustorėjimas, o link kraštų žvaigždžių spiečius tampa plonesnis. Žvaigždžių „salos“ išsidėsčiusios skirtingais atstumais viena nuo kitos. Artimiausi susijungia į grupes. Tokios grupės vadinamos galaktikų superspiečius.

Pavyzdžiui, planeta Žemė yra Saulės sistemos dalis. Tai, savo ruožtu, yra neatsiejama Paukščių Tako dalis ir laikoma dalimi Mergelės superspiečius. Šis milžiniškas darinys taip pat apima Andromedos ūką ir Trikampio galaktiką. Tai didžiuliai žvaigždžių milžinai. Be jų, yra mažų žvaigždžių salų, kurių šiandien yra apie 60 Visos jos priklauso vietinei grupei, o iš viso Mergelės superspiečius apima apie 2 tūkstančius galaktikų. Galite kirsti šią žvaigždžių gausą nuo galo iki galo per 200 milijonų šviesmečių.

Galaktikų klasifikacija

Visos be išimties galaktikos yra klasifikuojamos pagal tipą. Jų yra keturios: elipsinės (E), lęšinės (SO), spiralinės (S), netaisyklingos (Ir).

Elipsės formos Jie turi sferinę struktūrą, o ryškumas pastebimai mažėja link kraštų. Jie skiriasi vienas nuo kito suspaudimo laipsniu. Kuo jis didesnis, tuo greitesnis sukimosi greitis. Svarbus bruožas yra tai, kad nėra dulkių debesų. Iš kosmoso jie dažniausiai matomi kaip tamsios juostelės ir dėmės.

Spiralė susideda iš šerdies (išpūtimo) ir rankų, kurios yra tankios žvaigždžių sankaupos. Tarp jų driekiasi dujų ir dulkių debesys, taip pat stebimos tankios dujų ir žvaigždžių sankaupos. Šie dariniai yra disko formos ir juos supa šviečianti sfera (halo). Jį sudaro retintos dujos, žvaigždės ir tamsioji medžiaga. Tokių galaktikų sukimosi greitis yra didelis. Juose stebimi aktyvūs žvaigždžių formavimosi procesai. Paukščių takas konkrečiai nurodo šias žvaigždžių spiečius. Mūsų Saulė sukasi vienoje iš savo rankų (Oriono rankoje).

Lęšinis primena spiralinius. Jie turi iškilimą, bet be rankovių. Tokių darinių matomoje erdvės dalyje yra apie 15 proc. Iš išorės jie atrodo kaip ryškus sustorėjimas, apsuptas silpnai šviečiančios plokščios aureolės.

Neteisinga yra spiralinių arba elipsinių galaktikų deformacijos produktas. Didžiulės gravitacinės jėgos suteikė jiems chaotišką formą, kurioje nebuvo įmanoma aptikti aiškiai apibrėžtos šerdies ir rankų. Stebimas didelis dujų ir dulkių debesų susikaupimas. Tokie žvaigždžių spiečiai sudaro apie 25% visų ryškių kosminių „salų“.

Galaktikos masė ir tamsioji medžiaga

Galaktikos masė susideda iš milijardų žvaigždžių, dujų ir dulkių debesų bei aureolių masės. Pagrindinis aureolės svoris yra Juodoji medžiaga. Tai paslaptinga būtybė, kurioje yra hipotetinių kosminių objektų. Jų masė sudaro 95% visos Visatos masės. Jų nematomą buvimą rodo gravitacija. Tai yra, tamsioji medžiaga veikia žmogaus akies matomus šviestuvus.

Tai išreiškiama nenatūraliai dideliu žvaigždžių, esančių galaktikos disko pakraštyje, judėjimo greičiu. Atrodo, kad juos greitina kažkokia nežinoma jėga. Ir tik didelė masė gali ją pagimdyti. Todėl ji egzistuoja, bet elektromagnetinė spinduliuotė niekaip nepasireiškia. Todėl nėra gama spinduliuotės, ultravioletinių spindulių, infraraudonųjų spindulių, matomos šviesos. Yra tik nuolatinis juodumas, kurį suvokia žmogaus akis. Tamsioji medžiaga būdinga visų tipų galaktikoms. Jis skiriasi tik šviesos masės procentais.

Didžiuliai dujų ir dulkių debesys yra zonos, kuriose gimsta naujos žvaigždės. Kai kurie iš šių debesų yra karšti, todėl jie lengvai matomi per teleskopus. Pavyzdžiui, Oriono žvaigždyne yra milžiniškas ūkas, kurį galima pamatyti net plika akimi. Tačiau šalti dujų ir dulkių dariniai sugeria šviesą, todėl atrodo kaip juodi tarpai tarp daugybės spindinčių žvaigždžių.

Žvaigždžių, taigi ir šviesumo bei masės, pasiskirstymas žvaigždžių spiečiuose yra netolygus. Centre tankis yra didžiausias, o arčiau kraštų jis mažėja. Yra rutulinių žvaigždžių spiečių, kurių skersmuo yra šimtai šviesmečių. Supernovos nuolat sprogsta. Yra daug juodųjų skylių, kurios susidaro daugiausia išnykusių masyvių žvaigždžių vietoje. Pavyzdžiui, Paukščių Take jų yra apie 100 mln.

Galaktikų atsiradimas ir jų raida

Kaip atsiranda galaktikos? Iš pradžių yra pirminė medžiaga arba milžiniškas dujų ir dulkių debesis. Jame, veikiant dinaminiams procesams, kuriuos sukelia gravitacinės jėgos, atsiskiria galaktikos grupės. Šios grupės pradeda mažėti ir palaipsniui virsta žvaigždžių sistemomis. Pačios žvaigždės taip pat susidaro dėl dujų ir dulkių debesų suspaudimo.

Padidėja tankis ir temperatūra. Galiausiai jie pakyla tiek, kad prasideda termobranduolinė reakcija. Taip danguje pasirodo žvaigždė arba saulė. Žvaigždės yra pirmos, antros ir trečios kartos. Pirmosios kartos žvaigždėse yra daug vandenilio ir helio. Tačiau sunkiųjų elementų priemaišų yra nedaug. Antrosios kartos žvaigždėse sunkiųjų elementų koncentracija yra reikšmingesnė, nes jie vėliau susidaro iš dujų, kurios jau yra prisodrintos sunkiaisiais elementais.

Gimsta žvaigždės, o galaktika traukiasi. Jis įgyja rankas, kuriose tęsiasi saulės formavimosi procesas. Tai jau kylančios trečios kartos žvaigždės. Jiems priklauso ir mūsų gimtoji Saulė.

Galiausiai žvaigždžių spiečius įgauna spiralės formą, o dujų ir dulkių debesų atsargos pradeda senkti. Praeina milijardai metų, o spiralės forma pasikeičia į lęšio formą, nes išsenka dujų ir dulkių atsargos. Todėl rankos išnyksta, o žvaigždžių švytėjimas tampa silpnas.

Pagal savo amžių galaktikos atitinka Visatos amžių, kuri, kaip žinoma, plečiasi. Manoma, kad jo amžius siekia 13,5 milijardo metų, o egzistavimas prasidėjo po Didžiojo sprogimo. Būtent jo dėka susiformavo dauguma kosminių objektų.

Kuo baigsis mūsų kosmoso plėtra?? Čia yra dvi prognozės. Pirmuoju atveju plėtimasis pasibaigs po kurio laiko, o gravitacijos jėgos pradės traukti žvaigždžių sistemas atgal į krūvą. Kai visa materija Visatoje susijungs, vėl seks Didysis sprogimas ir gims nauja Visata. Antruoju atveju milžiniškos žvaigždžių spiečiai išsisklaidys amžinai.

Kur baigiasi Visata?? Čia galime pateikti analogiją su Žeme. Visą laiką judėdami viena kryptimi, galite grįžti į pradinį tašką. Atrodo, kad tas pats vyksta erdvėje. Jame išlenkta tik pati erdvė. Todėl krašto kaip tokio nėra.

Ar kitose žvaigždžių sistemose yra protingos gyvybės?? Visatoje yra trilijonai žvaigždžių, aplink jas sukasi planetos. Gali būti, kad kai kuriuose iš jų yra gyvybė, panaši į Žemėje. Tačiau, atsižvelgiant į didžiulius atstumus, labai sunku aptikti intelekto kišenes. Taigi belieka tikėtis Jo Didenybės šanso.

Galbūt „doras vėjas“ atves labai išsivysčiusios civilizacijos atstovus į Paukščių Tako platybes ir net į Oriono ranką. Tada žemiečiai išvys ateivius visu jų nesugadintu spindesiu. Tai bus didžiausias įvykis žmonijos istorijoje.

Straipsnį parašė Aleksandras Ščerbakovas