De ruimte om ons heen bestaat niet alleen uit eenzame sterren, planeten, asteroïden en kometen die glinsteren in de nachtelijke hemel. Cosmos is een enorm systeem waar alles in nauwe interactie met elkaar is. Planeten zijn geclusterd rond sterren, die op hun beurt clusters of nevels vormen. Deze formaties kunnen worden weergegeven door afzonderlijke armaturen, of ze kunnen honderden, duizenden sterren tellen, en vormen al grotere universum-formaties - sterrenstelsels. Ons sterrenland, de melkweg van de Melkweg, is slechts een klein deel van het enorme universum, waarin zich bovendien nog andere sterrenstelsels bevinden.
Het universum is constant in beweging. Elk object in de ruimte maakt deel uit van een bepaald sterrenstelsel. Naar aanleiding van de sterren bewegen ook sterrenstelsels, die elk hun eigen dimensies hebben, een bepaalde plaats in de dichte universele orde en zijn eigen bewegingsbaan.
De mens is erin geslaagd om het aantal sterren aan de hemel te berekenen, maar om te bepalen hoeveel sterrenstelsels in het universum een extreem moeilijke taak is, zowel technisch als theoretisch.
Wat is de echte structuur van het universum?
Gedurende lange tijd werden wetenschappelijke voorstellingen van de mensheid over de kosmos gebouwd rond de planeten van het zonnestelsel, de sterren en zwarte gaten in ons sterrenhuis - het Melkwegstelsel. Elk ander galactisch voorwerp dat door telescopen in de ruimte werd gedetecteerd, werd automatisch in de structuur van onze galactische ruimte binnengedrongen. Dienovereenkomstig was er geen idee dat de Melkweg niet het enige universele onderwijs is.
Beperkte technische mogelijkheden lieten ons niet verder kijken, voorbij de Melkweg, waar, volgens de gevestigde mening, de leegte begint. Pas in 1920 kon de Amerikaanse astrofysicus Edwin Hubble bewijzen vinden dat het heelal veel groter is en, samen met onze melkweg, zijn er andere grote en kleine sterrenstelsels in deze uitgestrekte en grenzeloze wereld. De echte grens van het universum bestaat niet. Sommige voorwerpen zijn dichtbij genoeg, slechts een paar miljoen lichtjaren van de aarde verwijderd. Anderen daarentegen bevinden zich in de uiterste hoek van het universum, omdat ze uit het zicht zijn.
Bijna honderd jaar zijn verstreken en het aantal sterrenstelsels vandaag wordt al op honderdduizenden geschat. Tegen deze achtergrond ziet onze Melkweg er niet zo enorm, zo niet heel klein uit. Tegenwoordig zijn sterrenstelsels al ontdekt, waarvan de grootte moeilijk is, zelfs voor wiskundige analyse. Het grootste sterrenstelsel in het universum, IC 1101, heeft bijvoorbeeld een diameter van 6 miljoen lichtjaren en bestaat uit meer dan 100 biljoen sterren. Dit galactische monster bevindt zich meer dan een miljard lichtjaar van onze planeet.
De structuur van zo'n enorme formatie, die het universum op wereldschaal is, wordt weergegeven door leegte en interstellaire formaties - vezels. De laatste zijn op hun beurt verdeeld in superclusters, intergalactische clusters en galactische groepen. De kleinste schakel van dit enorme mechanisme is de melkweg, vertegenwoordigd door talloze sterrenhopen - armen en gasnevels. Er wordt aangenomen dat het universum voortdurend expandeert, waardoor sterrenstelsels met grote snelheid in de richting van het centrum van het universum naar de periferie bewegen.
Als we ons voorstellen dat we de kosmos vanuit ons Melkwegstelsel observeren, die zich vermoedelijk in het centrum van het universum bevindt, dan zal het grootschalige model van de structuur van het Universum er zo uitzien.
Donkere materie - het is de leegte, superclusters, clusters van sterrenstelsels en nevels - dit zijn allemaal de gevolgen van de oerknal, die de vorming van het heelal initieerde. Gedurende een miljard jaar is zijn structuur getransformeerd, verandert de vorm van sterrenstelsels, terwijl sommige sterren verdwijnen, worden geabsorbeerd door zwarte gaten, en anderen daarentegen worden omgezet in supernovae, en worden nieuwe galactische objecten. Miljarden jaren geleden was de opstelling van sterrenstelsels heel anders dan wat we nu zien. Hoe dan ook, tegen de achtergrond van constante astrofysische processen in de ruimte, is het mogelijk om bepaalde conclusies te trekken over het feit dat ons universum een niet-permanente structuur heeft. Alle objecten in de ruimte zijn constant in beweging en veranderen hun positie, grootte en leeftijd.
Tegenwoordig konden we dankzij de Hubble-telescoop de dichtstbijzijnde sterrenstelsels bij ons lokaliseren, hun grootte bepalen en de relatieve positie van onze wereld bepalen. Door de inspanningen van astronomen, wiskundigen en astrofysici is een kaart van het universum samengesteld. Enkele sterrenstelsels zijn geïdentificeerd, maar voor het grootste deel zijn zulke grote universum-objecten gegroepeerd in enkele tientallen groepen. De gemiddelde grootte van sterrenstelsels in zo'n groep is 1-3 miljoen lichtjaar. De groep waartoe onze Melkweg behoort, heeft 40 sterrenstelsels. Naast de groepen in de intergalactische ruimte is er een groot aantal dwergsterrenstelsels. In de regel zijn dergelijke formaties satellieten van grotere sterrenstelsels, zoals onze Melkweg, Driehoek of Andromeda.
Tot voor kort werd het kleinste sterrenstelsel in het universum beschouwd als het dwergstelsel "Segue 2", op 35 kiloparsecs van onze ster. In 2018 ontdekten Japanse astrofysici echter een nog kleiner sterrenstelsel, Maagd I, dat een satelliet is van de Melkweg en zich op een afstand van 280.000 lichtjaren van de aarde bevindt. Wetenschappers denken echter dat dit niet de limiet is. Grote kans dat er sterrenstelsels zijn die veel bescheidener zijn.
Voor clusters van sterrenstelsels gaan clusters, gebieden van de buitenruimte waarin er maximaal honderden sterrenstelsels van verschillende soorten, vormen en maten zijn. De opeenhopingen zijn van kolossale grootte. In de regel is de diameter van een dergelijk universum enkele megaparsecs.
Een onderscheidend kenmerk van de structuur van het universum is de zwakke variabiliteit. Ondanks de enorme snelheden waarmee sterrenstelsels in het universum bewegen, blijven ze allemaal in één cluster. Hier vormde zich het principe van het handhaven van de positie van deeltjes in de ruimte, die wordt beïnvloed door donkere materie, als gevolg van een grote explosie. Aangenomen wordt dat onder invloed van deze holtes, gevuld met donkere materie, clusters en groepen melkwegstelsels miljarden jaren lang in dezelfde richting blijven bewegen, naast elkaar.
De grootste formaties in het heelal zijn galactische superclusters die groepen sterrenstelsels verenigen. De beroemdste supercluster is de Grote Muur van de Clown, een universeel object van 500 miljoen lichtjaren lang. De dikte van deze supercluster is 15 miljoen lichtjaar.
In de huidige omstandigheden laten ruimtevaartuigen en technologie ons niet toe om het universum volledig te bekijken. We kunnen alleen superclusters, clusters en groepen detecteren. Bovendien heeft onze kosmos gigantische leegtes, bubbels van donkere materie.
Stappen om het universum te verkennen
De moderne kaart van het universum stelt ons niet alleen in staat om onze locatie in de ruimte te bepalen. Dankzij de aanwezigheid van krachtige radiotelescopen en de technische mogelijkheden van de Hubble-telescoop is het de mens nu niet alleen gelukt om het aantal sterrenstelsels in het heelal te schatten, maar ook om hun soorten en variëteiten te bepalen. In 1845 was de Britse astronoom William Parsons in staat om met behulp van een telescoop wolkenwolken te onderzoeken, de spiraalachtige aard van de structuur van galactische objecten te identificeren, met de nadruk dat in verschillende gebieden de helderheid van sterrenhopen groter of kleiner kan zijn.
Honderd jaar geleden werd de Melkweg beschouwd als de enige bekende melkweg, hoewel de aanwezigheid van andere intergalactische objecten mathematisch was bewezen. Onze werf kreeg zijn naam in de oudheid. De oude astronomen, kijkend naar de ontelbare sterren aan de nachtelijke hemel, merkten een kenmerkend kenmerk van hun locatie op. De hoofdgroep van sterren was geconcentreerd langs een denkbeeldige lijn, die lijkt op een pad van bespatte melk. De Melkweg, de hemellichamen van een andere bekende Andromeda-Melkweg zijn de allereerste universumobjecten waaruit de studie van de ruimte begon.
Onze Melkweg heeft een complete set van alle galactische objecten die een normaal sterrenstelsel zou moeten hebben. Hier zijn er clusters en groepen van sterren, het totale aantal is ongeveer 250 - 400 miljard.Er zijn wolken van gas in onze melkweg, vormen armen, er zijn zwarte gaten en zonnestelsels zoals de onze.
Tegelijkertijd is de Melkweg, zoals Andromeda met de Driehoek, slechts een klein deel van het Universum, dat deel uitmaakt van de lokale superclustergroep die Maagd wordt genoemd. Ons sterrenstelsel heeft een spiraalvorm, waar de meeste sterrenhopen, gaswolken en andere ruimtevoorwerpen door het midden bewegen. De diameter van de buitenste helix is 100 duizend lichtjaren. De Melkweg - volgens de normen van de ruimte is niet een grote melkweg, waarvan de massa 4.8x1011 Mʘ is. In een van de armen van Orion Cygnus is onze zon. De afstand van onze ster naar het centrum van de Melkweg is 26.000 ± 1.400 sv. jaar.
Lange tijd werd aangenomen dat een van de meest populaire astronomen onder de Andromeda-nevel deel uitmaakt van onze melkweg. Latere studies van dit deel van de kosmos gaven onweerlegbaar bewijs dat Andromeda een onafhankelijk sterrenstelsel is, en veel groter dan de Melkweg. De beelden verkregen met behulp van telescopen toonden aan dat Andromeda zijn eigen kern heeft. Er zijn ook sterrenhopen en er zijn nevels die in een spiraal bewegen. Elke keer probeerden astronomen dieper en dieper in het universum te kijken en grote delen van de ruimte te verkennen. Het aantal sterren in deze universumgigant wordt geschat op 1 biljoen.
Door de inspanningen van Edwin kon Hubble een geschatte afstand tot Andromeda vaststellen, die geen deel kon uitmaken van onze melkweg. Dit was de eerste melkweg die zo nauwkeurig werd onderzocht. De volgende jaren gaven nieuwe ontdekkingen op het gebied van intergalactisch onderzoek. Het deel van het Melkwegstelsel waarin ons zonnestelsel zich bevindt, is grondiger bestudeerd. Vanaf het midden van de 20e eeuw werd duidelijk dat naast onze Melkweg en de bekende Andromeda, er in de ruimte nog een groot aantal andere entiteiten van universele schaal zijn. Voor de volgorde die nodig is om de ruimte te stroomlijnen. Als sterren, planeten en andere ruimtevoorwerpen bezweken waren aan classificatie, dan was het bij sterrenstelsels ingewikkelder. De enorme afmetingen van de bestudeerde gebieden in de ruimte, die niet alleen moeilijk visueel te bestuderen waren, maar ook evalueren op het niveau van de menselijke natuur, hadden een effect.
Soorten sterrenstelsels volgens de geaccepteerde classificatie
Hubble was de eerste die zo'n stap zette en in 1962 een poging deed de op dat moment bekende sterrenstelsels op een logische manier te classificeren. De classificatie werd uitgevoerd op basis van de vorm van de objecten in studie. Dientengevolge slaagde Hubble erin alle sterrenstelsels in vier groepen te rangschikken:
- spiraalstelsels zijn het meest voorkomende type;
- elliptische spiraalstelsels volgen;
- met een jumper (bar) van de melkweg;
- verkeerde sterrenstelsels.
Opgemerkt moet worden dat onze Melkweg tot typische spiraalstelsels behoort, maar er is één "maar". Onlangs is de aanwezigheid van een springstaaf aanwezig, die aanwezig is in het centrale deel van de formatie. Met andere woorden, ons sterrenstelsel is niet afkomstig van de galactische kern, maar vloeit voort uit de springer.
Traditioneel kijkt het spiraalstelsel in de vorm van een spiraalvormige platte schijf, waarin een helder centrum noodzakelijkerwijs aanwezig is - de kern van het sterrenstelsel. Dergelijke sterrenstelsels zijn de meest voorkomende in het universum en worden aangeduid met de Latijnse letter S. Daarnaast zijn er divisies van spiraalstelsels in vier subgroepen - So, Sa, Sb en Sc. Kleine letters duiden op de aanwezigheid van een heldere kern, de afwezigheid van mouwen of vice versa, de aanwezigheid van dichte mouwen die het centrale deel van de melkweg bedekken. In dergelijke mouwen zijn sterrenhopen, een groep sterren, waaronder ons zonnestelsel, andere ruimtevoorwerpen.
Het belangrijkste kenmerk van dit type is langzame rotatie rond het midden. De Melkweg maakt een complete revolutie rond het centrum gedurende 250 miljoen jaar. Spiralen die zich dichter bij het centrum bevinden, bestaan voornamelijk uit clusters van oude sterren. Het centrum van onze Melkweg is een zwart gat waarrond alle hoofdbeweging plaatsvindt. De lengte van het pad volgens moderne schattingen is in de richting van het centrum van 1,5-25 duizend lichtjaren. In de loop van haar bestaan kunnen spiraalstelsels samensmelten met andere kleinere universum-formaties. Het bewijs van dergelijke botsingen in eerdere perioden is de aanwezigheid van een halo van sterren en een halo van clusters. Een soortgelijke theorie ligt ten grondslag aan de theorie van de vorming van spiraalstelsels, die het resultaat waren van een botsing tussen twee sterrenstelsels in de buurt. De botsing kon niet voorbijgaan zonder een spoor, wat een algemene rotatie-impuls gaf aan een nieuwe formatie. Naast het spiraalstelsel is een dwergstelsel, een, twee of meerdere, satellieten van een grotere formatie.
Vergelijkbaar in structuur en samenstelling met spiraalstelsels zijn elliptische spiraalstelsels. Dit zijn enorme, grootste universumobjecten, waaronder een groot aantal superclusters, clusters en groepen sterren. In de grootste sterrenstelsels overschrijdt het aantal sterren tientallen biljoenen. Het belangrijkste verschil tussen dergelijke formaties is een vorm die sterk is uitgerekt in de ruimte. De spiralen zijn gerangschikt in de vorm van een ellips. Elliptisch spiraalstelsel M87 is een van de grootste in het universum.
Met de springer zijn sterrenstelsels veel minder gebruikelijk. Ze zijn goed voor ongeveer de helft van alle spiraalstelsels. In tegenstelling tot spiraalvormige formaties, in dergelijke sterrenstelsels, wordt het begin genomen van een springer, een balk genaamd, die het resultaat is van de twee helderste sterren in het midden. Een treffend voorbeeld van een dergelijke opleiding is onze Melkweg en de Grote Magellanic Cloud-melkweg. Eerder werd deze formatie toegeschreven aan onregelmatige sterrenstelsels. De springer is momenteel een van de belangrijkste onderzoeksgebieden in de moderne astrofysica. Volgens een versie zuigt en zuigt een nabijgelegen zwart gat gas van nabijgelegen sterren.
De mooiste sterrenstelsels in het universum behoren tot het type spiraalvormige en onregelmatige sterrenstelsels. Een van de mooiste is het Whirlpool-sterrenstelsel, gelegen in het sterrenbeeld Hounds Dogs. In dit geval zijn het centrum van de melkweg en de spiralen die in dezelfde richting draaien duidelijk zichtbaar. Onregelmatige sterrenstelsels zijn chaotisch gelegen superclusters van sterren die geen duidelijke structuur hebben. Een goed voorbeeld van een dergelijke formatie is een NGC 4038 genummerd sterrenstelsel, gelegen in het sterrenbeeld Raven. Hier, samen met enorme gaswolken en nevels, kan men een compleet gebrek aan orde zien in de rangschikking van ruimtevoorwerpen.
bevindingen
Je kunt het universum eindeloos verkennen. Telkens wanneer de komst van nieuwe technische middelen aanbreekt, opent een persoon de sluier van ruimte. Sterrenstelsels zijn het meest onbegrijpelijk voor de menselijke geest objecten in de ruimte, zowel vanuit een psychologisch oogpunt, als terugkijkend op de wetenschap.
