Какво са галактиките?

Опитайте при ясно време да се погледнете в нощното небе за малко по-дълго време и ще видите голя група звезди, подредени по определен начин: ярки и едва видими. Това струпване на звезди древните гърци също забелязали и нарекли галактика. С откриването на телескопа хората разбират, че нощното небе не е изпълнено само със звезди, а и с много мъгливи обекти. С повишаване на мощността на телескопите се вижда, че някои от тези мъгляви обекти имат спирална структура. Считало се е, че тези обекти са част от Млечния път или че са разположени относително близо. През 1920 година, двама астрономи предизвикват голям дебат по въпроса за природата на тези спирални обекти. Дали тези обекти наистина са част от Млечния път или са сбор от звезди извън нашата Галактика? Едуин Хъбъл изучава тези обекти и открива, че те са съставени от звезди, разрешавайки по този начин дебата. Оказва се, че това не са мъглявини, а отделни галактики. Внезапно Вселената се оказва много голяма, а нашата Галактика е една от милиардите галактики във Вселената.

Галактиките са огромни съвкупности от звезди и междузвездно вещество, въртящи се около общ гравитационен център. Броят на звездите в тях е от порядъка на десетки и стотици милиарди. Най-големите галактики имат диаметър около 30-40 хиляди парсека, а най-малките - хиляди пъти по-малък, а масите им могат да се различават милиони пъти. Голяма част от галактиките са обединени в огромни галактични купове, а разстоянията между тях са само около 10-20 пъти по-големи от диаметъра им, така, че нерядко се наблюдават взаимодействащи галактики. В галактиките се съдържат звезди от най-различни типове, а също и звездни купове, мъглявини и частици, разпръснати в междузвездното пространство.
Макар днес да заем как се нарича това явление, какви видове има и да е изучавано с какви ли не модерни астрономически инструменти, галактиките си остават една от най-големите загадки на Вселената, защото никой не може да обясни как така хилядите, дори милионите звезди са подредени по определен начин, а не са просто разпръснати из небето, та те са просто звезди. И все пак те са групирани по определен начин в определени галактики. По своята същност галактиката е система от звезди, прах и газ, които се държат заедно благодарение на гравитацията. Нашата Слънчева система се намира в галактиката Млечен път. Учените изчисляват, че има повече от 100 милиарда галактики, разпръснати из видимата вселена. Всяка галактика  има размер от няколко хиляди до половин милион светлинни години. Малките галактики са съставени от по-малко от един милиард звезди, големите галактики имат повече от един трилион звезди.

Както вече казахме, галактиката, в която се намира нашата планета Земя, се нарича Млечния път. Тя представлява огромен въртящ се диск от газ, прах и около 200 милиарда звезди. Разстоянието между които е трилиони километри празно пространство. Нашето Слънце е една от тези множество звезди, които се намират в периферията на галактиката. Когато погледнем към нощното ясно небе, можем да видим много звезди. Това обаче са само звездите, които се намират в Млечния път. Нашата галактика има форма на спирала. Гледана от друга част на космоса тя изглежда като вихрушка от звезди, които се въртят около центъра на галактиката, а планетите – около звездите. Времето, което е необходими на Слънцето, за да направи едно завъртане в тази звездна въртележка, е около 200 милиона години, като то се движи със скорост не по-малко от 940 000 километра в час. Гледано също от Космоса нашата топла звезда прилича на ярка бяла ивица пресичаща тъмната част от галаткитака. В ясна безлунна нощ по небето се вижда светлата ивица на Млечния път. Това е видимата част на огромно струпване на звезди и междузвездна материя, което представлява нашата Галактика. В Галактиката има около 200 - 400 млрд. звезди, но само около 0,5 - 1% от тях могат да се наблюдават със съвременните телескопи.
Ние виждаме Млечния път като ивица, разделяща небесната полусфера на две почти равни части. Това е така, защото Слънцето е разположено в екваториалната равнина на Галактиката (наречена галактична равнина). Гледана отстрани Галактиката има форма на двойноизпъкнал диск. Погледнат отгоре, дискът се състои от навити към центъра спирални ръкави. Изучаването на строежа на нашата Галактика е трудно, тъй като ние сме вътре в нея и не можем да я обхванем с поглед като другите галактики.
Центърът на Галактиката се проектира в най-широката и най-ярка част от Млечния път, намираща се в съзвездието Стрелец. Около центъра на Галактиката има огромно сгъстяване от звезди, наречено ядро. То не може да се наблюдава във видимата област на спектъра, тъй като е закрито от гигантски газово-прахови облаци. Обаче неговото излъчване в инфрачервения и радиодиапазона не се поглъщат така силно и ядрото може да се наблюдава.

Това разбира се не е всичко, както казахме днес знаем, че има огромно количество галаткики в космоса. Формите и размерите на галактиките са твърде разнообразни. Хъбъл продължава изучаването на галактиките и неговите наблюдения довеждат до класифицирането на галактиките според тяхната форма на спирални, елиптични и неправилни.
Елиптичните галактики са елипсоиди с различна степен на сплеснатост. Това са най-простите по структура галактики. Звездите в тях намаляват по брой от центъра към периферията. Това са стари галактики, защото в тях практически няма междузвездна материя за образуване на нови звезди. Сред елиптичните са както най-масивните, така и най-малките галактики във Вселената.
Спиралните галактики имат ядро и спирални ръкави. В тези галактики спиралните ръкави започват от ядрото. Но има и такива спирални галактики, в които ръкавите не започват от ядрото, а са свързани с пресичаща го ивица. Те се наричат пресечени спирални галактики. В ръкавите на спиралните галактики има голямо количество междузвездна материя и горещи млади звезди, а в ядрата им са съсредоточени по-старите поколения обекти.
Неправилните галактики не показват някакви закономерности в строежа и формата си. Те съдържат големи количества междузвезден газ и прах, а голямата част от звездното им население е младо. Неправилни галактики са Големият и Малкият Магеланов облак, които са спътници на нашия млечен път. Понеже се виждат добре с невъоръжено око, веднага били забелязани и описани от Фернандо Магелан по време на околосветското му плаване.
Една малка част от галактиките имат особена форма и странни характеристики. Наричат ги най-общо пекулярни галактики. Сред тях най-особено изглеждат взривяващите се галактики. Тези галактики излъчват огромно количество енергия във всички диапазони на спектъра. То не може да се обясни с обикновените термоядрени процеси, протичащи в недрата на звездите. Подобен вид имат и сблъскващите се галактики, които преминават една през друга. При преминаването практически всички звезди се разминават без особени последствия, но междузвездната среда активно взаимодейства, при което се поражда мощно радиоизлъчване и се стимулират процесите на образуване на нови звезди.
Мощно радиоизлъчване е регистрирано и от галактики, които не участват в сблъсъци. Наричат ги радиогалактики, понеже отделят толкова голямо количество енергия в радиодиапазона, колкото би дал едновременният взрив на 1 000 000 свръхнови звезди. Също толкава мощно излъчване се наблюдава и при така наречените сифъртови галактики - малка група от спирални галактики с необикновено ярки ядра. Ядрата им са много компактни, но светят около 100 пъти по-силно от цяла една галактика като Млечния път. Енергетичната активност на ядрата на тези галактики, както и на радиогалактиките, е много голяма, поради което ги наричаме още и активни галактики.
Подобно на звездите съществуват двойни и кратни галактики. Повечето галактики образуват системи, наречени купове от галактики. Те съдържат от няколко (при бедните купове) до няколко хиляди галактики (при най-богатите купове). Обединяват ги взаимните гравитационни сили - галактиките в куповете се движат около общ център на тежестта.
Нашата Галактика, галактиката М31 в Андромеда и още около 30 други по-малки галактики (главно елиптични и неправилни) образуват малка група, която се нарича Местна група. "Местна" означава, че всички те се намират в област с размери 3 млн. ly около нашата Галактика.
Известни са около 3000 богати купа от галактики. Най-отдалеченият от тях е на разстояние 4 млрд. ly от Млечния път. Най-богат (около 2500 галактики) е купът в съзвездието Дева, намиращ се на около 60 млн. ly от нас. Централна галактика в него е радиогалактиката М87 - най-масивният обект във Вселената. Съществуват и свръхкупове (купове от купове) от галактики.Най-близкият до нас свръхкуп е с център също в съзвездието Дева. Куповете от галактики се наблюдават във всички направления и в голям мащаб Вселената изглежда сравнително еднородна.

Някои учени предполагат, че невъзможно големите модерни големи галактики са формирани от сливането на по-малки звездни купове. Например, елиптична галактика може да се образува от сливането на две спирални. Сега на разположение имаме такива инструменти, чрез които можем да наблюдаваме галактики, които са много  далеч от нас на 2 млн. светлинни години разстояние. Това означава, че астрономите могат да видят галактики както те са изглеждали преди 2 милиона години. Така че, колкото по-стари галаткити се наблюдават, толкова по-малки са те. Нещо повече, малките древни галактика обикновено са безформени. Учените смятат, че формирането на спиралните галактики като нашия Млечен път изисква сливането на 10-100 малки галактики.

Снимки: freeimages.com