Астрономите често срещат в своите наблюдения явления, които са не само трудни за обяснение, но и просто невъзможни за описване. Колкото по-далеч гледаме в космоса, толкова повече такива явления откриваме. Предлагаме ви да се запознаете с дузина някои от най-интересните галактически феномени и странности, събрани през годините на старателно съзерцание на космоса.
Триъгълник II Галактика
Разположена близо до ръба на Млечния път, галактиката Триъгълник II вече е изумила много астрономи с невероятно бързите си звезди. Нашият малък галактически съсед съдържа рекордно малък брой от тях - само около 1000 (в Млечния път например има 100 милиарда). Обаче колосална маса дебне в Триангулум II.
Докато наблюдаваше тази галактика, големият телескоп Кек, разположен на вулкана Мауна Кеа на Хавай, наблюдава шест звезди, които се движат много по-бързо от очакваното. Факт е, че галактиката е толкова тъмна, че само тези шест звезди се виждаха през телескопа. Въпреки това, дори благодарение на тези звезди, изследователите са успели да изчислят гравитационните сили на Триъгълник II и общата му маса. Оказа се, че галактиката е по-масивна от общата маса на всичките си звезди.
Учените са открили, че тази галактика съдържа най-високата концентрация на тъмна материя сред всички галактики, изследвани преди. Независимо от това, френските астрономи от университета в Страсбург вярват, че причината за толкова силно разсейване на звездите и мрачността на галактиката е ефектът от гравитационните сили на галактиките, съседни на Триангулум II.
Така висока концентрация на тъмна материя в Триангулум II дава на учените пряка възможност да се опитат да изследват това странно вещество, което представлява 24 процента от общата маса на Вселената. Поради факта, че тази галактика съдържа много малко звезди, тя практически не произвежда гама-лъчение, като по този начин дава възможност за откриване на рентгенови сили от взаимодействието на тъмната материя. Тъй като галактиката е практически мъртва, тези сигнали трябва да бъдат записани ясно, с малко или никакво изкривяване от множеството космически енергийни източници, присъстващи в по-"оживените" райони.
Промоционално видео:
Тайнствен галактически пръстен
Американски и унгарски астрономи наскоро се натъкнаха на структура в космоса, която се оказа толкова огромна, че е трудно да се повярва в нейното съществуване. Тази структура се оказа клъстер от галактики, които образуват един вид пръстен, който се простира в продължение на почти 5 милиарда светлинни години. Този обект е толкова огромен, че на нощното небе в оптичния диапазон би изглеждал 70 пъти по-голям от пълния диск на Луната.
Астрономите успяха да изчислят приблизителния размер на този космически пръстен поради сходството на седемте наблюдавани изблика на гама-лъчение - едно от най-големите явления за освобождаване на експлозивна енергия в космоса. Гама-лъчите обикновено се появяват, когато звездата попадне в супер ярка супернова и след това се превърне в черна дупка.
Тъй като наблюдаваните изблици са практически на еднакво разстояние един от друг, астрономите предполагат, че са част от една и съща космическа мегаструктура. Разбира се, не си струва да се отхвърли и вероятността за случайност. Съществуването на галактически пръстен с такъв размер противоречи на нашите космологични модели, които описват ограничението на размера за най-големите обекти във Вселената, което според тези модели е около 1,2 милиарда светлинни години.
И дори този пръстен да съществува, защо е толкова голям? Все още никой не знае отговора на този въпрос. Има обаче предположения, че същата тайнствена тъмна материя по някакъв начин е отговорна за създаването на такива космически обекти с невероятни размери.
Галактика Тайна
Комбинирайки силата на космическите телескопи Хъбъл и Спицър, астрономите откриха един от най-отдалечените обекти във Вселената. В същото време учените смятат, че този обект се е появил само 400 милиона години след Големия взрив. Тоест, той е и един от най-старите обекти във Вселената. Този обект е едва видима и изключително избледняла галактика, наречена Tayna, което означава "първороден" на южноамерикански диалект. До момента учените са открили 22 такива "първородни" галактики, произхождащи малко след Големия взрив.
Необходима е силата на два от най-добрите космически телескопи на човечеството, за да намери галактиката Tayna и много помощ от галактическия клъстер MACS J0416.1-2403, разположен на около четири милиарда светлинни години от нас. С маса от квадрилион Слънца, този галактически клъстер привлича невероятно количество светлина, създавайки гравитационна леща и позволяваща изглед към Тайна, която по същество е зад нея. Телескопът Джеймс Уеб, който трябва да бъде изпратен в космоса през 2018 г., ще ни даде по-добър поглед върху тази галактика и ще предостави много повече подробности за този представител на първите галактически обекти във Вселената.
Галактическа бавачка
Астрономите не са напълно сигурни в знанията си за това как се раждат галактиките. Общоприето е, че галактиките вземат цялата необходима материя за своето образуване от междугалактическата среда. Съществуват обаче и други предположения. Според един от тях първоначалното образуване на галактика се случва от плътно натрупване на тъмна материя, около която започват да се натрупват облаци водород и други газове, привлечени от гравитационните сили. Друга теория е, че галактиките се образуват от материя от определен източник. Първият вариант е твърде дълъг, за да бъде проверен от данни от наблюдения. Никой никога не е гледал втората.
Поне доскоро. Изследователи от Калифорнийския технологичен институт, използвайки инструмента Cosmic Web Imager, монтиран на телескопа Hale в обсерваторията Palomar, откриха протогалактически диск (много млада, току-що образуваща се галактика), разположен на 10 милиарда светлинни години от нас. Състои се от горещ газ, чийто обем се увеличава от студения газ, който младата галактика получава от нишката на така наречената космическа мрежа, до която се образува галактиката. Учените вярват, че това е първото пряко доказателство за съществуването на Космическата мрежа, която обединява всичко във Вселената.
Поради случайното поставяне на два квазара в този регион на космоса, част от паяжината, която доставя газ на новосформираната галактика, се нагрява, което позволява на учените да определят нейното присъствие.
Голямо магеланово възмущение
Големият магеланов облак (LMC) и неговият спътник джудже, Малкият магеланов облак (MMO), са най-близките ни съседни галактики, разположени на около 160 000 и 200 000 светлинни години от нас. Като най-големите галактики джуджета в близост до Млечния път, те могат лесно да се видят в южното полукълбо на нощното небе.
Учените отбелязват, че с LMC се случва нещо странно. В мъглявината Тарантула, част от LMC, астрономите са открили истински инкубатор за формиране на звезди. Но, както се оказа, тук се образуват много по-малко звезди, отколкото изглежда на пръв поглед.
Факт е, че около 5% от изследваните 5900 големи и много големи звезди, разположени в LMC, не принадлежат към тази галактика. BMO всъщност ги открадна от IMO. Учените стигнаха до този извод, след като откриха, че тези звезди се обръщат в обратна посока в сравнение с останалите. Освен това химичният състав на тези звезди изобщо не е подобен на този, който обикновено е характерен за LMC звездите. Тези звезди съдържат много по-тежки елементи като желязо и калций. Учените смятат, че подобно плодородие на мъглявината Тарантула се дължи именно на факта, че LMC краде звезди от IMO. В допълнение, BMO не се колебае да изяде бензин от космическия си съсед. В този случай газът се ускорява толкова силно, че „запалва“остатъчните газове между двете галактики.
Галактика Херкулес А
В центъра на галактиката Херкулес А (3C 348) се намира гигантска черна дупка с маса 2,5 милиарда Слънца! Той е 1000 пъти по-масивен от черната дупка на Млечния път и произвежда две гигантски струи плазма, които потъмняват практически цялата галактика, в която се намират. Освен това, простирайки се в продължение на 1,5 милиона светлинни години, тези потоци от плазма закриват други галактики, включително Млечния път, който е с 15 пъти по-малък диаметър. Количеството енергия, намерено тук, е много трудно да се опише. Изходният откат на черна дупка в центъра в еквивалент на радиовълните е един милиард пъти по-висок от този на нашето Слънце.
Това е достатъчно, за да превърне Херкулес в един от най-ярките източници на радиовълни, наблюдавани някога. Розово-червеният лъч на изображението по-горе е плазма от атомни частици и магнитни полета, ускорени до релативистки скорости (почти скоростта на светлината). Обемни кълбовидни клъстери по краищата най-вероятно показват много ранни, невероятни изблици.
За съжаление всичко това е невидимо с просто око, тоест то е само представяне на художника. Изображението е създадено въз основа на оптични данни от Wide Field Camera 3 на телескопа Хъбъл, както и наблюдения на радиотелескопа Very Large Array (Super Large Antenna Array).
Древни бели джуджета от Млечния път
Нашата галактика е много древна. Тя е почти толкова стара, колкото самата Вселена. Наблюдавайки централната лента на Млечния път, астрономите са открили куп от 70 бели джуджета - плътни и компактни звезди с масата на Слънцето (или дори повече), но не по-голяма от Земята.
Разбира се, има много повече звезди в бара, но учените се интересуваха от определена група, разположена в относителна отвореност за космически прах и разположена на около 25 000 светлинни години от Земята.
Сега тези звезди не са нищо повече от астрономически реликви, но според учените те могат да ни разкажат за това как се е появила нашата галактика. Смята се, че някои бели джуджета са на възраст над 12 милиарда години. Освен това учените смятат, че тези бели джуджета са били сред онези звезди, които някога са "засявали" нашата галактика. Историята на Млечния път започва с тях. Милиони звезди, които са завършили своя жизнен цикъл, са последвали примера им, разпръсквайки материята си в продължение на 100 000 светлинни години.
Невероятно ярка галактика
Космическият телескоп НАСА WISE откри най-ярката галактика, откривана някога. Яркостта му е еквивалентна на тази от над 300 трилиона слънца. Въпросните фотони на галактиката WISE J224607.57-052635.0 трябваше да изминат 12,5 милиарда години, за да ни оставят своето послание и да ни дадат представа как всъщност е изглеждала Вселената в зората на нейното раждане.
Тази галактика е толкова ярка, че е трудно дори да се погледне пълният й образ в очите на художника, което може да се види по-горе. Той обаче изобщо не дължи своята яркост на звездите. Галактиката е толкова ярка поради своята черна дупка. То е толкова масивно, че дори поставя под съмнение нашето разбиране за физиката до известна степен.
Учените са изненадани, че ранната Вселена е можела да бъде убежище за такива космически обекти. Обикновено черните дупки са ограничени в своята „лакомия“и изминалото време не би било достатъчно, за да погълне цялата галактика. Тази черна дупка обаче успя по някакъв начин да преодолее „границата на своята ненаситност“няколко пъти, докато достигне масата, която има сега. Тя се е „разяла“толкова много, че сега освобождава (реорганизира) гигантско количество енергия, която буквално удря гигантския пашкул с газ, разположен тук, който в крайна сметка започва да озарява с ослепителна аура.
Малка галактика с гигантска черна дупка
Ултракомпактната галактика джудже M60-UCD1 може да промени нашето разбиране за черните дупки и концепцията за галактиките джудже като цяло. Разстоянието му е само 300 светлинни години, което е само 0,2 процента от размера на Млечния път. Тази галактика обаче съдържа черна дупка с маса, еквивалентна на 21 милиона слънца. За сравнение, черната дупка в центъра на Млечния път е много по-голяма по размер, но има маса само 4 милиона Слънца.
Доскоро се смяташе, че размерът на галактиките и големината на черните дупки са взаимосвързани. Това откритие обаче оспори този модел и предполага, че размерите на тези два космически обекта може да са напълно несъизмерими. И учените имат обяснение за това.
Факт е, че M60-UCD1 не винаги е бил галактика джудже. Астрономи от университета в Юта (САЩ) смятат, че някога тази галактика е била дом на 10 милиарда звезди. Тя обаче се приближи твърде много до по-големия си галактически съсед, което всъщност я ограби. В резултат на това в галактиката остават само около 140 милиона звезди. Това прави M60-UCD1 в крайна сметка една от най-малките галактики с масивна черна дупка в центъра. Същото предположение на учените обаче поражда и други въпроси. Дали джуджетата галактики са „провалени“големи галактики или всички са станали жертва на по-големите си съседи в някакъв момент от историята си?
Galaxy EGS8p7
13,2 милиарда годишната галактика EGS8p7 е толкова древна, че не бива да я виждаме. След Големия взрив вселената беше известно време гореща клъстер от протони и електрони. След период на охлаждане частиците се комбинират, образувайки неутрален водород. Изводът е, че в този случай нашите телескопи не биха могли да открият ранната светлина на Вселената, тъй като тя ще трябва да премине през много различни изкривявания.
След като във Вселената се появиха галактики и други източници на енергия, те реонизираха газа, разпръснаха плътното му натрупване и отвориха пътя за светлината. Това събитие обаче се случи вече около милиард години по-късно, така че EGS8p7 е твърде далеч от нас, за да го видим. И все пак астрономите по някакъв начин отбелязват, че са успели да уловят лиман-алфа линията на галактиката, която е нейният вид баркод. Той се проявява, когато сравнително млада звезда започне да излъчва ултравиолетова светлина в околния газ, оставяйки след себе си термичен подпис. Този подпис е открит от спектрометъра MOSFIRE в обсерваторията Keck на Хаваите.
И все пак линията Lyman-alpha на галактиката EGS8p7 трябваше да остане скрита от ранния непрозрачен неутрален водород. Астрономите не са напълно сигурни как светлината от EGS8p7 успява да пробие такова препятствие. Съществува предположение, че лъчението на местните звезди е толкова мощно, че е реонизирало част от Вселената много по-рано от други галактики.
Бонус: Пръстенът на Андромеда
Най-близката ни съседка, галактиката Андромеда (M31), е заобиколена от гигантски пръстен (или ореол). Самата Андромеда е два пъти по-голяма от Млечния път и се простира над 200 000 светлинни години. Освен това неговият ореол заема пространство от около 2 милиона светлинни години. Той действа като фар за астрономите, търсещи тук квазари. Ултравиолетовата светлина, достигнала до научните инструменти на космическия телескоп Хъбъл, даде на учените идеята как може да се образува такъв гигантски пръстен от газ около Андромеда.
Частично направен от галактически газ, пръстенът е един вид огромен склад на материя за бъдещи и нововъзникващи звезди. Също така е богат на тежки елементи, образувани от свръхнови, разположени по границите на Андромеда и изхвърлени извън нейните граници. За съжаление самият пръстен е невидим за човешкото око, но на нощното небе той би бил 100 пъти по-голям от диаметъра на пълнолунието.
Николай Хижняк