Что такое внегалактическая астрономия?

Рассвет внегалактической астрономии произошел в 1917 году, когда американский астроном Хибер Кертис наблюдал звездную звезду внутри M31, формальное название того, что тогда называлось Большой туманностью Андромеды. В то время считалось, что спиральные туманности, такие как Андромеда, находятся внутри нашей собственной галактики, размер которой всего в несколько раз превышает размер нашей солнечной системы, а расстояние составляет менее 50 000 световых лет. Они думали, что Галактика Млечный Путь представляет всю вселенную.

После наблюдения за новой звездой в M31, Кертис обыскал фотографическую запись, заметив 11 дополнительных новых в регионе. Если M31 была просто звездной туманностью, то почему в ней было так много новых звезд и почему они были характерно слабее, чем другие? Исходя из наблюдения, что эти новые звезды были примерно на 10 величин слабее, чем новые, известные в нашей собственной галактике, Кертис заявил, что Великая туманность Андромеды на самом деле была «островной вселенной», отличной от Млечного пути и расположенной на расстоянии 500 000 световых лет от нас. , Поначалу астрономы не приняли его гипотезу, и началась научная дискуссия.

В 1920 году Харлоу Шепли, другой американский астроном, бросил вызов Кертису в ходе Великой дискуссии по важным астрономическим вопросам того времени, в том числе о том, действительно ли спиральные туманности, подобные Андромеде, находились за пределами нашей галактики. Многие коллеги-астрономы следили за дебатами, но окончательные результаты были неубедительными. Лишь в 1925 году, когда Эдвин Хаббл (в честь которого назван космический телескоп Хаббла) опубликовал наблюдения с помощью 100-дюймового телескопа Хукера, тогда самого большого в мире, он обнаружил переменные звезды Цефеиды в туманностях Андромеды и использовал их чтобы измерить его расстояние, оказалось, что это огромные 2,5 миллиона световых лет. Началась эра внегалактической астрономии, и туманность Андромеда была переименована в Галактику Андромеды.

В течение последних 80 лет внегалактическая астрономия была активной областью исследований. Измеряя относительную скорость галактик, используя их оптическую сигнатуру, было обнаружено, что все галактики удаляются друг от друга, и вся вселенная расширяется. В 1998 году наблюдения сверхновой типа Ia даже предположили, что расширение ускоряется. Теперь космологи считают, что вполне вероятно, что вселенная закончится «тепловой смертью», когда ускоренное расширение заставляет все вещество рассеиваться и замерзать.

Важным эпизодом во внегалактической астрономии является обнаружение и исследование квазаров, квази-звездных радиоисточников. Эти яркие точечные источники, как известно, были очень яркими и очень отдаленными, среди самых отдаленных известных объектов, с некоторыми из них на расстоянии до 13 миллиардов световых лет. Хотя квазары были впервые обнаружены в 1950-х годах, лишь в 1970-х годах начал возникать научный консенсус о природе квазаров: это были активные галактические ядра, состоящие из сверхмассивных черных дыр, всасывающих несколько солнечных масс материала на столетие и выпуская огромное количество радиации в процессе. Формальные модели были построены, чтобы описать это, и одна из величайших загадок во внегалактической астрономии была раскрыта.

Сегодня миллионы галактик были сфотографированы и классифицированы учеными, иногда даже с помощью общественности (как в GalaxyZoo). Галактики либо спиральные, либо эллиптические. Подсчитано, что в наблюдаемой вселенной существует около ста миллиардов галактик. Интересно, что это примерно столько же, сколько число нейронов в человеческом мозге.