Cap. I – Cosmosul ne iubește
C. Galaxiile
Ceea ce urmează este o listă de galaxii notabile.
Circa 51 de galaxii îs în Grupul Local, estimate,
De fapt sunt un trilion în Univers, observabile.
Aflarea Naturii lor nu-i ca a nebuloaselor aflate.
|
|
Prin anii '60, s-au făcut cataloage ale galaxiilor,
Cuprind 21.418 de galaxii și grupuri de galaxii,
Iar Catalogul morfologic, o presupusă listă a lor,
Și în timp cataloagele au cuprins și alte gnozii. |
Nu există o convenție de denumire universală
Deoarece galaxiile-s catalogate în mare parte,
Înainte de a se stabili dacă e o galaxie normală.
Marea parte fiind numită prin cerești coordonate
|
|
|
Galaxia Andromeda, Constelația - Andromeda. Andromeda, care este prescurtarea de la „Galaxia Andromeda”, își primește numele din zona cerului în care apare, constelația Andromeda. – e vizibilă cu ochiul liber. Andromeda este cea mai apropiată galaxie mare de Calea Lactee și este de așteptat să se ciocnească cu Calea Lactee peste aproximativ 4 miliarde de ani de acum încolo. |
|
|
|
|
|
Galaxia Retrogradă, Constelația - Centaurul. Pare să se rotească înapoi, deoarece vârfurile brațelor spiralate se îndreaptă în direcția de rotație. |
|
Galaxia Ochilor Negri - Constelația - Părul Berenicei. Are o bandă spectaculoasă întunecată de praf absorbant în fața nucleului strălucitor al galaxiei, dând naștere la porecle ale galaxiei „Ochi Negru” sau „Ochi rău” |
|
|
|
- E vizibilă cu ochiul liber. |
|
|
|
|
|
Galaxia Roată de Car - Constelația - Sculptorul. Aspectul său vizual este similar cu cel al unei roți de car. |
|
|
|
|
|
Galaxia Compasul - Constelația Compasul. Numită după constelația unde este situată. |
|
|
|
|
|
Galaxia Cometă - Constelația Sculptorul. Această galaxie este numită după
aspectul său neobișnuit, arătând ca o cometă. Efectul cometei este cauzat de îndepărtarea valurilor de către roiul său de galaxii, Abell 2667. |
|
Cosmos Redshift 7 - Constelația - Sextantul. Numele acestei galaxii se bazează pe o deplasare spre roșu z măsurată de aproape 7 (de fapt, z=6,604).
Galaxia Cosmos Redshift 7 este cea mai strălucitoare dintre galaxiile îndepărtate (z > 6) și conține unele dintre cele mai vechi stele (prima generație; Populația III) care au produs elementele chimice necesare pentru formarea ulterioară a planetelor și a vieții. |
|
|
|
Ochiul lui Sauron - Constelația -Câinii de Vânătoare. Datorită asemănării
sale cu Ochiul lui Sauron din filmul Lord of the Rings. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Marele Nor al lui Magellan - Constelația - Peștele de Aur/Platoul - Numită după Ferdinand Magellan – vizibilă cu ochiul liber. Aceasta este a patra ca mărime din Grupul Local și formează o pereche cu Micul Nor al lui Magellan, iar din cercetări recente, este posibil să nu facă parte deloc din sistemul satelit al Căii Lactee.[3] |
|
|
|
|
|
|
|
Galaxia Medusa - Constelația - Ursa Mare. Se spune că praful evacuat din galaxiile care fuzionează arată
ca șerpii pe care Medusa din mitologia greacă îi avea pe cap. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Obiectul lui Mayall - Constelația - Ursa Major. Poartă numele lui Nicholas Mayall de la Observatorul Lick, care a descoperit-o. Numite și VV 32 și Arp 148, acesta este un obiect cu aspect foarte particular și
este probabil să nu fie o singură galaxie, ci două galaxii supuse unei coliziuni |
|
|
|
Calea Lactee - Constelația - Săgetătorul (centru). Se vede cu ochiul liber. De pe Pământ galaxia pare o bandă de lumină. Galaxia care conține Soarele și Sistemul său Solar și, prin urmare, Pământul. Cele mai multe obiecte vizibile cu ochiul liber pe cer fac parte din acesta. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Galaxia Sculptorul - Constelația - Sculptor. Numită după amplasarea sa în Constelația Sculptorului. Numită și Dolarul de argint sau Moneda de argint datorită aspectului său ușor circular. – E vizibilă cu ochiul liber |
|
Galaxia Sombrero - Constelația - Fecioara.
Asemănătoare cu un sombrero. „Galaxiile pline cu stele, asemănătoare Căii Lactee, nu sunt aruncate la întâmplare prin Univers, ci pot fi găsite în grupuri sau roiuri. De exemplu, galaxia noastră face parte din grupul local împreună cu alte 30 de galaxii. Roiurile de galaxii sunt pur și simplu doar niște versiuni mai mari ale grupurilor.” |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Galaxia Mormolocului - Constelația - Dragon. Numele provine de la asemănarea galaxiei cu un mormoloc |
|
|
|
|
|
|
|
|
DESPRE COSMOS
În secolul al XIX-lea astronomia s-a concentrat pe catalogarea proprietăților obiectelor cereşti individuale: planete, stele, nebuloase şi galaxii. La sfârşitul secolului al XX-lea, însă, atenţia s-a schimbat către înțelegerea categoriilor de obiecte:: roiuri de stele, formații de galaxii şi structura Universului. Ştim acum care este vârsta şi care a fost istoria Universului, ştim, de asemenea, că expansiunea accelerează, dar nu ştim încă care este natura materiei întunecate. Şi noi descoperiri continuă a fi făcute. Mai întâi vom descrie câteva proprietăți ale galaxiilor care sunt părţile cele mai mari ale Universului. Mai târziu vom aborda ceea ce este cunoscut, ca modelul standard sau Big Bang, şi care sunt dovezile care susțin acest model.
Galaxiile
Galaxiile sunt formate din stele, gaz, praf şi materie întunecată, putând fi foarte extinse, având mai mult de 300 000 ani lumină în diametru. Galaxia din care face parte Soarele conține o sută de miliarde (100 000 000 000) de stele. În Univers sunt miliarde de astfel de galaxii. Galaxia noastră este o mare galaxie spirală, similară galaxiei Andromeda din imaginea alăturată. Soarelui îi ia 200 de milioane de ani să se rotească în jurul centrului, mişcându-se cu 250 kilometri pe secundă. Deoarece sistemul nostru solar face parte dintr-un disc al galaxiei, noi nu putem vedea întreaga galaxie; e ca şi cum am încerca să pictăm o pădure când ne aflăm în mijlocul ei. Galaxia noastră este numită Calea Lactee. Privind cu ochiul liber de pe Pământ, putem vedea o mulţime de stele individuale, precum şi o centură extinsă, formată dintr-un număr enorm de stele şi nori interstelari alcătuiți din gaz şi praf. Structura galaxiei noastre a fost descoperită Publicații NASE Cosmologie prin observaţii în vizibil şi cu radio telescoapele, precum şi prin observarea altor galaxii.(Dacă nu avem oglinzi, ne putem imagina cum arătăm privindu-i pe alţii). Folosim undele radio, deoarece acestea pot trece prin norii care sunt opaci în vizibil, aşa cum putem folosi un telefon mobil în interiorul unei clădiri. Clasificăm galaxiile în trei categorii. Cele neregulate sunt mai mici, dar mai numeroase, fiind în mod obişnuit bogate în praf şi fiind, în acelaşi timp, pepiniere pentru noi stele.. Multe dintre aceste galaxii sunt sateliţi ai altor galaxii. Calea Lactee are 30 de galaxii satelit, prima descoperită fiind Norii lui Magellan, care poate fi văzută din emisfera sudică. Galaxiile spirală, aşa cum este a noastră, au în general două braţe răsucite în spirală în jurul pârții centrale, numită bulb. Aceste galaxii tind să aibă în centru o gaură neagră cu o masă de milioane de ori mai mare ca a Soarelui. Noi stele se nasc în special în braţele galaxiilor, deoarece densitatea mai mare a materiei interstelare poate conduce, prin contracție, la naşterea stelelor.
Când o gaură neagră din nucleul galactic atrage nori de gaz sau stele, materia este încălzită înainte de căderea în gaura neagră, iar o parte a ei emerge sub formă de jeturi incandescente care se mișcă prin spaţiu, încălzind mediul intergalactic. Sunt cunoscute ca nuclee galactice active, un mare număr de galaxii spirală având astfel de nuclee. Fig. 1a: Galaxia Andromeda. Galaxie spirală foarte asemănătoare Căii Lactee. Soarele se află la marginea unui braţ al galaxiei noastre. (Foto: Bill Schoening, Vanessa Harvey / REU program / NOAO / AURA / NSF). Fig.1b: Marele Nor al lui Magellan. Satelit neregulat al galaxiei noastre, poate fi văzut cu ochiul liber din emisfera sudică. (Foto: ESA şi Eckhard Slawik). Publicații NASE Cosmologie Fig 2a: Imaginea optică a galaxiei NGC 1365 şi imaginea în raze X a materiei din apropierea găurii negre centrale. (Foto: X-ray image:
NASA/CXC/CfA/INAF/Risaliti Optical image: ESO/VLT). Fig. 2b: Arp 194 – un sistem de două galaxii interacționând într-un proces spectaculos. Nucleele galactice fuzionează şi o coadă albastră este ejectată. (credit: NASA, ESA şi Hubble Heritage Team (STScI)). Distanțele dintre stele sunt imense. Pământul se află la 150 000 000 km faţă de Soare, Pluto este la o distanţă de 40 de ori mai mare. Cea mai apropiată stea se află la o distanţă de 280 000 de ori mai mare, iar cea mai apropiată galaxie se află la o distanţă de zece miliarde Cele mai mari galaxii sunt cele eliptice (deşi există şi galaxii eliptice mici). Se crede că acestea, la fel ca şi galaxiile spirală gigant, se formează atunci când galaxiile mai mici se îmbină. Unele argumente pentru această ipoteză provin de la diversitatea vârstelor şi compozițiilor chimice a diferitelor grupuri de stele din galaxia îmbinată. Galaxiile formează roiuri de galaxii cu mii de componente. Galaxiile eliptice gigant se găsesc în mod obişnuit în centrele roiurilor şi, câteodată, au două centre, ca rezultat al recentei îmbinări a două galaxii. Roiurile şi super-roiurile de galaxii sunt distribuiți în Univers în structuri filamentare care înconjoară regiuni imense lipsite de galaxii. Este ca şi cum Universul la scară largă este o baie cu bule în care galaxiile sunt suprafețele bulelor. Publicații NASE Cosmologie Fig 3. Roiul de galaxii Abell 2218. Arcele care pot fi văzute sunt determinate de efectul de lentilă gravitațională. (Foto: NASA, ESA, Richard Ellis (Caltech) şi Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrénées, Franţa) Cosmologie Vom descrie câteva proprietăți ale Universului în care trăim. Universul consistă din materie, energie şi spaţiu şi evoluează în timp. Dimensiunile sale temporale şi spațiale sunt mult mari decât cea ce utilizăm în viaţa de zi cu zi. Cosmologia încearcă să răspundă la întrebări fundamentale despre Univers: De unde venim? Care este viitorul Universului? Care este locul nostru în acest Univers? Care este vârsta Universului? Este de remarcat faptul că ştiinţa evoluează. Cu cât ştim mai multe, cu atât ne dăm seama cât de puține lucruri ştim. O hartă este utilă chiar dacă este doar o reprezentare a unui loc, la fel cum datorită ştiinţei putem avea o reprezentare a naturii, putem să vedem anumite aspecte ale acesteia şi să anticipăm anumite evenimente, toate acestea bazându-se pe prezumții raționale care trebuie confirmate prin măsurători şi date observaționale. Dimensiunile Universului, distanțele dintre stele sunt enorme. Pământul este la 150 milioane km de Soare, Pluto este de 40 de ori mai departe. Cea mai apropiată stea este de 280.000 de ori mai departe şi cea mai apropiată galaxie este de 10 miliarde de ori şi mai departe. Structura filamentară a galaxiilor este de zece trilioane (unu urmat de 12 zerouri) mai mare decât distanţa de la Pământ la Soare. Vârsta Universului Universul nostru s-a născut acum 13,7 miliarde (13 700 000 000) de ani. Sistemul solar s-a format mult mai târziu, acum 4,6 miliarde (4 600 000 000) de ani. Viaţa pe Pământ a apărut Publicații NASE Cosmologie acum 3,8 miliarde (3 800 000 000) de ani, iar extincția dinozaurilor s-a petrecut acum 65 milioane de ani. Oamenii moderni au apărut în urmă cu aproximativ150.000 de ani. Avem motive raţionale să credem că Universul nostru a avut o origine în timp, deoarece observăm că el se extinde rapid. Aceasta înseamnă că toate roiurile de galaxii sunt în mişcare unele faţă de altele şi, cu cât distanţa este mai mare, cu atât mişcarea este mai rapidă. Dacă am măsura rata expansiunii, am putea estima când au avut aceeaşi poziţie în spaţiu. Făcând calculul, obținem vârsta de 13,7 miliarde de ani. Această vârstă nu contrazice evoluția stelară, deoarece nu vom observa stele sau galaxii cu vârstă mai mare de 13,5 miliarde de ani. Evenimentul de la care a început expansiunea Universului este cunoscut ca Big Bang. Fig. 4a: Reprezentare artistică a unei găuri negre din centrul unei galaxii. (Foto: NASA E/PO Sonoma State Univ.). Fig. 4b: Galaxia M87, un exemplu de jet într-o galaxie reală.(Foto: NASA şi Hubble Heritage Team). Măsurarea vitezei Putem măsura viteza unei stele sau a unei galaxii utilizând efectul Doppler. În viaţa de zi cu zi experimentăm efectul Doppler atunci când auzim schimbarea de ton a sirenelor ambulanței sau poliției, atunci când se apropie sau se îndepărtează. Un experiment simplu este să plasăm un ceas cu alarmă într-o sacoşă cu mânere lungi. Dacă cineva rotește sacoşa deasupra capului, putem sesiza schimbarea de ton atunci când ceasul se îndreaptă către noi sau se îndepărtează de noi. Viteza ceasului poate fi calculată ascultând schimbarea de ton, care este cu atât mai mare cu cât viteza este mai mare. Lumina emisă de obiectele cereşti suferă o schimbare a frecvenței sau a culorii care poate fi măsurată în funcţie de viteza cu care se apropie sau se îndepărtează. Lungimea de undă creşte (deplasare spre roşu) atunci când mişcarea este de îndepărtare de noi, respectiv scade (deplasare spre albastru) atunci când se apropie de noi. Când Universul a fost mai compact, undele sonore care l-au traversat au fost produse în regiuni cu densitate mai ridicată sau mai mică. Super roiurile galactici s-au format acolo unde densitatea materiei a fost mai ridicată. Pe măsură ce Universul se dilata, spaţiul dintre regiunile de densitate ridicată a crescut ca dimensiune şi volum. Structura filamentară a Universului este o consecinţă a expansiunii acestuia. Publicații NASE Cosmologie Unde sonore Sunetul poate traversa medii ca aerul, apa sau lemnul. Când producem un sunet, generăm o undă care comprimă materialul din jurul său. Aceste unde traversează mediul din interiorul urechii noastre şi comprimă timpanul care trimite sunetul la celulele nervoase sensibile la aceste excitații. Nu auzim exploziile solare sau furtunile de pe Jupiter, deoarece spaţiul dintre corpurile cereşti este practic vid şi undele sonore nu se pot propaga în absența unui mediu material. Este de remarcat faptul că nu există un centru al expansiunii Universului. Folosind o analogie bidimensională, ne putem imagina că suntem la Paris la sediul UNESCO şi că Pământul se dilată. Am putea observa că toate oraşele se deplasează unele faţă de altele şi nu avem nici un motiv să afirmăm că suntem în central expansiunii, deoarece toţi ceilalţi locuitori ar observa acelaşi lucru. Fig. 5: Deşi, din punctul nostru de vedere, viteza luminii care are valoarea de 300.000 kilometri pe secundă este extrem de mare, ea nu este totuşi infinită. Lumina de la stelele cele mai apropiate poate ajunge în sute de ani până la Pământ, iar lumina de la galaxii poate face această călătorie în milioane de ani Toate informaţiile care provin din cosmos ajung într-un timp îndelungat la noi, astfel încât noi vedem stelele cum erau în trecut, nu cum sunt în prezent. Există obiecte aflate la o distanţă atât de mare, încât lumina emisă de ele încă nu a ajuns la noi, astfel încât încă nu le putem vedea. Asta nu înseamnă că ele nu sunt acolo, ci că pur şi simplu ele s-au format după ce radiaţia din acea regiune a cerului a pornit către noi. Faptul că viteza luminii este finită are câteva implicații în astronomie. Distorsiunile spațiului afectează traiectoria luminii, astfel încât, dacă noi vedem o galaxie într-un loc anume, este posibil ca în realitate aceasta să nu se mai afle acolo, deoarece curbura spaţiului s-a schimbat. În plus, o stea nu se mai află acolo unde este observată deoarece se află în mişcare. Nu mai sunt cum le vedem acum. Vom vedea totdeauna obiectele cereşti aşa cum au fost şi, cu cât sunt mai îndepărtate, cu atât le vedem mai îndepărtate în timp. Deci, a analiza obiecte similare Publicații NASE Cosmologie aflate la distanţe diferite este echivalent cu a vedea acelaşi obiect în momente diferite ale evoluţiei sale. Cu alte cuvinte, putem vedea istoria stelelor dacă observăm tipuri similare aflate la distanţe diferite. Fig 6. Istoria Universului în expansiune (Foto:NASA/WMAP). Nu putem vedea marginea Universului, deoarece lumina nu a avut timp să ajungă până la Pământ. Universul nostru este infinit în dimensiune, dar noi vedem doar o secţiune a sa având raza de 13,7 miliarde de ani lumină, i.e. cât lumina a avut timp să ajungă la noi de la Big Bang. O sursă emite lumină în toate direcțiile, deci în diferitele regiuni ale Universului o putem vedea în diferite momente ale existenței sale. Vedem toate obiectele cereşti aşa cum au fost ele în momentul în care au emis lumina pe care noi o observăm acum, deoarece trebuie să treacă un timp finit până când aceasta să ajungă la noi. Aceasta nu înseamnă că noi avem o poziţie privilegiată în Univers, orice observator din oricare altă galaxie poate observa ceva echivalent cu ceea ce noi detectăm. La fel ca în toate științele, în astronomie şi astrofizică, cu cât ştim mai multe despre Universul nostru, cu atât mai multe întrebări se deschid. În continuare vom discuta despre materia întunecată şi energia întunecată pentru a avea o idee despre câte încă nu ştim despre Univers. Materia întunecată nu interacționează cu radiaţia electromagnetică, adică nu absoarbe şi nu emite energie. Materia obișnuită, aşa cum este cea din stele, poate produce lumină sau o poate absorbi, aşa cum se întâmplă cu norii de praf interstelar. Materia întunecată nu interacționează cu nici o radiaţie, are masă şi, prin urmare, exercită atracţie gravitațională S-a descoperit prin efectele sale asupra mișcării materiei vizibile. De exemplu, dacă o galaxie se deplasează în jurul unui spaţiu aparent gol, suntem siguri că ceva o atrage. La fel cum sistemul solar este menținut împreună datorită atracţiei gravitaţionale a Soarelui care menţine planetele pe orbitele lor, galaxia în discuţie are o anumită orbită deoarece ceva o atrage. Ştim acum că materia întunecată este prezentă în galaxiile individuale, în roiuri galactice şi pare a fi baza structurii filamentare a structurii Universului. Cu alte cuvinte, materia întunecată este cel mai comun tip de materie din Univers. Publicații NASE Cosmologie Ştim acum că expansiunea Universului este accelerată. Aceasta înseamnă că există o forţă care contracarează efectele gravitaţiei. Energia întunecată este numele pe care astronomii l-au dat acestui fenomen descoperit recent. În absenţa energiei întunecate expansiunea Universului ar încetini. Conform cunoştinţelor noastre actuale, conţinutul de materie-energie al Universului este 74 procente energie întunecată, 22 procente materie întunecată şi doar 4 procente corespund materiei normale (corespunzând tuturor galaxiilor, stelelor, planetelor etc.). În esenţă, natura şi proprietăţile a 96 procente din Univers rămân a fi descoperite. Viitorul Universului nostru depinde de raportul care există între materia vizibilă, pe de o parte, şi materia şi energia întunecată, pe de altă parte. Înainte de descoperirea materiei şi energiei întunecate se credea că expansiunea se va opri şi gravitaţia va inversa expansiunea cu contracţia, ceea ce conducea la un Big Crunch, în care totul se va întoarce într-un singur punct. Dar, odată ce existenţa materiei întunecate a fost stabilită, teoria a fost modificată. Acum, expansiunea va ajunge la o valoare constantă într-un timp infinit. Cunoscând existența energiei întunecate, ne așteptăm ca în viitor expansiunea să accelereze, iar Universul să crească în volum. Sfârşitul Universului este foarte rece, foarte întunecat şi infinit în timp.
Dacă ar fi să faci o analogie, grupurile sunt orășele, roiurile sunt orașe, iar super-roiurile de galaxii ar fi județele în care aceste orașe se află.
Dar povestea nu se oprește aici. Toate super-roiurile de galaxii din univers formează ceea ce noi numim o „pânză cosmica”.
Un artist a creat această imagine pentru a ilustra o secțiune din pânza cosmică. Asemănător pânzei unui păianjen, poți observa patern-uri delicate, asemănătoare dantelei, care traversează întregul cosmos, și unde, fiecare punct reprezintă o galaxie, la fel ca și Calea Lactee.
|
|
RESURSE ELECTRONICE DIN ROMANIA
REVISTE ŞI ALTE RESURSE ELECTRONICE DIN STRĂINĂTATE
BIBLIOTECI DIGITALE
DIZERTAŢII ŞI TEZE FINALE
E-BOOKS
ENCICLOPEDII
ALTE BAZE DE DATE MULTIDISCIPLINARE
|
|