Kosmos to złożony system, którego elementy są ze sobą ściśle powiązane: planety jednoczą się wokół jednej gwiazdy, gwiazdy tworzą galaktyki i tworzą jeszcze większe asocjacje, takie jak Lokalna Grupa galaktyk. Wielość jest bardzo powszechnym zjawiskiem we Wszechświecie związanym z wysoką grawitacją. Dzięki temu powstaje środek masy, wokół którego krążą zarówno stosunkowo małe obiekty, jak gwiazdy, jak i galaktyki oraz ich związki.
Skład grupy
Uważa się, że podstawą Grupy Lokalnej są trzy duże obiekty: Droga Mleczna, Mgławica Andromedy i Galaktyka Trójkąta. Ich satelity, a także szereg galaktyk karłowatych, których przynależności do jednego z trzech systemów nie można jeszcze ustalić, są z nimi powiązane przez przyciąganie grawitacyjne. W sumie Lokalna Grupa galaktyk obejmuje co najmniej pięćdziesiąt dużych obiektów niebieskich, a wraz z poprawą jakości technologii obserwacji astronomicznych liczba ta rośnie.
Supergromada w Pannie
Jak już wspomniano, wielość wskala wszechświata – zjawisko powszechne. Lokalna grupa galaktyk nie jest największą z tych asocjacji, choć jej wielkość jest imponująca: pod względem średnicy zajmuje odległość około jednego megaparseka (3,8 × 1019 km). Wraz z innymi podobnymi stowarzyszeniami, Grupa Lokalna wchodzi w skład supergromady w Pannie. Trudno sobie wyobrazić jego wymiary, ale masa jest stosunkowo dokładnie zmierzona: 2 × 1045 kg. W sumie stowarzyszenie to obejmuje około stu systemów galaktycznych.
Należy zauważyć, że wielość na tym się nie kończy. Supergromada w Pannie, podobnie jak kilka innych, tworzy tak zwaną Laniakea. Badanie takich gigantycznych systemów pozwoliło astrofizykom stworzyć teorię wielkoskalowej struktury wszechświata.
Rodzaje galaktyk tworzących Grupę Lokalną
Naukowcy odkryli, że wiek wszystkich członków Grupy Lokalnej wynosi około 13 miliardów lat. Ponadto tworząca je materia ma ten sam skład, co pozwala mówić o wspólnym pochodzeniu galaktyk Grupy Lokalnej. Nie są ułożone w przypadkowej kolejności: większość z nich jest zbudowana wokół wyimaginowanej linii, która biegnie między Drogą Mleczną a Mgławicą Andromedy.
Największym pod względem wielkości członkiem Lokalnej Grupy Galaktyk jest Mgławica Andromeda: jej średnica wynosi 260 tysięcy lat świetlnych (2,5 × 1018 km). Pod względem masy Droga Mleczna wyraźnie się wyróżnia – około 6 × 1042 kg. Oprócz tak dużych obiektów istnieją również obiekty karłowate, takie jak galaktyka SagDEG, znajdująca się w gwiazdozbiorze Strzelca.
WiększośćGalaktyki Grupy Lokalnej są klasyfikowane jako nieregularne, ale są też galaktyki spiralne, takie jak Mgławica Andromeda, oraz eliptyczne, jak wspomniana już SagDEG.
Podgrupa Drogi Mlecznej
Dokładność obserwacji astronomicznych Grupy Lokalnej zależy od tego, w jakiej galaktyce się znajdujemy. Dlatego Droga Mleczna jest z jednej strony najbardziej badanym obiektem, a z drugiej budzi najwięcej pytań. Do tej pory ustalono, że satelity naszej galaktyki to co najmniej 14 obiektów, wśród których są galaktyki Wielka Niedźwiedzica, Strzelec, Rzeźbiarz i Lew.
Uwaga szczególna to galaktyka SagDEG w Strzelcu. Jest najbardziej oddalony od centrum grawitacyjnego Grupy Lokalnej. Według obliczeń Ziemia jest oddzielona od tej galaktyki o 3,2 × 1019 km.
Droga Mleczna i Obłoki Magellana
Wśród dyskusji jest kwestia połączenia Drogi Mlecznej z Obłokami Magellana - dwiema galaktykami tak blisko nas, że można je obserwować gołym okiem z półkuli południowej. Przez długi czas wierzono, że są satelitami naszej galaktyki. W 2006 roku przy użyciu najnowszej technologii odkryto, że poruszają się one znacznie szybciej niż inne satelity Drogi Mlecznej. Na tej podstawie zasugerowano, że nie mają grawitacyjnego związku z naszą galaktyką.
Ale los Obłoków Magellana jest niepodważalny. Ich ruch jest skierowany naDroga Mleczna, więc ich absorpcja przez większą galaktykę jest nieunikniona. Naukowcy szacują, że stanie się to po 4 miliardach lat.
Mgławica Andromeda i jej satelity
Po 5 miliardach lat podobny los zagraża naszej galaktyce, tylko Andromeda, największa galaktyka w Grupie Lokalnej, stanowi dla niej zagrożenie. Odległość do galaktyki Andromedy wynosi 2,5 × 106 lat świetlnych. Posiada 18 satelitów, z których M23 i M110 (numery katalogowe pochodzące od XVIII-wiecznego francuskiego astronoma Charlesa Messiera) są najbardziej znane ze względu na ich jasność.
Chociaż Mgławica Andromeda jest najbliższą Drogi Mlecznej galaktyką, jest trudna do zaobserwowania ze względu na swoją strukturę. Jest to jedna z galaktyk spiralnych: ma wyraźny środek, z którego wyłaniają się dwa duże ramiona spiralne. Jednak Mgławica Andromeda jest skierowana na krawędź Ziemi.
Galaktyka trójkąta
Znacząca odległość od Ziemi znacząco komplikuje badania zarówno samej galaktyki, jak i jej satelitów. Liczba satelitów galaktyki Trójkąta jest dyskusyjna. Na przykład karzeł Andromeda II leży dokładnie pośrodku między Trójkątem a Mgławicą. Stan nowoczesnych urządzeń obserwacyjnych nie pozwala nam określić, do jakiego pola grawitacyjnego dwóch największych członków Lokalnej Grupy galaktyk należy ten obiekt kosmiczny. Większość nadal zakłada, że Andromeda II jest powiązana z Trójkątem. Ale są też przedstawiciele przeciwnego punktu widzenia, którzy proponują nawet zmianę nazwy na:Andromeda XXII.
Galaktyka Trójkąta posiada również jeden z egzotycznych obiektów we wszechświecie – czarną dziurę M33 X-7, której masa jest 16 razy większa od masy Słońca, co czyni ją jedną z największych czarnych dziur znanych współczesnej nauce. z wyłączeniem supermasywnych.
Problem gromad kulistych
Liczba członków Grupy Lokalnej stale się zmienia, nie tylko z powodu odkrycia innych galaktyk krążących wokół tego samego środka masy. Poprawa jakości technologii astronomicznej umożliwiła ustalenie, że obiekty wcześniej uważane za galaktyki w rzeczywistości nimi nie są.
W większym stopniu dotyczy to gromad kulistych. Zawierają dużą liczbę gwiazd związanych z jednym centrum grawitacyjnym, a ich kształt przypomina galaktyki sferyczne. Zależności ilościowe pomagają je rozróżnić: gęstość gwiazd w gromadach kulistych jest znacznie większa, a średnica odpowiednio większa. Dla porównania: w sąsiedztwie Słońca na 10 parseków sześciennych przypada jedna gwiazda, podczas gdy w gromadach kulistych liczba ta może być 700, a nawet 7000 razy większa.
Galaktyki karłowate od dawna uważane są za Palomar 12 w konstelacji Koziorożca i Palomar 4 w Wielkiej Niedźwiedzicy. Ostatnie badania wykazały, że w rzeczywistości są to dość duże gromady kuliste.
Historia i trudności badania Lokalnej Grupy galaktyk
Do drugiej ćwierci XX wieku wierzono, że Droga Mleczna i Wszechświat to pojęcia identyczne. Cała materia jest podobno w naszymgalaktyki. Jednak w 1924 roku Edwin Hubble za pomocą swojego teleskopu zarejestrował kilka cefeid - gwiazd zmiennych o wyraźnym okresie jasności - odległość, do której wyraźnie przekraczała rozmiar Drogi Mlecznej. To dowodziło istnienia obiektów pozagalaktycznych. Naukowcy pomyśleli o tym, że Wszechświat jest bardziej skomplikowany, niż się wydawało.
Odkrycie Hubble'a dowiodło również, że Wszechświat cały czas się rozszerza, a obiekty oddalają się od siebie. Udoskonalenia technologii przyniosły nowe odkrycia. Odkryto więc, że Droga Mleczna posiada własne satelity, obliczono odległości między nimi i określono perspektywy istnienia. Takie odkrycia wystarczyły, aby po raz pierwszy sformułować ideę istnienia Grupy Lokalnej jako imponującego skojarzenia blisko spokrewnionych galaktyk, a nawet zasugerować, że mogą istnieć skojarzenia wyższej rangi, gdyż satelity odnaleziono również w najbliższa Drogi Mlecznej galaktyka - Mgławica Andromedy. Sam termin „Grupa lokalna” został po raz pierwszy użyty przez tego samego Hubble'a. Wspomina o tym w swojej pracy dotyczącej pomiaru odległości do innych galaktyk.
Można argumentować, że badania nad Kosmosem dopiero się rozpoczęły. Dotyczy to również Grupy Lokalnej. Galaktyka SagDEG została odkryta stosunkowo niedawno, ale powodem tego jest nie tylko jej niska jasność, której od dawna nie rejestrowały teleskopy, ale także obecność we Wszechświecie substancji nie posiadającej promieniowania widzialnego - tak zwana „ciemna materia”.
Dodatkowo, obserwacje komplikują rozproszony gaz międzygwiazdowy (zwykle wodór) i kosmiczny pył. Jednak technologia obserwacyjna nie stoi w miejscu, co pozwala nam liczyć w przyszłości na nowe, niesamowite odkrycia, a także na dopracowanie istniejących informacji.
