Астрономдар басқа галактикалардың бар екенін 20 ғасырдың басында білген. Ашылған галактикалардың алғашқысы ғалымдарға бұрыннан белгілі болғанына қарамастан, алғашында оларды біздің галактикаға – Құс жолыға жатқызып, тұмандықтар деп атаған. Ғалымдар бұл тұмандықтар бөлек жұлдыз жүйелерін көрсетуі мүмкін деген болжам жасады. Алайда, мұндай гипотезалар ғылыми әлем тарапынан тексеруге төтеп бере алмады. Бұл бақылау техникасының жетілмегендігінен болды.
Галактиканы зерттеу
1922 жылы эстон астрономы Эрнст Эпик күн жүйесін Андромеда тұмандығынан бөлетін шамамен қашықтықты есептей алды. Астрономның алған деректері қазір ғалымдарда бар сандардың 0,6-сын құрайды және бұл Э. Хабблдың есептеуінен де дәлірек есеп. 1924 жылы Эдвин Хабблдың өзі сол кездегі ең үлкен телескопты пайдаланды. Оның диаметрі 254 см болды. Хаббл Андромедаға дейінгі қашықтықты да есептеді. Қазір ғалымдарда дәлірек деректер бар, олар Хаббл жасаған деректерден үш есе аз, бірақ бәрібір бұл қашықтық соншалықты үлкен, бұл тұмандық біздің галактиканың бөлігі болуы мүмкін емес. Осылайша Андромеда тұмандығы алғашқы жеке галактика болды.
Галактикалар шоғыры
Жұлдыздар сияқты, галактикалар әртүрлі көлемдегі топтар құрайды. Сонымен қатар, бұл қасиет оларда жұлдыздарға қарағанда әлдеқайда көп көрінеді. Жұлдыздардың көпшілігі біздің галактиканың жалпы өрісінің бөлігі бола отырып, шоғырдың бөлігі емес. Құс жолы (жергілікті галактика) кіретін галактикалар тобында 40 галактика бар. Бұл топтама бүкіл әлемде өте кең таралған.
Байқауға болатын галактикалар тобы
Галактикалар шоғырының белгілі бөлігі «Метагалактика» деп аталады - оны астрономиялық әдістер арқылы байқауға болады. Метагалактиканың құрамына бір миллиардқа жуық галактика кіреді, оларды бақылау телескоптардың көмегімен жүзеге асырылады. Құс жолы – Метагалактиканың бір бөлігі болып табылатын жұлдыз жүйелерінің бірі. Біздің галактика және шамамен 1,5 ондаған басқа галактикалар галактикалардың жергілікті тобы деп аталатын галактикалық топтың бөлігі болып табылады.
Метагалактиканы зерттеу мүмкіндіктері негізінен 20 ғасырдың аяғында пайда болды. Астрономдар галактикааралық кеңістікте ғарыштық және электромагниттік сәулелену, жеке жұлдыздар, сонымен қатар галактика аралық газ бар екенін анықтады. Ғылыми жетістіктердің арқасында әртүрлі типтегі галактикаларды – квазарларды, радиогалактикаларды зерттеу мүмкін болды.
Метагалактиканың қасиеттері
Кейде астрономдар Метагалактиканы «Үлкен Әлем» деп атағанды ұнатады. Технологиялар мен телескоптардың жетілдірілуімен оның көбірек бөлігі бақылауға қол жетімді бола бастады. Астрономдар ойлайдыҚұс жолы мен одан кейінгі 10-15 галактиканың бір галактика шоғырының мүшелері екендігі. Метагалактикада галактикалардың шоғырлары өте жиі кездеседі, олардың саны 10-нан бірнеше ондаған мүшелерге дейін жетеді. Мұндай топтарды астрономдар үлкен қашықтықта нашар ажыратады. Себебі, ергежейлі галактикалар көрінбейді және мұндай топтарда әдетте бірнеше алып галактика ғана болады.
Эйнштейннің салыстырмалылық теориясына сәйкес, үлкен массалар айналасындағы кеңістікті иілуге болады. Сондықтан бұл кеңістіктегі Евклид геометриясының ережелері ақталмайды. Тек Метагалактиканың кең ауқымында ғана екі ғылыми көзқарастың – Ньютон механикасы мен Эйнштейннің механикасының арасындағы айырмашылықты көруге болады. Қызыл жылжу заңы Метагалактикада да жұмыс істейді. Бұл бізді қоршаған барлық галактикалардың әртүрлі бағытта шегініп бара жатқанын білдіреді. Оның үстіне олар алыстаған сайын жылдамдығы артады.
Пішіні бойынша галактика түрлері
Галактикалық кластерлер ашық немесе сфералық болуы мүмкін. Олар ондаған, тіпті мыңдаған түрлі галактикаларды қамтуы мүмкін. Бізге ең жақын галактика Бикеш шоқжұлдызында орналасқан және 10 миллион парсек қашықтықта орналасқан. Регулярлы деп аталатын галактикалар шоғырлары сфералық пішінге ие. Оларды құрайтын галактикалар бір нүктеге – галактикалық шоғырдың орталығына шоғырлануға бейім. Тұрақты кластерлер қазірдің өзінде жоғары тығыздыққа иегалактикалар, бірақ олардың орталығында концентрация максимумға жетеді. Дегенмен, тұрақты кластерлердің де айырмашылықтары бар, олар негізінен олардың тығыздығында және оларды құрайтын галактикалардың әртүрлі санында көрінеді.
Тығыздығы ең жоғары галактикалар
Мысалы, Вероника комасы галактикалар тобы көптеген құрамдас бөліктерімен ерекшеленеді, ал Пегасты құрайтын галактикалар тығыз. Ол әсіресе Pegasus орталық аймағында жоғары. Мұнда тығыздық 1 текше мегапарсекке 2 мың галактикаға жетеді. Көрші галактикалар іс жүзінде бір-біріне жанасады және олардың тығыздығы Метагалактикадағы тығыздықтан 40 мың есе дерлік жоғары. Сондай-ақ жоғары тығыздық Солтүстік Коронадағы галактикалар топтарына тән.
Галактикалар қайдан пайда болды?
Әзірше ғалымдар бұл сұраққа нақты жауап бере алмайды. Дегенмен, Үлкен жарылыс теориясына сәйкес, жас ғалам сутегі мен гелийге толы болды. Осы қалың бұлттан қараңғы материяның (және кейін тартылыс күштерінің) әсерінен алғашқы жұлдыздар мен жұлдыз шоғырлары қалыптаса бастады.
Әлемде алғашқы жұлдыздар қашан пайда болды?
Кейбір астрономдардың айтуынша, жұлдыздар өте ерте пайда болған - Үлкен жарылыстан кейін 30 миллион жыл бұрын. Басқалары бұл көрсеткіштің 100 миллион жыл екеніне сенімді. Заманауи технологияларды қолданатын зерттеулер шамдар бір уақытта бірнеше бөліктерден құралғанын көрсетеді - көбінесе бұл сан тіпті жүздегенге жетті. Бұған Ғаламды толтырған газға әсер ететін гравитациялық күштер ықпал етті. Газ бұлттары дискілерге айналды, ал оларда бірте-бірте тығыздық пайда болды, содан кейін жұлдыздарға айналды. Ерте Әлемде алғашқы жұлдыздар шынымен де алып болды, өйткені оларда «құрылыс материалы» көп болды.
Астрономдар ашқан ең үлкен галактикалар шоғыры SPT-CL J0546-5345 деп аталады. Оның массасы шамамен 800 триллион күннің массасына тең. Ғалымдар астрономиялық Суняев-Зельдович эффектісі арқылы алып галактиканы анықтай алды - бұл Ғаламдағы алып объектілермен әрекеттескенде микротолқынды сәулеленудің температурасы төмендейтінінде жатыр. Бұл кластер бізден 7 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан. Басқаша айтқанда, астрономдар оны 7 миллиард жыл бұрынғыдай бақылайды - бұл Үлкен жарылыстан кейінгі 6,7 миллиард жыл.
Әлемнің қиыр кеңістігінде жеке ғарыш жүйесін құрайтын тағы бір галактикалар шоғыры ашылды - ACT-CL J0102-4915. Астрономдар галактикалардың бұл үлкен тобына испан тілінен аударғанда «май» дегенді білдіретін Эль Гордо деген лақап ат қойды. Оның Жерге дейінгі қашықтығы 9,7 миллиард жарық жылы. Бұл галактикалар тобының массасы Күннің массасынан 3 миллион миллиардқа асады.
Верониканың шашы
Кома кластері - Метагалактикадағы ең қызықты галактикалық топтардың бірі. Оның құрамында бірнеше мыңға жуық галактика бар. Олар Құс жолынан бірнеше жүз миллион жарық жылы қашықтықта орналасқан. Көпшілікгалактикалар эллипстік. Вероника шашы жарқын жұлдыздармен ерекшеленбейді - тіпті Тиара деп аталатын альфа кішкентай. Бұл шоқжұлдызда латын тілінен аударғанда «шаш» дегенді білдіретін «Кома» әлсіз жарқыраған жұлдыздар шоғырын байқауға болады. Ежелгі грек ғалымы Эратосфен бұл шоғырды «Ариадна шашы» деп атаған. Птолемей оны Арыстан жұлдыздарының шоғырына жатқызды.
Жұлдыздағы ең әдемі галактикалардың бірі - NGC 4565 немесе Ине. Біздің планетамыздың бетінен ол шетінен көрінеді. Ол Күннен 30 миллион жарық жылы қашықтықта орналасқан. Ал галактиканың диаметрі 100 мың жарық жылынан асады. Сондай-ақ Вероника шашында өзара әрекеттесетін екі галактика бар - NGC 4676 немесе бұл топты «тышқандар» деп те атайды. Олар Жерден 300 миллион жарық жылы қашықтықта жойылады. Зерттеулер бір кездері бұл галактикалардың бір-бірінен өткенін көрсетті. Ғалымдар «тышқандар» бір галактикаға айналғанша бірнеше рет соқтығысады деп болжайды.
