天の川に最も近い銀河. 天の川銀河
天文学は、好奇心旺盛な人々に宇宙のすべての多様性を明らかにする驚くほど魅力的な科学です。 子供の頃、夜空に散る星々を見たことがない人はほとんどいないでしょう。 この写真は、星が非常に近く、信じられないほど明るく見える夏に特に美しく見えます。 近年、世界中の天文学者は、私たちの天の川に最も近い銀河であるアンドロメダに特に関心を持っています。 その中で科学者を惹きつけているものと、それが肉眼で見えるかどうかを調べることにしました。
アンドロメダ：簡単な説明
アンドロメダ星雲、または単にアンドロメダは、銀河で最大の銀河の 1 つです。 太陽系のある天の川銀河の約3倍から4倍の大きさです。 その中には、予備的な見積もりによると、約1兆の星があります。
アンドロメダ座は渦巻銀河で、特別な光学装置がなくても夜空に見ることができます。 しかし、この星団からの光は、250 万年以上にわたって地球に届くことを覚えておいてください。 天文学者によると、現在アンドロメダ星雲は 200 万年前と同じように見えます。 それは奇跡ではありませんか？
アンドロメダ星雲 観測史から
アンドロメダは、ペルシャの天文学者によって最初に見られました。 彼は 1946 年にそれをカタログ化し、ぼんやりとした輝きと表現しました。 7 世紀後、この銀河はドイツの天文学者によって望遠鏡で長い間観測され、記述されました。
19 世紀半ば、天文学者はアンドロメダ座のスペクトルが以前に知られている銀河とは大きく異なることを突き止め、多くの星で構成されていることを示唆しました。 この理論は完全に正当化されます。
19世紀末にのみ撮影されたアンドロメダ銀河は渦巻き構造をしています。 当時は天の川の大部分に過ぎないと考えられていましたが。
銀河の構造
現代の望遠鏡の助けを借りて、天文学者はアンドロメダ星雲の構造を分析することに成功しました。 ハッブル望遠鏡は、ブラック ホールの周りを回転する約 400 の若い星を見ることを可能にしました。 この星団の年齢は約 2 億歳です。 銀河のこの構造は、科学者にとって非常に驚くべきものでした。なぜなら、彼らはこれまで、ブラック ホールの周りに星が形成されるとは想像さえしていなかったからです。 これまでに知られているすべての法則によれば、ガスを凝縮して星を形成するプロセスは、ブラック ホールの条件下ではまったく不可能です。
アンドロメダ星雲にはいくつかの衛星矮小銀河があり、それらはその周辺に位置しており、吸収の結果として存在する可能性があります。 天文学者が天の川銀河とアンドロメダ銀河の衝突を予測していることを考えると、これは二重に興味深いことです。 確かに、この驚異的な出来事はすぐに起こります。
アンドロメダ銀河と天の川：互いに向かって移動
科学者たちは、両方の星系の動きを観察することによって、長い間特定の予測を行ってきました。 実際、アンドロメダは常に太陽に向かって動いている銀河です。 20 世紀の初めに、アメリカの天文学者がこの運動の速度を計算することができました。 この秒速 300 キロメートルという数値は、今でも世界中のすべての天文学者が観測と計算に使用しています。
ただし、それらの計算は大きく異なります。 銀河が衝突するのは 70 億年後だと主張する科学者もいれば、アンドロメダの速度が絶えず増加していると確信している科学者もいます。 科学者は、数十年後にこの予測された数字が再び大幅に減少するというシナリオを除外していません。 しかし、現時点では、衝突は 40 億年以内に起こるとは考えられないことが一般的に受け入れられています。 私たちアンドロメダ (銀河) を脅かすものは何ですか?
衝突：どうなる？
アンドロメダによる天の川の吸収は避けられないため、天文学者は、このプロセスに関する少なくともいくつかの情報を得るために、状況をシミュレートしようとしています。 コンピューターのデータによると、吸収の結果、太陽系は銀河のはずれになり、16万光年の距離を飛ぶことになります。 私たちの太陽系が銀河の中心に向かっている現在の位置と比較すると、銀河系から 2 万 6000 光年離れています。
新しい未来の銀河はすでにミルキーハニーと名付けられており、天文学者は、合併により、少なくとも15億年は若返ると言っています。 この過程で、新しい星が形成され、銀河がより明るく美しくなります。 彼女も形を変えていきます。 現在、アンドロメダ星雲は天の川に対してある程度の角度にありますが、合体の過程で、結果として得られるシステムは楕円の形を取り、いわばよりボリュームのあるものになります。
人類の運命: 私たちは衝突を生き残ることができるでしょうか?
そして、人々はどうなりますか？ 銀河の会合は私たちの地球にどのように影響しますか? 驚くべきことに、科学者たちは絶対に何もないと言っています！ すべての変化は、新しい星や星座の出現で表現されます。 空の地図は完全に変わります。なぜなら、私たちは銀河のまったく新しい未踏の隅にいることに気付くからです。
もちろん、一部の天文学者は、ごくわずかな割合の否定的な展開を残しています。 このシナリオでは、地球が太陽またはアンドロメダ銀河の別の恒星体と衝突する可能性があります。
アンドロメダ星雲に惑星はある？
科学者たちは定期的に銀河の惑星を探しています。 彼らは、天の川の広がりの中で、私たちの地球に近い特徴を持つ惑星を見つけようとする試みを残しません。 現在、300 を超える天体が発見され、記載されていますが、それらはすべて私たちの星系にあります。 近年、天文学者はアンドロメダをますます詳しく調べ始めています。 そこに惑星はありますか？
13 年前、天文学者のグループが最新の方法を使用して、アンドロメダ星雲の星の 1 つに惑星があるという仮説を立てました。 その推定質量は、太陽系で最大の惑星である木星の 6% です。 その質量は地球の質量の 300 倍です。
現時点では、この仮定はテストされていますが、センセーションを巻き起こす可能性は十分にあります。 結局のところ、これまで天文学者は他の銀河に惑星を発見していません。
空の銀河を探す準備をしています
すでに述べたように、肉眼でも夜空に隣接する銀河を見ることができます。 もちろん、これには天文学の分野での知識が必要です (少なくとも星座がどのように見えるかを知っており、それらを見つけることができます)。
さらに、街の夜空で特定の星団を見ることはほとんど不可能です。光害により、観察者は少なくとも何かを見ることができなくなります。 したがって、それでもアンドロメダ星雲を自分の目で見たい場合は、夏の終わりに村に行くか、少なくともランタンがあまりない都市公園に行きます。 観測に最適な時期は 10 月ですが、8 月から 9 月にかけては地平線上にくっきりと見えます。
アンドロメダ星雲: 検索スキーム
多くの若いアマチュア天文学者は、アンドロメダが実際にどのように見えるかを知りたいと夢見ています。 空の銀河は小さな明るい点に似ていますが、近くにある明るい星のおかげで見つけることができます。
最も簡単な方法は、秋の空でカシオペアを見つけることです。文字 W のように見えますが、文字で指定するのが通例よりも伸びているだけです。 通常、星座は北半球ではっきりと見え、空の東部にあります。 その下にはアンドロメダ銀河があります。 それを見るには、さらにいくつかのランドマークを見つける必要があります。
それらはカシオペア座の下にある 3 つの明るい星で、一列に細長く、赤みがかったオレンジ色をしています。 真ん中のミラークは、初心者の天文学者にとって最も正確なガイドです。 そこから上に直線を引くと、雲に似た小さな光点が見えます。 アンドロメダ銀河になるのはこの光です。 しかも、あなたが観測できる輝きは、地球上に人が一人もいないときにも地球に送られていました。 驚くべき事実ですよね？
私たちの近くにある大きな星系には、アンドロメダ星雲 (M31) があります。これは、私たちの故郷である天の川銀河の 2.6 倍の大きさの渦巻銀河で、直径は 26 万光年です。 アンドロメダ星雲は地球から 250 万光年 (772 キロパーセク) の距離にあり、その質量は太陽質量の 3000 億倍です。 それは約 1 兆個の星で構成されています (比較のために、天の川には約 1000 億個の星が含まれています)。
アンドロメダ星雲は、私たちから最も遠い宇宙天体であり、星空 (北半球) で都会の光の状態でも肉眼で観察できます。明るいぼやけた楕円形のように見えます。 同時に、アンドロメダ銀河からの光が 250 万年前に私たちに届くという事実のために、私たちはそれを 250 万年前と同じように見ていることを覚えておく必要があります。現在の瞬間。
B - 紫外線で見たアンドロメダ銀河
天文学者は、アンドロメダ銀河と私たちの銀河が毎秒 100 ～ 140 km の速度で接近していることを発見しました。 約 30 億年から 40 億年後に、それらの衝突が起こり、その後、それらは 1 つの巨大な銀河に合体します。 この衝突の結果としての太陽系の運命を心配している人々を安心させるために急いでいます.太陽と惑星への影響はほとんどないでしょう. 星同士の距離は、星自体のサイズに比べて非常に大きいため、銀河の合体のプロセスは壊滅的な星の衝突を伴いません。
しかし、何百万年にもわたって引き伸ばされた銀河の合体のプロセスが、劇的な影響なしに起こると考えるべきではありません。 2 つの銀河が接近すると、星間ガスの雲が最初に接触します。 それらの急速な相互侵入により、密度が劇的に増加し、加熱され、圧力の増大により、これらのガスと塵の雲が新しい星の形成の中心になります。 星形成の嵐のような爆発的なプロセスが始まり、閃光、爆発、巨大な塵とガスのジェットの噴出が伴います。
しかし、私たちの隣人に戻りましょう。 私たちに 2 番目に近い渦巻銀河は M33 です。 さんかく座にあり、地球から240万光年離れています。 直径は、天の川銀河の 2 分の 1、アンドロメダ銀河の 4 分の 1 です。 肉眼でも見ることができますが、月のない夜と街の外に限られます。 α三角点とτ魚座の間のかすかな霧状の斑点のように見えます。
A - 星空における銀河の位置
B - さんかく座銀河 (NASA の紫外線および可視範囲の写真)
私たちの身近な環境にある他のすべての銀河は、矮小楕円銀河と不規則銀河です。 私たちに最も近い不規則銀河のうち、2 つが最も興味深いものです。 大小マゼラン雲.
マゼラン雲は、天の川銀河の衛星です。 肉眼でも見えますが、南半球でしか見えません。 大マゼラン雲は、どらど座にあります。 私たちから 170,000 光年 (50 キロパーセク) 離れており、直径は 20,000 光年で、約 300 億個の星が含まれています。 大マゼラン雲は、不規則銀河の一種でありながら、交差渦巻銀河に近い構造を持っています。 天の川で知られているすべてのタイプの星があります。 別の興味深い天体が大マゼラン雲で発見されました - 長さ 700 光年の既知のガスと塵の複合体の中で最も明るいものの 1 つです - タランチュラ星雲、急速な星形成の中心。
TRAPPIST 望遠鏡での撮影 (ラ シラ天文台、チリ)
小マゼラン雲は大マゼラン雲の 3 分の 1 で、交差した渦巻銀河に似ています。 ドラドの隣のオオハシ座にあります。 私たちからこの銀河までの距離は 21 万光年 (60 キロパーセク) です。
マゼラン雲は、マゼラン系と呼ばれる中性水素の共通の殻に囲まれています。
両方のマゼラン雲が被害者 銀河の共食い天の川の側から: 私たちの銀河系の重力の影響が徐々にそれらを破壊し、これらの銀河の物質をそれ自体に引き付けます. したがって、マゼラン雲の不規則な形. 専門家は、これらは徐々に消滅する過程にある 2 つの小さな銀河の残骸であると考えています。 天文学者によると、今後 100 億年以内に、天の川はマゼラン雲のすべての物質を完全に吸収します。 同様のプロセスがマゼラン雲自体の間でも発生します。その重力により、大マゼラン雲は小マゼラン雲から何百万もの星を「盗み」ます。 おそらく、この事実がタランチュラ星雲の高い星形成活動を説明しています。この領域は、小マゼラン雲から大マゼラン雲の重力によって引かれるガス流のちょうど経路に位置しています。
したがって、私たちの銀河の近くで起こっていることの例を使用すると、銀河の合併と大きな銀河による小さな銀河の吸収は、銀河の生命において完全に普通の現象であると再び確信することができます.
私たちの銀河、アンドロメダ銀河、さんかく座銀河は、重力相互作用でつながった銀河群を構成しています。 彼らは彼女を呼ぶ 局所銀河群. ローカル グループのサイズは、1.5 メガパーセクです。 3 つの大きな渦巻銀河に加えて、ローカル グループには 50 以上の矮小銀河と不規則な (形の) 銀河が含まれます。 したがって、アンドロメダ銀河には少なくとも 19 個の衛星銀河があり、私たちの銀河には 14 個の既知の衛星があります (2005 年現在)。 それらに加えて、ローカルグループには、大きな銀河の衛星ではない他の矮小銀河が含まれています。
科学
科学者は初めて正確な距離を測定することができました 私たちの最も近い銀河へ. この矮小銀河は、として知られています 大マゼラン雲. 当社から離れた場所にあります 163千光年正確には 49.97 キロパーセクです。
銀河大マゼラン雲は、私たちの銀河を迂回して宇宙空間にゆっくりと浮かんでいます 天の川のように 月は地球の周りを回っている.
銀河の領域にある巨大なガス雲がゆっくりと散逸し、その結果、 新しい星星間空間を光で照らし、明るくカラフルな宇宙の風景を作り出します。 これらの風景は宇宙望遠鏡で撮影されました ハッブル.
小銀河大マゼラン星雲を含む タランチュラ星雲- 私たちの近所の宇宙で最も明るい恒星のゆりかご - 新しい星の形成の兆候。
科学者たちは、次のように知られているまれで近い星のペアを観察することによって計算を行うことができました. 連星の食. これらの星のペアは重力によって 互いに接続されている、地球から観測者が見るように、星の 1 つが他の星よりも輝いている場合、システムの全体的な明るさは減少します。
星の明るさを比較すると、この方法で星までの正確な距離を驚くほど正確に計算できます。
宇宙物体までの正確な距離を決定することは、宇宙の大きさと年齢を理解する上で非常に重要です。 質問は開いたままですが： 私たちの宇宙の大きさ科学者はまだ確実に言うことはできません.
天文学者が宇宙での距離を決定する際にそのような正確さを達成することができた後、彼らは より遠くのオブジェクトを処理できるようになります最終的には宇宙の大きさを計算することができます。
また、新しい機能により、宇宙の膨張率をより正確に決定し、より正確に計算できるようになります ハッブル定数. この比率の名前は エドウィン・P・ハッブル、1929年に私たちのことを証明したアメリカの天文学者 宇宙は誕生以来、常に膨張を続けています。.
銀河間の距離
大マゼラン雲は、私たちに最も近い銀河です。 矮小銀河、しかし大きな銀河 - 私たちの隣人は考慮されています アンドロメダ渦巻銀河、約の距離にあります 252万光年.
私たちの銀河とアンドロメダ銀河の距離 徐々に減っている. 彼らは約の速度でお互いに近づきます 秒速100～140キロメートル、彼らはすぐに会うでしょうが、むしろ、 30～40億年.
おそらくこれは、数十億年後に地球の観測者に夜空がどのように見えるかです.
したがって、銀河間の距離は 非常に異なる場合がありますそれらは常にダイナミクスにあるため、さまざまな段階で。
宇宙のスケール
目に見える宇宙は 信じられないほどの直径、これは数十億、おそらく数百億光年です。 望遠鏡で見ることができる多くの天体は、その前の光が信じられないほど長いため、もはやそこにないか、まったく異なって見えます。
提案された一連のイラストは、少なくとも一般的な用語で想像するのに役立ちます 私たちの宇宙のスケール.
最大の天体 (惑星と準惑星) を持つ太陽系
太陽（中心）と最も近い星
太陽系に最も近い星系のグループを示す天の川銀河
50 以上の銀河を含む近くの銀河のグループで、新しい銀河が発見されるたびにその数は増え続けています。
銀河の局所超銀河団 (おとめ座超銀河団)。 サイズ - 約2億光年
超銀河団群
目に見える宇宙
アンドロメダ銀河は、天の川銀河に最も近い大きな銀河です。 私たちの銀河系はアンドロメダ座に非常に似ていると考えられています。 1885 年、超新星 SN 1885A がこの銀河で爆発しました。
半径11万光年のかなり大きな銀河です。
この銀河の最初の写真は、1887 年にウェールズの天文学者アイザック ロバーツによって撮影されました。 サセックスにある彼自身の私設天文台を使用して、彼は M31 (アンドロメダ銀河) を撮影し、天体の渦巻き構造を初めて決定しました。 しかし、当時、M31 はまだ私たちの銀河系に属していると考えられており、Roberts は、惑星が形成されている別の太陽系であると誤って信じていました。
アンドロメダ銀河は、メシエの拡散天体リストの 31 番目の天体であるため、しばしば M31 と呼ばれます。 M31 は非常に遠く、そこからの光が私たちに届くまでに約 200 万年かかります。
銀河には約 1 兆個の星があり、これは天の川銀河の 5 倍です。 
M31 については、中心に 2 つのコアがある理由など、多くのことが不明なままです。 
その距離はなんと250万光年！ 最速の人工宇宙船は、到達するのに 460 億年かかります。 
アンドロメダ銀河と私たちの銀河は、毎秒100～140kmの速さで接近しています。 
アンドロメダ銀河の横速度を初めて正確に測定した研究者たちは、40億年以内に天の川と衝突し、将来的に新しいものを形成し、その後すぐに3番目の銀河と接触する可能性があると述べた. .
銀河、恒星、惑星がいつどのように出現するかを理解することで、科学者は宇宙の主な謎の 1 つを解き明かそうとしています。 彼らは、ビッグバンの結果として、そして私たちがすでに知っているように、それは150億から200億年前に起こったと主張している（「科学と生命」No.を参照） - まさにそのような物質がそこから生じ、そこから天体とそのクラスターが続いてできた.フォーム。
こと座の惑星ガス星雲リング。
おうし座にあるかに星雲。
オリオン大星雲。
おうし座にあるプレアデス星団。
アンドロメダ星雲は、私たちの銀河の最も近い隣人の 1 つです。
私たちの銀河系の衛星は星の銀河団です: 小さい (上) と大きいマゼラン雲.
ケンタウルス座にある楕円銀河で、広いダストレーンがあります。 シガーと呼ばれることもあります。
強力な望遠鏡を通して地球から見える最大の渦巻銀河の 1 つ。
科学と生命 // イラスト
私たちの銀河系 - 天の川 - には何十億もの星があり、それらはすべてその中心を回っています。 この巨大な銀河のカルーセルで回転しているのは星だけではありません。 霧のスポット、または星雲もあります。 肉眼で見えるものは多くありません。 もう一つは、双眼鏡や望遠鏡で星空を見ると。 どのような宇宙の霧が見えるでしょうか? 個々に見ることができない遠く離れた小さな星のグループ、またはまったく異なる何か？
今日、天文学者は特定の星雲が何であるかを知っています。 それらは完全に異なることが判明しました。 ガスでできていて、星に照らされている星雲があります。 多くの場合、それらは丸い形をしており、そのために惑星と呼ばれています。 これらの星雲の多くは、古い大質量星の進化の結果として形成されました。 超新星の「霧の残骸」の例 (それが何であるかについては後で詳しく説明します) は、おうし座にあるかに星雲です。 このカニのような星雲はかなり若いです。 彼女は1054年に生まれたことが知られています。 星雲があり、それよりはるかに古く、その年齢は数万年、数十万年です。
惑星状星雲やかつて爆発した超新星の残骸は、モニュメント星雲と呼ばれることがあります。 しかし、星が消えず、逆に生まれて成長する他の星雲も知られています。 たとえば、オリオン座に見える星雲は、オリオン大星雲と呼ばれています。
星の集まりである星雲は、それらとはまったく異なることが判明しました。 プレアデス星団は、おうし座にある肉眼ではっきりと見えます。 それを見ると、これがガスの雲ではなく、何百、何千もの星であるとは想像しがたいです。 数十万、さらには数百万の星からなる「豊富な」星団もあります。 このような恒星の「球」を球状星団と呼びます。 そのような「ボール」の全従者が天の川を囲んでいます。
地球から見える星団や星雲のほとんどは、私たちから非常に離れた場所にありますが、それでも私たちの銀河系に属しています。 その間、非常に遠くに霧のスポットがあり、それは星団でも星雲でもなく、銀河全体であることが判明しました!
私たちの最も有名な銀河の隣人は、アンドロメダ座のアンドロメダ星雲です。 肉眼で見ると、ぼやけたパッチのように見えます。 そして大型望遠鏡で撮影した写真では、アンドロメダ星雲が美しい銀河として写ります。 望遠鏡を通して、その構成星の多くだけでなく、「らせん」または「スリーブ」と呼ばれる中心から出ている星の枝も見ることができます。 サイズでは、私たちの隣人は天の川よりもさらに大きく、その直径は約13万光年です。
アンドロメダ星雲は、私たちに最も近く、最大の既知の渦巻銀河です。 光のビームは、そこから地球に「わずか」約200万光年かかります。 したがって、「アンドロメダ人」に明るいサーチライトで合図して挨拶したい場合、彼らは約200万年後に私たちの努力を知るでしょう! そして、それらからの答えは、同じ時間、つまり前後に、約400万年後に私たちにもたらされたでしょう。 この例は、アンドロメダ星雲が私たちの惑星からどれだけ離れているかを想像するのに役立ちます.
アンドロメダ星雲の写真では、銀河自体だけでなく、その衛星の一部もはっきりと見えています。 もちろん、銀河の衛星は、たとえば惑星 - 太陽や月の衛星 - 地球の衛星とまったく同じではありません。 銀河の衛星も銀河であり、数百万の星からなる「小さい」だけです。
私たちの銀河には衛星があります。 それらは数十個あり、そのうちの2個は地球の南半球の空で肉眼で見ることができます。 ヨーロッパ人は、マゼランの周航中にそれらを最初に見ました。 彼らはこれを雲の一種と考え、大マゼラン雲と小マゼラン雲と名付けました。
私たちの銀河系の衛星は、もちろん、アンドロメダ星雲よりも地球に近いです。 大マゼラン雲からの光は、わずか 17 万年で私たちに届きます。 最近まで、この銀河は天の川銀河に最も近い衛星と考えられていました。 しかし最近、天文学者は衛星を発見しましたが、それらはマゼラン雲よりもはるかに小さく、肉眼では見えません。
天文学者は、いくつかの銀河の「肖像画」を調べて、その中に構造と形が天の川と似ていないものがあることを発見しました。 そのような銀河もたくさんあります-これらは美しい銀河であり、たとえばマゼラン雲に似た完全に形のない銀河です。
天文学者が驚くべき発見をしてから 100 年も経たないうちに、遠方の銀河があらゆる方向に散らばっています。 これがどのように起こるかを理解するために、風船を使って最も簡単な実験を行うことができます。
インク、フェルトペン、絵の具を使って小さな円や波線を描き、風船に銀河を表現します。 風船を膨らませ始めると、描かれた「銀河」がどんどん発散していきます。 これが宇宙で起こっていることです。
銀河が激動し、星が生まれ、生き、そして死ぬ。 星だけでなく、惑星も宇宙にはおそらく多くの星系があり、私たちの銀河系で生まれた私たちの太陽系とは似ていません。 最近、天文学者は、他の恒星の周りを移動する約 300 の惑星をすでに発見しています。
