En uzak galaksi. uzak galaksiler

Bilim

Gökbilimciler, yakın zamanda keşfedilen gök cismi, Evrendeki en uzak gözlemlenebilir uzay nesnesi unvanı için yarışıyor. Bu nesne bir galaksi MACS0647-JD Dünya'dan 13,3 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan.

Bilim adamlarına göre evrenin kendisi 13,7 milyar yıllık bir yaşa sahip, bu nedenle bugün görebildiğimiz bu galaksinin ışığı, uzay oluşumunun en başından beri ışığıdır.

Bilim adamları, NASA uzay teleskoplarını kullanarak nesneyi gözlemliyor Hubble ve "Spitzer" ve bu gözlemler, doğal kozmik "büyüteç merceği" sayesinde mümkün oldu. Bu mercek aslında, toplam kütleçekimi uzay-zamanı çarpıp, yerçekimi merceği... Uzak bir galaksiden gelen ışık, Dünya'ya giderken bunun gibi bir mercekten geçtiğinde, güçlendirilir.

Yerçekimi merceği kabaca şöyle görünür:

"Bu tür mercekler, bir nesnenin ışığını o kadar büyütebilir ki, hiçbir insan yapımı teleskop bunu yapamaz., - konuşuyor marc postacı, gökbilimci Bilim Enstitüsü Baltimore'daki uzay teleskobu. - Böyle bir artış olmadan, böylesine uzak bir galaksiyi görmek için muazzam bir çaba sarf edilmelidir."

Yeni, uzak bir galaksi çok küçük, Samanyolumuzdan çok daha küçük.- dedi bilim adamları. Bize ulaşan ışığa bakılırsa, bu nesne çok genç, bize Evrenin kendisinin tam da olduğu bir çağdan geldi. erken aşama onun gelişimi. Modern çağın yüzde 3'ü olan sadece 420 milyon yaşındaydı.

Küçük galaksi sadece 600 ışıkyılı genişliğinde ve bildiğiniz gibi Samanyolu çok daha büyük - 150 bin ışıkyılı genişliğinde. Gökbilimciler, MACS0647-JD'nin sonunda daha büyük bir tane oluşturmak için diğer küçük gökadalarla birleştiğine inanıyor.

Galaksilerin kozmik birleşmesi

"Bu nesne muhtemelen daha büyük bir galaksinin birçok yapı taşından biridir.- araştırmacıları söyle. - Önümüzdeki 13 milyar yıl boyunca, diğer galaksilerle veya bunların parçalarıyla onlarca, yüzlerce hatta binlerce birleşmeden geçebilir."

Gökbilimciler, gözlem teknikleri ve araçları geliştirildiği için daha da uzaktaki nesneleri gözlemlemeye devam ediyor. Gözlemlenen en uzak gökada unvanını taşıyan önceki nesne, Dünya'dan 12.91 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan gökada SXDF-NB1006-2 idi. Bu nesne teleskoplarla tespit edildi. "Subaru" ve "Kek" Hawaii'de.

Galaksinin kenarında

en uzak uzay nesneleri hatta Dünya'dan o kadar uzaktaki ışık yılları mesafelerinin gülünç derecede küçük bir ölçüsüdür. Örneğin, bize en yakın kozmik cisim - Ay bizden sadece 1.28 ışık saniyesi uzaklıkta bulunuyor. Bir ışık darbesinin yüz binlerce yılda kapsayamayacağı mesafeleri nasıl hayal edebiliriz? Böyle devasa bir uzayı klasik niceliklerle ölçmenin yanlış olduğuna dair bir görüş var, öte yandan elimizde başka nicelik yok.

Galaksimizdeki en uzak yıldız, Terazi takımyıldızı yönünde bulunur ve Dünya'dan 400 bin yılda ışığın kaplayabileceği bir mesafede çıkarılır. Bu yıldızın sınırda, sözde galaktik hale bölgesinde yer aldığı açıktır. Sonuçta, bu yıldıza olan mesafe, Galaksimizin hayali genişliklerinin çapının yaklaşık 4 katıdır. (Çap Samanyolu yaklaşık 100 bin ışıkyılı olarak tahmin ediliyor.)

galaksinin ötesinde

Şaşırtıcıdır ki, en uzak, oldukça parlak yıldız daha önce gözlemlenmiş olmasına rağmen, sadece zamanımızda keşfedildi. Anlaşılmaz nedenlerle, gökbilimciler yıldızlı gökyüzünde hafif parlak bir lekeye özellikle dikkat etmediler ve bir fotoğraf plakasında ayırt edildiler. Peki ne olur? İnsanlar çeyrek asırdır bir yıldız gördüler ve ... onu fark etmediler. Daha yakın zamanlarda, Lowell Gözlemevi'nden Amerikalı gökbilimciler, Galaksimizin çevresel sınırlarındaki en uzak yıldızlardan birini keşfettiler.

"Yaşlılıktan" çoktan kararmış olan bu yıldız, gökyüzünde Başak takımyıldızında, yaklaşık 160 bin ışıkyılı uzaklıkta aranabilir. Samanyolu'nun karanlık (kelimenin tam anlamıyla ve mecazi olarak) kısımlarındaki bu tür keşifler, yıldız sistemimizin kütlesinin ve boyutunun gerçek değerlerini önemli artışları yönünde belirlemede önemli ayarlamalar yapmayı mümkün kılmaktadır.

Ancak, hatta en uzak yıldızlar galaksimizde nispeten yakın konumdadır. en uzak olanı bilim tarafından bilinen kuasarlar 30 kat daha uzakta bulunur.

Quasar (İngilizce kuasar - QUASi stellar radyo kaynağının kısaltması - "yıldız benzeri radyo kaynağı"), çok yüksek parlaklık ve keşfedilmelerinden sonraki birkaç yıl boyunca ayırt edilemeyecek kadar küçük bir açısal boyut ile karakterize edilen bir ekstragalaktik nesneler sınıfıdır. "nokta kaynaklardan" - yıldızlar.

Çok uzun zaman önce, Amerikalı gökbilimciler, Evrende bilim tarafından bilinen "en eski" nesneler arasında yer alan üç kuasar keşfettiler. Gezegenimizden uzaklıkları 13 milyar ışıkyılından fazladır. Uzak uzay oluşumlarına olan mesafeler, hızla hareket eden nesnelerin radyasyon spektrumundaki bir kayma olan "kırmızıya kayma" olarak adlandırılan kullanılarak belirlenir. Modern kozmolojik teorilere göre Dünya'dan ne kadar uzaktalarsa, gezegenimizden o kadar hızlı uzaklaşırlar. Bir önceki menzil rekoru 2001 yılında kaydedilmişti. Daha sonra keşfedilen kuasarın kırmızıya kayması 6.28 olarak tahmin edildi. Geçerli üçlünün 6.4, 6.2 ve 6.1 ofsetleri vardır.

Karanlık geçmiş

Açık kuasarlar evrenden sadece yüzde 5 daha genç. Büyük Patlama'dan hemen sonra onlardan önce gelenleri düzeltmek zordur: Patlamadan 300.000 yıl sonra oluşan hidrojen, en erken radyasyonu bloke eder. uzay nesneleri... Yalnızca yıldız sayısındaki artış ve ardından hidrojen bulutlarının iyonlaşması, "karanlık geçmişimiz" üzerindeki perdeyi kırmayı mümkün kılar.

Bu tür bilgileri elde etmek ve doğrulamak için, ortak çalışma birkaç güçlü teleskop. New Mexico Gözlemevi'nde bulunan Hubble Uzay Teleskobu ve Sloan Dijital Teleskobu bu çabada kilit rol oynuyor.

Galaksiler, kütleçekimsel olarak bağlı yıldız sistemleri, yıldızlararası gaz, toz ve karanlık maddedir. Galaksilerin çapı 5 ila 250 kiloparsek arasında değişir. Bu çok fazla.

Örneğin, Galaksimizin çapı 30 kiloparsek'tir - bir uçtan diğerine ışık 100 bin yıl boyunca uçacaktır. Ve içinde en az 200 milyar yıldız var...

1. Başak takımyıldızında bulunan çubuklu sarmal gökada NGC 4639. Dünya'dan 70 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA | Hubble):

2. Peçe Bulutsusu, devasa ve nispeten sönük bir üstnova kalıntısıdır. Yıldız yaklaşık 5000-8000 yıl önce patladı ve bu süre zarfında bulutsu gökyüzünde 3 derecelik bir alanı kapladı. Uzaklığın 1400 ışıkyılı olduğu tahmin ediliyor. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA | Hubble):

3. Evrenin beşte birinden fazlası, galaksimizin diskindeki toz ve yıldızlar tarafından görüşümüzden gizlenmiştir. Birçok galaksi, teleskopların genellikle ulaşamadığı bir uzay bölgesi olan "kaçınma bölgesi" içindedir. Sanatçıların hayal gücüne göre bu şekilde görünebilirler. (Fotoğraf Reuters | ICRAR):

4. Erboğa A en parlak ve en yakın komşu gökadalardan biridir, aramızda yalnızca 12 milyon ışıkyılı var. Parlaklık açısından, galaksi beşinci sıradadır (Macellan Bulutları, Andromeda Bulutsusu ve Üçgen galaksisinden sonra). (Fotoğraf Reuters | NASA):

5. Çubuklu Sarmal Gökada M83, Güney Fırıldak olarak da bilinir. Bizden yaklaşık 15 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. 2014 yılında gökbilimciler, kendi içinde hafif olan ancak çevresindeki maddeyi büyük bir yoğunlukla emen MQ1'i keşfettiler. (Fotoğraf Reuters | NASA):

6. Hounds Dogs takımyıldızındaki Galaxy M 106. Çekirdek, 40.000 astronomik birim içinde 36 milyon güneş kütlesi kütlesine sahip süper kütleli bir kara delik içerir. (Fotoğraf Reuters | NASA):

7. Tarantula Bulutsusu'nun Büyük Macellan Bulutu'nda bulunan bir parçası. Bulutsunun devasa yıldızları, yıldızlararası gaz ve tozdan dev baloncuklar çıkaran güçlü radyasyon kaynaklarıdır. Yıldızlardan bazıları süpernovaya dönüşerek baloncukların X-ışınları tarafından aydınlatılmasına neden oldu. (Fotoğraf Reuters | NASA):

8. Dünya'dan yaklaşık 32 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Saat takımyıldızında bir çubuk bulunan sarmal gökada NGC 1433. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA | Hubble):

9. Galaksi NGC 1566, Dorado takımyıldızında Dünya'dan yaklaşık 40 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA | Hubble):

10. röntgen M83 galaksisindeki genç süpernova. (Fotoğraf Reuters | NASA):

11. Köpek Tazıları takımyıldızındaki sarmal gökada M94. Galaksi, iki güçlü halka şeklindeki yapıya sahip olmasıyla dikkat çekiyor. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA):

12. Erboğa takımyıldızında çubuklu sarmal gökada NGC 4945. Galaksimize oldukça benzer, ancak X-ışını gözlemleri, muhtemelen aktif bir süper kütle içeren bir Seyfert çekirdeğinin varlığını gösteriyor. Kara delik... (Fotoğraf Reuters | NASA):

13.z8 GND 5296, Ekim 2013'te Büyük Ayı takımyıldızında keşfedilen bir gökadadır. Ön tahminlere göre, bu galaksiden gelen ışık yaklaşık 13 milyar yılda Dünya'ya ulaşıyor. Bu bir anlık görüntü değil, sanatsal bir görüntü. (Fotoğraf Reuters | NASA | Hubble):

14. Eridanus takımyıldızındaki Cadı Başı Yansıma Bulutsusu (IC 2118). Bu oldukça belirgin yansıma bulutsusu, Orion takımyıldızındaki parlak yıldız Rigel ile ilişkilidir. Bulutsu, Güneş'ten yaklaşık 1000 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. (Fotoğraf Reuters | NASA):

15. Hounds Dogs takımyıldızındaki Ayçiçeği Gökadası. 27 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA | Hubble):

16. Başak takımyıldızındaki sarmal gökada M 61'in çekirdeği. Ve sadece yaklaşık 100.000 ışıkyılı uzaklıkta. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA | Hubble):

17. Kuğu takımyıldızında, Cepheus sınırında 22 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir çubuklu sarmal gökada Havai Fişek NGC 6946. (Fotoğraf Reuters | NASA):

18. Sıcaklığı milyonlarca derece olan bir sıcak gaz bulutu. Büyük olasılıkla bir cüce galaksinin çarpışmasının bir sonucu olarak ortaya çıktı ve çok daha büyük galaksi NGC 1232, Eridanus takımyıldızında yer almaktadır. (Fotoğraf Reuters | NASA):

19. Balık takımyıldızındaki Galaksi NGC 524. Bizden ışık orada 90 milyon yıl boyunca uçacak. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA | Hubble):

20. Yengeç Bulutsusu, bir süpernova kalıntısı olan Toros takımyıldızında bulunan gazlı bir bulutsudur. Dünya'dan yaklaşık 6.500 ışıkyılı (2 kpc) uzaklıkta bulunan bulutsu, 11 ışıkyılı (3.4 adet) çapındadır ve saniyede yaklaşık 1.500 kilometre hızla genişlemektedir. Bulutsunun merkezinde 28-30 km çapında bir pulsar (nötron yıldızı) bulunur. (Fotoğraf Reuters | NASA | ESA):

Mayıs 2015'te Hubble teleskobu, en uzak ve dolayısıyla bugüne kadar bilinen en eski galakside bir patlama kaydetti. Radyasyonun Dünya'ya ulaşması ve ekipmanlarımız tarafından tespit edilmesi 13,1 milyar ışıkyılı kadar sürdü. Bilim adamlarına göre, galaksi Büyük Patlama'dan yaklaşık 690 milyon yıl sonra doğdu.

EGS-zs8-1 galaksisinden gelen ışık (yani bilim adamları tarafından kendisine verilen çok zarif bir isim) bize 13,1 milyar yıl boyunca uçsa, o zaman ona olan mesafenin ışığın alacağı mesafeye eşit olacağı düşünülebilir. bunlarda seyahat , 1 milyar yıl.

Galaxy EGS-zs8-1 - bugüne kadar keşfedilenlerin en uzak olanı

Ancak, dünyamızın yapısının, mesafenin hesaplanmasını büyük ölçüde etkileyecek bazı özelliklerini unutmamalıyız. Gerçek şu ki, evren genişliyor ve bunu ivme ile yapıyor. Görünen o ki, ışık gezegenimize 13,1 milyar yıl giderken, uzay giderek daha fazla genişliyor ve galaksi bizden daha hızlı ve daha hızlı uzaklaşıyordu. Aşağıdaki şekilde açıklayıcı bir süreç gösterilmektedir.

Uzayın genişlemesi göz önüne alındığında, en uzak gökada EGS-zs8-1 şu anda bizden yaklaşık 30,1 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor ve bu, diğer tüm benzer nesneler arasında bir rekor. İlginçtir ki, belirli bir ana kadar, ışığı henüz gezegenimize ulaşmamış olan daha uzak galaksileri keşfedeceğiz. EGS-zs8-1 galaksi rekorunun gelecekte kırılacağını söylemek güvenli.

Bu ilginç: genellikle evrenin büyüklüğü hakkında bir yanlış anlama vardır. Genişliği 13.79 milyar yıl olan yaşıyla kıyaslanır. Bu, evrenin ivme ile genişlediğini hesaba katmaz. Kaba tahminlere göre görünür evrenin çapı 93 milyar ışık yılıdır. Ama evrenin bir de bizim asla göremeyeceğimiz görünmez bir parçası var. ““ Makalesinde evrenin büyüklüğü ve görünmez galaksiler hakkında daha fazla bilgi edinin.

Bir hata bulursanız, lütfen bir metin parçası seçin ve Ctrl + Enter.

Evren çok büyük bir yer. Gece gökyüzüne baktığımızda, çıplak gözle görülebilen hemen hemen her şey galaksimizin bir parçasıdır: bir yıldız, bir yıldız kümesi, bir bulutsu. Örneğin Samanyolu'nun yıldızlarının arkasında Üçgen galaksisi bulunur. Yeterince derine bakmak için yeterli ışığı toplayabilirsek, bu "ada dünyalarını" evrenin her yerinde, nereye bakarsak bakalım, uzayın en karanlık ve en boş bölümlerinde bile buluruz.

Bu galaksilerin çoğu o kadar uzaktır ki, ışık hızında hareket eden bir fotonun bile galaksiler arası uzayı kat etmesi milyonlarca veya milyarlarca yıl alacaktır. Bir zamanlar uzak bir yıldızın yüzeyinden yayıldı ve şimdi nihayet bize ulaştı. Ve saniyede 299.792.458 metrelik hız inanılmaz görünse de, Büyük Patlama'dan bu yana sadece 13,8 milyar yıl yol kat etmiş olmamız, ışığın kat ettiği mesafenin hala sonlu olduğu anlamına geliyor.

Muhtemelen bizden en uzak galaksinin bizden 13,8 milyar ışıkyılı uzaklıkta olması gerektiğini düşünüyorsunuz, ancak bu bir hata olur. Görüyorsunuz, ışığın evrende sonlu bir hızla hareket ettiği gerçeğine ek olarak, daha az belirgin olan başka bir gerçek daha var: Evrenin dokusu zamanla genişler.

Çözümler genel teori Böyle bir olasılığı tamamen ortadan kaldıran görelilik 1920'de ortaya çıktı, ancak daha sonra gelen gözlemler - ve galaksiler arasındaki mesafenin arttığını gösterdi - sadece evrenin genişlemesini doğrulamamıza değil, hatta genişleme oranını ölçmemize izin verdi. ve zamanla nasıl değişti... Bugün gördüğümüz galaksiler, bugün aldığımız ışığı ilk yaydıklarında bizden çok daha uzaktaydılar.

Galaxy EGS8p7 şu anda mesafe rekorunu elinde tutuyor. 8.63'lük ölçülen bir kırmızıya kayma ile evreni yeniden yapılandırmamız bize bu galaksinin ışığının bize ulaşmasının 13.24 milyar yıl sürdüğünü söylüyor. Biraz daha matematikle, kendimizi bu nesneyi evren sadece 573 milyon yaşında, şimdiki yaşının sadece %4'ündeyken görüyoruz.

Ama evren bunca zamandır genişlediği için bu galaksi 13.24 milyar ışıkyılı uzaklıkta değil; aslında şimdiden 30.35 milyar ışıkyılı uzaklıkta. Ve unutmayın: Bu galaksiden bize anında bir sinyal gönderebilseydik, 30.35 milyar ışıkyılı mesafeyi kapsayabilirdi. Ama bunun yerine bu galaksiden bize bir foton gönderirseniz, o zaman karanlık enerji ve uzay dokusunun genişlemesi sayesinde, bize asla ulaşamaz. Bu galaksi çoktan gitti. Bunu Keck ve Hubble teleskoplarıyla gözlemleyebilmemizin tek nedeni, bu galaksi yönünde ışığı engelleyen nötr gazın oldukça nadir olmasıdır.

Hubble Aynası ve James Webb Aynası

Ancak bu galaksinin, göreceğimiz en uzak galaksiler arasında en uzak olanı olduğunu düşünmeyin. Galaksileri, ekipmanımız ve Evrenin bize izin verdiği kadar uzakta görüyoruz: nötr gaz ne kadar azsa, galaksi ne kadar büyük ve parlaksa, enstrümanımız o kadar hassas, o kadar uzak görüyoruz. Birkaç yıl içinde, James Webb Uzay Teleskobu daha da uzağa bakabilecek, çünkü daha uzun dalga boyundaki (ve dolayısıyla daha yüksek kırmızıya kayma ile) ışığı yakalayabilecek, engellenmeyen ışığı görebilecektir. nötr gaz, modern teleskoplarımızdan (Hubble, Spitzer, Keck) daha sönük gökadaları görebilecek.

Teoride, ilk galaksiler 15-20 kırmızıya kayma ile görünmelidir.