Про те, що існують інші галактики, астрономи знали вже на початку XX століття. Незважаючи на те, що перші з відкритих галактик були вже відомі вченим, спочатку їх називали туманностями, приписуючи їх до нашої галактики – Молочний Шлях. Вчені припускали, що ці туманності можуть являти собою окремі зоряні системи. Однак такі гіпотези не витримували критики з боку наукового світу. Так складалося із-за недосконалості техніки для спостережень.

Дослідження галактик

У 1922 році астроном з Естонії Ернст Епік зміг розрахувати приблизну відстань, яка відділяє Сонячну систему від туманності Андромеди. Дані, які отримав астроном, становлять 06 від тих цифр, якими розташовують вчені зараз – а це навіть більш точний розрахунок, ніж у Е. Хаббла. Сам Едвін Хаббл в 1924 році скористався самим величезним на той час телескопом. Його діаметр становив 254 див. Хаббл також зробив обчислення відстані до Андромеди. Зараз вчені мають більш точними даними, що в три рази менше зроблених Хабблом – однак все ж це відстань настільки велике, що туманність ніяк не може бути частиною нашої галактики. Так туманність Андромеди стала першою окремою галактикою.

Скупчення галактик

Подібно до зірок, галактики утворюють групи різної чисельності. При цьому така властивість виражено у них набагато більшою мірою, ніж у зірок. Більшість зірок не є частинами скупчення, входячи до складу загального поля нашої галактики. Група галактик, до складу якої входить Чумацький шлях (місцева галактика) налічує 40 галактик. Подібне групування дуже поширене на просторах Всесвіту.

Групи галактик, доступні для спостереження

Відома частина скупчення галактик називається «Метагалактика» - її можна спостерігати з допомогою астрономічних методів. В склад Метагалактики входить близько одного мільярда галактик, спостереження яких доступно за допомогою телескопів. Чумацький Шлях є однією із зоряних систем, яка є частиною Метагалактики. Наша галактика і ще близько 15 десятка галактик є частиною галактичної групи, званої місцевої групою галактик.


Можливості досліджувати Метагалактику з'явилися, головним чином, в кінці ХХ століття. Астрономи з'ясували, що в міжгалактичному просторі знаходяться космічне і електромагнітне випромінювання, окремі зірки, а також міжгалактичний газ. Завдяки науковим досягненням стало можливим вивчати галактики різних типів – квазари, радиогалактики.

Властивості Метагалактики

Іноді астрономи люблять називати Метагалактику "Великий Всесвіт". З поліпшенням техніки і телескопів все більша її частина стає доступною для спостереження. Астрономи вважають, що Чумацький шлях і найближчі 10-15 галактик є членами одного галактичного скупчення. У Метагалактиці дуже поширені скупчення галактик, чисельність яких становить від 10 до кількох десятків членів. Такі групи погано помітні астрономами на великих відстанях. Причина в тому, що карликові галактики не доступні для спостереження, а гігантських в таких групах, як правило, лише кілька.
Згідно ейнштейнівської теорії відносності, великі маси здатні викривляти навколо себе простір. Тому положення геометрії Евкліда в цьому просторі не виправдовуються. Тільки у величезному масштабі Метагалактики можна побачити розходження між двома науковими підходами – ньютонівської механікою і механікою Ейнштейна. У Метагалактиці діє так званий закон червоного зміщення. Це означає, що знаходяться біля нас галактики віддаляються в різні сторони. Причому чим далі вони віддаляються, тим більше стає їх швидкість.

Типи галактик за формою

Галактичні скупчення можуть бути неуважними, або мати кулеподібну форму. До їх складу можуть входити десятки і навіть тисячі різних галактик. Найближча до нас галактика розташована в сузір'ї Діви і віддалена на відстань 10 мільйонів парсеків. Скупчення галактик, звані правильними, мають сферичну форму. Вхідні в їх склад галактики мають тенденцію концентруватися в одній точці – центрі галактичного скупчення. Правильні скупчення і без того відрізняються високою щільністю галактик, але в їх центрі концентрація досягає максимуму. Проте є у правильних скупчень і відмінності, що проявляються, головним чином, їх щільності та різної чисельності входять до їх складу галактик.

Галактики з самої великою щільністю

Наприклад, група галактик Волосся Вероніки відрізняється великою кількістю складових, а галактики, що входять до складу Пегаса – щільністю. Особливо висока вона в центральному районі Пегаса. Тут щільність досягає 2 тис. галактик на 1 кубічний мегапарсек. Сусідні галактики практично торкаються один одного, а їх щільність практично в 40 тисяч разів вище, ніж щільність в Метагалактиці. Також висока щільність властива груп галактик Північна Корона.

Звідки взялися галактики?

Поки вчені не можуть дати точної відповіді на це питання. Проте за теорією Великого вибуху, молода Всесвіт була наповнена воднем і гелієм. З цього густого туману під дією темної матерії (а згодом і гравітаційних сил) стали формуватися перші зірки і зоряні скупчення.

Коли у Всесвіті з'явилися перші зірки?

На думку деяких астрономів, зірки з'явилися досить рано – вже через 30 мільйонів років після Великого вибуху. Інші переконані, що ця цифра становить 100 млн. років. Дослідження за допомогою сучасної техніки показують, що світила формувалися одночасно по кілька штук – часто це кількість доходило навіть до сотень. Цьому сприяли гравітаційні сили, що роблять вплив на заповнював Всесвіт газ. Газові хмари закручувалося в диски, і в них поступово формувалися ущільнення, потім ставали зірками. У юної Всесвіту перші зірки були справді гігантських розмірів – адже для них було багато «будівельного матеріалу». Найбільше скупчення галактик, відкритий астрономами, називається SPT-CL J0546-5345. Її маса практично дорівнює масі 800 трильйонів Сонць. Виявити гігантську галактику вчені змогли за допомогою астрономічного ефекту Сюняева-Зельдовича – він полягає в тому, що температура мікрохвильового випромінювання падає при його взаємодії з гігантськими об'єктами Всесвіту. Це скупчення віддалене від нас на 7 мільярдів світлових років. Іншими словами, астрономи спостерігають його таким, яке воно було 7 млрд. років тому – а це через 67 млрд. років після Великого вибуху. У далеких просторах Всесвіту було виявлено ще одне скупчення галактик, утворює відокремлену космічну систему - ACT-CL J0102-4915. Цю величезну групу галактик, астрономи прозвали El Gordo, що в перекладі з іспанської означає «товстун». Її відстань до Землі – 97 млрд. світлових років. Маса цієї групи галактик перевищує масу Сонця в 3 мільйони мільярдів.

Волосся Вероніки

Скупчення Волосся Вероніки – це одна з найцікавіших галактичних груп в Метагалактиці. Воно налічує близько декількох тисяч галактик. Розташовані вони в кількох сотнях мільйонів світлових років від Чумацького шляху. Більшість галактик є еліптичними. Волосся Вероніки не відрізняються яскравими зірками – навіть альфа, звана Діадемою, невелика. У цьому сузір'ї можна спостерігати скупчення слабо світяться зірок «Кома», що в перекладі з латинського означає «волосся». Давньогрецький учений Ератосфен називав це скупчення «Волоссям Аріадни». Птолемей ж відносив його до складу зоряного скупчення Лева. Одна з найкрасивіших галактик сузір'я - NGC 4565 або «Голка». З поверхні нашої планети видно з ребра. Знаходиться вона в 30 млн. світлових років від Сонця. А діаметр галактики складає більше 100 тис. світлових років. У Волоссі Вероніки є і дві взаємодіючі галактики - NGC 4676 або, як ще називають цю групу, «Миші». Вони віддалені від Землі на відстань 300 млн. світлових років. Дослідження показали, що вже одного разу ці галактики пройшли один через одного. Вчені припускають, що «Миші» будуть стикатися ще не раз, до тих пір, поки не перетворяться в одну галактику.