Տիեզերքը բարդ համակարգ է, որի տարրերը սերտորեն փոխկապակցված են. մոլորակները միավորվում են մեկ աստղի շուրջ, աստղերը ձևավորում են գալակտիկաներ և նրանք ձևավորում են նույնիսկ ավելի մեծ ասոցիացիաներ, օրինակ՝ Գալակտիկաների Տեղական խումբը։ Բազմապատկությունը Տիեզերքում շատ տարածված երևույթ է, որը կապված է բարձր ձգողականության հետ: Դրա շնորհիվ ձևավորվում է զանգվածի կենտրոն, որի շուրջ պտտվում են և՛ համեմատաբար փոքր առարկաներ, ինչպիսիք են աստղերը, և՛ գալակտիկաներն ու դրանց միավորումները։
Խմբի կազմը
Ենթադրվում է, որ Տեղական խմբի հիմքում ընկած են երեք խոշոր օբյեկտներ՝ Ծիր Կաթինի, Անդրոմեդայի միգամածությունը և Եռանկյունի Գալակտիկան: Նրանց արբանյակները, ինչպես նաև մի շարք գաճաճ գալակտիկաներ, որոնց պատկանելությունը երեք համակարգերից մեկին դեռևս հնարավոր չէ հաստատել, նրանց հետ կապված են գրավիտացիոն ձգողականությամբ։ Ընդհանուր առմամբ, գալակտիկաների տեղական խումբը ներառում է առնվազն հիսուն մեծ երկնային օբյեկտներ, և աստղագիտական դիտարկումների տեխնոլոգիայի որակի բարելավմամբ այս թիվը գնալով աճում է։
Կույսի սուպերկլաստեր
Ինչպես արդեն նշվեց, բազմապատկությունը ինտիեզերքի մասշտաբը սովորական երևույթ է: Գալակտիկաների Տեղական խումբն այս ասոցիացիաներից ամենամեծը չէ, թեև դրա չափերը տպավորիչ են. տրամագծով այն զբաղեցնում է մոտ մեկ մեգապարսեկ հեռավորություն (3,8 × 1019 կմ): Նմանատիպ այլ ասոցիացիաների հետ մեկտեղ Տեղական խումբը ներառված է Կույսի գերկլաստերի մեջ։ Նրա չափերը դժվար է պատկերացնել, բայց զանգվածը համեմատաբար ճշգրիտ չափված է՝ 2 × 1045 կգ: Ընդհանուր առմամբ, այս ասոցիացիան ներառում է մոտ հարյուր գալակտիկական համակարգեր:
Պետք է նշել, որ բազմապատկությունն այսքանով չի ավարտվում. Կույսի սուպերկլաստերը, ինչպես և մի քանիսը, ձևավորում են այսպես կոչված Լանիակեա: Նման հսկա համակարգերի ուսումնասիրությունը թույլ է տվել աստղաֆիզիկոսներին ստեղծել տիեզերքի լայնածավալ կառուցվածքի տեսություն:
Գալակտիկաների տեսակներ, որոնք կազմում են Տեղական խումբը
Գիտնականները պարզել են, որ Տեղական խմբի բոլոր անդամների տարիքը մոտավորապես 13 միլիարդ տարի է: Բացի այդ, դրանք կազմող նյութն ունի նույն բաղադրությունը, ինչը թույլ է տալիս խոսել Տեղական խմբի գալակտիկաների ընդհանուր ծագման մասին։ Դրանք դասավորված չեն պատահական հերթականությամբ. դրանց մեծ մասը կառուցված է երևակայական գծի շուրջ, որն անցնում է Ծիր Կաթինի և Անդրոմեդայի միգամածության միջև:
Գալակտիկաների տեղական խմբի ամենամեծ անդամը չափերով Անդրոմեդայի միգամածությունն է. նրա տրամագիծը 260 հազար լուսատարի է (2,5 × 1018 կմ): Զանգվածի առումով Ծիր Կաթինը հստակորեն առանձնանում է՝ մոտավորապես 6 × 1042 կգ: Նման խոշոր օբյեկտների հետ մեկտեղ կան նաև գաճաճ մարմիններ, ինչպիսին է SagDEG գալակտիկան, որը գտնվում է Աղեղնավոր համաստեղությունում։
ԱմենաՏեղական խմբի գալակտիկաները դասակարգվում են որպես անկանոն, բայց կան նաև պարուրաձև գալակտիկաներ, ինչպիսին է Անդրոմեդայի միգամածությունը և էլիպսաձև գալակտիկաներ, ինչպես արդեն նշված SagDEG-ը:
Milky Way ենթախումբ
Տեղական խմբի աստղագիտական դիտարկումների ճշգրտությունը կախված է նրանից, թե որ գալակտիկայում ենք մենք գտնվում: Այդ իսկ պատճառով Ծիր Կաթինը մի կողմից ամենաուսումնասիրված օբյեկտն է, իսկ մյուս կողմից՝ ամենաշատ հարցերն է առաջացնում։ Մինչ օրս պարզվել է, որ մեր գալակտիկայի արբանյակները առնվազն 14 օբյեկտներ են, որոնցից են Մեծ արջի գալակտիկաները, Աղեղնավորը, քանդակագործը և Առյուծը։
Հատուկ նշում է SagDEG գալակտիկան Աղեղնավորի մեջ: Այն ամենահեռավորն է Տեղական խմբի գրավիտացիոն կենտրոնից։ Ըստ հաշվարկների՝ Երկիրն այս գալակտիկայից բաժանված է 3,2 × 1019 կմ. կմ.
Ծիր Կաթին և Մագելանի ամպեր
Քննարկումների թվում է Ծիր Կաթինի կապի հարցը Մագելանի ամպերի հետ՝ մեզ այնքան մոտ երկու գալակտիկաներ, որ դրանք կարելի է անզեն աչքով դիտարկել Հարավային կիսագնդից: Երկար ժամանակ ենթադրվում էր, որ դրանք մեր գալակտիկայի արբանյակներն են։ 2006 թվականին, օգտագործելով նորագույն տեխնոլոգիաները, պարզվեց, որ դրանք շատ ավելի արագ են շարժվում, քան Ծիր Կաթինի մյուս արբանյակները։ Ելնելով դրանից՝ ենթադրվել է, որ դրանք գրավիտացիոն կապ չունեն մեր գալակտիկայի հետ։
Բայց Մագելանի ամպերի ճակատագիրն անվիճելի է։ Նրանց շարժումն ուղղված է դեպիԾիր Կաթին, ուստի դրանց կլանումը ավելի մեծ գալակտիկայի կողմից անխուսափելի է: Գիտնականները հաշվարկել են, որ դա տեղի կունենա 4 միլիարդ տարի հետո։
Անդրոմեդայի միգամածությունը և նրա արբանյակները
5 միլիարդ տարի անց մեր գալակտիկային սպառնում է նմանատիպ ճակատագիր, միայն Անդրոմեդան՝ Տեղական խմբի ամենամեծ գալակտիկան, վտանգ է ներկայացնում նրա համար: Հեռավորությունը դեպի Անդրոմեդա գալակտիկա 2,5 × 106լուսային տարի է։ Այն ունի 18 արբանյակ, որոնցից M23-ը և M110-ը (18-րդ դարի ֆրանսիացի աստղագետ Շառլ Մեսյեի կատալոգի համարները) ամենահայտնին են իրենց պայծառության շնորհիվ։
Չնայած Անդրոմեդայի միգամածությունը Ծիր Կաթինին ամենամոտ գալակտիկան է, այն դժվար է դիտարկել իր կառուցվածքի պատճառով: Պարույր գալակտիկաներից է. ունի ընդգծված կենտրոն, որից դուրս են գալիս երկու մեծ պարուրաձև թեւեր։ Այնուամենայնիվ, Անդրոմեդայի միգամածությունը շրջված է դեպի Երկիր:
Եռանկյունի Գալակտիկա
Երկրից նրա զգալի հեռավորությունը զգալիորեն բարդացնում է ինչպես բուն գալակտիկայի, այնպես էլ նրա արբանյակների ուսումնասիրությունը: Եռանկյուն գալակտիկայի արբանյակների թիվը վիճելի է։ Օրինակ, գաճաճ Անդրոմեդա II-ը գտնվում է հենց մեջտեղում՝ Եռանկյունի և Միգամածության միջև: Դիտորդական ժամանակակից սարքերի վիճակը թույլ չի տալիս մեզ որոշել, թե Գալակտիկաների Տեղական խմբի երկու խոշորագույն անդամներից որ գրավիտացիոն դաշտին է պատկանում այս տիեզերական մարմինը։ Շատերը դեռ ենթադրում են, որ Անդրոմեդա II-ը կապված է Եռանկյունու հետ: Բայց կան նաև հակառակ տեսակետի ներկայացուցիչներ, որոնք նույնիսկ առաջարկում են այն վերանվանելԱնդրոմեդա XXII.
Եռանկյուն գալակտիկան ունի նաև տիեզերքի էկզոտիկ օբյեկտներից մեկը՝ M33 X-7 սև խոռոչը, որի զանգվածը 16 անգամ մեծ է արևից, ինչը այն դարձնում է ժամանակակից գիտությանը հայտնի ամենամեծ սև խոռոչներից մեկը, բացառությամբ գերզանգվածների։
Գնդիկավոր կլաստերների խնդիրը
Տեղական խմբի անդամների թիվը անընդհատ փոխվում է, ոչ միայն այն պատճառով, որ հայտնաբերվում են այլ գալակտիկաներ, որոնք պտտվում են նույն զանգվածի կենտրոնի շուրջ: Աստղագիտական տեխնոլոգիաների որակի բարելավումը թույլ է տվել պարզել, որ այն օբյեկտները, որոնք նախկինում համարվում էին գալակտիկաներ, իրականում չեն:
Ավելի շատ դա վերաբերում է գնդիկավոր աստղային կուտակումներին: Նրանք պարունակում են մեծ թվով աստղեր՝ կապված մեկ գրավիտացիոն կենտրոնի հետ, և նրանց ձևը նման է գնդաձև գալակտիկաների։ Քանակական հարաբերությունները օգնում են տարբերակել դրանք. աստղերի խտությունը գնդային կլաստերներում շատ ավելի մեծ է, իսկ տրամագիծը՝ համապատասխանաբար ավելի մեծ։ Համեմատության համար նշենք, որ Արեգակի շրջակայքում 10 խորանարդ պարսեկում կա մեկ աստղ, մինչդեռ գնդաձև կլաստերներում այդ ցուցանիշը կարող է լինել 700 կամ նույնիսկ 7000 անգամ ավելի::
Գաճաճ գալակտիկաները վաղուց համարվում էին Պալոմար 12-ը Այծեղջյուր համաստեղությունում և Պալոմար 4-ը՝ Մեծ արջի համաստեղությունում։ Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ դրանք իրականում բավականին մեծ գնդաձև կլաստերներ են։
Գալակտիկաների տեղական խմբի ուսումնասիրության պատմություն և դժվարություններ
Մինչև 20-րդ դարի երկրորդ քառորդը համարվում էր, որ Ծիր Կաթինը և Տիեզերքը նույնական հասկացություններ են: Ամեն բան ենթադրաբար մեր մեջ էգալակտիկաներ. Այնուամենայնիվ, 1924 թվականին Էդվին Հաբլը, օգտագործելով իր աստղադիտակը, գրանցեց մի քանի Ցեֆեիդներ՝ փոփոխական աստղեր՝ ընդգծված պայծառության շրջանով, որոնց հեռավորությունը ակնհայտորեն գերազանցում էր Ծիր Կաթինի չափը: Սա ապացուցեց արտագալակտիկական օբյեկտների գոյությունը։ Գիտնականները մտածել են այն մասին, որ Տիեզերքն ավելի բարդ է, քան թվում էր նախկինում։
Հաբլի հայտնագործությունը նաև ապացուցեց, որ Տիեզերքը մշտապես ընդարձակվում է, և առարկաները հեռանում են միմյանցից: Տեխնոլոգիաների բարելավումները բերեցին նոր բացահայտումներ։ Այսպիսով, պարզվեց, որ Ծիր Կաթինն ունի իր արբանյակները, նրանց միջև հեռավորությունները հաշվարկվեցին և որոշվեցին գոյության հեռանկարները: Նման հայտնագործությունները բավական էին առաջին անգամ ձևակերպելու Տեղական խմբի գոյության գաղափարը՝ որպես սերտորեն կապված գալակտիկաների տպավորիչ ասոցիացիա, և նույնիսկ ենթադրելու, որ ավելի բարձր աստիճանի ասոցիացիաներ կարող են լինել, քանի որ արբանյակներ են հայտնաբերվել նաև Ծիր Կաթինին ամենամոտ գալակտիկան՝ Անդրոմեդայի միգամածությունը: Հենց «Տեղական խումբ» տերմինն առաջին անգամ օգտագործվել է նույն Հաբլի կողմից։ Նա դա նշում է այլ գալակտիկաների հեռավորությունները չափելու իր աշխատության մեջ:
Կարելի է պնդել, որ Տիեզերքի ուսումնասիրությունը նոր է սկսվել։ Սա վերաբերում է նաև Local Group-ին: SagDEG գալակտիկան հայտնաբերվել է համեմատաբար վերջերս, սակայն դրա պատճառը ոչ միայն նրա ցածր լուսավորությունն է, որը երկար ժամանակ աստղադիտակներով չի արձանագրվել, այլև Տիեզերքում տեսանելի ճառագայթում չունեցող նյութի առկայությունը՝ այսպես կոչված «մութ նյութ»:
Բացի այդ, դիտարկումները բարդանում են ցրված միջաստղային գազի (սովորաբար ջրածնի) և տիեզերական փոշու պատճառով: Այնուամենայնիվ, դիտողական տեխնոլոգիան դեռ չի կանգնում, ինչը մեզ թույլ է տալիս ապագայում հույս դնել նոր զարմանալի հայտնագործությունների, ինչպես նաև առկա տեղեկատվության ճշգրտման վրա։
