|
Уроки. Урок 30. Местная группа галактик
ВТ, 01/18/2011 - 20:07 — mav
Местная группа галактик
в Википедии Игорь Дроздовский Местная Группа Галактик
Пять веков назад, в августе 1519 года, португальский адмирал Фернандо Магеллан отправился в путешествие вокруг света. За время плавания были определены точные размеры Земли, открыта линия перемены дат, а также два небольших туманных облака на небе южных широт, которые сопровождали мореплавателей ясными звездными ночами. И хотя великий флотоводец не догадывался об истинном происхождении этих призрачных сгущений, названных впоследствии Большим и Малым Магеллановыми облаками, именно тогда были открыты первые спутники (галактики) Млечного Пути.
Совокупность нескольких десятков ближайших галактик, окружающих нашу звездную систему – галактику Млечный Путь. Члены Местной группы движутся друг относительно друга, но при этом связаны взаимным тяготением и поэтому длительное время занимают ограниченное пространство размером около 6 млн. световых лет и существуют отдельно от других подобных групп галактик. Считается, что все члены Местной группы имеют общее происхождение и эволюционируют совместно уже около 13 млрд. лет.
Галактики Местной группы представляют особый интерес для астрономии, поскольку многие из них, во-первых, могут быть детально изучены, а во-вторых, заметно влияют на нашу Галактику и сами испытывают ее влияние. Местная группа, как и другие соседние с ней группы галактик и более населенные скопления галактик, входит в грандиозное объединение – Местное сверхскопление галактик. Это уплощенная система диаметром около 100 млн. и толщиной около 35 млн.св.лет. Ее центром служит крупное скопление галактик в Деве, удаленное от нас на 50 млн. св. лет.
Американский астроном Эдвин Хаббл первый обратил внимание, что наша Галактика вместе с несколькими соседними звездными системами образует довольно обособленную группу, которую он назвал Местной группой галактик. В своей книге Мир туманностей (1936г) Хаббл писал, что это «типичная небольшая группа туманностей, изолированная в общем поле от остальных звездных систем». Это подтвердили современные исследования: в Местную группу входит более 60 галактик различного морфологического типа. Доминируют в ней две спиральные системы – Туманность Андромеды (M31 = NGC 224) и Млечный Путь.
 Среди прочих членов Местной группы своей массой и светимостью выделяются два – небольшая спираль в Треугольнике (М 33) и неправильная галактика Большое Магелланово Облако (БМО). За ними в порядке уменьшения светимости следуют неправильные галактики Малое Магелланово Облако (ММО), IC 10, NGC 6822, IC 1613 и WLM, а также два сфероидальных спутника Туманности Андромеды – М 32 и NGC 205. Остальные галактики заметно мельче. Половина массы Местной группы заключена в сфере радиусом около 1 млн. св. лет, а граница группы удалена от ее центра примерно на 3 млн. св. лет. Вблизи этой границы расположены три маленьких системы – Aquarius, Tucana и Sag DIG, принадлежность которых к Местной группе пока остается под вопросом. Отметим, что не только эти, но и многие другие галактики Местной группы носят имена тех созвездий, в которых они наблюдаются, например, Fornax, Draco, Sculptor, Leo I, Leo II и т. д. Большинство из них имеет и другие обозначения по различным каталогам галактик, но обычно астрономы называют их именно так – галактика в Печи (Fornax), система в Драконе (Draco), и т.д.
В пределах Местного скопления маленькие галактики распределены не вполне хаотично: многие из них тяготеют к большим галактикам – к Млечному Пути и к Туманности Андромеды. Эти две часто называют «родительскими», хотя генетическая связь между большими и маленькими галактиками еще не до конца ясна. Не исключено, что именно маленькие звездные системы служат предками для более крупных. Но в данном случае крупную звездную систему называют «родительской галактикой», исходя из бытовой ассоциации: она как детьми окружена более мелкими галактиками-спутниками. По всей видимости это временное явление и не всегда оно было таким. Согласно работе Gene Byrd'а, Mauri Valtonen'а, Marshall'а McCall'а, и Kimmo Innanen'а (см. Astronomy Vol. 21 No. 11 (Nov 1993):28), Магеллановы Облака и Лев I когда-то принадлежали одной группе с M31, которая сформировалась недалеко от Млечного Пути, но впоследствии удалилась на современное расстояние 725 Мпк. Авторы считают, что галактики из группы IC342/Maffei, особенно IC 342 и Maffei 1 являлись в то время членами группы, до тех пор пока M31 не поглотила одну из карликовых галактик, входящих в эту группу (которая могла дать известное второе ядро в центре M31) от 5 до 10 млрд. лет назад. В результате такого слияния галактики IC 342 и Maffei 1 были выброшены из подгруппы, а упомянутые выше 3 карликовые галактики сошли с орбит вокруг M31.
Население Местной группы не очень разнообразно: в нем представлены спиральные, неправильные и карликовые галактики, что типично для таких небольших и не очень плотных коллективов. В Местной группе отсутствуют крупные эллиптические галактики, которые можно найти в более богатых скоплениях. Единственная настоящая эллиптическая галактика – М 32, близкий спутник Туманности Андромеды. Остальные сфероидальные (тип Sph) и карликовые сфероидальные (dSph) галактики не являются настоящими эллиптическими системами, поскольку они не очень плотны, слабо концентрированы к центру, содержат межзвездный газ и молодые звезды.
- Число членов: более 50;
- Радиус половины массы: Rh=350 кпк;
- Радиус поверхность нулевой скорости, которая определяет "границу" МГ: Ro=1.18±0.15 Мпк;
- Полная масса МГ: MLG=(2.3±0.6)x1012 Msun;
- Полная светимость МГ: MV=-22.0:
- Масса/светимость: M/LV=44±12Msun/Lsun
- Скорость Солнца по отношению к МГ: 306±18 км/с,
- по направлению к апексу: l=99o±5o и b=-4o±4o;
- Дисперсия скоростей ее членов: 61±8 км/с
- Функция светимостей в МГ имеет наклон: -1.1±0.1
Система |
№ |
Галактика |
NGC, IC |
Тип |
l |
b |
Диаметр |
Расстояние, кпк |
Видимая звездная величина m |
Абсолютная звездная величина M |
Скорость вращения, км/с |
Масса, M¤ |
угловой |
линейный, кпк |
Млечный Путь |
1 |
Галактика |
|
SAB(s)bc I-II |
|
|
|
|
|
|
–18,8 |
|
2,5•1011 |
2 |
Большое Магелланово Облако |
|
SBm |
280 |
–33 |
460 |
7 |
52 |
0,1 |
–18,7 |
95 |
1,0•1010 |
3 |
Малое Магелланово Облако |
|
SBm |
330 |
–45 |
150 |
3 |
63 |
2,4 |
–16,7 |
|
1,99•109 |
4 |
Система Малой Медведицы (карлик) UMi dw |
DDO 199 |
dE4 |
104 |
45 |
30.2x19.1 |
|
67 |
|
–9,0 |
|
1,0•105 |
5 |
Система в Печи (карлик) |
|
E |
237 |
–66 |
40 |
2 |
170 |
7,0 |
–13,0 |
|
1,99•107 |
6 |
Система в Драконе (карлик) Dra dw |
DDO 208 |
dE0 pec |
86 |
35 |
35.5x24.4 |
|
76 |
|
–8,5 |
|
1,0•105 |
7 |
Лев I (карлик) |
|
dE3 |
226 |
49 |
9.8x7.4 |
1 |
270 |
|
–11,0 |
|
3,98•106 |
8 |
Лев II (карлик) |
|
dE0 pec |
220 |
67 |
12.0x11.0 |
1 |
215 |
|
–9,5 |
|
1,0•106 |
9 |
Система в Скульптуре (карлик) |
|
E |
285 |
–83 |
30 |
1 |
85 |
7,0 |
–12,0 |
|
3,16•106 |
10 |
Дракон (карлик) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Орион (пигмей) |
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
12 |
Козерог (пигмей) |
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
13 |
Волосы Вероники |
|
|
|
|
|
0,06 |
|
|
|
|
|
14 |
Геркулес |
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
15 |
Гончие Псы II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
Лев III |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
Лев IV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
Стрелец |
карлик |
dSph |
|
|
|
|
78 |
|
|
|
|
19 |
Стрелец DEG |
|
dE7 |
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
20 |
SMC |
292 |
SB(s)m pec |
|
|
320x185 |
|
58 |
|
|
|
|
21 |
Scl dSph |
E351-G30 |
dE3 pec |
|
|
39.8x30.9 |
|
84 |
|
|
|
|
22 |
Sex dw |
|
dE3 |
|
|
|
|
87 |
|
|
|
|
23 |
For dw |
E356-G04 |
dE4 |
|
|
17.0x12.6 |
|
140 |
|
|
|
|
24 |
LMC |
E056-G115 |
SB(s)m |
|
|
645x550 |
|
55 |
|
|
|
|
25 |
Car dw |
E206-G220 |
dE3 |
|
|
23.4x15.5 |
|
100 |
|
|
|
|
26 |
2 карликовые |
|
|
|
|
|
|
185 |
|
|
|
|
Туманность Андромеды |
1 |
M31 |
224 |
SA(s)b |
121 |
–22 |
190x60 |
16 |
725 |
3,5 |
–21,1 |
280 |
3,16•1011 |
2 |
M32 |
221 |
E 2 |
121 |
–22 |
8.7x6.5 |
1 |
725 |
8,2 |
–16,3 |
|
3,16•109 |
3 |
М 110 |
205 |
E5 pec |
121 |
–21 |
21.9x11.0 |
2 |
725 |
8,2 |
–16,3 |
|
7,94•109 |
4 |
Андромеда I |
карлик |
dE3 pec |
|
|
2.5x2.5 |
|
810 |
|
|
|
|
5 |
Андромеда II |
карлик |
E |
|
|
3.6x2.52 |
|
680 |
|
|
|
|
6 |
Андромеда III |
карлик |
dSph |
|
|
4.5x3.0 |
|
760 |
|
|
|
|
7 |
Андромеда IV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Андромеда V |
|
dSph |
|
|
|
|
810 |
|
|
|
|
9 |
Кассиопея |
187 |
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
1,5•108 |
10 |
|
185 |
dE3 pec + Sy |
121 |
–14 |
11.7x10.0 |
1 |
620 |
9,4 |
–15,2 |
|
1,0•109 |
11 |
Кассиопея |
147 |
Ep |
120 |
–14 |
13.2x7.8 |
1 |
660 |
9,6 |
–14,8 |
|
1,0•109 |
12 |
|
6882 |
Ir |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
IC1613 |
Ir V |
|
|
16.2x14.5 |
3 |
720 |
9,1 |
|
|
|
14 |
LGS3 |
карлик |
dSph-dIrr |
|
|
2x2 |
|
810 |
|
|
|
|
15 |
WLM |
|
IB(s)m IV-V |
|
|
11.5x4.0 |
|
950 |
|
|
|
|
16 |
IC 10 |
|
IBm? |
|
|
6.3x5.1 |
|
660 |
|
|
|
|
17 |
Cetus |
|
dSph |
|
|
|
|
775 |
|
|
|
|
18 |
Scl dw Irr |
E349-G31 |
dIBm |
|
|
1.1x0.9 |
|
|
|
|
|
|
19 |
Phe dw |
E245-G07 |
IAm |
|
|
4.9x4.1 |
|
417 |
|
|
|
|
20 |
Leo A |
DDO 69 |
IBm V |
|
|
5.1x3.1 |
|
690 |
|
|
|
|
21 |
Aqr dw |
DDO 210 |
Im V |
|
|
2.2x1.1 |
|
950 |
|
|
|
|
22 |
|
IC5152 |
IAB(s)m IV |
|
|
5.2x3.2 |
|
950 |
|
|
|
|
23 |
Tuc dw |
|
dE5 |
|
|
2.9x1.2 |
|
830 |
|
|
|
|
24 |
Pegasus DIG |
DDO 216 |
Im V |
|
|
5.0x2.7 |
|
760 |
|
|
|
|
25 |
Pegasus DEG |
AndVI |
dSph |
|
|
4.0x2.0 |
|
780 |
|
|
|
|
26 |
Кассиопея Dw |
And VII |
dSph |
|
|
2.5x2.0 |
|
690 |
|
|
|
|
Треугольник |
1 |
M33 |
598 |
SA(s)cd II-III |
134 |
–31 |
70.8x41.7 |
6 |
795 |
5,7 |
–18,8 |
104 |
1,25•1010 |
Одиночки |
1 |
Кит |
IC 1613 |
Ir I |
130 |
–61 |
12 |
1 |
740 |
9,6 |
–14,8 |
60 |
2,5•108 |
2 |
Стрелец (Barnard's) |
6 822 |
IB(s)m IV-V |
25 |
–18 |
15.5x13.5 |
2 |
540 |
8,6 |
–15,6 |
110 |
3,16•108 |
3 |
ИК галактика Маффей |
IC 1805 |
SO |
136 |
–1 |
0,5 |
|
1 000 |
11 |
–20,0 |
|
1,99•1011 |
 |
 |
 |
.jpg) |
М31 |
М33 |
БМО |
ММО |
В ходе последнего десятилетия с помощью нового поколения цифровых камер было обнаружено множество новых звёздных потоков и ответвлений, одни из которых вполне могут оказаться компаньонами Млечного пути, а другие - принадлежать либо к карликовой галактике Стрельца, либо к другим малым галактикам. Открытия, сделанные ранее в рамках проекта SDSS, показывают, что звёздное кольцо, окружающее нашу галактику может быть частью другой исчезнувшей галактики. Так например участники проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS) обнаружили в январе 2006 года огромную, но в тоже время очень непрочную структуру, включающую в себя 100 тысяч звёзд. Она находится в пределах Млечного Пути на расстоянии 76000 световых лет от Земли и в 42000 световых лет от центра Галактики. Однако в Млечный Путь эта структура не вписывается по ряду параметров - у неё нет ни приплюснутого диска, ни скопления молодых звёзд в центре, ни звёздного "ореола". Она взмывается над плоскостью Млечного пути. Его источником, как предполагается, является звездное скопление NGS 5466, насчитывающее приблизительно 50 тысяч звезд. Астрономы полагают, что эту структуру стоит считать новой карликовой галактикой, которая граничит с нашей и она является сегодня самым близким соседом нашей Галактики. |
Группа исследователей из Sloan Digital Sky Survey (SDSS-II) сообщила в январе 2007 года об открытии восьми (фото справа) новых карликовых галактик, семь из которых обращаются возле Млечного Пути. Объекты имеют сходство с системами, которые поглотил Млечный Путь миллиарды лет назад. Обнаруженные карликовые галактики попали под гравитационное поле Млечного Пути, в конечном итоге они сольются с нашей Галактикой. Карликовые галактики содержат несколько миллионов звезд. Эти объекты меньше по размеру и более тусклые, чем известные ранее. Некоторые из них близки к распаду из-за гравитационной силы Млечного Пути. Согласно расчетам ученых, в группе галактик Local Group, в которую входит и Млечный Путь, находятся десятки сотен карликовых галактик, которые еще предстоит найти. |
Ближайшие соседи Местной группы из местного сверскопления – такие же небольшие скопления галактик. Одно из них, наблюдаемое в направлении созвездий Насос и Секстант, удалено от центра Местной группы на 5,5 млн. св. лет. Группа небольших галактик в Скульпторе удалена на 8 млн. св. лет, а другая известная группа, включающая крупную спираль М 81 и взаимодействующую с ней галактику с интенсивным звездообразованием М 82, удалена на 11 млн. св. лет. Членов группы Насоса-Секстанта по причине их близости к нам одно время причисляли к Местной группе галактик. Но изучив движение ее главных членов – небольших галактик NGC 3109, Насос, Секстант А и Секстант В, специалисты заключили, что это самостоятельная группа, медленно удаляющаяся от Местной группы.
Группы галактик, ближайших к Местной Группе (некоторые)
Группа |
Расстояние, кпс |
Число членов |
Главные члены |
Группа южного галактического полюса (группа Скульптора) |
1750 |
6 |
NGC 253, M 55 |
Большой Медведицы (М 81) |
3500 |
53
|
M 81, M 82, NGC 3077, NGC 2976, NGC 2403 |
Гончих Псов |
4300 |
ок. 50 |
NGC 4395, NGC 4449, NGC 4244, NGC 4144, NGC 4214 |
Центавра (NGC 5128) |
3400 |
11 |
Центавр A, NGC 5253, M 83 |
IC 342/Maffei |
2300 |
12 |
IC 342, Maffei 1, Maffei 2, Dwingeloo 1 |
Лев 1 (М96) |
|
|
M95, M96 и M105, NGC 3384 |
Триплет Льва (M66) |
|
|
M65, M66 и NGC 3628
|
NGC 5236 |
4200 |
8 |
NGC5236, NGC 5253, NGC 5236, NGC 5264
|
Дракона
|
|
>20 |
NGC 5866, M102, NGC 5907, NGC 5879 |
Местная |
|
>60 |
Галактика, M 31 |
Скопление |
Число галактик |
l |
b |
Диаметр |
Расстояние, Мпк |
Число галактик на 1 Мпк3 |
Скорость вращения vrot, км/с |
Красное смещение z |
Дева |
2 500 |
284° |
+74° |
12° |
19 |
500 |
1 180 |
0,004 |
Пегас I |
100 |
86 |
–48 |
1 |
65 |
1 100 |
3 700 |
0,013 |
Рыбы |
100 |
128 |
–29 |
10 |
66 |
250 |
5 000 |
0,017 |
Рак |
150 |
202 |
+29 |
3 |
80 |
500 |
4 800 |
0,016 |
Персей |
500 |
150 |
–14 |
4 |
97 |
300 |
5 400 |
0,018 |
Волосы Вероники |
800 |
80 |
+88 |
4 |
113 |
40 |
6 700 |
0,022 |
Большая Медведица III |
90 |
152 |
+64 |
0,7 |
132 |
200 |
|
|
Геркулес |
300 |
31 |
+44 |
0,1 |
175 |
|
10 300 |
0,034 |
Пегас II |
|
84 |
–47 |
|
|
|
12 800 |
0,043 |
Скопление A |
400 |
144 |
–78 |
0,9 |
240 |
200 |
15 800 |
0,053 |
Центавр |
300 |
313 |
+31 |
2 |
250 |
10 |
|
|
Большая Медведица I |
300 |
140 |
+58 |
0,7 |
270 |
100 |
15 400 |
0,051 |
Лев |
300 |
232 |
+53 |
0,6 |
310 |
200 |
19 500 |
0,065 |
Близнецы |
200 |
182 |
+19 |
0,5 |
350 |
100 |
23 300 |
0,078 |
Северная корона |
400 |
41 |
+56 |
0,5 |
350 |
250 |
21 600 |
0,072 |
Скопление B |
300 |
345 |
–55 |
0,6 |
330 |
200 |
|
|
Волопас |
150 |
50 |
+67 |
0,3 |
650 |
100 |
39 400 |
0,131 |
Большая Медведица II |
200 |
149 |
+54 |
0,2 |
680 |
400 |
41 000 |
0,137 |
Гидра |
|
226 |
+30 |
|
1 000 |
|
60 600 |
0,201 |
Список групп и скоплений в сверхскоплении Девы (местное сверхскопление)
В порядке убывания числа галактик большого видимого размера:
|
|
|