Angkasa lepas ialah sistem yang kompleks, unsur-unsurnya saling berkait rapat: planet bersatu mengelilingi satu bintang, bintang membentuk galaksi dan mereka membentuk persatuan yang lebih besar, seperti Kumpulan Setempat bagi galaksi. Multiplicity adalah fenomena yang sangat biasa di Alam Semesta yang dikaitkan dengan graviti tinggi. Berkat itu, pusat jisim terbentuk, di sekelilingnya kedua-dua objek yang agak kecil seperti bintang dan galaksi serta perkaitannya berputar.
Komposisi kumpulan
Adalah dipercayai bahawa asas Kumpulan Tempatan ialah tiga objek besar: Bima Sakti, Nebula Andromeda dan Galaksi Triangulum. Satelit mereka, serta beberapa galaksi kerdil, yang kepunyaan salah satu daripada tiga sistem itu belum dapat ditubuhkan, dikaitkan dengannya melalui tarikan graviti. Secara keseluruhan, Kumpulan Tempatan galaksi termasuk sekurang-kurangnya lima puluh objek angkasa yang besar dan dengan peningkatan kualiti teknologi untuk pemerhatian astronomi, bilangan ini semakin meningkat.
Virgo Supercluster
Seperti yang telah disebutkan, kepelbagaian dalamskala alam semesta - kejadian biasa. Kumpulan Tempatan galaksi bukanlah yang terbesar daripada persatuan ini, walaupun saiznya mengagumkan: dalam diameter, ia menempati jarak kira-kira satu megaparsec (3.8 × 1019 km). Bersama persatuan lain yang serupa, Kumpulan Tempatan termasuk dalam kumpulan besar Virgo. Dimensinya sukar dibayangkan, tetapi jisimnya diukur dengan agak tepat: 2 × 1045 kg. Secara keseluruhan, perkaitan ini merangkumi kira-kira seratus sistem galaksi.
Perlu diingatkan bahawa kepelbagaian tidak berakhir di situ. Virgo Supercluster, seperti beberapa yang lain, membentuk apa yang dipanggil Laniakea. Kajian tentang sistem gergasi sedemikian telah membolehkan ahli astrofizik mencipta teori struktur berskala besar alam semesta.
Jenis galaksi yang membentuk Kumpulan Tempatan
Para saintis mendapati bahawa umur semua ahli Kumpulan Tempatan adalah kira-kira 13 bilion tahun. Di samping itu, perkara yang membentuknya mempunyai komposisi yang sama, yang membolehkan kita bercakap tentang asal usul umum galaksi Kumpulan Tempatan. Ia tidak disusun secara rawak: kebanyakannya dibina di sekeliling garis khayalan yang membentang antara Bima Sakti dan Nebula Andromeda.
Ahli terbesar Kumpulan Galaksi Tempatan dari segi saiz ialah Andromeda Nebula: diameternya ialah 260 ribu tahun cahaya (2.5 × 1018 km). Dari segi jisim, Bima Sakti jelas terserlah - kira-kira 6 × 1042 kg. Bersama-sama objek besar seperti itu, terdapat juga objek kerdil seperti galaksi SagDEG, yang terletak dalam buruj Sagittarius.
KebanyakanGalaksi Kumpulan Tempatan diklasifikasikan sebagai tidak teratur, tetapi terdapat juga galaksi lingkaran seperti Nebula Andromeda dan galaksi elips, seperti SagDEG yang telah disebutkan.
subkumpulan Bima Sakti
Ketepatan pemerhatian astronomi Kumpulan Tempatan bergantung pada galaksi mana kita berada. Itulah sebabnya Bima Sakti, di satu pihak, objek yang paling banyak dikaji, dan di sisi lain, ia menimbulkan paling banyak persoalan. Sehingga kini, telah ditetapkan bahawa satelit galaksi kita adalah sekurang-kurangnya 14 objek, antaranya ialah galaksi Ursa Major, Sagittarius, Sculptor dan Leo.
Nota istimewa ialah galaksi SagDEG di Sagittarius. Ia adalah yang paling jauh dari pusat graviti Kumpulan Tempatan. Mengikut pengiraan, Bumi dipisahkan daripada galaksi ini sebanyak 3.2 × 1019 km.
Bima Sakti dan Awan Magellan
Antara perbincangan ialah persoalan kaitan Bima Sakti dengan Awan Magellan - dua galaksi yang begitu dekat dengan kita sehingga boleh diperhatikan dengan mata kasar dari Hemisfera Selatan. Untuk masa yang lama ia dipercayai bahawa mereka adalah satelit galaksi kita. Pada tahun 2006, menggunakan teknologi terkini, didapati ia bergerak jauh lebih pantas daripada satelit lain Bima Sakti. Berdasarkan ini, adalah dicadangkan bahawa mereka tidak mempunyai sambungan graviti dengan galaksi kita.
Tetapi nasib Awan Magellan tidak dapat dipertikaikan. Pergerakan mereka menjurus ke arahBima Sakti, jadi penyerapan mereka oleh galaksi yang lebih besar tidak dapat dielakkan. Para saintis menganggarkan bahawa ini akan berlaku selepas 4 bilion tahun.
Nebula Andromeda dan satelitnya
Selepas 5 bilion tahun, nasib yang sama mengancam galaksi kita, hanya Andromeda, galaksi terbesar dalam Kumpulan Tempatan, menimbulkan ancaman kepadanya. Jarak ke galaksi Andromeda ialah 2.5 × 106 tahun cahaya. Ia mempunyai 18 satelit, yang mana M23 dan M110 (nombor katalog daripada ahli astronomi Perancis abad ke-18 Charles Messier) adalah yang paling terkenal kerana kecerahannya.
Walaupun Nebula Andromeda ialah galaksi yang paling hampir dengan Bima Sakti, ia sukar untuk diperhatikan kerana strukturnya. Ia adalah salah satu galaksi lingkaran: ia mempunyai pusat yang jelas, dari mana dua lengan lingkaran besar muncul. Walau bagaimanapun, Nebula Andromeda berpaling ke Bumi.
Galaksi Segitiga
Jaraknya yang ketara dari Bumi menyukarkan kajian kedua-dua galaksi itu sendiri dan satelitnya. Bilangan satelit galaksi Triangulum boleh dipertikaikan. Sebagai contoh, Andromeda II yang kerdil terletak betul-betul di tengah-tengah antara Triangulum dan Nebula. Keadaan peranti pemerhatian moden tidak membenarkan kita menentukan medan graviti yang mana bagi dua ahli terbesar Kumpulan Tempatan galaksi objek angkasa ini. Kebanyakan masih menganggap bahawa Andromeda II dikaitkan dengan Triangulum. Tetapi terdapat juga wakil dari sudut pandangan yang bertentangan, yang malah mencadangkan untuk menamakan semulaAndromeda XXII.
Galaksi Triangulum juga mempunyai salah satu objek eksotik di alam semesta - lubang hitam M33 X-7, yang jisimnya 16 kali ganda daripada matahari, menjadikannya salah satu lubang hitam terbesar yang diketahui oleh sains moden, tidak termasuk yang supermasif.
Masalah gugusan globular
Bilangan ahli Kumpulan Tempatan sentiasa berubah, bukan sahaja kerana penemuan galaksi lain yang mengorbit pusat jisim yang sama. Meningkatkan kualiti teknologi astronomi telah membolehkan untuk menentukan bahawa objek yang sebelum ini dianggap sebagai galaksi, sebenarnya, tidak.
Ke tahap yang lebih besar ini terpakai kepada gugusan bintang globular. Ia mengandungi sejumlah besar bintang yang terikat pada satu pusat graviti, dan bentuknya menyerupai galaksi sfera. Hubungan kuantitatif membantu membezakan antara mereka: ketumpatan bintang dalam gugusan globular jauh lebih tinggi, dan diameternya juga lebih tinggi. Sebagai perbandingan: di sekitar Matahari, terdapat satu bintang bagi setiap 10 parsec padu, manakala dalam gugusan globular angka ini boleh menjadi 700 atau bahkan 7000 kali lebih tinggi.
Galaksi kerdil telah lama dianggap sebagai Palomar 12 dalam buruj Capricorn dan Palomar 4 di Ursa Major. Kajian terbaru menunjukkan bahawa mereka sebenarnya adalah gugusan globular yang agak besar.
Sejarah dan kesukaran mempelajari Kumpulan Tempatan galaksi
Sehingga suku kedua abad ke-20, dipercayai bahawa Bima Sakti dan Alam Semesta adalah konsep yang sama. Semua perkara sepatutnya dalam diri kitagalaksi. Walau bagaimanapun, pada tahun 1924, Edwin Hubble, menggunakan teleskopnya, merekodkan beberapa Cepheids - bintang berubah-ubah dengan tempoh kilauan yang jelas - jarak yang jelas melebihi saiz Bima Sakti. Ini membuktikan kewujudan objek ekstragalaksi. Para saintis telah memikirkan hakikat bahawa Alam Semesta lebih rumit daripada yang kelihatan sebelum ini.
Penemuan Hubble juga membuktikan bahawa Alam Semesta berkembang sepanjang masa, dan objek bergerak menjauhi satu sama lain. Penambahbaikan dalam teknologi membawa penemuan baharu. Oleh itu, didapati bahawa Bima Sakti mempunyai satelitnya sendiri, jarak antara mereka dikira dan prospek kewujudan ditentukan. Penemuan sedemikian sudah cukup untuk merumuskan buat pertama kalinya idea kewujudan Kumpulan Tempatan sebagai persatuan mengagumkan galaksi yang berkait rapat, malah untuk mencadangkan bahawa persatuan peringkat yang lebih tinggi mungkin wujud, kerana satelit juga ditemui di galaksi terdekat dengan Bima Sakti - Nebula Andromeda. Istilah "Kumpulan Tempatan" pertama kali digunakan oleh Hubble yang sama. Dia menyebutnya dalam kerjanya untuk mengukur jarak ke galaksi lain.
Boleh dikatakan bahawa kajian tentang Kosmos baru sahaja bermula. Ini juga terpakai kepada Kumpulan Tempatan. Galaksi SagDEG ditemui agak baru-baru ini, tetapi sebabnya bukan sahaja kilauannya yang rendah, yang tidak direkodkan oleh teleskop untuk masa yang lama, tetapi juga kehadiran di Alam Semesta bahan yang tidak mempunyai sinaran yang kelihatan - apa yang dipanggil "jirim gelap".
Selain itu, pemerhatian adalah rumit oleh gas antara bintang meresap (biasanya hidrogen) dan habuk kosmik. Walau bagaimanapun, teknologi pemerhatian tidak berdiam diri, yang membolehkan kami mengharapkan penemuan baharu yang menakjubkan pada masa hadapan, serta memperhalusi maklumat sedia ada.
