Малые тела Солнечной системы

Рисунок 68 Неправильная галактика M82 в созвездии Большой Медведицы.

В 1784 году французский астроном Шарль Мессье составил первый каталог из 108 туманных объектов, доступных для наблюдений на инструментах того времени. Только 11 объектов из этого каталога оказались газовыми туманностями, остальные – шаровыми и рассеянными скоплениями и галактиками. И тем не менее только в двадцатых годах XX века американский астроном Эдвин Хаббл, наблюдая за цефеидами в туманности Андромеды, пришел к выводу, что она внегалактический объект, и доказал существование галактик.

В 1784 году французский астроном Шарль Мессье составил первый каталог из 108 туманных объектов, доступных для наблюдений на инструментах того времени. Только 11 объектов из этого каталога оказались газовыми туманностями, остальные – шаровыми и рассеянными скоплениями и галактиками. И тем не менее только в двадцатых годах XX века американский астроном Эдвин Хаббл, наблюдая за цефеидами в туманности Андромеды, пришел к выводу, что она внегалактический объект, и доказал существование галактик.

Многочисленные наблюдения позволили Хабблу разделить галактики на эллиптические (Е), спиральные (S) и неправильные (Ir).

 

Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы, но и свойства входящих в них звезд: Е-галактики состоят из очень старых звезд, в Ir-галактиках основной вклад в излучение дают звезды, существенно моложе Солнца, а в S-галактиках характер спектра выдает присутствие звезд всех возрастов.

 

Рисунок 69 Морфологические типы галактик.

 

 
Галактический каннибализм

В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 % от общего числа галактик имеет весьма странный, искаженный вид, так что их трудно классифицировать по Хабблу. Иногда такие галактики окружены светящимся гало либо связаны звездной перемычкой. Иногда от галактик на сотни тысяч световых лет отходят длинные хвосты. В некоторых системах обращает на себя внимание сложный характер внутреннего движения межзвездного газа.

Рисунок 70 Взаимодействующая галактика Колесо.

Рисунок 71  Квинтет Стефана – пять близко расположенных взаимодействующих галактик. Согласно последним исследованиям можно предположить, что сближение играет большую роль в жизненном цикле.

Рисунок 72  Взаимодействующие галактики NCG4038/4039 (Антенна).

 

Первым, кто стал изучать взаимодействия близких галактик и составил каталог из тысяч взаимодействующих галактик, был Борис Воронцов-Вельяминов.

Модель. Слияние двух галактик.

 

Если галактики в своем движении близко походят друг к другу, то они могут испытывать сильное гравитационное взаимодействие на расстоянии, даже не соприкасаясь. При взаимном проникновении галактики могут даже слиться друг с другом за несколько сотен миллионов лет.

Рисунок 73  Инфракрасная галактика Arp 220.

Рисунок 74 Радиогалактика NGC5128 (Центавр А).

 

Рисунок 75 Галактика M64 (Глаз).

Радиоинтерферометрические наблюдения сверхъяркой инфракрасной галактики Arp 220 говорят о том, что в ней происходит процесс слияния двух галактик, сопровождающийся бурным звездообразованием и частыми вспышками сверхновых. Вспышки сверхновых происходят в этой галактике очень часто, в среднем два раза в год, что приводит к выделению огромного количества энергии, сравнимой с энерговыделением квазаров.

Радиоинтерферометрические наблюдения сверхъяркой инфракрасной галактики Arp 220 говорят о том, что в ней происходит процесс слияния двух галактик, сопровождающийся бурным звездообразованием и частыми вспышками сверхновых. Вспышки сверхновых происходят в этой галактике очень часто, в среднем два раза в год, что приводит к выделению огромного количества энергии, сравнимой с энерговыделением квазаров.

Радиогалактика Центавр А (NGC 5128) считается результатом слияния спиральной галактики с эллиптической. Именно поэтому в этой галактике так много пыли. Газопылевой диск, наследство от спиральной галактики, как бы перечеркивает эту сферическую галактику.

В галактике М64 слились две дисковые спиральные галактики с разным направлением вращения. В итоге возник газопылевой диск, вращающийся в направлении, противоположном вращению звездного диска.

Рисунок 76 Магеллановы Облака теряют вещество, притягиваясь нашей Галактикой.

Наша Галактика также захватывает карликовую галактику, находящуюся на расстоянии всего в 60 тысяч световых лет. Через сотню миллионов лет звезды этой карликовой галактики станут звездами нашей Галактики. Магеллановы Облака также разрушаются, находясь неподалеку от нашей Галактики. По подсчетам астрономов в ближайшие 10 миллиардов лет Млечный Путь полностью поглотит все вещество Магеллановых Облаков.

Наша Галактика также захватывает карликовую галактику, находящуюся на расстоянии всего в 60 тысяч световых лет. Через сотню миллионов лет звезды этой карликовой галактики станут звездами нашей Галактики. Магеллановы Облака также разрушаются, находясь неподалеку от нашей Галактики. По подсчетам астрономов в ближайшие 10 миллиардов лет Млечный Путь полностью поглотит все вещество Магеллановых Облаков.

Звездный «каннибализм» – обычное явление в жизни галактик. Процессы поглощения галактик не сопровождаются катастрофическими звездными столкновениями, так как межзвездные расстояния очень велики по сравнению с размерами самих звезд. Однако процесс звездообразования может стать более эффективным, так как формируются массивные облака газа и под действием гравитации их скорости возрастают.

 

На пороге космической эры

На пороге космической эры

12 апреля 1961 года стало Событием в истории человечества. В тот день человек впервые победил земное тяготение и вышел в космос. Но этому триумфу предшествовали годы кропотливой работы. Историю научной космонавтики принято отсчитывать с 1881 года, когда Николай Кибальчич создал проект реактивного летательного аппарата. Трудами ученых-механиков, прежде всего, Ивана Мещерского, была создана теория реактивного движения. В первой половине XX века Константин Циолковский указал на применимость ракетных двигателей для космических полетов и нашел ряд важных инженерных решений конструкции ракет. Систематические работы по созданию ракетных двигателей начались в двадцатых годах практически одновременно в США (Роберт Годдард) и СССР (Николай Тихомиров). В 1926 году в Америке был запущен первый аппарат с жидкостным ракетным двигателем, а в 1928 году был осуществлен первый пилотируемый полет на подобном аппарате. В тридцатые годы свои позиции в ракетной технике усилила Германия. Работы под руководством Вернера фон Брауна привели к созданию в начале сороковых годов мощных крылатых ракет «Фау-1» и баллистических ракет «Фау-2». После окончания мировой войны передовые разработки немецких конструкторов попали к американцам и русским, что сильно продвинуло эти державы вперед. На заложенных в это время полигонах, превратившихся впоследствии в космодромы (Капустин Яр, мыс Канаверал, Байконур, Ванденберг, Плесецк), проводились многочисленные испытания реактивных двигателей. Работой советских конструкторов руководил Сергей Королев.

Рисунок 77 Первый в мире искусственный спутник Земли.

Рисунок 78 АМС «Луна-3» впервые сфотографировала обратную сторону Луны.

 

 

 

 

4 октября 1957 года первый искусственный спутник, запущенный с советского космодрома Байконур, вышел на околоземную орбиту. В истории человечества началась новая – космическая – эра. Через месяц космический корабль впервые доставил на орбиту живое существо – собаку Лайку. В феврале 1958 свой первый спутник запустили Соединенные Штаты Америки.

В конце пятидесятых годов начались интенсивные исследования космического пространства. С той поры тысячи космических аппаратов исследовали Землю из космоса, поддерживали телевидение и связь, выполняли множество других функций, в т.ч. разведывательных. Другие корабли отправлялась к планетам Солнечной системы. 7 октября 1959 года впервые были получены фотографии обратной стороны Луны. В 1965 году «Маринер-4» сфотографировал поверхность Марса, а в 1966 году «Венера-3» впервые достигла другой планеты, войдя в атмосферу Венеры.

В 1960 году СССР и США начали подготовку к пилотируемому полету в космос. Первым человеком, побывавшим на орбите, стал Юрий Гагарин, совершивший свой знаменитый полуторачасовой полет 12 апреля 1961 года. Через три недели в космосе в пятнадцатиминутном суборбитальном полете побывал американский астронавт Алан Шеппард.

Космонавтика развивалась семимильными шагами. В июне 1963 года космический полет совершила первая женщина – Валентина Терешкова. 18 марта 1965 года Алексей Леонов впервые вышел в открытый космос.

Рисунок 79  Астронавты на Луне.

Рисунок 80 Советский самоходный аппарат «Луноход-2».

 

Начавшаяся в середине шестидесятых годов лунная гонка закончилась победой США. 20 июля 1969 года американские астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин совершили посадку на Луне. В течение четырех последующих лет на Луну высадились еще десять американцев. На Землю были доставлены сотни килограммов лунного грунта.

В 1971 году Советский Союз начал новый этап освоения космоса. На орбиту была запущена первая орбитальная станция – «Салют-1», затем и другие орбитальные комплексы серии «Салют», а также американская станция «Skylab». В 1974 году в подмосковном Калининграде (сейчас г. Королев) был создан Центр управления космическими полетами (ЦУП). Пребывание человека в космосе становилось все более продолжительным.

Рисунок 81  Орбитальная станция «Салют».

Рисунок 82 Орбитальная станция «Skylab».

Рисунок 83 Центр управления космическими полетами, г. Королев.

 

17 июля 1975 года была осуществлена стыковка кораблей «Союз-19» и «Apollo CM-111», что знаменовало собой начало сотрудничества в космосе.

В 1974–75 годах американская станция «Маринер-10» облетела Меркурий, в июле 1976 года «Викинг-1» совершил посадку на Марс. Примерно тогда же советские АМС «Венера» достигли поверхности второй планеты. Запущенные в 1977 году «Вояждеры» отправились в путешествие к планетам-гигантам. Станции «Пионер-10» и «Пионер-11» через 20 лет после старта покинули (1972–73 года) пределы Солнечной системы и стали первыми межзвездными аппаратами.

Рисунок 84 Приземление космического корабля «Атлантис».

 

Рисунок 85  Станция «Мир».

В восьмидесятых годах появились первые многоразовые космические корабли. Работа по советскому проекту «Буран» вскоре была приостановлена из-за недостатка финансирования, а небольшой космический флот США из четырех кораблей «Шаттл» («Space Shuttle») (пятый – «Челленджер» – потерпел катастрофу в 1986 году) до сих пор «возит» американских (а теперь и не только американских) астронавтов на орбиту. В 1984 году Советский Союз вывел на орбиту первые модули космической станции «Мир». В течение пятнадцати лет на орбитальном комплексе побывали 28 длительных научных экспедиций, 171 космонавт, были проведены тысячи научных экспериментов. Продолжительность полета некоторых космонавтов на станции составила более года. В марте 2001 года эксплуатация 140-тонной станции, включавшей в себя к этому времени 5 научных модулей, была прекращена.