แอนโดรเมดาเป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้กับทางช้างเผือกมากที่สุด การชนกันของทางช้างเผือกและแอนโดรเมดา
แอนโดรเมดาเป็นดาราจักรที่ได้รับความนิยมเช่น M31 และ NGC224 นี่คือการก่อตัวเป็นเกลียวซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 780 kp (2.5 ล้านปีแสง)
แอนโดรเมดาเป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้กับทางช้างเผือกมากที่สุด ตั้งชื่อตามเจ้าหญิงในตำนานที่มีชื่อเดียวกัน การสังเกตในปี พ.ศ. 2549 นำไปสู่การสรุปว่ามีดาวฤกษ์ประมาณหนึ่งล้านล้านดวงที่นี่ - อย่างน้อยสองเท่าของทางช้างเผือกซึ่งมีประมาณ 200 - 400 พันล้านดวง นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการชนกันของทางช้างเผือกและกาแลคซีแอนโดรเมดาจะเกิดขึ้น เกิดขึ้นในประมาณ 3.75 พันล้านปี และในที่สุดกาแล็กซีทรงรีหรือดิสก์ขนาดใหญ่ก็จะเกิดขึ้น แต่เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้อีกเล็กน้อยในภายหลัง ก่อนอื่น เรามาดูกันว่า "เจ้าหญิงในตำนาน" มีหน้าตาเป็นอย่างไร
ในภาพคือแอนโดรเมดา กาแล็กซีมีแถบสีขาวและสีน้ำเงิน พวกมันก่อตัวเป็นวงแหวนรอบๆ และปกคลุมดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่ร้อนแรงและร้อนแดง แถบสีน้ำเงิน-เทาเข้มตัดกันอย่างชัดเจนกับวงแหวนสว่างเหล่านี้ และแสดงบริเวณที่การก่อตัวดาวฤกษ์เพิ่งเริ่มต้นในรังไหมเมฆหนาทึบ เมื่อสังเกตในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม วงแหวนของแอนโดรเมดาจะดูเหมือนแขนกังหันมากกว่า ในสเปกตรัมอัลตราไวโอเลต การก่อตัวเหล่านี้ค่อนข้างจะคล้ายกับโครงสร้างของวงแหวน ก่อนหน้านี้พวกเขาถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์ของ NASA นักโหราศาสตร์เชื่อว่าวงแหวนเหล่านี้บ่งบอกถึงการก่อตัวของกาแลคซีอันเป็นผลมาจากการชนกับดาราจักรที่อยู่ใกล้เคียงเมื่อกว่า 200 ล้านปีก่อน
เช่นเดียวกับทางช้างเผือก แอนโดรเมดามีดาวเทียมขนาดเล็กจำนวนหนึ่ง ซึ่ง 14 ดวงถูกค้นพบแล้ว ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ M32 และ M110 แน่นอนว่า ไม่น่าเป็นไปได้ที่ดาวฤกษ์ในแต่ละดาราจักรจะชนกัน เนื่องจากระยะห่างระหว่างดาราจักรนั้นกว้างใหญ่มาก นักวิทยาศาสตร์ยังคงมีความคิดที่ค่อนข้างคลุมเครือเกี่ยวกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นในความเป็นจริง แต่มีการกำหนดชื่อสำหรับทารกแรกเกิดในอนาคตแล้ว แมมมอธ - นี่คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่ากาแลคซีขนาดใหญ่ที่ยังไม่เกิด
การชนกันของดวงดาว
แอนโดรเมดาเป็นกาแลคซีที่มีดาว 1 ล้านล้านดวง (1,012) และทางช้างเผือกมี 1 พันล้านดวง (3*1011) อย่างไรก็ตาม โอกาสที่จะชนกันระหว่างเทห์ฟากฟ้านั้นมีน้อยมาก เนื่องจากมีระยะห่างระหว่างวัตถุเหล่านั้นมาก ตัวอย่างเช่น ดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด คือ พรอกซิมา เซนทอรี ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 4.2 ปีแสง (4*1,013 กม.) หรือเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ล้าน (3*107) ของดวงอาทิตย์ ลองนึกภาพว่าแสงสว่างของเราคือลูกปิงปอง จากนั้น Proxima Centauri จะดูเหมือนถั่วซึ่งอยู่ห่างจากมัน 1,100 กม. และทางช้างเผือกจะขยายความกว้างออกไป 30 ล้านกม. แม้แต่ดวงดาวในใจกลางกาแลคซี (และโดยเฉพาะบริเวณกระจุกที่ใหญ่ที่สุด) ก็ยังมีระยะห่างระหว่าง 160 พันล้าน (1.6 * 1,011) กม. นั่นก็เหมือนกับลูกปิงปองหนึ่งลูกทุกๆ 3.2 กม. ดังนั้นโอกาสที่ดาวฤกษ์สองดวงจะชนกันระหว่างกาแล็กซีควบรวมจึงมีน้อยมาก
การชนกันของหลุมดำ
ดาราจักรแอนโดรเมดาและทางช้างเผือกมีหลุมดำมวลมหาศาลใจกลาง: ราศีธนู A (3.6 * 106 มวลดวงอาทิตย์) และวัตถุภายในกระจุก P2 ของแกนกลางกาแลคซี หลุมดำเหล่านี้จะมาบรรจบกันที่จุดหนึ่งใกล้ใจกลางกาแลคซีที่เพิ่งก่อตัวใหม่ โดยถ่ายเทพลังงานในวงโคจรไปยังดวงดาวต่างๆ ซึ่งในที่สุดจะเคลื่อนไปสู่วิถีโคจรที่สูงขึ้น กระบวนการข้างต้นอาจใช้เวลาหลายล้านปี เมื่อหลุมดำเข้าใกล้กันภายในหนึ่งปีแสง พวกมันจะเริ่มปล่อยคลื่นความโน้มถ่วงออกมา พลังงานในวงโคจรจะมีพลังมากยิ่งขึ้นจนกว่าการควบรวมจะเสร็จสมบูรณ์ จากข้อมูลการสร้างแบบจำลองที่ดำเนินการในปี พ.ศ. 2549 โลกอาจถูกเหวี่ยงไปจนเกือบใจกลางกาแลคซีที่เพิ่งก่อตัวใหม่ จากนั้นเคลื่อนผ่านเข้าไปใกล้หลุมดำแห่งหนึ่งและถูกดีดออกมาเกินขอบเขตของทางช้างเผือก
การยืนยันทฤษฎี
กาแล็กซีแอนโดรเมดากำลังเข้าใกล้เราด้วยความเร็วประมาณ 110 กิโลเมตรต่อวินาที จนถึงปี 2012 ไม่มีทางรู้ได้เลยว่าจะเกิดการชนกันหรือไม่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สรุปได้ว่าแทบจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ หลังจากติดตามการเคลื่อนไหวของแอนโดรเมดาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2545 ถึง พ.ศ. 2553 สรุปได้ว่าการชนจะเกิดขึ้นในอีกประมาณ 4 พันล้านปี
ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้แพร่หลายในอวกาศ ตัวอย่างเช่น เชื่อกันว่าแอนโดรเมดาเคยมีปฏิสัมพันธ์กับกาแลคซีอย่างน้อยหนึ่งแห่งในอดีต และกาแลคซีแคระบางแห่ง เช่น SagDEG ยังคงชนกับทางช้างเผือก ก่อให้เกิดการก่อตัวเดี่ยว
การวิจัยยังแสดงให้เห็นว่า M33 หรือ Triangulum Galaxy ซึ่งเป็นสมาชิกที่ใหญ่เป็นอันดับสามและสว่างที่สุดของกลุ่มท้องถิ่นจะเข้าร่วมในกิจกรรมนี้ด้วย ชะตากรรมที่เป็นไปได้มากที่สุดคือการเข้าสู่วงโคจรของวัตถุที่เกิดขึ้นหลังจากการควบรวมกิจการและในอนาคตอันใกล้ - การรวมกันครั้งสุดท้าย อย่างไรก็ตาม จะไม่รวมการชนกันของ M33 กับทางช้างเผือกก่อนที่แอนโดรเมดาจะเข้าใกล้หรือระบบสุริยะของเราถูกโยนออกไปนอกขอบเขตของกลุ่มท้องถิ่น
ชะตากรรมของระบบสุริยะ
นักวิทยาศาสตร์จากฮาร์วาร์ดอ้างว่าช่วงเวลาของการควบรวมกาแลคซีจะขึ้นอยู่กับความเร็ววงสัมผัสของแอนโดรเมดา จากการคำนวณสรุปได้ว่ามีโอกาส 50% ที่ในระหว่างการควบรวมระบบสุริยะจะถูกเหวี่ยงกลับไปยังระยะทางที่มากกว่าปัจจุบันถึงใจกลางทางช้างเผือกถึงสามเท่า ยังไม่ชัดเจนว่ากาแลคซีแอนโดรเมดาจะมีพฤติกรรมอย่างไร Planet Earth ก็ตกอยู่ภายใต้การคุกคามเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามีโอกาส 12% ที่บางครั้งหลังจากการชนกัน เราจะถูกเหวี่ยงกลับเกินขอบเขตของ “บ้าน” เดิมของเรา แต่เหตุการณ์นี้ไม่น่าจะส่งผลกระทบร้ายแรงต่อระบบสุริยะ และเทห์ฟากฟ้าจะไม่ถูกทำลาย
หากเราไม่รวมวิศวกรรมดาวเคราะห์ เมื่อกาแลคซีชนกัน พื้นผิวโลกจะร้อนจัดและจะไม่มีน้ำเหลืออยู่ในสถานะที่เป็นน้ำ ดังนั้นจึงไม่มีสิ่งมีชีวิต
ผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้น
เมื่อกาแลคซีกังหันสองแห่งมาบรรจบกัน ไฮโดรเจนที่อยู่ในจานของมันจะถูกบีบอัด การก่อตัวของดาวดวงใหม่อย่างเข้มข้นเริ่มต้นขึ้น ตัวอย่างเช่น สามารถสังเกตเห็นสิ่งนี้ได้ในดาราจักรที่มีปฏิสัมพันธ์กัน NGC 4039 หรือที่รู้จักกันในชื่อดาราจักรเสาอากาศ หากแอนโดรเมดาและทางช้างเผือกมารวมกัน เชื่อกันว่าจะมีก๊าซเหลืออยู่บนดิสก์เพียงเล็กน้อย การก่อตัวดาวฤกษ์จะไม่รุนแรงมากนัก แม้ว่าการกำเนิดของควอซาร์จะเป็นไปได้ทั้งหมดก็ตาม
ผลการควบรวมกิจการ
นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่ากาแลคซีแห่งนี้จะเกิดขึ้นระหว่างการควบรวมมิลโคเมดา ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าวัตถุที่ได้จะมีรูปร่างเป็นวงรี ใจกลางของมันจะมีดาวฤกษ์หนาแน่นน้อยกว่ากาแลคซีทรงรีสมัยใหม่ แต่รูปแบบดิสก์ก็เป็นไปได้เช่นกัน ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับปริมาณก๊าซที่เหลืออยู่ภายในทางช้างเผือกและแอนโดรเมดา ในอนาคตอันใกล้นี้ กาแลคซีที่เหลือของกลุ่มท้องถิ่นจะรวมเข้าเป็นวัตถุเดียว และนี่จะเป็นจุดเริ่มต้นของระยะวิวัฒนาการใหม่
ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับแอนโดรเมดา
แอนโดรเมดาเป็นกาแล็กซีที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มท้องถิ่น แต่อาจจะไม่ใช่ที่ใหญ่ที่สุด นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่ามีสสารมืดกระจุกอยู่ในทางช้างเผือกมากกว่า และนี่คือสิ่งที่ทำให้กาแลคซีของเรามีมวลมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์จะศึกษาแอนโดรเมดาเพื่อทำความเข้าใจต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของการก่อตัวที่คล้ายกัน เนื่องจากมันเป็นกาแลคซีกังหันที่อยู่ใกล้เราที่สุด แอนโดรเมดาดูน่าทึ่งเมื่อมองจากโลก หลายคนถึงกับถ่ายรูปเธอได้ แอนโดรเมดามีแกนดาราจักรหนาแน่นมาก ไม่เพียงแต่มีดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ตั้งอยู่ใจกลางดาวฤกษ์เท่านั้น แต่ยังมีหลุมดำมวลมหาศาลอย่างน้อยหนึ่งหลุมซ่อนอยู่ที่แกนกลางของมันด้วย แขนกังหันของมันโค้งงออันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาโน้มถ่วงกับกาแลคซีใกล้เคียงสองแห่ง: M32 และ M110 มีกระจุกดาวทรงกลมอย่างน้อย 450 กระจุกดาวที่โคจรรอบแอนโดรเมดา ในจำนวนนี้มีบางส่วนที่หนาแน่นที่สุดที่ถูกค้นพบ กาแล็กซีแอนโดรเมดาเป็นวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า คุณจะต้องมีจุดชมวิวที่ดีและมีแสงสว่างน้อยที่สุด
โดยสรุป ผมอยากจะแนะนำให้ผู้อ่านเงยหน้าดูท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวให้บ่อยขึ้น มันเก็บของใหม่และสิ่งที่ไม่รู้จักมากมาย หาเวลาว่างเพื่อสังเกตพื้นที่ในช่วงสุดสัปดาห์ กาแล็กซีแอนโดรเมดาบนท้องฟ้าเป็นภาพที่น่าชม
ศาสตร์
นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดระยะทางที่แน่นอนได้เป็นครั้งแรก ไปยังกาแล็กซีที่ใกล้ที่สุดของเรา- ดาราจักรแคระนี้เรียกว่า เมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่- เธออยู่ห่างไกลจากเรา 163,000 ปีแสงหรือ 49.97 กิโลพาร์เซกที่แน่นอน
กาแล็กซีเมฆแมกเจลแลนใหญ่ค่อยๆ ลอยผ่านอวกาศ เลี่ยงกาแล็กซีของเรา ทางช้างเผือกรอบ ๆ ชอบ ดวงจันทร์หมุนรอบโลก.
เมฆก๊าซขนาดมหึมาในบริเวณกาแลคซีค่อยๆ สลายตัว ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ ดาวดวงใหม่ซึ่งส่องสว่างอวกาศระหว่างดวงดาวด้วยแสง ทำให้เกิดภูมิทัศน์ของจักรวาลที่มีสีสันสดใส กล้องโทรทรรศน์อวกาศสามารถจับภาพทิวทัศน์เหล่านี้ได้ "ฮับเบิล".
กาแล็กซีน้ำตื้น เมฆแมเจลแลนใหญ่ ได้แก่ ทารันทูล่าเนบิวลา- เปลดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดในอวกาศในละแวกของเรา - เห็นพวกมันอยู่ในนั้น สัญญาณของการกำเนิดดาวดวงใหม่
นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณได้โดยการสังเกตดาวฤกษ์คู่ใกล้หายากที่เรียกว่า บดบังดาวคู่- ดาวคู่นี้มีแรงโน้มถ่วง เชื่อมต่อถึงกันและเมื่อดาวฤกษ์ดวงหนึ่งบดบังอีกดวงหนึ่งตามที่ผู้สังเกตการณ์บนโลกมองเห็น ความสว่างโดยรวมของระบบจะลดลง
หากคุณเปรียบเทียบความสว่างของดวงดาว คุณสามารถคำนวณระยะทางที่แน่นอนถึงดวงดาวเหล่านั้นได้อย่างแม่นยำอย่างเหลือเชื่อ
การกำหนดระยะห่างที่แน่นอนถึงวัตถุอวกาศเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจขนาดและอายุของจักรวาลของเรา ในตอนนี้คำถามยังคงเปิดอยู่: จักรวาลของเรามีขนาดเท่าใดยังไม่มีนักวิทยาศาสตร์คนใดสามารถพูดได้อย่างแน่นอน
หลังจากที่นักดาราศาสตร์สามารถบรรลุความแม่นยำดังกล่าวในการกำหนดระยะทางในอวกาศได้ จะสามารถจัดการกับวัตถุที่อยู่ห่างไกลได้มากขึ้นและสามารถคำนวณขนาดของจักรวาลได้ในที่สุด
นอกจากนี้ ความสามารถใหม่จะทำให้สามารถกำหนดอัตราการขยายตัวของจักรวาลของเราได้แม่นยำยิ่งขึ้น รวมถึงคำนวณได้แม่นยำยิ่งขึ้นด้วย ค่าคงที่ของฮับเบิล- ค่าสัมประสิทธิ์นี้ถูกตั้งชื่อตาม เอ็ดวิน พี. ฮับเบิลนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันซึ่งในปี 1929 ได้พิสูจน์ว่าของเรา จักรวาลมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่เริ่มดำรงอยู่.
ระยะห่างระหว่างกาแลคซี
เมฆแมเจลแลนใหญ่ของกาแล็กซี - ใกล้เราที่สุด กาแลคซีแคระแต่เป็นกาแลคซีขนาดใหญ่ - เพื่อนบ้านของเราถือเป็น ดาราจักรกังหันแอนโดรเมดาซึ่งอยู่ห่างจากกันประมาณ 2.52 ล้านปีแสง.
ระยะห่างระหว่างกาแล็กซีของเรากับกาแล็กซีแอนโดรเมดา ค่อยๆลดลง- พวกเขาเข้าใกล้กันด้วยความเร็วประมาณ 100-140 กิโลเมตรต่อวินาทีแม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้พบกันเร็ว ๆ นี้หรือหลังจากนั้นก็ตาม 3-4 พันล้านปี.
บางทีท้องฟ้ายามค่ำคืนจะมีลักษณะเช่นนี้สำหรับผู้สังเกตการณ์บนโลกในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า
ระยะห่างระหว่างกาแลคซีจึงเป็นเช่นนี้ อาจแตกต่างกันมากในช่วงเวลาต่างๆ เนื่องจากมีไดนามิกอยู่ตลอดเวลา
ขนาดของจักรวาล
จักรวาลที่มองเห็นได้ก็มี เส้นผ่านศูนย์กลางที่น่าทึ่งซึ่งก็คือหลายพันล้านหรืออาจจะหลายหมื่นล้านปีแสง วัตถุจำนวนมากที่เรามองเห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์ไม่มีอยู่อีกต่อไปหรือดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เนื่องจากแสงใช้เวลานานอย่างไม่น่าเชื่อในการเข้าถึงวัตถุเหล่านั้น
ชุดภาพประกอบที่นำเสนอจะช่วยให้คุณจินตนาการได้อย่างน้อยก็ในแง่ทั่วไป ขนาดของจักรวาลของเรา.
ระบบสุริยะที่มีวัตถุที่ใหญ่ที่สุด (ดาวเคราะห์และดาวเคราะห์แคระ)
ดวงอาทิตย์ (ตรงกลาง) และดวงดาวที่อยู่ใกล้ที่สุด
กาแล็กซีทางช้างเผือก แสดงกลุ่มระบบดาวที่อยู่ใกล้กับระบบสุริยะมากที่สุด
กลุ่มกาแลคซีใกล้เคียง รวมทั้งกาแลคซีมากกว่า 50 แห่ง ซึ่งจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อมีการค้นพบกาแลคซีใหม่
กระจุกดาราจักรท้องถิ่น (Virgo Supercluster) ขนาด: ประมาณ 200 ล้านปีแสง
กลุ่มกระจุกดาราจักรขนาดใหญ่
จักรวาลที่มองเห็นได้
ในบรรดาระบบดาวขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้เคียง เนบิวลาแอนโดรเมดา (M31) เป็นกาแลคซีกังหันที่มีขนาดใหญ่กว่ากาแลคซีทางช้างเผือกในบ้านของเราถึง 2.6 เท่า โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 260,000 ปีแสง เนบิวลาแอนโดรเมดาอยู่ห่างจากเรา 2.5 ล้านปีแสง (772 กิโลพาร์เซก) และมีมวลเท่ากับ 300 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ประกอบด้วยดาวฤกษ์ประมาณหนึ่งล้านล้านดวง (เพื่อการเปรียบเทียบ: ทางช้างเผือกมีดาวประมาณ 100 พันล้านดวง)
เนบิวลาแอนโดรเมดาเป็นวัตถุในจักรวาลที่อยู่ไกลที่สุดจากเราซึ่งสามารถสังเกตได้บนท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว (ซีกโลกเหนือ) ด้วยตาเปล่า แม้ในสภาพแสงในเมือง - ดูเหมือนวงรีพร่ามัวที่ส่องสว่าง ควรจำไว้ว่าเนื่องจากแสงจากกาแล็กซีแอนโดรเมดาใช้เวลา 2.5 ล้านปีจึงจะมาถึงเรา เราจึงเห็นมันเหมือนเมื่อ 2.5 ล้านปีก่อน และเราไม่รู้ว่าตอนนี้จะเป็นอย่างไร
B - Andromeda Galaxy ในรังสีอัลตราไวโอเลต
นักดาราศาสตร์พบว่ากาแล็กซีแอนโดรเมดาและกาแล็กซีของเรากำลังเข้าใกล้กันด้วยความเร็ว 100-140 กม./วินาที ในอีกประมาณ 3-4 พันล้านปี บางทีพวกมันจะชนกันและรวมเป็นกาแล็กซีขนาดยักษ์หนึ่งกาแล็กซี เรารีบเร่งสร้างความมั่นใจให้กับผู้ที่กังวลเกี่ยวกับชะตากรรมของระบบสุริยะอันเป็นผลจากการชนกันครั้งนี้ โดยส่วนใหญ่แล้วจะไม่มีผลกระทบต่อดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ กระบวนการรวมตัวของดาราจักรไม่ได้มาพร้อมกับการชนกันของดาวฤกษ์ที่เป็นหายนะ เนื่องจากระยะห่างระหว่างดาวฤกษ์นั้นใหญ่มากเมื่อเทียบกับขนาดของดาวฤกษ์เอง
อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรคิดว่ากระบวนการรวมกาแลคซีที่ยืดเยื้อยาวนานหลายล้านปีนั้นเกิดขึ้นโดยไม่มีผลกระทบอย่างมาก เมื่อกาแลคซีสองแห่งเข้าใกล้กัน เมฆก๊าซระหว่างดวงดาวจะสัมผัสกันก่อน เนื่องจากการแทรกซึมอย่างรวดเร็ว ความหนาแน่นของพวกมันจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้ร้อนขึ้น และความกดดันที่เพิ่มขึ้นทำให้เมฆก๊าซและฝุ่นเหล่านี้กลายเป็นศูนย์กลางของการกำเนิดดาวดวงใหม่ กระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์ที่รุนแรงและระเบิดได้เริ่มต้นขึ้น พร้อมกับแสงแฟลร์ การระเบิด และการพ่นฝุ่นและก๊าซที่พุ่งออกมาอย่างมหันต์
อย่างไรก็ตาม กลับมาหาเพื่อนบ้านของเรากันดีกว่า ดาราจักรกังหันที่อยู่ใกล้เราเป็นอันดับสองคือ M33 ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวสามเหลี่ยม และอยู่ห่างจากเรา 2.4 ล้านปีแสง เส้นผ่านศูนย์กลางของมันเล็กกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือก 2 เท่าและเล็กกว่ากาแล็กซีแอนโดรเมดา 4 เท่า สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าแต่เฉพาะในคืนไร้เดือนและนอกเมืองเท่านั้น ดูเหมือนจุดหมอกสลัวระหว่าง α Triangulum และ τ ราศีมีน
เอ - ตำแหน่งของกาแลคซีในท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว
B - Triangulum Galaxy (ภาพถ่ายของ NASA ในช่วงอัลตราไวโอเลตและระยะที่มองเห็นได้)
กาแลคซีอื่นๆ ทั้งหมดในสภาพแวดล้อมใกล้เคียงของเรานั้นเป็นกาแลคซีทรงรีแคระและกาแลคซีไม่ปกติ ในบรรดาดาราจักรไร้รูปร่างที่อยู่ใกล้เรามากที่สุด มีดาราจักรสองแห่งที่น่าสนใจที่สุด: เมฆแมเจลแลนเล็กและใหญ่.
เมฆแมเจลแลนเป็นบริวารของกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา พวกมันยังมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แม้ว่าจะเฉพาะในซีกโลกใต้เท่านั้น เมฆแมเจลแลนใหญ่อยู่ในกลุ่มดาวโดราดัส มันอยู่ห่างจากเรา 170,000 ปีแสง (50 กิโลพาร์เซก) เส้นผ่านศูนย์กลาง 20,000 ปีแสง และประกอบด้วยดวงดาวประมาณ 3 หมื่นล้านดวง แม้ว่าจะเป็นดาราจักรที่ไม่ปกติ เมฆแมเจลแลนใหญ่ก็มีโครงสร้างคล้ายกับดาราจักรกังหันแบบไขว้ ประกอบด้วยดาวทุกประเภทที่รู้จักในทางช้างเผือก วัตถุที่น่าสนใจอีกชิ้นหนึ่งถูกค้นพบในเมฆแมเจลแลนใหญ่ ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มก๊าซและฝุ่นที่สว่างที่สุดที่รู้จักกันดี โดยมีความยาว 700 ปีแสง - ทารันทูล่าเนบิวลาเป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ที่รวดเร็ว
สำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์ TRAPPIST (หอดูดาวลาซิลลา ประเทศชิลี)
เมฆแมเจลแลนเล็กมีขนาดเล็กกว่าเมฆแมเจลแลนใหญ่ถึง 3 เท่า และยังมีลักษณะคล้ายกับดาราจักรกังหันแบบก้นหอยอีกด้วย ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวทูคานา ถัดจากโดราโด ระยะทางจากเราถึงกาแล็กซีนี้คือ 210,000 ปีแสง (60 กิโลพาร์เซก)
เมฆแมเจลแลนถูกล้อมรอบด้วยเปลือกทั่วไปของไฮโดรเจนที่เป็นกลาง ซึ่งเรียกว่าระบบแมเจลแลน
เมฆแมเจลแลนทั้งสองตกเป็นเหยื่อ การกินเนื้อคนทางช้างเผือกจากทางช้างเผือก: อิทธิพลโน้มถ่วงของกาแล็กซีของเราค่อยๆ ทำลายมัน และดึงดูดเรื่องของกาแล็กซีเหล่านี้ จึงทำให้เมฆแมเจลแลนมีรูปร่างไม่ปกติ ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าสิ่งเหล่านี้คือซากของกาแลคซีขนาดเล็กสองแห่งที่อยู่ในกระบวนการค่อยๆ หายไป ตามที่นักดาราศาสตร์กล่าวไว้ ในอีก 10 พันล้านปีข้างหน้า ทางช้างเผือกจะดูดซับมวลสารทั้งหมดของเมฆแมเจลแลนอย่างสมบูรณ์ กระบวนการที่คล้ายกันเกิดขึ้นระหว่างเมฆแมเจลแลนเอง เนื่องจากแรงโน้มถ่วง เมฆแมเจลแลนใหญ่ "ขโมย" ดาวหลายล้านดวงจากเมฆแมเจลแลนเล็ก บางทีข้อเท็จจริงนี้อาจอธิบายกิจกรรมการกำเนิดดาวในระดับสูงในเนบิวลาทารันทูลา: บริเวณนี้อยู่ในเส้นทางการไหลของก๊าซที่แรงโน้มถ่วงของเมฆแมเจลแลนใหญ่ดึงมาจากเมฆแมเจลแลนเล็ก
ดังนั้น เมื่อใช้ตัวอย่างของสิ่งที่เกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงกับกาแล็กซีของเรา คุณสามารถมั่นใจได้อีกครั้งว่าการรวมตัวกันของกาแลคซีและการดูดกลืนกาแลคซีขนาดเล็กโดยกาแลคซีที่ใหญ่กว่านั้นเป็นปรากฏการณ์ธรรมดาในชีวิตกาแล็กซี
กาแล็กซีของเรา กาแล็กซีแอนโดรเมดา และกาแล็กซีสามเหลี่ยมก่อตัวเป็นกลุ่มกาแลคซีที่เชื่อมต่อกันด้วยปฏิกิริยาโน้มถ่วง พวกเขาโทรหาเธอ กลุ่มกาแลคซีในท้องถิ่น- ขนาดของกลุ่มท้องถิ่นคือ 1.5 เมกะพาร์เซก นอกจากกาแลคซีกังหันขนาดใหญ่สามแห่งแล้ว กลุ่มท้องถิ่นยังรวมถึงกาแลคซีแคระและกาแลคซีรูปร่างไม่ปกติอีกมากกว่า 50 แห่ง ดังนั้น กาแล็กซีแอนโดรเมดาจึงมีกาแล็กซีบริวารอย่างน้อย 19 กาแล็กซี และกาแล็กซีของเรามีบริวารที่รู้จัก 14 ดวง (ณ ปี พ.ศ. 2548) นอกจากนี้ กลุ่มท้องถิ่นยังรวมถึงกาแลคซีแคระอื่นๆ ที่ไม่ใช่บริวารของกาแลคซีขนาดใหญ่ด้วย
กาแล็กซีทางช้างเผือกของเราจะแบ่งออกเป็นกลุ่มทางสังคม จะเป็นของ "ชนชั้นกลาง" ที่แข็งแกร่ง ดังนั้นจึงอยู่ในกาแลคซีประเภทที่พบมากที่สุด แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่ได้มีขนาดหรือมวลเฉลี่ย กาแลคซีที่มีขนาดเล็กกว่าทางช้างเผือกจะมีขนาดใหญ่กว่ากาแลคซีที่มีขนาดใหญ่กว่านั้น “เกาะดวงดาว” ของเรามีดาวเทียมอย่างน้อย 14 ดวง ซึ่งเป็นกาแลคซีแคระอื่นๆ พวกมันถูกกำหนดให้วนเวียนอยู่รอบทางช้างเผือกจนกว่าพวกมันจะถูกมันดูดกลืนไป หรือไม่ก็บินหนีจากการชนกันในอวกาศ ตอนนี้เป็นสถานที่เดียวที่ชีวิตอาจมีอยู่นั่นคือคุณและฉัน
แต่ทางช้างเผือกยังคงเป็นกาแล็กซีที่ลึกลับที่สุดในจักรวาล เนื่องจากเรามองเห็นดาวฤกษ์เพียงส่วนหนึ่งของ "เกาะดวงดาว" เท่านั้น เนื่องจากอยู่ขอบสุดของ "เกาะดวงดาว" และกาแล็กซีนั้นก็มองไม่เห็นโดยสิ้นเชิง - มันถูกปกคลุมไปด้วยแขนดาวฤกษ์ก๊าซและฝุ่นหนาแน่น วันนี้เราจะมาพูดถึงข้อเท็จจริงและความลับของทางช้างเผือก
ทางช้างเผือกเป็นตัวอย่างทั่วไปของกาแลคซีประเภทนี้ มีขนาดใหญ่มากจนต้องใช้เวลามากกว่า 100,000 ปีในการข้ามกาแลคซีจากขอบหนึ่งไปอีกขอบหนึ่งด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที โลกและดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากใจกลางทางช้างเผือกประมาณ 30,000 ปีแสง หากเราพยายามส่งข้อความถึงสิ่งมีชีวิตสมมุติที่อาศัยอยู่ใกล้ใจกลางกาแล็กซีของเรา เราจะได้รับคำตอบไม่ช้ากว่า 60,000 ปีต่อมา ข้อความที่ส่งด้วยความเร็วของเครื่องบิน (600 ไมล์หรือ 1,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ในขณะกำเนิดจักรวาลนั้น ในตอนนี้ได้เดินทางไปถึงใจกลางกาแล็กซีเพียงครึ่งทางเท่านั้น และเป็นเวลารอคอยสำหรับการตอบกลับ คงจะเป็นเวลา 70 พันล้านปี
กาแลคซีบางแห่งมีขนาดใหญ่กว่าของเรามาก กาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดในบรรดากาแลคซีอันกว้างใหญ่ที่ปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลในรูปของคลื่นวิทยุ เช่น วัตถุท้องฟ้าทางใต้ที่มีชื่อเสียง เซนทอรัส A นั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าทางช้างเผือกถึงร้อยเท่า ในทางกลับกัน มีกาแลคซีที่ค่อนข้างเล็กจำนวนมากในจักรวาล ขนาดของกาแลคซีทรงรีแคระ (ตัวแทนทั่วไปอยู่ในกลุ่มดาวเดรโก) มีอายุประมาณ 10,000 ปีแสงเท่านั้น แน่นอนว่าแม้แต่วัตถุที่ไม่เด่นเหล่านี้ก็เกือบจะใหญ่โตเกินจินตนาการ: แม้ว่ากาแลคซีในกลุ่มดาวเดรโกจะเรียกได้ว่าเป็นดาวแคระ แต่เส้นผ่านศูนย์กลางของมันก็เกินกว่า 160,000,000,000,000,000 กิโลเมตร
แม้ว่าอวกาศจะอาศัยอยู่โดยกาแลคซีหลายพันล้านแห่ง แต่ก็ไม่ได้แคบเลย จักรวาลมีขนาดใหญ่พอที่จะให้กาแลคซีเข้าไปอยู่ในนั้นได้อย่างสะดวกสบาย และยังมีพื้นที่ว่างเหลืออีกมาก ระยะห่างโดยทั่วไประหว่างกาแลคซีสว่างอยู่ที่ประมาณ 5-10 ล้านปีแสง ปริมาตรที่เหลือถูกครอบครองโดยกาแลคซีแคระ อย่างไรก็ตาม หากเราคำนึงถึงขนาดของมัน ปรากฎว่ากาแลคซีเหล่านี้อยู่ใกล้กันค่อนข้างมากมากกว่า ตัวอย่างเช่น ดวงดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวฤกษ์นั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับระยะห่างจากดาวฤกษ์ข้างเคียงที่ใกล้ที่สุด เส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร ในขณะที่ระยะห่างจากดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดของเรานั้นมากกว่า 50 ล้านเท่า
เพื่อจินตนาการถึงระยะทางอันมหาศาลระหว่างกาแลคซีต่างๆ ให้เราลดขนาดของมันลงให้เหลือความสูงเท่ากับคนทั่วไป จากนั้นในภูมิภาคทั่วไปของจักรวาล กาแลคซี "ผู้ใหญ่" (สว่าง) จะอยู่ห่างจากกันโดยเฉลี่ย 100 เมตร และมีเด็กจำนวนเล็กน้อยอยู่ระหว่างนั้น จักรวาลจะมีลักษณะคล้ายกับสนามเบสบอลอันกว้างใหญ่ที่มีพื้นที่เปิดโล่งมากมายระหว่างผู้เล่น เฉพาะบางแห่งที่กาแลคซีรวมตัวกันเป็นกระจุกดาวใกล้กัน แบบจำลองจักรวาลของเราเปรียบเสมือนทางเท้าในเมือง และไม่มีที่ไหนจะเหมือนงานปาร์ตี้หรือรถไฟใต้ดินในชั่วโมงเร่งด่วนได้ หากดวงดาวในกาแลคซีทั่วไปถูกลดขนาดลงตามขนาดการเจริญเติบโตของมนุษย์ พื้นที่นั้นก็จะมีประชากรกระจัดกระจายอย่างมาก: เพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดจะมีชีวิตอยู่ในระยะทาง 100,000 กิโลเมตร - ประมาณหนึ่งในสี่ของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์
จากตัวอย่างเหล่านี้ เห็นได้ชัดว่ากาแลคซีกระจัดกระจายไปทั่วจักรวาลและประกอบด้วยพื้นที่ว่างเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าเราจะคำนึงถึงก๊าซทำให้บริสุทธิ์ซึ่งเต็มไปด้วยช่องว่างระหว่างดวงดาว แต่ความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารยังคงต่ำมาก โลกของกาแล็กซีนั้นใหญ่โตและแทบจะว่างเปล่า
กาแล็กซีในจักรวาลไม่เหมือนกัน บางชนิดมีลักษณะกลมเรียบ บางชนิดมีลักษณะเป็นเกลียวแบนกระจัดกระจาย และบางชนิดแทบไม่มีโครงสร้างเลย ตามผลงานบุกเบิกของเอ็ดวิน ฮับเบิล ซึ่งตีพิมพ์ในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 นักดาราศาสตร์ได้จำแนกกาแลคซีตามรูปร่างของพวกมันออกเป็นสามประเภทหลัก ได้แก่ ทรงรี ทรงก้นหอย และไม่สม่ำเสมอ โดยกำหนดตามลำดับ E, S และ Irr