Гигантские звездные системы, подобные нашей звездной системе — Галактике, в состав которой входит Солнечная система. Нашу Галактику (в отличие от других галактик она пишется с прописной буквы) мы видим «изнутри» как сплошную полосу сливающихся звезд — Млечный Путь. Раньше думали, что это и есть вся Вселенная. Но постепенно выяснилось, что существует великое множество других обособленных звездных систем, самых разнообразных по форме. Один из них больше, чём Галактика, другие -меньше. Они видны на небе как слабые туманные пятна вне полосы Млечного Пути; в зоне Млечного Пути они не видны из-за расположенной в плоскости Галактики пылевой материи, поглощающей свет. Расстояния между галактиками во много раз больше их размеров, так что они представляют собой как бы острова во Вселенной. Одна галактика приходится в среднем на объем в 50 Мпс3.
Природа галактик стала известна после того, как
американский астроном Э. Хаббл в
Невооруженным глазом видны только ближайшие к нам
небольшие по размеру и имеющие неправильную форму Магеллановы Облака,
а также похожая на нашу Галактику Туманность Андромеды. Самые
далекие галактики, различимые на полученных с помощью больших телескопов
фотографиях, удалены от нас на миллиарды парсек. Расстояние до них
определяется по красному смещению линий в их спектре (см. Расширение
Вселенной).
В конце XVIII в. французский ученый Мессе, занимавшийся
наблюдением комет, составил каталог видимых на небе туманных пятен,
чтобы не принять их по ошибке за новую комету. Часть таких туманностей
оказалась звездными скоплениями, часть — газовыми туманностями, а многие —
галактиками. Объекты этого каталога обозначаются буквой М с номером
(например, М31 — Туманность Андромеды). Последний самый большой каталог
уже одних только галактик был составлен в СССР в
По классификации, введенной Хабблом, галактики делятся в основном на три класса: спиральные, эллиптические и неправильные. Спиральные галактики, к которым относятся, в частности, наша Галактика и Туманность Андромеды, имеют ядро с расположенными вокруг него двумя сравнительно яркими ветвями, закручивающимися по спирали. Плотность звезд резко увеличивается с приближением к экваториальной плоскости галактик, так что по форме они напоминают сплюснутую чечевицу. По своим физическим свойствам звезды галактик образуют две подсистемы: сферическую и плоскую (см. Звездная астрономия), в которые входят соответственно звезды населения II и I типа. Сплюснутость таких галактик обусловлена вращением, период которого очень велик: от десятков миллионов до миллиардов лет. В нем участвуют все звезды и газовые облака. Пылевая материя и газ концентрируются к плоскости галактик. Из-за поглощения света звезд пылью у многих спиральных галактик, которые мы видим с ребра, хорошо заметна пересекающая их вдоль темная полоса. Иногда ветви спиральных галактик выходят не из ядра, а из концов светлой перемычки, пересекающей ядро.
Эллиптические галактики, как видно из названия, имеют форму эллипсоидов.
Распределение звезд в них во все стороны одинаково и равномерно убывает от
центра. В эллиптических галактиках обычно почти нет пыли и газа, а звезды
принадлежат ко II типу населения и являются звездами старыми.
Неправильные галактики характеризуются неправильной структурой. Примером таких галактик могут служить упомянутые выше Магеллановы Облака. Они содержат рассеянные и шаровые звездные скопления, газовые и пылевые туманности, переменные звезды, в том числе цефеиды, горячие звезды, но все объекты расположены в них хаотично. Неправильные галактики встречаются довольно редко.
Наблюдения показывают, что классификации Хаббла недостаточно, чтобы описать все многообразие форм и свойств галактик. Так, были обнаружены галактики, промежуточные между эллиптическими и спиральными. Они имеют огромное центральное сгущение и плоский диск, спиральных ветвей у них нет. Были также открыты карликовые эллиптические галактики с очень малой яркостью, а также компактные галактики, которые выглядят даже в сильные телескопы как звезды. У многих галактик обнаружено интенсивное радиоизлучение. Такие галактики названы радиогалактиками. Компактные далекие галактики, обладающие мощным радиоизлучением, называются К-галактиками. Очень интересны галактики Сейферта, открытые американским астрономом К. Сейфертом в 1943 г. Широкие яркие линии в их спектрах говорят о мощных выбросах газа из их центра со скоростями, достигающими нескольких тысяч километров в секунду.
Галактики встречаются в пространстве парами и более крупными группами. Таковы Большое и Малое Магеллановы Облака, галактика М31. В тесных парах галактики иногда принимают сильно искаженную форму: они соединяются перемычками, «выбрасывают» хвосты, бывают окружены облаком разреженных звезд. Такие галактики называются взаимодействующими. (Взаимодействие галактик открыл и изучает автор статьи, член-корреспондент АПН СССР Б.А. Воронцов-Вельяминов). Встречаются также гнезда и цепочки галактик. В первых галактики расположены скученно, во вторых — вытянуты в цепочку.
Галактики образуют группы и скопления. Пример одной из таких обособленных групп — Местная группа галактик. Размеры скоплений галактик в среднем составляют около 3 Мпс и в отдельных случаях доходят до 20 Мпс. Хорошо известно гигантское скопление галактик в созвездии Девы, оно содержит несколько тысяч галактик. Расстояние до центра этого скопления составляет 11 Мпс. На расстоянии 70 Мпс от нас находится еще более богатое скопление в созвездии Волосы Вероники. Как показывают наблюдения, взаимные расстояния между скоплениями галактик не остаются неизменными, а увеличиваются со временем, т.е. наблюдается так называемое разбегание галактик, В современной космологии оно связывается с расширением Вселенной.
