místní skupina | |
---|---|
kupa galaxií | |
| |
pozorovací údaje | |
Počet galaxií | Více než 100 galaxií |
Nejjasnější galaxie | Galaxie Andromeda |
Velikost | 2-3 megaparseky |
nadkupa | Místní nadkupa galaxií |
Informace ve Wikidatech ? |
Místní skupina galaxií ( Local Group ) je skupina galaxií obsahující Mléčnou dráhu a více než 100 dalších galaxií. Jeho velikost je 2-3 megaparseky , celková hmotnost je asi 4-5⋅10 12 M⊙ .
Podle různých parametrů Místní skupině dominují dvě spirální galaxie : galaxie Andromeda a Mléčná dráha - naše galaxie. Galaxie v Andromedě je větší než naše Galaxie a obsahuje více hvězd, ale Mléčná dráha má srovnatelnou nebo dokonce větší hmotnost než galaxie v Andromedě. Místní skupina zahrnuje galaxie různých morfologických typů : spirální galaxie, nepravidelné galaxie různé svítivosti a nejpočetnější třídy objektů jsou trpasličí eliptické a trpasličí sféroidní galaxie .
Každá z těchto galaxií má systém satelitů, tyto systémy se nazývají podskupina Andromedy a podskupina Mléčné dráhy a některé galaxie nejsou spojeny s žádnou z těchto skupin. Prostor mezi galaxiemi obsahuje plyn, který postupně proudí do galaxií.
Místní skupina se nachází v Místní superkupě galaxií . Ve středu Místní nadkupy je Kupa v Panně obsahující více než 1000 galaxií, od níž je Místní skupina vzdálená 10 megaparseků. V blízkosti hranic Místní skupiny se nachází řada galaxií, jejichž příslušnost k Místní skupině není zcela zřejmá, například skupina Pump-Sextant.
Místní skupina galaxií, také jednoduše nazývaná Místní skupina, je gravitačně vázaná skupina galaxií [1] , která obsahuje Mléčnou dráhu a několik dalších velkých galaxií, jako je galaxie Andromeda a galaxie Triangulum , a také více než 100 galaxií. masivní galaxie [2] . Jeho průměr je 2–3 megaparseky [3] [4] , jeho celková hmotnost je asi 4–5⋅10 12 M ⊙ [5] , a jeho celková svítivost je 4,2⋅10 10 10 L ⊙ [6] .
Většina galaxií ve vesmíru je v tak relativně malých skupinách galaxií, jako je Místní skupina. Pouze menšina galaxií je izolovaná nebo patří do velkých kup galaxií [7] .
Pokud jde o hmotnost, velikost a další parametry, Místní skupině dominují dvě spirální galaxie : galaxie Andromeda a Mléčná dráha - naše galaxie. Galaxie v Andromedě je větší než naše Galaxie a obsahuje více hvězd, ale Mléčná dráha má srovnatelnou nebo dokonce větší hmotnost než galaxie v Andromedě díky masivnímu halo temné hmoty [8] . Třetí velká spirální galaxie – Galaxie Triangulum – je hmotově výrazně nižší než první dvě [9] . Má pozdní morfologický typ , zatímco galaxie Andromeda patří ke spirálním galaxiím raného typu [1] [10] . Zbývající galaxie této skupiny jsou malé: dvě největší z nich jsou Velké a Malé Magellanova mračna , propojená dvojice satelitů Mléčné dráhy patřící k nepravidelným galaxiím [11] [1] .
Pokud připustíme, že galaxie s absolutní magnitudou slabší než −18 m jsou trpasličí , pak k nim patří všechny galaxie kromě Mléčné dráhy, galaxie v Andromedě, trojúhelníku a Velkého Magellanova mračna. Trpasličí galaxie v Místní skupině jsou rozděleny do tří typů: trpasličí nepravidelné , trpasličí eliptické a trpasličí sféroidní . Druhý typ je nejpočetnější a ze 75 galaxií známých v roce 2012 je 53 přesně trpasličích sféroidních [12] [13] . Mezi trpasličí nepravidelné galaxie patří objekty jako NGC 6822 , IC 1613 a Leo I , zatímco příkladem jasné nepravidelné galaxie je Velké Magellanovo mračno. Mezi trpasličími eliptickými galaxiemi je nejjasnější M 32 a mezi trpasličí sféroidní galaxie patří například trpasličí galaxie v Sculptor a NGC 205 . Místní skupina tedy obsahuje galaxie různých morfologických typů: chybí pouze obří eliptické galaxie a modré kompaktní galaxie , i když IC 10 se pravděpodobně blíží druhému typu [1] [10] .
Rozdělení parametrůPodle údajů, které jsou úplné až do absolutní velikosti −11 m , je funkce svítivosti popsána Schechterovou funkcí [comm. 1] s exponentem . Pro Místní skupinu tato hodnota odpovídá méně strmému sklonu grafu této funkce než u mnoha bohatých kup galaxií [16] .
U galaxií Místní skupiny je znám vztah mezi svítivostí a metalicitou : jasnější, a tedy hmotnější galaxie mají vyšší obsah těžkých prvků. Existuje průměrný poměr pro absolutní velikost a metalicitu , přičemž galaxie raných morfologických typů mají obecně nižší svítivost, než předpovídal tento poměr, zatímco nepravidelné galaxie mají vyšší svítivost. Další vztah dává do souvislosti exponenciální měřítko disku galaxie se svítivostí: čím vyšší svítivost, tím větší exponenciální měřítko [17] .
V blízkosti středu hmoty Místní skupiny je malý počet galaxií, což není překvapivé, protože těžiště se nachází mezi naší Galaxií a galaxií Andromeda a velké množství galaxií se nachází v blízkosti těchto dvou. Polovina galaxií v Místní skupině je méně než 450 kiloparseků od svého středu hmoty a za hranicí 900 kiloparseků už nejsou téměř žádné galaxie, takže Místní skupina je poměrně kompaktní [18] .
Existuje korelace mezi morfologickým typem galaxií a jejich prostředím. Většina sféroidních a trpasličích sféroidních galaxií je tedy v podskupině Mléčné dráhy nebo v podskupině Andromeda (viz níže ) a nepravidelné galaxie jsou rozptýleny především v jiných částech Místní skupiny [19] .
Vztah mezi svítivostí a exponenciálním měřítkem disku pro galaxie Místní skupiny
Poměr jasu a metality pro galaxie Místní skupiny
Rozložení metalicity hvězd ve čtyřech galaxiích Místní skupiny
název | Morfologický typ | Souřadnice ( J2000 ) | Vzdálenost od Slunce ( kiloparsek ) | Hrubá hmotnost ( M ⊙ ) | Průměr (kiloparsek) [comm. 2] | Absolutní velikost ( V ) | Zdánlivá velikost (V) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
rektascenzi | deklinace | |||||||
Galaxie Andromeda (M 31, NGC 224) [23] [24] | SA(s)b | 00 h 42 m 44,3 s | 41° 16' 08" | 760 | 0,8—1,5⋅10 12 [comm. 3] [25] [26] [27] | 47 | −21,2 m _ | 3,4 m _ |
mléčná dráha | SBbc [28] | 17h 45m 40s _ _ _ | −29° 00,5′ | osm | 1—2⋅10 12 [komunik. 3] [29] [30] | 32 [31] [32] | −20,9 m _ | |
Galaxie Triangulum (M 33, NGC 598) [33] [34] | SA(s)cd | 01 h 33 m 50,9 s | 30° 39′ 37″ | 795 | 8⋅10 10 [35] | 18.8 | −18,9 m _ | 5,9 m _ |
Velký Magellanův oblak [36] [37] | SB(s)m | 05 h 23 m 34,6 s | −69° 45′ 22″ | padesáti | 0,6–2⋅10 10 [38] | 9.9 | −18,5 m _ | 0,4 m |
Malý Magellanův oblak (NGC 292) [39] [40] | SB(s)m pec | 00 h 52 m 38,0 s | −72° 48′ 01″ | 59 | 3–5⋅10 9 [41] | 5.8 | −17,1 m _ | 2,0 m _ |
M 32 (NGC 221) [42] [43] | E2 | 00 h 42 m 41,8 s | 40° 51′ 55″ | 760 | 0,8–1,4⋅10 9 [44] | 2.5 | −16,5 m _ | 8,1 m _ |
M 110 (NGC 205) [45] [46] | Sph | 00 h 40 m 22,0 s | 41° 41′ 08″ | 760 | 7,5⋅10 8 [47] | 5.2 | −16,4 m _ | 8,1 m _ |
IC 10 [48] [49] | Irr | 00 h 20 m 23,2 s | 59° 17′ 35″ | 660 | 6⋅10 8 [50] | 3.8 | −16,3 m _ | 10,4 m _ |
NGC 6822 [51] [52] | Irr | 19 h 44 m 56,2 s | −14° 47′ 51″ | 500 | 1,9⋅10 9 [53] | 2.8 | −16,0 m | 8,5 m |
NGC 185 [54] [55] | Sph | 00 h 38 m 57,9 s | 48° 20′ 15″ | 660 | 6,6⋅10 8 [56] | 3.2 | −15,6 m _ | 9,1 m _ |
IC 1613 [57] [58] | Irr | 01 h 04 m 54,2 s | 02° 08′ 00″ | 725 | 10 8 [59] | 4.6 | −15,3 m _ | 9,1 m _ |
NGC 147 [60] [61] | Sph | 00 h 33 m 12,1 s | 48° 30′ 31″ | 660 | 3,2–7,8⋅10 7 [62] | 3.3 | −15,1 m _ | 9,5 m |
Wolf-Landmark-Melott (DDO 221) [63] [64] | Irr | 00 h 01 m 57,9 s | −15° 27′ 50″ | 925 | 1,5⋅10 8 [65] | 3.5 | −14,4 m _ | 10,4 m _ |
Střelec (dSph) [66] [67] | dSph | 18 h 55 m 03,1 s | −30° 28′ 42″ | 24 | 1,5⋅10 8 [68] | −13,8 m _ | ||
Pec (dSph) [69] [70] | dSph | 02 h 39 m 59,3 s | −34° 26′ 57″ | 138 | 6,8⋅10 7 [71] | 2.8 | −13,1 m _ | 7,3 m |
Pegasus (dIrr) (DDO 216) [72] [73] | Irr | 23 h 51 m 46,4 s | 24° 35′ 11″ | 760 | 1,6–3,8⋅10 7 [74] | −12,3 m _ | 12,6 m _ |
Galaxie Andromeda a Mléčná dráha mají odlišné satelitní systémy, které v Místní skupině tvoří podskupinu Andromeda a podskupinu Mléčné dráhy , z nichž každá obsahuje více než dva tucty galaxií. Několik desítek galaxií je zahrnuto v Místní skupině, ale nepatří do žádné z těchto dvou podskupin, i když v Místní skupině lze rozlišit několik menších podskupin [1] . Galaxie Triangulum je možná satelitem galaxie Andromeda a naopak může držet LGS 3 jako satelit [4] . Podskupina Mléčná dráha má délku 300 kiloparseků a vzdálenost od ní k podskupině Andromeda je asi 760 kiloparseků [75] [76] .
Slunce se pohybuje vzhledem k Místní skupině rychlostí 306 km/s ve směru bodu na nebeské sféře s galaktickými souřadnicemi , nazývanému vrchol . Tento pohyb se projevuje tím, že galaxie Místní skupiny blízko vrcholu mají záporné radiální rychlosti, to znamená, že se přibližují ke Slunci, zatímco galaxie daleko od vrcholu mají kladné radiální rychlosti. Rozptyl rychlosti galaxií v Místní skupině je 61 km/s [77] [78] . Mléčná dráha a galaxie Andromeda se přibližují rychlostí 120 km/s, což v budoucnu povede k jejich srážce a splynutí (viz níže ) [79] [80] [81] .
Místní skupina obsahuje plyn v prostoru mezi galaxiemi , který postupně proudí do galaxií: například hmotnost Mléčné dráhy se zvyšuje odhadem o 1 % za miliardu let v důsledku toku hmoty. Současně, když mezi galaxiemi probíhají slapové interakce , je plyn vyvržen zpět do mezigalaktického prostředí [82] .
Zpočátku byly mezigalaktické mraky objeveny jako oblaka plynu pohybující se vysokou radiální rychlostí, proto se jim říkalo vysokorychlostní mraky .( anglicky High velocity cloud ) [83] [84] . Jeden takový mrak, nazývaný komplex C, je vzdálen nejméně 2,4 kiloparseku a padá do Mléčné dráhy rychlostí přes 100 km/s. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že metalicita hmoty v této struktuře je asi 9 % té sluneční, komplex C nemohl být dříve vyvržen z Mléčné dráhy galaktickou fontánou [82] .
Typická mezigalaktická oblaka v Místní skupině mají hmotnost v řádu 3⋅10 8 M ⊙ a průměr 30 kiloparseků a koncentrace plynu v nich je řádově 10 −4 cm −3 . Mezigalaktická mračna mají nižší radiální rychlosti než galaxie v Místní skupině ve stejné úhlové vzdálenosti k vrcholu Slunce (viz výše ): tato vlastnost ukazuje, že mezigalaktická mračna nadále spadají do Místní skupiny [85] .
Místní skupina je asi 10 megaparseků daleko od velké kupy v Panně , která obsahuje přes 1000 galaxií. Z tohoto důvodu se někdy říká, že Místní skupina se nachází na okraji této kupy, ačkoli hranice skupin a kup galaxií jsou spíše konvenční [3] .
V každém případě je Místní skupina v Místní superkupě galaxií , která má ve svém středu kupu v Panně. Lokální superkupa je gravitačně nesvázaná zploštělá struktura o velikosti desítek megaparseků, obsahující asi 100 skupin a kup galaxií [1] [86] .
Vzhledem ke kosmickému mikrovlnnému pozadí se Místní skupina pohybuje rychlostí 627 km/s směrem k bodu na nebeské sféře s galaktickými souřadnicemi . 44 % tohoto pohybu je způsobeno přitažlivostí Velkého atraktoru — oblasti se zvýšenou koncentrací galaxií, vzdálených 80 megaparseků, o hmotnosti 10 15 M ⊙ , zbytek je způsoben přitažlivostí jiných, vzdálenějších podobné struktury [13] .
Skupina | Vzdálenost, Mpc |
---|---|
Skupina pumpy - Sextant(skupina NGC 3109) | 1.3 |
Skupina NGC 55 | 2.2 |
Skupina IC 342/Maffei | 3.3 |
Skupina M 81 | 3.6 |
Skupina Kentaurus A | 3.7 |
Skupina sochařů | 3.9 |
Skupina honiči Psi I (skupina M 94) | 4.5 |
U galaxií poblíž vnějších hranic Místní skupiny není jejich příslušnost ke skupině vždy zřejmá. K posouzení pravděpodobnosti, že galaxie patří do místní skupiny, se používají tři kritéria: galaxie by měla být ve vzdálenosti asi 1,5 megaparseků nebo blíže ke Slunci , neměla by být výrazně mimo vztah mezi radiální rychlostí a polohou v oblohy (viz výše ), a také by neměl být potvrzeným členem jiné skupiny galaxií [87] .
Objektivnější hranicí Místní skupiny může být povrch s nulovou rychlostí — je určen vzdáleností od středu skupiny, za kterou expanze vesmíru podle Hubbleova zákona překonává gravitační přitažlivost mezi členy skupiny. skupina, pro Místní skupinu je její poloměr asi 1 megaparsec [13] [88] [89] .
Takže poblíž hranice Místní skupiny existuje skupina Pump-Sextant, skládající se z trpasličích galaxií jako NGC 3109 , Dwarf Galaxy in Pumps , Sextant A a B [90] , ačkoli je pravděpodobné, že se jedná spíše o gravitačně nevázané spojení [91] . Vzhledem ke vzdálenosti 1,3 megaparseků mezi těžištěm této skupiny a těžištěm Místní skupiny a vzhledem ke skutečnosti, že radiální rychlosti těchto galaxií jsou větší, než se očekávalo v jejich poloze na nebeské sféře, tvoří samostatná skupina galaxií nejbližší Místní skupině [13] [92] .
Téměř všechny galaxie v Místní skupině, s výjimkou galaxií Lva I a možná Lva A , mají hvězdy starší než 10 miliard let. Vznik hvězd v galaxiích Místní skupiny tedy začal docela náhle, zatímco historie vzniku hvězd se mezi galaxiemi výrazně liší [12] . Kulové hvězdokupy , které slouží jako indikátor starých hvězdných populací, vznikly poměrně rychle, například v Mléčné dráze a ve Velkém Magellanově mračnu a v Galaxii Triangulum a v Malém Magellanově mračnu, vznik kulových hvězdokup. došlo postupně [6] .
Během více než 10 miliard let existence Místní skupiny některé z trpasličích galaxií ztratily mezihvězdný plyn v důsledku interakce s mezihvězdným prostředím. Také některé z trpasličích galaxií byly zničeny při srážkách s velkými galaxiemi. V budoucnu budou stejným způsobem zničeny satelity Mléčné dráhy - Magellanova mračna [1] .
Předpokládá se, že dvě hlavní galaxie skupiny, Mléčná dráha a galaxie Andromeda, se vytvořily blízko sebe a zpočátku se vzdalovaly spolu s expanzí vesmíru , ale asi před 4 miliardami let došlo v důsledku vzájemné přitažlivosti k jejich oddělení. byla nahrazena konvergencí [13] . Nyní se galaxie přibližují rychlostí 120 km/s, přičemž jejich relativní tangenciální rychlost je malá, což znamená, že se v budoucnu srazí a splynou . To se stane za 4 miliardy let, poté proces sloučení bude trvat další 2 miliardy let a v důsledku sloučení vznikne eliptická galaxie . Při splynutí galaxií budou srážky jednotlivých hvězd stále nepravděpodobné kvůli nízké koncentraci hvězd, ale je možné, že sluneční soustava bude vyvržena daleko od středu výsledné galaxie. Této srážky se zúčastní galaxie Triangulum a je možné, že se s ní Mléčná dráha srazí dříve než galaxie Andromeda [79] [80] [81] .
Termín Local Group poprvé použil Edwin Hubble v roce 1936. Kromě Mléčné dráhy přidělil Místní skupině dva své satelity - Velké a Malé Magellanova mračna , galaxii Andromeda se dvěma satelity: M 32 a NGC 205 , galaxii Triangulum , NGC 6822 a IC 1613 . Hubble také označil tři další galaxie jako možná v Místní skupině: NGC 6946 , IC 342 a IC 10 , ale nyní je známo, že pouze poslední z těchto tří galaxií patří do Místní skupiny [93] . Do roku 2000 bylo v Místní skupině známo 35 galaxií. Předtím byly objeveny v průměru 4 galaxie za dekádu, ale poté se tempo objevů výrazně zrychlilo, což souviselo zejména s rozvojem pozorovací techniky a nástrojů pro zpracování dat [13] .
Galaxie Místní skupiny jsou nejblíže všem ostatním galaxiím a jsou nejlépe prozkoumané. Například trpasličí galaxie s velmi nízkou svítivostí lze nalézt v Místní skupině a funkci svítivosti galaxií pro Místní skupinu lze měřit až na mnohem nižší svítivost než v jiných skupinách [94] . Galaxie Místní skupiny lze rozdělit na jednotlivé hvězdy a u některých galaxií lze také měřit správné pohyby . Být v Místní skupině zároveň v některých ohledech komplikuje její studium: například obvykle není možné změřit vzdálenost k mezigalaktickým oblakům plynu, ve kterých nejsou žádné hvězdy, což znamená, že nelze určit jejich další charakteristiky [84] .
Slovníky a encyklopedie | ||||
---|---|---|---|---|
|
Galaxie Andromeda | ||
---|---|---|
Pozice | Galaxie Andromeda → Podskupina Andromeda → Místní skupina → Místní nadkupa → Komplex nadkupa Ryby-Cetus → Pozorovatelný vesmír → Vesmír | |
Satelitní galaxie |
| |
jiný |
|
Galaxie Triangulum | ||
---|---|---|
Pozice | Galaxie Triangulum → Podskupina Triangulum → Místní skupina → Místní nadkupa → Komplex nadkupa Ryby-Cetus → Pozorovatelný vesmír → Vesmír | |
Možné satelitní galaxie | ||
Oblasti HII | ||
hvězdy | ||
jiný |
vesmíru | Umístění Země ve|
---|---|
Země → Sluneční soustava → Místní mezihvězdný mrak → Místní bublina → Gouldův pás → Orionské rameno → Mléčná dráha → Podskupina Mléčné dráhy → Místní skupina → Místní list → Místní nadkupa galaxií → Laniakea → Komplex superkupy Ryby-Cetus → Objem Hubblea → Metagalaxie → Vesmír → ? multivesmír | |
Znak " → " znamená "zahrnuto v" nebo "je součástí" |