Nature Photo Team

Структура наблюдаемой Вселенной. Владислав Рябинин

ночная фотография

Космические масштабы

Мы подошли к одной из самых сложных, но интересных тем о космосе. Чтобы понять космические масштабы, представьте разницу: яблоко и здание — это сравнение, которое понятно каждому. А теперь подумайте о расстоянии до Полярной звезды — 447 световых лет, и до Сириуса — 8,6 световых лет. Разница между ними, 438,4 световых года, кажется огромной, но это всё ещё мало, если учесть расстояние до Туманности Андромеды, ближайшей к нам галактики, которая находится в 2,5 миллионах световых лет. Такие цифры поражают воображение и выходят за пределы привычных нам.

Единицы измерения в космосе

В космосе привычные километры не используются — числа становятся слишком большими. Например, расстояние от Земли до Солнца составляет 150 000 000 км. Поэтому учёные ввели астрономическую единицу (а.е.), равную расстоянию от Земли до Солнца. В пределах Солнечной системы удобно измерять расстояния именно так: например, Нептун находится на расстоянии 30 а.е. (4,5 миллиарда км). Для ещё больших расстояний используют световой год — расстояние, которое свет проходит за один год. Один световой год равен примерно 9,5 триллиона км или около 60 тысяч а.е.

Звёзды и их яркость

На ночном небе звёзды, которые кажутся близкими, на самом деле могут находиться на совершенно разных расстояниях. Самая яркая звезда не обязательно самая близкая — её яркость может быть обусловлена размером или температурой.
Диаграмма зависимости размера и светимости звёзд 
Интересно, что некоторые из самых ярких объектов ночного неба — это вовсе не звёзды, а планеты, такие как Венера, Юпитер или Марс. Они двигаются на фоне звёзд, перемещаясь по своим орбитам вокруг Солнца. За счёт небольшого расстояния они могут быть ярче или сравнимы с самыми яркими звёздами, такие как Вега, Сириус, Денеб.

Звёздные скопления

Звёзды часто собираются в звёздные скопления, которые представляют собой следующий уровень структуры в космосе. Эти скопления делятся на два типа: шаровые и рассеянные.
Шаровое звёздное скопление
Шаровые скопления являются одними из старейших объектов в галактиках и представляют собой огромную структуру радиусом десятки световых лет, состоящую из довольно старых и массивных звёзд. Такие скопления насчитывают от десятков тысяч до нескольких миллионов звёзд в своём составе.
Рассеянные скопления состоят из более молодых звёзд, их меньше, и они менее связаны гравитацией, поэтому со временем такие скопления распадаются.
Рассеянное звёздное скопление 

Газопылевые туманности

Следующим объектом в наблюдаемой Вселенной можно выделить газопылевые туманности. Они напоминают облака в земной атмосфере и состоят преимущественно из смеси водорода и межзвёздной пыли. Сами по себе пыль и газ не светятся – причина, по которой мы видим эти огромные структуры — это свет от звёзд, который подсвечивает окружающие их облака пыли.
Некоторые звёзды настолько плотно окружены этим слоем, что их свет начинает ионизировать окружающий газ, отчего он начинает светиться. Такие туманности называются эмиссионными. Для фотографии это, пожалуй, самые красивые и разнообразные по своим формам объекты.
https://school.naturephoto.team/articles/tpost/z7osukynx1-poisk-obektov-glubokogo-kosmosa-vladisla
Поиск объектов глубокого космоса. Владислав Рябинин
Как ориентироваться по звёздному небу, использовать современные приложения и карты, а также оптические приборы для поиска галактик и туманностей
Если вокруг звезды находится газопылевое облако, а её свет недостаточно силён, чтобы ионизировать водород межзвёздная пыль, подсвеченная светом звезды, формирует отражательные туманности. Это одни из самых тусклых и сложных для проявления объектов в астрофото.
Самые эпичные с точки зрения формирования, наверное, планетарные туманности. Они образуются после взрыва звезды, которая в конце своего жизненного цикла сбрасывает внешние слои. Высвобождаемая энергия заставляет светиться газ и выброшенное вещество, что делает такие туманности видимыми на протяжении десятков тысяч лет. Эти объекты часто имеют форму диска или кольца, а иногда вытянуты вдоль определённого направления.
Их название появилось благодаря первым астрономам, которые, используя слабые телескопы, видели эти тусклые туманные объекты и ассоциировали их с планетами. Яркость туманностей уменьшается от центра к краям. Наиболее эффектно они выглядят в рентгеновском диапазоне, чем в оптическом свете. Чтобы выделить насыщенные газом области, при съёмке таких объектов часто используют узкополосные светофильтры.
Эмиссионная туманность 

Галактики

Если представить нашу Вселенную как небольшой город, то галактики — это жилые многоэтажки, где есть подъезды — туманности и квартиры – звёзды. Как структура, галактика представляет гравитационно-связанную систему, объекты внутри которой участвуют в общем движении вокруг общего центра масс – ядра галактики. Галактики бывают разной формы: спиральные, эллиптические, неправильные. Они часто взаимодействуют друг с другом, что влияет на их внешний вид.
Все галактики находятся на огромных расстояниях от нашей Солнечной системы, измеряемых миллионами световых лет. Однако и размеры самих галактик впечатляют своей величиной. Например, диаметр нашей галактики, Млечного Пути, составляет около 100 тысяч световых лет. Соседние галактики, такие как Туманность Андромеды, а также Большое и Малое Магеллановы Облака, настолько яркие, что их можно увидеть даже невооружённым глазом.
Галактика Туманность Андромеды 

Группы

Продолжая аналогию с многоэтажками, можно представить, что мы находимся в галактическом микрорайоне. Этот микрорайон представляет собой скопление галактик — гравитационно связанную систему, простирающуюся на десятки миллионов световых лет и включающую в себя несколько сотен галактик. В этом скоплении находится и наша галактика Млечный Путь, а также такие известные галактики, как Туманность Андромеды, Галактика Треугольника и более сотни других галактик различных типов.

Сверхскопления

Но даже это не самая огромная структура во Вселенной. Несколько таких микрорайонов могут объединиться в нечто подобное целому городу. Галактики распределены во Вселенной неравномерно, и скопления галактик объединяются в ещё более масштабные структуры — сверхскопления. Например, наше скопление галактик находится в сверхскоплении Девы, размеры которого достигают сотен миллионов световых лет. Такие масштабы действительно поражают воображение! На каком этапе вы почувствовали, что не можете охватить масштаб Вселенной?

Галактические нити

Итак, мы наконец-то добрались до самой крупномасштабной структуры наблюдаемой Вселенной. Можете сравнить это с целой страной. Все сверхскопления галактик распределены неравномерно по пространству Вселенной и формируют собой Галактические нити, пролегающие между пустотами (области во Вселенной, где практически не наблюдается вещество). Эти нити с пустотами (войдами) и образуют целостную, сетчатую структуру наблюдаемой Вселенной.

Вдохновение для исследования космоса

Ночное небо раскрывает перед нами всю наблюдаемую Вселенную. Нет необходимости отправляться далеко в космос, чтобы найти условный «край» Вселенной. Ведь куда бы вы ни отправились, ваши наблюдения будут ограничены возможностями инструмента, с помощью которого вы «смотрите» в космос. Кроме того, всё ограничено конечной скоростью света, далёкие объекты будут недоступны, так как их свет просто не успел достигнуть наших глаз.
Теперь вы знаете больше о космосе и его масштабе. Надеюсь, эта информация пробудит ваш интерес к звёздам, вдохновит чаще смотреть на ночное небо и фотографировать его красоту.
Владислав Рябинин

Астрофотограф. Увлечён фотографией более пяти лет, свой путь начал со сложного жанра астрофотографии, сейчас совершенствует свои навыки в съёмке пейзажа. Основной источник вдохновения Влада — многообразие окружающего мира и неизведанность космоса. Много путешествует по разным регионам России. Цель Влада — популяризация астрономии и привлечение внимания к космическим масштабам окружающего мира, а также развитие потенциала домашнего региона как популярной локации для фотографов. Автор журнала Nature Photo Team.

VK 35photo
Комментарии в Telegram