Vesmír je komplexný systém, ktorého prvky sú úzko prepojené: planéty sa spájajú okolo jednej hviezdy, hviezdy vytvárajú galaxie a vytvárajú ešte väčšie združenia, ako napríklad Miestnu skupinu galaxií. Multiplicita je vo vesmíre veľmi bežný jav spojený s vysokou gravitáciou. Vďaka nej vzniká ťažisko, okolo ktorého sa točia relatívne malé objekty ako hviezdy, ale aj galaxie a ich asociácie.
Zloženie skupiny
Verí sa, že základom Miestnej skupiny sú tri veľké objekty: Mliečna dráha, hmlovina Andromeda a galaxia Triangulum. Ich satelity, ako aj množstvo trpasličích galaxií, ktorých príslušnosť k jednému z troch systémov zatiaľ nemožno určiť, sú s nimi spojené gravitačnou príťažlivosťou. Celkovo Miestna skupina galaxií zahŕňa najmenej päťdesiat veľkých nebeských objektov a so zlepšovaním kvality technológie pre astronomické pozorovania toto číslo rastie.
Virgo Supercluster
Ako už bolo spomenuté, multiplicita vmierka vesmíru - bežný jav. Miestna skupina galaxií nie je najväčšou z týchto asociácií, hoci jej veľkosť je pôsobivá: v priemere zaberá vzdialenosť asi jeden megaparsek (3,8 × 1019 km). Spolu s ďalšími podobnými združeniami je Miestna skupina zaradená do superklastra Panny. Jeho rozmery je ťažké si predstaviť, ale hmotnosť sa meria pomerne presne: 2 × 1045 kg. Celkovo táto asociácia zahŕňa asi sto galaktických systémov.
Treba podotknúť, že tým sa mnohorakosť nekončí. Nadkopa Virgo, podobne ako niekoľko ďalších, tvorí takzvanú Laniakeu. Štúdium takýchto obrovských systémov umožnilo astrofyzikom vytvoriť teóriu o štruktúre vesmíru vo veľkom meradle.
Typy galaxií, ktoré tvoria Miestnu skupinu
Vedci zistili, že vek všetkých členov Miestnej skupiny je približne 13 miliárd rokov. Navyše hmota, ktorá ich tvorí, má rovnaké zloženie, čo nám umožňuje hovoriť o spoločnom pôvode galaxií Miestnej skupiny. Nie sú usporiadané v náhodnom poradí: väčšina z nich je postavená okolo pomyselnej čiary, ktorá vedie medzi Mliečnou dráhou a hmlovinou Andromeda.
Najväčším členom Miestnej skupiny galaxií z hľadiska veľkosti je hmlovina Andromeda: jej priemer je 260 tisíc svetelných rokov (2,5 × 1018 km). Čo sa týka hmotnosti, Mliečna dráha jednoznačne vyniká – približne 6 × 1042 kg. Spolu s takými veľkými objektmi existujú aj trpasličie objekty ako galaxia SagDEG, ktorá sa nachádza v súhvezdí Strelec.
NajviacGalaxie Local Group sú klasifikované ako nepravidelné, ale existujú aj špirálové galaxie ako hmlovina Andromeda a eliptické galaxie, ako je už spomínaná SagDEG.
Podskupina Milky Way
Presnosť astronomických pozorovaní Miestnej skupiny závisí od toho, v ktorej galaxii sa nachádzame. Preto je Mliečna dráha na jednej strane najštudovanejším objektom a na druhej strane vyvoláva najviac otázok. K dnešnému dňu sa zistilo, že satelitmi našej galaxie je najmenej 14 objektov, medzi ktorými sú galaxie Ursa Major, Strelec, Sochár a Lev.
Špeciálna poznámka je galaxia SagDEG v Strelcovi. Je najvzdialenejšia od gravitačného centra Miestnej skupiny. Podľa výpočtov delí Zem od tejto galaxie 3,2 × 1019 km.
Mliečna dráha a Magellanove oblaky
Medzi diskusiami je aj otázka spojenia Mliečnej dráhy s Magellanovými mračnami – dvoma galaxiami tak blízko nás, že ich možno pozorovať voľným okom z južnej pologule. Dlho sa verilo, že sú to satelity našej galaxie. V roku 2006 sa pomocou najnovšej technológie zistilo, že sa pohybujú oveľa rýchlejšie ako ostatné satelity Mliečnej dráhy. Na základe toho bolo navrhnuté, že nemajú žiadne gravitačné spojenie s našou galaxiou.
Osud Magellanových oblakov je však nespochybniteľný. Ich pohyb smeruje kMliečna dráha, takže ich absorpcia väčšou galaxiou je nevyhnutná. Vedci odhadujú, že sa tak stane po 4 miliardách rokov.
Hmlovina Andromeda a jej satelity
Po 5 miliardách rokov hrozí našej galaxii podobný osud, hrozbu pre ňu predstavuje len Andromeda, najväčšia galaxia v Miestnej skupine. Vzdialenosť od galaxie Andromeda je 2,5 × 106svetelných rokov. Má 18 satelitov, z ktorých M23 a M110 (katalógové čísla od francúzskeho astronóma Charlesa Messiera z 18. storočia) sú vďaka svojej jasnosti najznámejšie.
Hoci je hmlovina Andromeda najbližšou galaxiou k Mliečnej dráhe, je ťažké ju pozorovať kvôli jej štruktúre. Je to jedna zo špirálových galaxií: má výrazný stred, z ktorého vychádzajú dve veľké špirálové ramená. Hmlovina Andromeda je však otočená okrajom k Zemi.
Galaxia trojuholník
Jej značná vzdialenosť od Zeme výrazne komplikuje štúdium samotnej galaxie aj jej satelitov. Počet satelitov galaxie Triangulum je diskutabilný. Napríklad trpaslík Andromeda II leží presne v strede medzi Trojuholníkom a Hmlovinou. Stav moderných pozorovacích zariadení nám neumožňuje určiť, do ktorého gravitačného poľa dvoch najväčších členov Miestnej skupiny galaxií tento vesmírny objekt patrí. Väčšina stále predpokladá, že Andromeda II je spojená s Triangulum. No sú aj zástupcovia opačného pohľadu, ktorí ho dokonca navrhujú premenovať naAndromeda XXII.
Galaxia Triangulum má tiež jeden z exotických objektov vo vesmíre – čiernu dieru M33 X-7, ktorej hmotnosť je 16-krát väčšia ako hmotnosť Slnka, čo z nej robí jednu z najväčších čiernych dier známych modernej vede, okrem supermasívnych.
Problém guľových hviezdokôp
Počet členov Miestnej skupiny sa neustále mení, nielen kvôli objavom iných galaxií obiehajúcich okolo rovnakého ťažiska. Zlepšenie kvality astronomickej technológie umožnilo zistiť, že objekty, ktoré sa predtým považovali za galaxie, v skutočnosti nie sú.
Vo väčšej miere to platí pre guľové hviezdokopy. Obsahujú veľké množstvo hviezd viazaných na jedno gravitačné centrum a svojím tvarom pripomínajú sférické galaxie. Kvantitatívne vzťahy pomáhajú rozlišovať medzi nimi: hustota hviezd v guľových hviezdokopách je oveľa vyššia a priemer je zodpovedajúcim spôsobom vyšší. Pre porovnanie: v blízkosti Slnka pripadá jedna hviezda na 10 kubických parsekov, kým v guľových hviezdokopách môže byť toto číslo 700 alebo dokonca 7000-krát vyššie.
Trpasličí galaxie boli dlho považované za Palomar 12 v súhvezdí Kozorožca a Palomar 4 v Veľkej medvedici. Nedávne štúdie ukázali, že sú to v skutočnosti dosť veľké guľové hviezdokopy.
História a ťažkosti štúdia miestnej skupiny galaxií
Do druhej štvrtiny 20. storočia sa verilo, že Mliečna dráha a vesmír sú identické pojmy. Všetka hmota je údajne v našom vnútrigalaxie. V roku 1924 však Edwin Hubble pomocou svojho teleskopu zaznamenal niekoľko cefeíd - premenných hviezd s výraznou periódou svietivosti - ktorých vzdialenosť jasne presahovala veľkosť Mliečnej dráhy. To dokázalo existenciu extragalaktických objektov. Vedci sa zamysleli nad tým, že vesmír je komplikovanejší, ako sa predtým zdalo.
Hubbleov objav tiež dokázal, že vesmír sa neustále rozširuje a objekty sa od seba vzďaľujú. Zlepšenie techniky prinieslo nové objavy. Tak sa zistilo, že Mliečna dráha má svoje vlastné satelity, vypočítali sa vzdialenosti medzi nimi a určili sa vyhliadky na existenciu. Takéto objavy stačili na to, aby po prvý raz sformulovali myšlienku existencie Miestnej skupiny ako pôsobivého združenia blízko príbuzných galaxií a dokonca naznačovali, že môžu existovať asociácie vyššej kategórie, keďže satelity sa našli aj v najbližšia galaxia k Mliečnej dráhe - hmlovina Andromeda. Samotný výraz „miestna skupina“prvýkrát použil ten istý Hubbleov teleskop. Spomína to vo svojej práci o meraní vzdialeností k iným galaxiám.
Možno tvrdiť, že štúdium vesmíru sa práve začalo. To platí aj pre Miestnu skupinu. Galaxia SagDEG bola objavená pomerne nedávno, dôvodom je však nielen jej nízka svietivosť, ktorú ďalekohľady dlho nezaznamenali, ale aj prítomnosť látky, ktorá nemá viditeľné žiarenie, vo vesmíre. takzvaná „temná hmota“.
Pozorovania navyše komplikuje difúzny medzihviezdny plyn (zvyčajne vodík) a kozmický prach. Pozorovacia technológia však nestojí na mieste, čo nám umožňuje počítať s novými úžasnými objavmi v budúcnosti, ako aj so spresňovaním existujúcich informácií.
