Vesmír je komplexní systém, jehož prvky jsou úzce propojeny: planety se sjednocují kolem jedné hvězdy, hvězdy tvoří galaxie a tvoří ještě větší asociace, jako je Místní skupina galaxií. Multiplicita je ve Vesmíru velmi častým jevem spojeným s vysokou gravitací. Díky němu vzniká těžiště, kolem kterého se točí jak relativně malé objekty jako hvězdy, tak galaxie a jejich asociace.
Složení skupiny
Předpokládá se, že základem Místní skupiny jsou tři velké objekty: Mléčná dráha, mlhovina Andromeda a galaxie Triangulum. Jejich satelity a také řada trpasličích galaxií, jejichž příslušnost k jednomu ze tří systémů zatím nelze určit, jsou s nimi spojeny gravitační přitažlivostí. Celkem Místní skupina galaxií zahrnuje nejméně padesát velkých nebeských objektů a se zlepšováním kvality technologie pro astronomická pozorování toto číslo roste.
Nadkupa Panny
Jak již bylo zmíněno, multiplicita vměřítko vesmíru – běžný jev. Místní skupina galaxií není největší z těchto asociací, ačkoli její velikost je působivá: v průměru zaujímá vzdálenost asi jeden megaparsek (3,8 × 1019 km). Spolu s dalšími podobnými sdruženími je Místní skupina zahrnuta do superklastru Panny. Jeho rozměry je těžké si představit, ale hmotnost je změřena poměrně přesně: 2 × 1045 kg. Celkem tato asociace zahrnuje asi stovku galaktických systémů.
Je třeba poznamenat, že tím mnohočetnost nekončí. Nadkupa Virgo, stejně jako několik dalších, tvoří takzvanou Laniakeu. Studium takových obřích systémů umožnilo astrofyzikům vytvořit teorii rozsáhlé struktury vesmíru.
Typy galaxií, které tvoří Místní skupinu
Vědci zjistili, že věk všech členů Místní skupiny je přibližně 13 miliard let. Navíc hmota, která je tvoří, má stejné složení, což nám umožňuje mluvit o společném původu galaxií Místní skupiny. Nejsou uspořádány v náhodném pořadí: většina z nich je postavena kolem pomyslné linie, která vede mezi Mléčnou dráhou a mlhovinou Andromeda.
Největším členem Místní skupiny galaxií z hlediska velikosti je mlhovina Andromeda: její průměr je 260 tisíc světelných let (2,5 × 1018 km). Pokud jde o hmotnost, Mléčná dráha jasně vyniká - přibližně 6 × 1042 kg. Spolu s tak velkými objekty existují také trpasličí objekty, jako je galaxie SagDEG, která se nachází v souhvězdí Střelce.
VětšinaGalaxie Místní skupiny jsou klasifikovány jako nepravidelné, ale existují také spirální galaxie, jako je mlhovina Andromeda, a eliptické galaxie, jako je již zmíněná SagDEG.
Podskupina Mléčná dráha
Přesnost astronomických pozorování Místní skupiny závisí na tom, ve které galaxii se nacházíme. Proto je Mléčná dráha na jednu stranu nejstudovanějším objektem a na druhou stranu vyvolává nejvíce otázek. K dnešnímu dni bylo zjištěno, že satelity naší galaxie jsou nejméně 14 objektů, mezi nimiž jsou galaxie Ursa Major, Sagittarius, Sochař a Leo.
Zvláštní poznámka je galaxie SagDEG ve Střelci. Je nejvzdálenější od gravitačního centra Místní skupiny. Podle výpočtů je Země oddělena od této galaxie 3,2 × 1019 km.
Mléčná dráha a Magellanova mračna
Mezi diskusemi je i otázka spojení Mléčné dráhy s Magellanovými mračny – dvěma galaxiemi tak blízko nás, že je lze pozorovat pouhým okem z jižní polokoule. Dlouho se věřilo, že jde o satelity naší galaxie. V roce 2006 se pomocí nejnovější technologie zjistilo, že se pohybují mnohem rychleji než ostatní satelity Mléčné dráhy. Na základě toho bylo navrženo, že nemají žádné gravitační spojení s naší galaxií.
Osud Magellanových mračen je však nezpochybnitelný. Jejich pohyb směřuje kMléčná dráha, takže jejich pohlcení větší galaxií je nevyhnutelné. Vědci odhadují, že k tomu dojde po 4 miliardách let.
Mlhovina Andromeda a její satelity
Po 5 miliardách let hrozí naší galaxii podobný osud, hrozbu pro ni představuje pouze Andromeda, největší galaxie v Místní skupině. Vzdálenost do galaxie Andromeda je 2,5 × 106 světelných let. Má 18 satelitů, z nichž M23 a M110 (katalogová čísla francouzského astronoma Charlese Messiera z 18. století) jsou nejznámější díky své jasnosti.
Ačkoli je mlhovina Andromeda nejbližší galaxií k Mléčné dráze, je obtížné ji pozorovat kvůli její struktuře. Je to jedna ze spirálních galaxií: má výrazný střed, z něhož vycházejí dvě velká spirální ramena. Mlhovina Andromeda je však otočena okrajem k Zemi.
Galaxie trojúhelník
Její významná vzdálenost od Země výrazně komplikuje studium jak samotné galaxie, tak jejích satelitů. Počet satelitů galaxie Triangulum je diskutabilní. Například trpaslík Andromeda II leží přesně uprostřed mezi Triangulum a Mlhovinou. Stav moderních pozorovacích přístrojů nám neumožňuje určit, do jakého gravitačního pole dvou největších členů Místní skupiny galaxií tento vesmírný objekt patří. Většina stále předpokládá, že Andromeda II je spojena s Triangulum. Jsou ale i zástupci opačného pohledu, kteří dokonce navrhují přejmenovat naAndromeda XXII.
Galaxie Triangulum má také jeden z exotických objektů ve vesmíru – černou díru M33 X-7, jejíž hmotnost je 16krát větší než hmotnost Slunce, což z ní činí jednu z největších černých děr, které moderní věda zná, kromě supermasivních.
Problém kulových hvězdokup
Počet členů Místní skupiny se neustále mění, nejen kvůli objevům dalších galaxií obíhajících kolem stejného těžiště. Zlepšení kvality astronomické technologie umožnilo zjistit, že objekty dříve považované za galaxie ve skutečnosti nejsou.
Ve větší míře to platí pro kulové hvězdokupy. Obsahují velké množství hvězd vázaných na jedno gravitační centrum a svým tvarem připomínají kulové galaxie. Kvantitativní vztahy pomáhají rozlišovat mezi nimi: hustota hvězd v kulových hvězdokupách je mnohem vyšší a průměr je odpovídajícím způsobem vyšší. Pro srovnání: v blízkosti Slunce připadá jedna hvězda na 10 kubických parseků, zatímco v kulových hvězdokupách může být toto číslo 700krát nebo dokonce 7000krát vyšší.
Trpasličí galaxie byly dlouho považovány za Palomar 12 v souhvězdí Kozoroha a Palomar 4 v Velké medvědici. Nedávné studie ukázaly, že jde ve skutečnosti o poměrně velké kulové hvězdokupy.
Historie a obtíže studia Místní skupiny galaxií
Do druhé čtvrtiny 20. století se věřilo, že Mléčná dráha a vesmír jsou totožné pojmy. Veškerá hmota je údajně v násgalaxií. V roce 1924 však Edwin Hubble pomocí svého dalekohledu zaznamenal několik cefeid - proměnných hvězd s výraznou periodou svítivosti - jejichž vzdálenost jasně přesahovala velikost Mléčné dráhy. To prokázalo existenci extragalaktických objektů. Vědci přemýšleli o tom, že vesmír je složitější, než se dříve zdálo.
Hubbleův objev také prokázal, že vesmír se neustále rozšiřuje a objekty se od sebe vzdalují. Zdokonalení techniky přineslo nové objevy. Bylo tedy zjištěno, že Mléčná dráha má své vlastní satelity, byly vypočteny vzdálenosti mezi nimi a byly určeny vyhlídky na existenci. Takové objevy stačily k tomu, aby poprvé formulovaly myšlenku existence Místní skupiny jako působivé asociace blízce příbuzných galaxií, a dokonce naznačovaly, že mohou existovat asociace vyšší úrovně, protože satelity byly také nalezeny v nejbližší galaxie k Mléčné dráze - mlhovina Andromeda. Samotný termín „místní skupina“byl poprvé použit stejným Hubbleem. Zmiňuje to ve své práci o měření vzdáleností k jiným galaxiím.
Lze tvrdit, že studium vesmíru právě začalo. To platí i pro Místní skupinu. Galaxie SagDEG byla objevena relativně nedávno, ale důvodem je nejen její nízká svítivost, kterou dalekohledy dlouhou dobu nezaznamenaly, ale také přítomnost ve Vesmíru látky, která nemá viditelné záření - tzv. takzvaná "temná hmota".
Pozorování navíc komplikuje difúzní mezihvězdný plyn (obvykle vodík) a kosmický prach. Pozorovací technologie však nestojí na místě, což nám umožňuje v budoucnu počítat s novými úžasnými objevy a také se zpřesňováním stávajících informací.
