أحد أكثر العلوم غموضًا اليوم هو علم الفلك. فيه، مثل أي شيء آخر، هناك الكثير من الأسئلة التي لا يمكننا الإجابة عليها، لكننا نحاول العثور على إجابات. أحد هذه الأسئلة العالمية هو مسألة ظهور وتوزيع أشكال مختلفة من المادة في عالمنا. متى منذ ذلك الحين الانفجار العظيمهل بدأت المادة البدائية بالتشكل في النجوم والمجرات التي يمكننا ملاحظتها اليوم؟ إذا افترضنا أنه قبل بدء ضغط المادة، كانت متناثرة إلى حد ما، فهل يمكن أن يكون الكون كذلك المرحلة الأوليةاملأ تطورك أنواع مختلفةالمواد؟ تساعد الأبحاث الحديثة في هذا المجال في الإجابة على هذه الأسئلة وغيرها المتعلقة بتطور المادة في Metagalaxy. وتؤكد الملاحظات الحديثة وجود مجموعات فائقة من المجرات - وهي هياكل منظمة تتكون من العديد من مجموعات المجرات. قد تتكون كل مجموعة من هذه المجموعة بدورها من مئات أو حتى آلاف المجرات الفردية. وجود مثل هذه العناقيد الفائقة لفترة طويلةكان مجرد افتراض، وذلك لأن تأكيدهم كان مرتبطًا بمفارقة كبيرة حيرت العلماء: في بعض المناطق الكبيرة بنفس القدر الفضاء الخارجيلم تكن هناك مجرات على الإطلاق.
إن مثل هذه العناقيد المجرية الفائقة شاسعة جدًا لدرجة أن أعضائها الفردية، التي تتحرك بسرعات عشوائية، لا يمكنها التوقف أكثر من النصفقطر الكتلة الفائقة بأكملها على مدى مليارات السنين من لحظة تكوينها. من الواضح أن العناقيد الفائقة التي تم تشكيلها تاريخيًا في بنيتها ليس لها نظائرها مع تلك الأساسية. أنظمة أصغر. وعلى مقاييس أصغر من هذه العناقيد الفائقة، فإن التوزيع الأصلي للمادة قد تغير، إذا جاز التعبير، عن طريق "الاختلاط" التطوري. ويأمل علماء الفلك أن يؤدي فهم وشرح مثل هذه الهياكل الهائلة في كوننا إلى توضيح العمليات التي أدت إلى تطور البنية في جميع الأبعاد، من المجرات إلى النجوم والكواكب.
من المستحيل حاليًا تحديد من أول من اقترح فكرة أن مجموعات المجرات يمكن أن تكون أعضاء في العديد من الهياكل الكبيرة التي تسمى مجموعات المجرات الفائقة. لقد اكتشف علم الفلك خارج المجرة، وعمليات الرصد في مناطق الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء من الطيف، وما زال يكتشف، المزيد والمزيد من أسرار كوننا، ومن العدل أن نقول إن أهم المعلومات الكونية تم جمعها عن طريق الأرض. تعتمد التلسكوبات على الأشعة المرئية وغير المرئية.
حتى قبل وقت طويل من اختراع التلسكوب، لم يكن بإمكان المراقبين رؤية النجوم والكواكب في سماء الليل فحسب، بل أيضًا سحبًا صغيرة ضبابية من الضوء. بعد الخلق التلسكوبات الكبيرةوفي القرن التاسع عشر، تم تحويل بعض هذه السدم إلى نجوم فردية. في البداية، تم اعتبارها أنظمة نجمية مستقلة، تقع بعيدًا عن مجرتنا. ولأول مرة، تم وصف مثل هذه السدم في كتالوج جون هيرشل في عام 1864. كان يسمى GC (الكتالوج العام)، وفي وقت لاحق في عام 1888 في كتالوج دراير (الكتالوج العام الجديد.)
وفي وقت لاحق، بدأ علماء الفلك الذين اعتقدوا أن بعض السدم تشكل أنظمة منفردة، يجادلون بأن مثل هذه الأجسام تميل إلى التشكل في مجموعات. في عام 1908، طرح عالم الفلك السويدي س. شارلييه فكرة الهيكل "الهرمي" للمجموعات. وقد حدد العديد من هذه العناقيد، وأكبرها كانت العناقيد الموجودة في كوكبتي العذراء وكوما برنيس. وفي عام 1922، اكتشف العالم الإنجليزي ج. رينولدز أن مجموعة من "السدم" تمتد من أورسا ميجورعبر Coma Berenices إلى برج العذراء، ويغطي مسافة حوالي 40 درجة شمال السماء. يعتقد رينولدز أيضًا أن هذه "السدم" كانت جزءًا من نظامنا النجمي. وربما كان أول من حدد هذه الأجسام، التي تسمى الآن المجموعة المحلية من المجرات، والتي تعد مجرتنا جزءًا منها.
بحلول منتصف عشرينيات القرن العشرين، أثبت إدوين باول هابل من مرصد جبل ويلسون أن العديد من هذه "السدم" كانت أنظمة فردية. بحلول عام 1929، نشر مع م. هيومنسون بحثه حول حقيقة أنه "كلما كانت المجرة أبعد، كلما زاد تحول ضوءها إلى الجانب الأحمر من الطيف". نوع من المؤشرات على مدى سرعة ابتعاد المجرة عنا في إطار التوسع العام للفضاء الخارجي. اليوم، يسمى الانزياح الأحمر قانون هابل، والذي، من بين أمور أخرى، هو أساس علم الكونيات الرصدي الحديث.
يتم حساب قيمة الانزياح الأحمر (z) عن طريق طرح ما تبقى من الطول الموجي للانزياح الأحمر للخطوط الطيفية المجرية من الطول الموجي المرصود وتقسيم الطول المتبقي. أعلى قيمةالانزياح الأحمر الذي اكتشفه هيومنسون (في أواخر الأربعينيات) كان 2، وكان يساوي 60.000 كم/ثانية. أو 20% من سرعة الضوء. وتقع هذه المجرة على مسافة حوالي 2.6 مليار سنة ضوئية منا. لكن أبعد الأجسام عنا هي بالطبع النجوم الزائفة، التي يكون انزياحها نحو الأحمر >=3.5. إنهم يبتعدون عنا بسرعة تبلغ حوالي 90٪ من سرعة الضوء ويقعون على بعد 15 مليار سنة ضوئية. سنين.
في ثلاثينيات القرن العشرين، لاحظ هابل وهارلو شابلي (مرصد هارفارد) أن عدد المجرات الساطعة في السماء الشمالية أكثر من السماء الجنوبية. كما قام هابل بتصوير عدد هائل من المجرات الخافتة وكان واثقًا من أنه وجد نهاية محتملة لظاهرة العنقود، على الرغم من أنها كانت البداية فقط. اكتشافات عظيمةالذين كانوا ينتظروننا في المستقبل. قدم هابل مساهمة أخرى مهمة جدًا في العلوم عندما قام بالتصنيف أشكال مختلفةالمجرات المعروفة في ذلك الوقت. باختصار، حول هذا التصنيف يمكننا القول أن هابل قسم جميع المجرات إلى فئتين رئيسيتين: المجرات الإهليلجية والدوامة، والتي تنقسم بدورها إلى عدة فئات أخرى... بحلول عام 1950، تمكن العلماء من الاتفاق مع خاصية عامةمجموعات من المجرات. من بين العديد من هذه العناقيد المعروفة في ذلك الوقت، كانت أكبرها مجموعة كوما، التي تحتوي على أكثر من 1000 مجرة فردية. تتكون هذه العناقيد في الغالب من مجرات إهليلجية ومجرات SO. ولم يكن يوجد أكثر من نصف المجرات ضمن هذه العناقيد؛ أما البقية، والتي تسمى الأجسام "الميدانية"، فقد اعتبرت أنظمة نجمية معزولة (معظمها حلزونية) تقع خارج العناقيد. اقترح العديد من علماء الفلك أن المنطقة في برج العذراء قد تتكون من أكثر من مجرد عنقود، وقد تم تحدي فرضية شارلييه حول البنية الهرمية لمجموعات أكبر بكثير من خلال دراسات هابل لأعداد المجرات البعيدة.
كان ج. فاكوليور من جامعة تكساس في أوستن، الذي كان يدرس المجرات الأكثر سطوعًا في نصف الكرة الشمالي المجري منذ أوائل الخمسينيات، أول من حدد ووصف أقرب مجموعة لنا. وفقا لبحثه، فهو يقع في مجموعة برج العذراء عند 60 سيفرت. سنوات وقد يكون لديها ما يصل إلى 50 مجموعة نائية، تسمى مجموعات، تحتوي على مجرات فردية منتشرة بين هذه المجموعات. تقع مجرتنا في إحدى العناقيد التي أطلق عليها علماء الفلك اسم المجموعة المحلية للمجرات، وبذلك فهي خارج العنقود الفائق.
الاكتشاف العظيم الثاني في الخمسينيات والثمانينيات. هي الثقة المتزايدة في أن الكتلة الفائقة المحلية ليست كذلك ظاهرة فريدة من نوعهافي الكون. بين عامي 1950 و 1954 تم رؤية السماء الشمالية بأكملها بزاوية واسعة تبلغ 1.2 متر. تلسكوب اسمه شميدت على جبل بالومار. (مسح بالومار سكاي الشهير). وبعد ذلك بوقت قصير، قام ج. أبيل من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس بفهرسة 2712 عنقودا مجريا كبيرا. وأشار أبيل إلى أن العديد من هذه العناقيد يبدو أنها أعضاء في عناقيد عملاقة، تتكون كل منها في المتوسط من 5 إلى 6 مجموعات. ومع ذلك، فإن اقتراحه يستند إلى بيانات من كتالوج آخر للمجموعات تم تجميعه على أساس دراسة مماثلةالتي أجراها ف. زويكي وزملاؤه من جامعة كاليفورنيا. قال كتالوج زويكي أن العناقيد لا يمكن أن تتكون من هياكل ترتيب أعلى. يمكن حل الخلاف من خلال اعتبار أن المجموعات التي وصفها زويكي أكبر قليلاً من كائنات مماثلةمن كتالوج Abell وتتضمن عدة مراكز لتركيز المجرات. في نفس الوقت تقريبًا، ولكن بناءً على مسح آخر للسماء (أضافه مرصد ليك)، ج. نيومان، وإي. سكوت، وإس. شين من جامعة كاليفورنيا في بيركلي (أبلغوا عن اكتشاف "سحب المجرات" الضخمة - مصطلحاتهم بالنسبة للعناقيد الفائقة)، افترض أيضًا تجريبيًا أن كل مجرة في الكون تنتمي إلى كتلة معزولة؛ أنظمة النجوم. في السبعينيات، تخبرنا الفهارس الأكثر اكتمالًا، التي جمعها بي. بيبلز وزملاؤه من جامعة برينستون، والتي تأخذ في الاعتبار أيضًا أطياف العناقيد المجرية، بالإضافة إلى ذلك، أن العناقيد تميل إلى أن تكون قريبة من بعضها البعض .
الاكتشاف الثالث الكبير في دراسة الظواهر العنقودية منذ أوائل الخمسينيات كان استخدام الانزياح الأحمر. كانت الخطوة الأولى في هذا النوع من الأبحاث هي قياس الانزياح الأحمر لجميع المجرات الأكثر سطوعًا من مجرة معينة. ضخامة. ومن خلال تطبيق قانون هابل على قيم الانزياح نحو الأحمر، يمكن حساب مسافة كل مجرة بدقة معقولة. يتمتع هذا النهج بالعديد من المزايا مقارنةً بتحليل البيانات من الكتالوجات، التي توفر إحداثيتين فقط للمجرة في الفضاء (الصعود الأيمن والانحراف). ووفقًا لهذه الكتالوجات، يمكن تحديد الكمية الثالثة، وهي المسافة، بشكل تقريبي فقط. من خلال سطوع المجرات. بناءً على الانزياح الأحمر، يتم تحديد المسافة بدقة تامة وفقًا لقانون هابل. عيب هذه الطريقة هو أنه على الرغم من أنه يمكن الحصول على مواقع آلاف المجرات من صورة واحدة، إلا أن الانزياحات الطيفية للأحمر يتم تحديدها مرة واحدة فقط. بمعنى آخر، يعد قياس الانزياحات الحمراء عملية أطول بكثير وتتطلب جهدًا أكبر. هاتين الطريقتين غير متوافقتين. توفر الكتالوجات التحليل عدد كبيرالمجرات في مناطق واسعة من الكون. توفر الانزياحات الحمراء ثلاثة الأبعاد المكانيةولكن في العديد من المجالات الأصغر.
ويجب القول أنه بشكل عام، أصبحت دراسات التحولات الحمراء ممكنة فقط بفضل التقدم في بناء التلسكوب. على وجه الخصوص، تمكن هابل وهيومنسون من الوصول إلى أكبر الأدوات في عصرهما (العاكس الذي يبلغ ارتفاعه 100 قدم في جبل ويلسون، ثم العاكس الذي يبلغ طوله 200 قدم في بالومار)، ولكن المستحلبات الفوتوغرافية في ذلك الوقت لم تكن قابلة للمقارنة إلى حد كبير مع تلك الموجودة في يومنا هذا. . تشتمل أجهزة قياس الطيف الضوئي الحديثة عادةً على أجهزة إلكترونية تعمل على تضخيم الصورة بما لا يقل عن 20 مرة قبل ظهورها على الكاشف. كما يتم استخدام أجهزة الاستقبال الرقمية بنشاط، لأنها قادرة على التقاط حتى الفوتونات الفردية. ونتيجة لذلك، يمكن لعلماء الفلك اليوم أن يستوعبوا قدرًا كبيرًا من المعلومات في نصف ساعة مثلما استغرق هابل ومعاصروه ليلة كاملة.
إذا نظرنا إلى الوراء في الوقت المناسب، فقد تم تقديم أول دراسة للانزياحات الحمراء في مؤتمر التطبيقات عام 1960. الأنظمة البصريةفي علم الفلك. من خلال العمل باستخدام أحد هذه الأجهزة الجديدة (العاكس الذي يبلغ طوله 120 قدمًا في مرصد ليك)، حصل ن. مايال على أطياف 40 من أصل 82 مجرة لامعة تقع على بعد 4 درجات من مركز مجموعة مجرات كوما. في عام 1972، قام كل من R. Rud وT. Pudge من جامعة فيسلين بتكملة وتوسيع بحث N. Mile الأصلي. تم تسجيل الانزياحات الحمراء المعززة بواسطة إي. كينتنر من نفس الجامعة، الذي قام بعد ذلك بتحليل العينات المتاحة بالتعاون مع رود وبيج وإي. كينغ من جامعة بيركلي. تمثل نتائجهم أول دراسة حديثة ومفصلة للانزياحات الحمراء التي أجريت على مجموعة مجرات واحدة. وأفادوا أن العنقود يتكون في الغالب من أنظمة إهليلجية ومجرات من نوع SO، تتحرك بسرعات تزيد عن 1000 كيلومتر. في الثانية، وأنها قد لا تؤثر على حجم الكتلة.
بعد أربع سنوات، استكمل دبليو تيفت من جامعة أريزونا وأحد مؤلفي هذا المقال (غريغوري) الدراسة حول مجموعة كوما، وقاموا بتوسيعها وتعميقها. ووجدنا أن العنقود نفسه يحتل ثلاث درجات من المركز، ويشكل عدد المجرات هيكلا يشبه اليد يصل إلى الطرف الغربي للعنقود المجاور A1367 وربما يتصل به. (A1367 هو رقم 1367 في كتالوج Abell. العنقود نفسه هو Veronica-A1367.) تشير بياناتنا إلى أن الانزياحات الحمراء لا توفر صورة مفصلة عن العناقيد البعيدة فحسب، بل توفر أيضًا معلومات مهمةحول المجرات التي قد تكون في "المقدمة". نظرًا لأن المجرات "المقدمة" تبدو وكأنها في "مجموعات" مفتوحة تسمى مجموعات (أو "سحب" إذا كانت أكثر ندرة)، فإن الانزياح الأحمر يمكن أن يكشف عن "العناقيد". أحجام مختلفة: من العملاق إلى الصغير. في الواقع، يمكن للعينات "المقدمة" النادرة أن تخبرنا الكثير عن كيفية تشكل التجمعات العادية في هياكل كبيرة ومعقدة للغاية. يلفت بحثنا الانتباه أيضًا إلى ندرة المجرات الميدانية.
في مجرى البحث السريع والواسع النطاق، يمكنك في كثير من الأحيان العثور على نتائج متطابقة تقريبًا للملاحظات التي أجراها مؤلفون مختلفون. وحدث الشيء نفسه لرود وجي سينكاريني من جامعة أوكلاهوما، اللذين كانا يدرسان المجرات الواقعة غرب عنقود فيرونيكا، ووجدا أن الجزء الغربي من العنقود لا يزال مرئيًا على مسافة تزيد عن 14 درجة من العنقود الرئيسي. واقترحوا أيضا أن هذا الجزء الغربيقد تقوم بتوصيل مجموعة Veronica ومجموعة A1367. واستكمل مؤلفو المقال رصد عنقود فيرونيكا ببيانات جديدة عن فرعه الغربي، وأكدوا أنه يمكن ربط هاتين المجموعتين عن طريق جسر من المجرات، الذي يشغل 276 درجة مربعة ويتكون من 278 مجرة. (تم جمع البيانات من ملاحظات هانز ومايل.)
ويقع عنقود فيرونيكا بالقرب من قطب مجرتنا، على بعد حوالي 90 درجة من "غطاء" الغبار والغاز الذي يحد من رؤية المنطقة الوسطى من المجرة. في دراستنا، قررنا أن نأخذ أطياف تلك المجرات الأكثر سطوعًا فقط بمقدار 15، أي أبعد بملايين المرات من مجرة فيجا. ألمع النجومالسماء الشمالية. هنا، عندما تظهر المجرات في بعدين، حيث أنها تقع في السماء، يمكننا أن نرى تركيزين رئيسيين: عنقود فيرونيكا نفسه في الشمال الشرقي وعنقود A1367 في الاتجاه الجنوبي الغربي (الشكل 1.) وبطريقة أخرى، إنهم ينتجون انطباعًا قويًا جدًا بأن الخريطة تتكون من العديد من المجرات المنفصلة على نطاق واسع، والموزعة بشكل عشوائي تقريبًا بين مركزين.
يمكن لنتائج الانزياح الأحمر أن تظهر كيف يتم توزيع المجرات المتطابقة تقريبًا وفقًا للبعد الثالث، أي المسافة، مما يكشف تمامًا نتائج مثيرة للاهتمام. ومع ذلك، لهذا الغرض، يكفي استخدام إحداثيتين موضعيتين: المسافة الشعاعية (المشتقة من الانزياحات الحمراء) و المسافة الزاويةالاتجاهات الغربية والشرقية للسماء (الشكل 2). يوضح لنا هذا الشكل التوزيع غير المتساوي للمجرات. هناك أيضًا عدة مجموعات صغيرة بالقرب من مجرتنا تشبه قمة نوع من الإسفين. الأكثر إثارة للإعجاب هي المنطقة "ذات الكثافة السكانية" التي تبعد 315 مليون سنة ضوئية عن مجرتنا (انظر الشكل 2). ويسمى هذا التركيز بالعنقود الفائق، لأنه لا يربط بين مجموعتين غنيتين فقط (في فيرونيكا و A1367)، ولكن أيضًا عدة مجموعات. مجموعات أقل "مأهولة بالسكان"، والتي تشكل معًا بنية عملاقة بين المجرات تمتد لأكثر من 70 مليون سنة ضوئية. سنين. الشيء المثير للدهشة هو أنه، إلى جانب العناقيد الفائقة، يوضح الشكل بوضوح أن هناك العديد من "الفراغات" - وهي مناطق خالية تمامًا من المجرات. وبعد الانتهاء من الدراسة، كنا واثقين من أن الفراغات موجودة بالفعل، ولكن كانت لدينا شكوك حول تفردها. من الواضح أننا في البداية اعتبرناهم ينتمون فقط إلى هذا الجزء من السماء.
منذ اكتشاف أول عنقود فائق، والذي يختلف في بنيته وتركيبه عن المجرات الفردية، كان من الضروري العثور على عنقود فائق آخر لا يشبه فيرونيكا A1367 من أجل معرفة المزيد عن طبيعته. وفي عام 1982، كانت ثلاث مجموعات أكبر على الأقل تخضع لتدقيق العلماء. وكان الثلاثة جميعا خصائصهم الخاصة. في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات، تم استكشاف منطقة مجموعة هرقل من قبل أحد مؤلفي هذه الورقة (طومسون) بالتعاون مع سينكاريني ورود وتيفت وإم. تارينجي باستخدام تلسكوبات بطول مترين في مرصد ستيوارد (جامعة أريزونا). ) ومرصد كيت بيك الوطني. مرة أخرى، أظهرت الدراسات وجود كتلة عملاقة واسعة النطاق، وتحتل مسافة 400-600 مليون سنة ضوئية. سنين. على عكس Veronoiki-A1367، لا تحتوي مجموعة Hercules على مجموعة أو مجموعتين إضافيتين. ورغم ذلك فهو يشبه عنقود فيرونيكا في وجود فراغ واسع في المقدمة. ومع ذلك، ربما الأكثر ظاهرة مذهلةالنظام الموجود في هرقل هو أن معظم المجرات التي تسكنه هي مجرات حلزونية. وهي أكثر شيوعًا بكثير من تلك البيضاوية. هذه الميزة وحدها تجعل مجموعة هرقل رائعة جدًا.
وكانت المنطقة هي المنطقة الثالثة من حيث عدد النجوم التي تمت دراستها السماء المرصعة بالنجوممع كوكبة فرساوس والحوت. وهو طويل جدًا، ويمتد لأكثر من 40 درجة، من عنقود بيرسيوس الشهير إلى مجموعة صغيرة من المجرات القريبة من النظام الإهليلجي NGC 383. وتُظهر الملاحظات الجديدة التي أجراها المؤلفون بالتعاون مع تيفت أن عمق العنقود المرئي لم يعد أكثر من ذلك. من عرضه. على وجه الخصوص، يمكننا أن نفترض ليس فقط أن العنقود على شكل خيط، أو خيط خيطي، ولكن أيضًا أن المجرات الفردية الأعضاء في العنقود لها سرعات منخفضة نوعًا ما الحركات الخاصة. لدينا أيضًا افتراض بأن العديد من المجرات في مجموعة فرساوس-الحوت لها مستويات دوران إما موازية لمحور الكتلة أو متعامدة معه. يمكن لهذه الملاحظات أن تخبرنا الكثير عن كيفية تشكل المجرات والمجموعات الهائلة. ويغطي مسح الانزياح الأحمر الثالث 2% فقط من السماء المرئية. تحاول العديد من المراصد الحصول على مزيد من المعلومات حول ظاهرة العناقيد الفائقة. على سبيل المثال، D. Einasto، M. Jovir، E. Saar و S. Tago من إستونيا، الذين اكتشفوا بشكل مستقل مجموعة Perseus، وكذلك الفراغات الموجودة فيها وقاموا بتحليل أكثر كتالوج كاملمجموعات المجرة الحمراء. ومع ذلك، فإن هذا الكتالوج ليس مفصلاً بما فيه الكفاية ويحتاج إلى استكماله بنتائج بحثية جديدة.
وبالمثل، قام سينكاريني ورود بتحليل توزيع المجرات البعيدة، وهو ما قام به لأول مرة س. روبين، و. فورد وزملاؤهما من القسم. المغناطيسية الأرضيةمعهد كارنيجي في واشنطن. تغطي دراسة روبن-فورد السماء بأكملها، ولكنها تحتوي على تفاصيل صغيرة في كل منطقة. وهذا بدوره يسمح لسينكاريني ورود بتأكيد وجود العناقيد الفائقة الثلاثة التي وصفناها أعلاه ويضيف بنية أخرى لم يتم التعرف عليها سابقًا في نصف الكرة الجنوبي: مجموعة هيدرا سنتوري. تشير أعمال سينكاريني ورود وإيناستو وجوفير وسار وتاغو إلى أن العناقيد الفائقة تقع خارج المناطق التي ذكرناها في دراستنا للانزياح الأحمر. ووفقا لحساباتهم، فإن مجموعتي فيرونيكا A1367 وبيرسيوس قد تشغل مساحة أكبر بعشر مرات مما افترضناه في الأصل.
تلقت هذه الفرضيات مزيدًا من الدعم من الأبحاث التي أجراها ر. كيرشنر من جامعة ميشيغان، وأ. أوملر، وب. شيشتر من كيت بيك، وس. شيتشمان من مرصدي ماونت ويلسون ولاس كامباناس. تغطي دراستهم ثلاث مناطق صغيرة في نصف الكرة الشمالي المجري. وفي كل منطقة من هذه المناطق، وجدوا مجرات ذات انزياحات حمراء قريبة من المجرات الموجودة في مجموعة فيرونيكا A1367. وكانوا واثقين أيضًا من أنهم عثروا على فراغ ضخم يمكن أن تبلغ أبعاده 30 × 1024 مترًا مكعبًا. سنين. من بين العديد من المناطق الصغيرة في السماء والتي تتركز بالقرب من القطب الشمالي للمجرة، يبدو أن ثلاث مناطق خالية تمامًا من المجرات عند انزياحات حمراء تبلغ حوالي 12000-18000 كم/ثانية. وفي أربع مناطق أخرى، حيث توقعوا العثور على حوالي 25 مجرة ذات انزياحات حمراء في نفس النطاق، فقد عثروا، على عكس التوقعات، على مجرة واحدة فقط من هذا القبيل. وهكذا فإن الفراغ المحسوب على أساس الدراسة بأكملها يقع على مسافة 570-780 مليون ضوء. سنين.
مرتكز على من هذا العمل، نظرنا إلى العناقيد العملاقة الثلاثة الأكثر تحديدًا: Veronica-A1367، العنقود الموجود في Hercules وPerseus (انظر الشكل 3.) في هذا المنظر، تقع مجرتنا في المركز. إن ميل المجرات إلى التجمع في مجموعات هو أمر غريب تمامًا. إن توزيع الفراغات، الذي اعتبرناه في البداية غير مؤكد، أصبح الآن بلا أدنى شك. من الممكن أن يكون الكون منظمًا ذاتيًا بحيث يمكن ملء الفراغ بين العناقيد بمجموعات أصغر من المجرات، بالإضافة إلى أن الفراغات هي جزء من عملية تكوين العناقيد والعناقيد الفائقة.
إن دراسة العناقيد الفائقة ليست مجرد مسألة تتعلق بعلم الفلك البصري؛ كما يساهم علم الفلك الراديوي والأشعة السينية مساهمة كبيرة. يستطيع علماء الفلك الراديوي اكتشاف وجود الغاز بين المجرات، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى أن بعض المصادر الراديوية في العناقيد والمجموعات العملاقة أعطت احتمال أن يكون الغاز منخفض الكثافة، وليس ارتفاع درجة الحرارة. إذا ملأ هذا الغاز جميع العناقيد الفائقة بنفس الطريقة التي يملأ بها بعضها فقط، فإن مساهمته في الكتلة الإجمالية للعناقيد الفائقة ستكون هائلة. اكتشف علم الفلك بالأشعة السينية غازًا ساخنًا بشكل استثنائي بالقرب من العناقيد الفائقة البعيدة. ومع ذلك، ليس من الواضح ما إذا كان الانبعاث يأتي فقط من مراكز العناقيد المضيئة أم من المناطق الواقعة بين هذه المراكز. قام بيرنز من جامعة نيو مكسيكو وأحد المؤلفين (غريغوري) بمقارنة قيم الانزياح الأحمر للمجموعات المختلفة التي حصل عليها كيت بيك، والخرائط الراديوية للتلسكوب الراديوي الكبير جدًا في سوكورو وبيانات من مرصد أينشتاين للأشعة السينية . وقد طبق علماء فلك آخرون أساليبهم في دراساتهم الخاصة حول الانزياحات نحو الأحمر. تم تحديدها بناءً على ملاحظات إزاحة 21 سم. خط انبعاث راديوي للهيدروجين غير المتأين في الفضاء بين النجوم. إحدى هذه الدراسات أجراها ر. فيشر و ر. تولي من جامعة هاواي في مانوا، اللذين رسما خرائط لمجرات العنقود الفائق المحلي. التلسكوب الراديوي الأكثر حساسية لهذا النوع من الرصدات هو الهوائي الذي يبلغ قطره 303 أمتار في أريسيبو (بورتوريكو)؛ والتي، في الواقع، تم إجراء ملاحظات على المجموعات الثلاث المذكورة سابقًا. ومن بين العلماء الذين عملوا في هذا المشروع S. Cincarini، T. Bania، R. Giovanelli، M. Haynes وأحد المؤلفين (طومسون). هذه الملاحظات غامضة إلى حد ما، حيث تم إجراؤها ليس فقط لمجرة واحدة، ولكن أيضًا ل كيانات مختلفةضمن عدة مجموعات فائقة. كما أن هذه الدراسات ليست متقدمة بما يكفي لاستخلاص استنتاجات جديدة حولها التنظيم الداخليمجموعات، وتتطلب الملاحظات المستقبلية.
ومن خلال دراسات الانزياح نحو الأحمر، أصبح من الواضح أن التوزيع الفعلي للمجرات غير متجانس تمامًا على مسافات تصل إلى مئات الملايين من السنين الضوئية. ويبدو من المحتمل جدًا أن هذا التباين "يمتد" لمليارات السنين الضوئية وهو من سمات الكون بأكمله. ومع ذلك، يجب أن نضيف أن الكون قد يحتوي على مادة أكثر بكثير مما يبدو. إن احتمال وجود مثل هذه المادة (وتسمى الكتلة الكامنة) هو الآن موضوع نقاش واسع النطاق.
إذا كان الكون اليوم غير متجانس، فمن الواضح ذلك المراحل المبكرةفي تطورها، كان لا يزال متجانسا. يأتي هذا الوضوح من حقيقة أن الإشعاع الخلفي الناعم للأرض، والذي "يشرك" كوكبنا في نطاق راديو الموجات الدقيقة، مستقر بشكل مدهش. وجهة النظر السائدة هي أن إشعاع الخلفية يمثل بقايا موسعة ومبردة من الكون الحار المبكر. ومع ذلك، في الثمانينات. تم العثور على بعض عدم التجانس حجم صغيرولكنها تمتد على مسافات شاسعة في الفضاء. هل من الممكن تصور مثل هذه التباينات؟ نأمل أن تؤدي المجرات الفردية ووجود الفراغات الضخمة إلى إضفاء بعض الوضوح على مسألة تكوين المجرات ومجموعات المجرات والمجموعات الفائقة. هناك فرضيتان رئيسيتان حول هذه المسألة. ويشير نموذج أكثر تقليدية إلى أن المجرات الفردية ظهرت خارج مادة متجانسة قريبة. الصعوبة الرئيسيةتهدف هذه الفرضية إلى شرح كيفية تطور الكون من حالة عشوائية إلى حالة بدأت فيها المجرات بالتشكل بالفعل. وفقًا لهذه الفرضية، منذ تشكل المجرات، توسعت المخالفات الصغيرة في توزيعها ببطء تحت تأثير طويل المدى قوى الجاذبية. النتيجة النهائيةأدى هذا التوسع إلى ظهور العناقيد العملاقة، والتي يمكننا أن نلاحظها اليوم.
تم اقتراح التفسيرات النظرية التالية لتكوين المجرات في عام 1972 من قبل عالمين روسيين: ياكوف زيلدوفيتش ورشيد سونيايف. ووفقا للنموذج الذي اقترحوه، فإن غاز الكون الشاب لم يندمج على الفور في النجوم والمجرات. وبدلاً من ذلك، زادت التباينات واسعة النطاق في التوزيع الإجمالي للغاز استجابةً لذلك جاذبية الجاذبيةوالصلب في الغالبخطأ. في النهاية، أصبح الغاز كثيفًا بدرجة كافية ليتكثف في مساحات شاسعة من المادة (تسمى "الفطائر")، والتي تشكلت بعد ذلك على شكل مجرات. وبالتالي، وفقًا لهذه الافتراضات، كانت العناقيد والعناقيد الفائقة في البداية مجرد كتل من الغاز، وعندها فقط ظهرت المجرات فيها.
ولكن هل أي من هذه النماذج مدعوم بالملاحظات التي قمنا بها حول العناقيد الفائقة؟ على سبيل المثال، يتطلب نموذج زيلدويتش-سونييف أن يتم تضمين جميع المجرات في مجموعات أو عناقيد فائقة، ويجب أن تكون المجرات "الحقلية" أو ببساطة الجزر النجمية الفردية أنظمة مستقلة ومعزولة. إذا كان هذا النموذج صحيحًا ويمكن للمجرات أن تتشكل في أي مكان، ثم تتشكل لاحقًا في مجموعات أو مجموعات، فيجب أن تكون المجرات الفردية شائعة جدًا. بشكل عام، كانت المجموعات الوحيدة من المجرات المعزولة التي اكتشفناها من خلال انزياحاتنا نحو الأحمر هي مجموعات منتشرة على طول حدود العناقيد المجرية الفائقة. وتبين أن الفراغات خالية حقًا من المجرات. نحن نعتقد أن المجرات الفردية المنتشرة داخل العناقيد الفائقة كانت ذات يوم أعضاء في مجموعات صغيرة، ثم تم تدميرها لاحقًا عن طريق الاصطدامات داخل العناقيد الفائقة الكثيفة. يبدو من المعقول افتراض أن جميع المجرات كانت في وقت ما أعضاء في مجموعات أو مجموعات. بشكل عام، فإن التوزيع المدروس للمجرات داخل العناقيد المجرية الفائقة ووجود فراغات ضخمة بينها يتوافق تمامًا مع نموذج زيلدويتش-سونييف. يأمل أنصار الفرضية البديلة أن يجدوا الدعم في شرح كيف يمكن أن تتحول التغايرات الصغيرة إلى تغايرات كبيرة من خلال عمليات عشوائية.
في وصفنا للعنقود الخيطي برشاوس-الحوت، اقترحنا احتمال أن تكون محاور دوران بعض المجرات متوافقة ليس فقط مع محاور دوران المجرات الأخرى، ولكن ربما أيضًا مع البنية الضخمة للعنقود نفسه. تلقت هذه الفكرة دعمًا من الأبحاث التي أجراها مارك آدامز، وستيفان ستروم، وكارين ستروم من كيت بيك، الذين وجدوا توافقات دورانية مماثلة في عدة مجموعات. إذا تم تأكيد مثل هذه التطابقات، فإن أنصار النموذج التقليدي لتكوين المجرة سيواجهون عقبات لا يمكن التغلب عليها في شرح فرضياتهم. العمليات الثابتة العشوائية في النموذج الشرطي لا تؤدي إلى الفهم الحركات الدورانيةفي نطاقات كبيرة. نموذج Zeldovich-Sunyaev جاهز لشرح مثل هذه المراسلات.
وما هي آفاق مثل هذه الأبحاث في المستقبل القريب؟ أحد المجالات الواعدة لمثل هذه الأبحاث هو القياس المستمر لموجات الميكروويف، إشعاع الخلفية. وحتى التباينات الصغيرة التي لوحظت في هذا الإشعاع تشير إلى وجود المادة في الكون الشاب. المعلمات الخاصة بهم قريبة من تلك المطلوبة لاختبار نموذجين لتكوين المجرة.
ملكنا أحدث التعليقاتتتعلق بتلخيص كل ما سبق. أولاً: هل العناقيد الفائقة هي أكثر الهياكل تنظيماً في كوننا؟ هل هناك أي شيء آخر إلى جانبهم؟ بالنسبة للعديد من زملائنا، فإن العناقيد الفائقة هي هياكل تم إنشاؤها بواسطة الجاذبية، وبخلافها لا توجد تكوينات كبيرة. في رأينا، تمثل العناقيد الفائقة الحالة الحالية المحتملة للمجرات المعزولة عن الأنظمة النجمية الأخرى داخل العناقيد نفسها.
ثانيا، عالمية المجموعات. نحن نعتقد أن كل مجموعة غنية بالسكان في كتالوج Abell هي جزء من مجموعة فائقة. ومع ذلك، نحن نعتقد ذلك شرط ضروريلتشكيل كتلة كبيرة على وجه التحديد في وجود مجموعات مصاحبة. وأخيرًا، نريد أن نترك للقارئ إحساسًا بالإعجاب بعظمة العناقيد الفائقة. على سبيل المثال، يقع عنقود فيرونيكا - A1367، على بعد أكثر من 300 مليون سنة ضوئية. سنوات من مجرتنا. علاوة على ذلك، نظرًا لكونها على مسافة كبيرة جدًا، فإنها تحتل ما لا يقل عن 20 درجة في سمائنا، وتمتد عبر كوكبتي Coma Berenices وLeo. ويقول سينكاريني ورود إنه قد يكون أكبر بعشر مرات. بالنسبة لعلماء الفلك وعلماء الكون، فإن هياكل كوننا بهذا الحجم تترك عددًا كبيرًا من الأسئلة والألغاز للملاحظات والأبحاث المستقبلية.
تم نشر هذه المقالة لأول مرة في مجلة Scientific American بواسطة ستيفان أ. جريجوري ولايارد أ. طومسون، وتقدم تسلسلًا زمنيًا مفصلاً لدراسة العناقيد المجرية الفائقة - التكوينات الأكثر روعة في كوننا. مؤلفو هذا العمل هم علماء يشاركون بشكل مباشر في مشكلة العناقيد المجرية الفائقة، بالإضافة إلى استكشاف أجسام أخرى في أعماق السماء، جديدة و المستعرات الأعظم. غريغوري هو أستاذ علم الفلك، ويعمل في جامعة ولاية نيويورك. الجامعة، والدكتوراه طومسون يعمل في جامعة هاواي في مانوا كعضو في قسم علم الفلك
مجموعات ومجموعات المجرات الفائقة. المجموعة المحلية. مجرة درب التبانة
مجرة درب التبانة هي جزء من عائلة المجرات المجاورة المعروفة باسم المجموعة المحليةوالأشكال معهم مجموعة من المجرات.مجرتنا هي واحدة من أكبر المجرات في المجموعة المحلية. تعد مجرة المرأة المسلسلة، وهي جزء من المجموعة المحلية، أبعد جسم يمكن رؤيته بالعين المجردة. وتنتشر المجرات الـ 25 للمجموعة المحلية على مسافة 3 ملايين سنة ضوئية. مجموعة من المجرات متماسكة معًا بواسطة قوى الجاذبية. عناقيد المجرات الأكبر هي عنقود العذراء (عدة آلاف من الأجسام) وعنقود كوما (حوالي 1000 مجرة إهليلجية لامعة وعدة آلاف من الأجسام الأصغر). تتحرك مجرتنا وجيرانها في المجموعة المحلية ببطء نحو مجموعة برج العذراء.
مجموعات المجرات,وبدورهم، يتم تجميعهم في عائلات. المجموعة المحلية من العناقيد، والمعروفة باسم الكتلة الفائقة المحلية، هي تشكيل يضم كلاً من المجموعة المحلية وعنقود العذراء. يقع مركز الكتلة في مجموعة برج العذراء. يوجد عنقود فائق آخر في كوكبة هرقل. وتبعد عنا 700 مليون سنة ضوئية. يتم فصل التجمعات العملاقة عن بعضها البعض بمساحات فارغة عملاقة وتشكل بنية إسفنجية في الكون.
خصائص المجرات المدرجة في المجموعة المحلية
مجرة درب التبانة
درب التبانة- هذه مجرتنا التي تتكون من 100 مليار نجم. تحتوي مجرتنا على 4 أذرع حلزونية، وهي النجوم والغاز والغبار. على بعد 1000 سنة ضوئية من مركز المجرة، تكون النجوم مكتظة للغاية. في قلب المجرة يوجد مصدر غامضطاقة هائلة. قد يكون هناك ثقب أسود في مركز المجرة. المجرة تدور. وتدور أجزائه الداخلية بشكل أسرع من أجزائه الخارجية. قرص المجرة محاط بسحابة هالة من مادة غير مرئية.
9/10 مجرات درب التبانة غير مرئية. تنجذب المجرتان المجاورتان لنا - سحابتا ماجلان الكبرى والصغرى - بهالة غير مرئية وتمتصهما مجرة درب التبانة.
خصائص مجرة درب التبانة
* المزيد من النجوم المسطحة البعيدة لديها المزيد فترات طويلةالطعون؛ أولئك الأقرب إلى مركز النجم لديهم فترات أقصر. الجزء المركزيالمجرة تدور مثل جسم صلب.
الأنظمة الفرعية للمجرة
متوسط مسافة كائنات النظام الفرعي من المستوى المجري، kps؛ T هو عمر النجوم المدرجة في النظام الفرعي، سنوات؛ M هي كتلة النظام الفرعي (٪ من الكتلة الإجماليةالمجرات)؛ N هو العدد الإجمالي المقدر للكائنات.
قلب المجرة بيضاوي الشكل، أبعاده 4.8؟ 3.1 كيلو في الثانية؛ عدد النجوم؟3·E10 7 .
النواة المركزية للمجرة بيضاوية الشكل، أبعادها ~ 15؟ 30 ملاحظة. عدد النجوم ~ 3·E10 6.
نواة المجرة - القطر ~ 1 ملاحظة؛ يوجد في وسطها جسم مضغوط (ثقب أسود كتلته 108-09 كتلة شمسية).
العناقيد النجمية (مجموعات النجوم المتقاربة نسبيًا):
متناثرة - قطر من 1.5 إلى 15 ملاحظة؛ العمر من عدة ملايين إلى عدة مليارات من السنين؛ عدد النجوم من عدة عشرات إلى عدة آلاف؛ تنتمي إلى النظام الفرعي للمستوى المجري؛
الكرة - قطرها من 15 إلى 200 قطعة؛ سن 8-10 مليار سنة. عدد النجوم 10 5 -10 7 ; تنتمي إلى الأنظمة الفرعية الكروية المتوسطة والمتطرفة.
إجمالي عدد النجوم في المجرة هو 1.2-1011.
من كتاب كل شيء عن كل شيء. المجلد 1 المؤلف ليكوم أركاديما هي مجرة درب التبانة؟ يبدو أن أكثر ما في السماء غموضًا وجمالًا هو مجرة درب التبانة، التي تمتد مثل عقد من الأحجار الكريمة من أقصى السماء إلى أقصىها. في العصور القديمة، كان الناس، الذين ينظرون إلى هذه الصورة، مثلنا، مندهشين وسعداء بهذا الجمال.
من كتاب الكبير الموسوعة السوفيتية(GA) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (ML) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب الموسوعة السوفيتية الكبرى (ME) للمؤلف مكتب تقييس الاتصالات من كتاب الروك الروسي. موسوعة صغيرة مؤلف بوشويفا سفيتلانا من الكتاب أحدث كتابحقائق. المجلد الأول [علم الفلك والفيزياء الفلكية. الجغرافيا وعلوم الأرض الأخرى. الأحياء والطب] مؤلفما هي المجموعة المحلية من المجرات؟ تعد مجرتنا (درب التبانة)، إلى جانب مجرة المرأة المسلسلة، جزءًا من مجموعة صغيرة مكونة من 30 إلى 40 مجرة يسميها علماء الفلك المجموعة المحلية للمجرات. أبعد مجرات المجموعة المحلية هو الأبعد عن الشمس
من كتاب أحدث كتاب للحقائق. المجلد 2 [الأساطير. دِين] مؤلف كوندراشوف أناتولي بافلوفيتش من كتاب 3333 أسئلة وأجوبة صعبة مؤلف كوندراشوف أناتولي بافلوفيتشكيف نشأت مجرة درب التبانة؟ خوفًا من غيرة هيرا، حمل ألكمين المولود الجديد هرقل إلى حقل تحت أسوار طيبة. في هذا الوقت، أثينا، بتحريض من زيوس، كما لو كانت بالصدفة، دعت هيرا إلى المشي على طول هذا المجال. "انظري يا حبيبتي! يا له من طفل جميل وقوي! - صاح
من كتاب علم الفلك بواسطة بريثوت جيمالمجرات 2: المجموعة المحلية تتراوح المجرات في الحجم من المجرات القزمة، أصغر بكثير من مجرة درب التبانة، إلى المجرات العملاقة، الأكبر بكثير من مجرة درب التبانة. الشمس هي واحدة من عدة ملايين من النجوم في مجرة درب التبانة، ويبلغ قطرها أكثر من 100000.
من كتاب أحدث كتاب للحقائق. المجلد 1. علم الفلك والفيزياء الفلكية. الجغرافيا وعلوم الأرض الأخرى. علم الأحياء والطب مؤلف كوندراشوف أناتولي بافلوفيتشالمجرات 3: العناقيد والعناقيد الفائقة تنتمي معظم المجرات إلى نوع ما من العناقيد. أقرب مجموعة من المجرات إلى مجموعتنا المحلية تقع في كوكبة العذراء وتحتوي على أكثر من 3000 مجرة. يمكن أن ينظر إليه على أنه طمس شكل غير منتظم
من كتاب موسوعة الثقافة السلافية والكتابة والأساطير مؤلف كونونينكو أليكسي أناتوليفيتشدرب التبانة الشمس هي واحدة من مليارات النجوم في مجرة درب التبانة، وهي مجرة حلزونية يبلغ قطرها حوالي 100000 سنة ضوئية. تقع الشمس في أحد أذرع المجرة الحلزونية. المجرة نفسها تدور لتشكل واحدة بدوره الكامللحوالي 240 مليون سنة ذلك
من كتاب موسوعة المؤلف للأفلام. المجلد الثاني بواسطة لوسيل جاك من كتاب موسوعة الصخور. الموسيقى الشعبية في لينينغراد-بطرسبرغ، 1965-2005. المجلد 1 مؤلف بورلاكا أندريه بتروفيتش من الكتاب الدليل الكاملحول أساليب ومبادئ ومهارات التدريب الشخصي بواسطة جولي ستار من كتاب المؤلفGALAXY حتى من بين المجموعات الميكانيكية العسكرية الأخرى، والتي كانت بلا شك رائدة في سانت بطرسبرغ في النصف الثاني من الستينيات من حيث قوتها. المستوى المهني, المعدات التقنيةودرجة تقريب إصدارات الغلاف للأغاني الغربية مع أصولها الأصلية لمجموعة GALAXY
من كتاب المؤلفطريق المدرب: فليكن طريقك مع مرور الوقت، سوف تتطور الطرق الخاصةوالعادات والإجراءات التي تناسب أسلوب التدريب الخاص بك، على سبيل المثال، يمكنك دائمًا البدء بمراجعة أهداف كل التدريب الذي تمت مناقشته مرة أخرى
مجموعات المجرة
70 مليون سنة ضوئية:
تمر عبر مركز مجموعة مجرات العذراء سلسلة رائعة من المجرات تعرف باسم السلسلة ماركاريان. تبدأ السلسلة الموضحة هنا في أعلى اليمين بمجرتين عدستيتين كبيرتين لكن لا ملامح لهما، وهما M84 وM86. يوجد أدناه وإلى اليسار زوج من المجرات المتفاعلة المعروفة باسم "العيون". إن عنقود مجرات العذراء، الذي تنتمي إليه جميع هذه المجرات، هو أقرب تجمع مجري إلينا. تحتوي على أكثر من 2000 مجرة، ولجاذبيتها تأثير ملحوظ على المجموعة المحلية من المجرات المحيطة بمجرتنا درب التبانة. يقع مركز عنقود برج العذراء على بعد حوالي 70 مليون سنة ضوئية في كوكبة برج العذراء. وتتحرك سبع مجرات على الأقل في السلسلة في نفس الاتجاه، بينما يبدو أن البقية قد انتهى بها الأمر في هذا الموقع بالصدفة.
100 مليون سنة ضوئية:
يُطلق على هذا الثلاثي من المجرات أحيانًا اسم مجموعة NGC 5985/Draco، ويقع في كوكبة Draco الشمالية. من اليسار إلى اليمين في الصورة توجد المجرة الحلزونية المسطحة المنقلبة NGC 5985، والمجرة الإهليلجية NGC 5982، وأخيرا المجرة الحلزونية الحافة NGC 5981 - جميعها تقع في نفس مجال الرؤية، حيث أن المسافة بينهما أكثر بقليل من نصف القطر اكتمال القمر. هذه المجموعة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن اعتبارها عنقودًا مجريًا ولم يتم تصنيفها كمجموعة مدمجة. وتبعد هذه المجرات عن الأرض حوالي 100 مليون سنة ضوئية. كشفت دراسة طيفية مفصلة للنواة اللامعة للمجرة الحلزونية المسطحة المرئية الرائعة NGC 5985 عن انبعاث ملحوظ في مناطق معينة. الخطوط الطيفيةمما يسمح لعلماء الفلك بتصنيف هذه المجرة على أنها مجرة سيفرت، أي تصنيفها كأحد الأنواع المجرات النشطة. تكشف هذه الصورة العميقة أيضًا عن مجرات خلفية باهتة وأكثر بعدًا.
250 مليون سنة ضوئية:
هذا هو واحد من أكبر الأشياء في سمائنا. كل واحدة من هذه البقع الغامضة هي مجرة. ويشكلون معًا مجموعة مجرات فرساوس، وهي واحدة من أقرب مجموعات المجرات إلينا. نراه من خلال النجوم الخافتة لمجرة درب التبانة في المقدمة. تقريبًا في مركز العنقود، على بعد حوالي 250 مليون سنة ضوئية، توجد المجرة الرئيسية للعنقود، NGC 1275. في الصورة، يمكن رؤية هذه المجرة الكبيرة على اليسار. يعد NGC 1275 مصدرًا مذهلاً للأشعة السينية وانبعاث الراديو. تتراكم المادة مع سقوط الغاز المحيط والمجرات الأخرى بعيدًا عنه. تم تصنيف عنقود مجرات فرساوس تحت اسم أبيل 426. وهو جزء من عنقود برج الحوت الفائق، الذي يشغل حوالي 15 درجة في السماء ويحتوي على أكثر من 1000 مجرة. على مسافة المجرة NGC 1275، تغطي هذه الصورة حوالي 15 مليون سنة ضوئية.
300 مليون سنة ضوئية:
يبدو مجرة NGC 1132 موحدة، لكن كيف تشكلت؟ NGC 1132 هي مجرة إهليلجية تحتوي على القليل من الغبار والغاز وتكوين نجوم صغير في الوقت الحاضر. على الرغم من وجود العديد من المجرات الإهليلجية في مجموعات المجرات، إلا أن NGC 1132 هي مجرة كبيرة معزولة تقع في كوكبة النهر. لاستكشاف تاريخ هذه الكرة الجذابة المكونة من مليارات النجوم، تم تصوير NGC 1132 الضوء المرئيباستخدام تلسكوب هابل الفضائي و الأشعة السينيةفي مرصد شاندرا للأشعة السينية. في هذه الصورة المركبة، يظهر الضوء المرئي باللون الأبيض ويظهر انبعاث الأشعة السينية باللون الأبيض. أزرق. الأشعة السينيةيُظهر وجودًا غير متوقع للغاز الساخن جدًا، ومن المحتمل أيضًا أنه يتتبع التوزيع المادة المظلمة. وفقا لإحدى الفرضيات، تشكلت NGC 1132 نتيجة لاندماج متتالي للمجرات التي كانت في الأصل جزءا من مجموعة صغيرة من المجرات. المسافة إلى NGC 1132 أكثر من 300 مليون سنة ضوئية. ويمكنك أيضًا رؤية العديد من المجرات البعيدة الرائعة في الصورة.
450 مليون سنة ضوئية:
هذه المجموعة من المجرات بعيدة جدًا. يبعد حوالي 450 مليون سنة ضوئية (مجموعة مجرات أبيل S0740). وتهيمن عليها المجرة الإهليلجية المركزية الضخمة ESO 325-G004. تُظهر هذه الصورة الواضحة التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي العديد من المجرات ذات الأشكال والأحجام المتنوعة بشكل مذهل، مع عدد قليل فقط من النجوم القريبة التي يمكن التعرف عليها بسهولة عن طريق أشعة الحيود. يبلغ قطر المجرة الإهليلجية العملاقة أكثر من 100 ألف سنة ضوئية، وتحتوي على ما يقرب من 100 مليار نجم، ويمكن مقارنتها في الحجم بمجرتنا الحلزونية. ويتيح لنا تلسكوب هابل رؤية العديد من التفاصيل الهيكلية حتى في مثل هذه المجرات البعيدة، بما في ذلك الأذرع الحلزونية الرائعة والممرات الترابية، مجموعات النجوموالهياكل الحلقية والأقواس الناتجة عن عدسة الجاذبية.
650 مليون سنة ضوئية:
تُظهر الصورة مجرات مجموعة هرقل - أرخبيل "جزر الكون" الذي يقع على مسافة 650 مليون سنة ضوئية منا. تحتوي هذه المجموعة من المجرات على مجرات حلزونية مملوءة بالغاز والغبار ومناطق تشكل النجوم وعدد صغير نسبيًا من المجرات الإهليلجية، والتي تكاد تكون خالية من الغاز والغبار والنجوم المولودة حديثًا المرتبطة بها. في هذه الصورة المركبة، تظهر المجرات المكونة للنجوم باللون الأزرق، بينما تكون المجرات الإهليلجية باللون الأصفر. يُظهر هذا المشهد الكوني العديد من المجرات المتصادمة أو المندمجة، بينما تظهر المجرات الأخرى مشوهة. يشير هذا إلى أن المجرات الموجودة في الكتلة تتفاعل. وبمرور الوقت، ستؤثر تفاعلات المجرات على تكوين العنقود. يعتقد علماء الفلك أن مجموعة المجرات هرقل تشبه إلى حد كبير العناقيد الشابة البعيدة والموجودة بالفعل في الكون المبكر. ومن خلال دراسة أنواع المجرات وتفاعلاتها في عنقود هرقل الأقرب، يأمل العلماء في كشف تطور المجرات وعناقيد المجرات.
8000 مليون سنة ضوئية:
هذه صورة لمجموعة من المجرات الخافتة والبعيدة جدًا التي التقطتها تلسكوب فضائيهم. هابل، هو لقطة للكون الشاب. تقع المجرات غير المنتظمة ذات اللون الأزرق في الصورة على بعد 8 مليارات سنة وتتعرض لاصطدامات مجرية وانفجارات لتكوين النجوم. دراسة هذه الكائنات -مهمة صعبة 
لأنهم ضعفاء جداً.
ستساعدنا دراسة هذه المجرات على فهم كيفية تشكل مجرتنا درب التبانة. 10.000 مليون سنة ضوئية:هل يمكننا أن ننظر إلى بداية الحياة في عالمنا؟ يمكننا ذلك، لأن الضوء الذي جاء إلينا منذ البداية طار عبر الكون بأكمله، والوقت الذي استغرقه الضوء للوصول إلينا يساوي عمر الكون. لذلك، من خلال مراقبة الأشياء البعيدة، يمكننا معرفة كيف كان شكل الكون في بداية حياته. التلسكوبات هي، بمعنى ما، "بوابات زمنية". ومن خلال مراقبة العناقيد المجرية البعيدة (داخل المخروط الضوئي)، يمكننا أن نرى متى وكيف تشكلت هذه التكتلات المجرية الضخمة. في السابق، كانت أبعد مجموعة مجرات مسجلة هي تلك التي لديها انزياح أحمر قدره 1.5، مما يعني أنها تبعد 9 مليارات سنة ضوئية. في الآونة الأخيرة، وباستخدام صور الأشعة السينية من مرصد شاندرا للأشعة السينية وغيرها من البيانات، اكتشف العلماء العنقود الجديد الأبعد. يظهر في الصورة الكائن الذي تم تعيينه JKCS041. يبلغ الانزياح الأحمر للعنقود 1.9، مما يعني أن العنقود أبعد بمقدار مليار سنة ضوئية عن صاحب الرقم القياسي السابق.
ويشير توهج الغاز الساخن في الأشعة السينية إلى أننا لا ننظر إلى مجموعة عشوائية من المجرات، بل إلى كتلة حقيقية. في الصورة يظهر الغاز باللون الأزرق. صورة بالأشعة السينية للغاز المتراكب
صورة بصرية والتي تظهر النجوم الموجودة في المقدمة. نرى الآن JKCS041 كما كان الحال عندما كان عمر الكون ربع عمره الحالي فقط.- فقط حوالي أربعين مجرة متصلة بالجاذبية المتبادلة. وفق أحدث الأبحاثوتتحرك المجموعة المحلية بسرعة 635 كم/ث بالنسبة للعناقيد المجاورة.
وتسمى المجموعات ذات الشكل الكروي، والتي تتكون من آلاف المجرات، بالنظامية. غالبًا ما توجد المجرات الإهليلجية فيها. كقاعدة عامة، فهي مصادر راديو قوية. واحدة من أكبر العناقيد المجرية، التي تحتوي على 40.000 مجرة، هي العنقود الموجود في كوكبة كوما برنيس. وهي تقع على مسافة 100 ميجا باسكال منا. ويحتل العنقود مساحة في السماء يبلغ قطرها حوالي 10 درجات، وتصل أبعادها إلى عشرة ملايين سنة ضوئية.
تحتوي العناقيد غير النظامية على الكثير المجرات الحلزونيةلكن العدد الإجمالي للمجرات أصغر بكثير مقارنة بالعناقيد العادية.
إحداها عبارة عن مجموعة في كوكبة العذراء، وتقع على بعد 15 ميجا فرسخ فلكي من المجموعة المحلية. عنقود العذراء ضخم: فهو يغطي مساحة من السماء أكبر 200 مرة من المساحة التي يشغلها القمر. المجرة الإهليلجية M87 من هذه المجموعة وحدها يمكن مقارنتها في الحجم بمجموعتنا المحلية.
لوحظت أعلى كثافة للمجرات في المناطق المركزية للمجموعات الكبيرة. غالبًا ما تتصادم المجرات هنا. وبطبيعة الحال فإن المسافات بين النجوم هائلة، وعندما تصطدم مجرتان فإن نجوم إحداهما تمر بحرية بين نجوم الأخرى. ومع ذلك، فإن المجرات تنجذب إلى بعضها البعض، وتخرج النجوم من مدارها؛ وفي بعض الحالات، تندمج المجرات.
ويمتلئ الفضاء بين المجرات بغاز تزيد درجة حرارته عن عشرة ملايين كلفن. في المتوسط، هناك ذرة واحدة فقط لكل ديسيمتر مكعب من الفضاء، ولكن نظرًا للحجم الضخم للعنقود، فإن الكتلة الإجمالية للغاز قابلة للمقارنة مع كتلة جميع المجرات الموجودة في العنقود.
ولكي لا يغادر هذا الغاز الساخن الكتلة، يجب أن يتم احتجازه بواسطة قوة جاذبية قوية. وبحسب تقديرات العلماء فإن المجموع مجال الجاذبيةكل المجرات ليست كافية لهذا الغرض. ويجب الافتراض أن هناك ما يسمى بالكتلة المخفية. ويمكن التوصل إلى نفس الاستنتاج من خلال النظر في استقرار العناقيد نفسها: إن سرعات المجرات الفردية عالية جدًا لدرجة أنها بدون الكتلة المخفية ستطير بعيدًا في اتجاهات مختلفة.
يبدو أن مجموعات المجرات هي أكبر الأنظمة المستقرة في الكون. تتناوب مناطق التركيز المتزايد لمجموعات المجرات مع فراغات تبعد مئات الملايين من السنين الضوئية. تقع المجموعة المحلية (مع مئات العناقيد الأخرى) أيضًا في عنقود فائق يقع مركز كتلته في كوكبة العذراء. ويوجد عنقود فائق آخر في كوكبة هرقل على مسافة حوالي 700 مليون سنة ضوئية.