Изображение Ultra Deep Field (область глубокого обзора), полученное космическим телескопом Хаббла в 2004 году, позволило увидеть самые тусклые космические объекты из когда-либо обнаруженных. Почти каждый объект на фотографии, каким бы маленьким он ни был, — это галактика, расположенная на расстоянии от 3 до 10 миллиардов световых лет от нас. Поскольку излучаемый ими свет шел до телескопа несколько миллиардов лет, мы с вами видим их не такими, какие они в настоящее время, а такими, какими они были все эти миллиарды лет назад — от первых стадий формирования до более поздних: мы можем наблюдать сам процесс эволюции галактик.

Эта пестрая карта распределения реликтового излучения была создана спутником WMAP (от англ. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe — «микроволновый анизотропный зонд Уилкинсона»), выведенным на орбиту усилиями NASA. Красный цвет соответствует более теплым участкам неба, а голубой — более холодным. Эти расхождения в температуре излучения с его средним значением выдают неравномерность распределения вещества во Вселенной в первые годы ее существования. Галактические суперкластеры обязаны своим возникновением как раз таким более плотным регионам космоса — регионам красного цвета на этой тепловой фотографии новорожденной Вселенной.

Квазар, значащийся в каталоге под названием PKS 1127–145, расположен примерно в 10 миллиардах световых лет от Млечного Пути. На левом изображении видимого света, сделанном космическим телескопом Хаббла, квазар — это яркий объект в правом нижнем углу. Собственно, сам квазар занимает только центральную область этого объекта; его невероятная выработка энергии — результат поглощения раскаленного вещества гигантской черной дырой. На правом изображении тот же самый участок неба представлен рентгеновским снимком, сделанным в космической обсерватории «Чандра». «Хвост» от квазара — это струя вещества, испускающего рентгеновское излучение, длиной миллион с лишним световых лет.

Этот огромный галактический кластер, который астрономы назвали A2218, лежит примерно в 3 миллиардах световых лет от Млечного Пути. За галактиками, составляющими этот кластер, расположены еще более дальние галактики, чей свет преломлен и искажен преимущественно гравитационным воздействием темной материи и тех крупных галактик, что входят в состав A2218. В результате этого преломления получаются продолговатые светящиеся дуги, которые также можно видеть на этом снимке, сделанном космическим телескопом Хаббла.

В марте 1994 года астрономы открыли сверхновую звезду 1994D в составе спиральной галактики NGC 4526, одной из тысяч галактик скопления Девы, расположенного примерно в 60 миллионах световых лет от нас. На этом изображении, полученном космическим телескопом Хаббла, сверхновая звезда 1994D — яркий объект в его нижней левой части, чуть ниже целого пояса поглощающей свет пыли в центральной плоскости галактики. 1994D не только обогащает свое окружение разнообразными химическими элементами, но и является наглядным примером сверхновой звездой типа Ia — «свечи», при помощи которой ученые изучают ускорение расширения Вселенной.

При взгляде на эту спиральную галактику NGC 4631, расположенную примерно в 25 миллионах световых лет от нас, в глаза бросается край галактического диска, из-за чего нам не удается рассмотреть ее спиральную структуру. Содержащаяся в диске космическая пыль скрывает большую часть излучения входящих в состав галактики звезд. Красноватый участок слева от ее центра — это «ясли», кузница новорожденных звезд. Чуть выше галактики NGC 4631 расположена эллиптическая галактика поменьше, вращающаяся вместе со своей гигантской спиральной соседкой.

Исследование инфракрасного спектра небесного излучения показывает, что мы живем внутри уплощенного диска спиральной галактики, который простирается на этом снимке по правую и левую руку от центрального региона Млечного Пути. Частицы пыли поглощают определенную дозу излучения этой области, как это происходит и в других, более далеких спиральных галактиках. Ниже плоскости нашей галактики видны две неправильные галактики-спутника Млечного Пути: Большое и Малое Магеллановы Облака.

В центральном регионе галактического скопления Девы, расположенного всего-то в 60 миллионах световых лет от Млечного Пути, обнаружены десятки галактик самых разных типов, включая гигантские эллиптические в верхних левой и правой частях изображения. Спиральные галактики также представлены на этом снимке, сделанном в обсерватории Мауна-Кеа с помощью телескопа CFHT (англ. Canada-France-Hawaii Telescope — телескоп «Канада-Франция-Гавайи»). Вследствие относительной близости нашей галактики Млечный Путь к скоплению Девы огромная сила гравитации последнего оказывает существенное влияние на движение Млечного Пути в космическом пространстве. Более того, Млечный Путь и скопление Девы вместе входят в еще более крупную единую систему галактик — в сверхскопление (или суперкластер) Девы.

У галактики Млечный Путь есть две крупные неправильные галактики-спутника: они называются Большим и Малым Магеллановыми Облаками. На этом снимке изображено Большое Магелланово Облако — широкая «полоса» звезд слева; правее расположены многочисленные дополнительные звезды и регионы звездообразования. Яркая туманность Тарантул, получившая такое название благодаря своей форме, находится в верхней центральной части снимка: это самый крупный регион звездообразования в этой галактике.

Этот регион звездообразования называется туманностью Бабочка: он действительно внешне напоминает бабочку и входит в состав Большого Магелланова Облака — самой крупной галактики-спутника Млечного Пути. Молодые звезды освещают туманность изнутри и возбуждают атомы водорода, вследствие чего излучение приобретает характерный красноватый опенок, что хорошо отражено на этом снимке, сделанном космическим телескопом Хаббла.

У этой пары взаимодействующих галактик, которая называется Arp 295 — по номеру соответствующей записи в «Атласе пекулярных галактик» Хэлтона Арпа, — сформировались длинные «нити», состоящие из собственных звезд и газа и протянувшиеся на четверть миллиона световых лет. Эти две галактики расположены примерно в 270 миллионах световых лет от Млечного Пути.

Гигантская спиральная галактика, похожая на наш родной Млечный Путь, является главным украшением этой фотографии, сделанной телескопом VLT (англ. Very Large Telescope — «Очень большой телескоп») в Чили. Такое изображение «анфас» этой галактики под названием NGC 1232, расположенной где-то в сотне миллионов световых лет от Млечного Пути, позволяет наблюдать как желтоватое свечение относительно старых звезд в самом ее центре, так и голубоватое сияние огромных раскаленных и еще совсем юных звезд, которых так много в охватывающих ее спиральных ответвлениях. Астрофизикам также удалось обнаружить в этих ответвлениях внушительные объемы твердых частиц межзвездной пыли. Слева от гигантской спиральной галактики можно увидеть соседку NGC 1232 поскромнее — спиральную галактику с перемычкой в центре.

Относительно недалеко от Млечного Пути, примерно на том же расстоянии, что и галактика Андромеды (2,4 миллиона световых лет), расположена спиральная галактика M33 более скромных размеров: ее основной регион звездообразования изображен на этом снимке, сделанном космическим телескопом Хаббла. Самые крупные звезды этого региона уже взорвались, превратившись в сверхновые и обогатив свое окружение тяжелыми химическими элементами, в то время как другие звезды являются источниками мощного ультрафиолетового излучения, выбивающего электроны из окружающих их атомов.

В этой небольшой неправильной галактике, которая называется NGC 1569 и расположена всего в 7 миллионах световых лет от нас, активное звездообразование началось около 25 миллионов лет назад. Его все еще можно наблюдать — именно оно является основным источником светимости галактики. Обратите внимание на два крупных звездных скопления в центральной левой части этой фотографии, сделанной космическим телескопом Хаббла.

Эта спиральная галактика называется NGC 3370 и находится примерно в 100 миллионах световых лет от Млечного Пути. Она довольно сильно напоминает нашу родную Галактику своими размером, формой и массой. Фотография, сделанная космическим телескопом Хаббла, позволяет хорошо рассмотреть ее сложное спиральное строение, словно вычерченное молодыми и горячими звездами с высокой светимостью. От края до края размер этой галактики составляет около ста тысяч световых лет.

Галактика Андромеды — ближайшая к Млечному Пути крупная галактика — расположена примерно в 2,4 миллиона световых лет от нас и при обзоре с Земли занимает на небе участок в несколько раз больше, чем полная Луна. На этом снимке, сделанном астрономом-любителем Робертом Гендлером, можно увидеть две эллиптические галактики — спутники Андромеды: одну, более яркую, ниже и левее центра изображения, а другую, более бледную — выше и правее. Все остальные небольшие яркие объекты на снимке — это отдельные звезды Млечного Пути: они практически «сидят у нас на носу», если учесть, что расстояние до них составляет менее одной сотой расстояния до Андромеды.

Здесь изображено скопление галактик Кома, в котором почти все едва заметные объекты на самом деле представляют собой отдельные галактики, в каждой из которых более сотни миллиардов звезд. Диаметр этого, расположенного примерно в 325 миллионах световых лет от Млечного Пути кластера, составляет несколько миллионов световых лет и состоит из тысяч отдельных галактик, вращающихся относительно друг друга в космическом танце, главным хореографом которого выступает гравитация.