Содержание

Андромеда и Млечный Путь | Строение, карта галактики Млечный Путь

В этой статье мы собрали ответы на самые популярные вопросы о Млечном Пути. Читайте статью, чтобы узнать, что такое Млечный Путь, где находимся мы в нем, и когда лучшее время для его наблюдения.

Содержание

Что такое Млечный Путь?

Галактика Млечный Путь — это огромное скопление пыли, газа и множества звезд, включая наше Солнце. Поскольку Земля находится в этой галактике, Млечный Путь часто называют “нашей галактикой”.

Может быть сложно поверить в то, что эта звездная полоса на ночном небе на самом деле — огромная галактика, которая простирается на миллиарды километров вокруг нашей планеты. Насколько она огромная? Давайте выясним.

Размер Млечного Пути

В Местной группе галактик Млечный Путь на втором место по размерам после Андромеды. Его ширина — 105 700 световых лет, а ширина Андромеды — 220 000 световых лет. Кстати, размер самой Местной группы галактик (скопление нескольких десятков галактик) — 10 миллионов световых лет.

Почему Млечный Путь так называется?

Название нашей галактики, как и названия многих других астрономических объектов, пришло к нам из Древней Греции и Древнего Рима. Греки и римляне считали, что полоса из звезд на небе — это молочная река. Греки верили, что это было молоко, которая богиня Гера разлила по небу, а древнеримские мифы гласили, что Млечный Путь — это молоко от их богини Опы.

Каждый народ видел что-то свое в нашей галактике. Например, народы восточной Азии называли Млечный Путь Серебрянной Небесной Рекой; Финны и Эстонцы — Птичьей Тропой; в Южной Африке верили, что это — Хребет Ночи.

К какому типу галактик относится Млечный Путь?

Есть четыре основных типа галактик: спиральные, эллиптические, линзовидные и неправильные. Обладающий спиральной формой Млечный Путь относится к первому типу; если бы вы могли взглянуть на него сверху (или снизу), то увидели бы огромную крутящуюся вертушку.

Если говорить точнее, то Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой

. Перемычкой (или “баром”) называют яркую полосу из звезд в центре галактики. Внутри этой перемычки располагается ядро галактики, а к ее краям примыкают два спиральных рукава. Если бы Млечный Путь был обычной спиральной галактикой, то его рукава вели бы к центру (ядру) галактики, как у Андромеды, а не к перемычке.

Нам известно о четырех рукавах Млечного Пути: два основных соединенных с перемычкой (рукав Персея и рукав Щита-Центавра) и два малых, расположенных между основными (рукав Стрельца и рукав Наугольника). Раньше ученые думали, что все эти рукава были основными, но с помощью инфракрасных изображений космического телескопа Спитцер обнаружили обратное.

Где расположена Земля в Млечном Пути?

Хорошие новости для тех, кто никогда не мечтал о соседстве с огромной черной дырой: мы находимся далеко от центра Млечного Пути. Наше Солнце расположено почти в 27 000 световых лет от его ядра — примерно на полпути между центром галактики и ее краем.

Наша Солнечная система находится в небольшом рукаве под названием рукав Ориона или Шпора Ориона между двумя главными рукавами. Ширина этого рукава составляет примерно 3 500 световых лет, а в длина больше 20 000 световых лет. Он получил свое название в честь созвездия Ориона, в котором мы его можем наблюдать. Наше расположение внутри этого рукава объясняет тот факт, что мы видим множество ярких объектов в созвездии Ориона — мы просто смотрим на наш “домашний” спиральный рукав.

Что находится в центре Млечного Пути?

Центральный регион Млечного Пути называется Галактическим центром. В нем находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А*, чья масса составляет более 4 миллионов солнечных масс. Чтобы увидеть эту черную дыру, потребуется специальный радиотелескоп.

Обычный человек может увидеть Галактический центр даже невооруженным глазом — центр галактики очень ярко даже несмотря на огромное расстояние от него до Земли (27 000 световых лет). Однако, его яркость легко объяснить огромным количеством звезд: на один парсек в Галактическом центре приходится около 10 миллионов звезд.

Откуда мы знаем, как выглядит Млечный Путь?

Находясь внутри Млечного Пути, сложно определить его форму. Мы не можем покинуть пределы галактики, поэтому сфотографировать со стороны ее невозможно. Однако, у нас есть несколько подсказок, которые помогли выяснить, как именно выглядит Млечный Путь:

  1. Астрономы наблюдают за галактиками и сравнивают их поведение с нашей галактикой. Например, когда они измерили скорость движения звезд и газа в Млечного Пути, они поняли, что наша галактика вращается простым и симметричным образом. А это — характеристика спиральной галактики.

  2. Поскольку Млечный Путь для нас выглядит как длинная полоса на небе, можно сделать вывод, что он имеет форму диска, а мы видим его сбоку. Мы также видим балдж (уплотнение из звезд) в его центре и, благодаря наблюдениям за другими галактиками, мы знаем, что именно спиральные галактики имеют форму диска с балджем в центре.

  3. Доля газа, цвет и содержание пыли в Млечном Пути такие же как и в других спиральных галактиках.

Как увидеть Млечный Путь?

Хорошие новости заключаются в том, что Млечный Путь виден круглый год, независимо от вашего местоположения на Земле. Но его центр, самая яркая и зрелищная часть Млечного Пути, иногда исчезает из нашего поля зрения из-за вращения Земли.

Вот несколько вещей, которые нужно знать, чтобы наблюдать Млечный Путь и Галактический центр:

  • Галактический центр находится в созвездии Козерога и, как и само созвездие, виден только в широтах от +55º до -90º.
    Если вы живете выше +55º, то не сможете увидеть Галактический центр!
    Вам будет видна только его часть, которую лучше всего наблюдать до и после лета.
  • В Северном полушарии Галактический центр виден с марта по октябрь.
  • В Южном полушарии центр галактики виден с февраля по октябрь.
  • Центр Млечного Пути нельзя увидеть в оставшиеся месяца, потому что в это время он находится слишком близко к Солнцу.
  • В южных широтах условия для наблюдения лучше, потому что там пик видимости центра галактики приходится на зимний сезон, когда ночи дольше и темнее.
  • В начале сезона видимости Галактический центр можно увидеть незадолго до рассвета. Со временем период его видимости увеличивается, а пик наступает в июне-июле. В течение этих месяцев центр можно наблюдать всю ночь
    .
  • Вам нужно найти очень темное место без светового загрязнения. Для этого вам пригодятся: NASA’s Blue Marble, International Dark Sky locations, Dark Site Finder. Или найдите ближайшую обсерваторию — они всегда расположены в самых темных местах.
  • Небо должно быть чистым и безоблачным. Чтобы узнать, когда наступит такая ночь, можно использовать астрономическое приложение, которое показывает условия наблюдения. Например, бесплатное приложение Sky Tonight, которое может работать без подключения к интернету.
  • Фаза Луны очень важна. Идеально подойдет новолуние, когда свет Луны не помешает наблюдениям.
  • Если вы планируете фотографировать Млечный Путь и его центр, воспользуйтесь инструментами, которые помогут визуализировать расположение галактики в небе
    . Мы советуем приложение Ephemeris, которое предсказывает видимость Млечного Пути и точное положение его ядра. Также Ephemeris поможет быстро найти и проверить подробную информацию про Солнце, Луну, Млечный Путь на любую дату и время.

Часто задаваемые вопросы

Сколько звезд в галактике Млечный Путь?

Сложно назвать точное число; в Млечном Пути находится как минимум 100 миллиардов звезд. Ученые считают, что их количество варьируется от 100 до 400 миллиардов.

Сколько планет в галактике Млечный Путь?

По оценкам ученых, в нашей галактике не менее 100 миллиардов планет, причем более 10 миллиардов из них земного типа.

Сколько Солнечных систем в галактике Млечный Путь?

Только наша Солнечная система официально носит такое название, поэтому можно сказать, что в галактике Млечный Путь только одна Солнечная система. Однако астрономы обнаружили в Млечном Пути более 3 200 других звезд, вокруг которых обращаются планеты.

Через сколько созвездий проходит Млечный Путь?

Полоса Млечного Пути пролегает через 30 созвездий. Галактический центр, самая яркая часть Млечного Пути, располагается в созвездии Козерога.

Мы надеемся, что в этой статье ответили на самые популярные вопросы про Млечный Путь. Задавайте нам вопросы в социальных сетях и делитесь своими наблюдениями.

Желаем вам ясного неба и удачных наблюдений!

Загадочная мегаструктура замечена в спиральном рукаве Млечного Пути

Ученые из Лаборатории реактивного движения NASA обнаружили ранее неизвестную гигантскую структуру в одном из спиральных рукавов нашей галактики Млечный Путь. Ее ориентация разительно отличается от ориентации самого рукава, а протяженность составляет порядка 3000 световых лет, что делает ее одной из крупнейших структур в ближнем космосе.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics, а коротко об открытии рассказывается на сайте американского космического агентства NASA. Сообщается, что обнаруженная загадочная структура на спиральном рукаве Млечного Пути выглядит, как торчащая из него заноза. Это первая крупная структура, ориентация которой резко отличается от ориентации самого рукава.

Чтобы получить более детальные данные о ней, астрономы использовали массив наблюдений космического телескопа Spitzer. Полтора года назад этот аппарат был «отправлен на пенсию», но он успел снабдить ученых полезными сведениями. Кстати, Spitzer был разработан специально для поиска новорожденных звезд в газовых и пылевых туманностях. Он улавливал инфракрасный свет, который проникал от звезд через эти облака. Эта характеристика позволила уловить свет звезд, которые входят в состав гигантской структуры.

Также исследователи создали трехмерное изображение заинтересовавшего их участка спирального рукава. Для этого они использовали самый свежий бюллетень данных миссии ESA (Европейского космического агентства). Его аппарат Gaia позволяет точно измерять расстояния до звезд. Объединив все полученные данные, ученые выяснили, что длинная тонкая структура, связанная с так называемым рукавом Стрельца в Млечном Пути, состоит из молодых звезд. Также установлено, что эти звезды движутся с почти одинаковой скоростью и в одном направлении.

«Ключевым свойством спиральных рукавов является то, насколько сильно они обвивают галактику, — говорит ведущий автор работы Майкл Кун, астрофизик из Калифорнийского технологического института. — Эта характеристика измеряется углом наклона. По мере того, как спираль становится более открытой, угол наклона увеличивается. Большинство моделей Млечного Пути предполагают, что рукав Стрельца образует спираль с углом наклона около 12 градусов, но структура, которую мы исследовали, выделяется, так как находится под углом почти 60 градусов».

Подобные структуры ранее находили в рукавах других спиральных галактик. Порой, их называют «шпорами» и «перьями». В Млечном Пути такая структура обнаружена впервые. Наиболее сложным для исследователей стало измерение расстояний.

Кстати, выяснилось, что первые попытки измерить расстояние до звезд из гигантской структуры были предприняты группой астрономов еще в 1950-х годах. Но тогда ученые считали, что изучают обычные туманности. Никто и не предполагал, что сразу четыре туманности Млечного Пути в реальности объединены в одну гигантскую структуру.

«Расстояние — одна из самых сложных вещей для измерения в астрономии, — говорит соавтор работы Альберто Кроне-Мартинс. — Только недавние прямые измерения расстояний, совершенные при помощи Gaia, сделали геометрию этой новой структуры настолько очевидной для нас».

Объединение данных Gaia и Spitzer позволило создать подробную трехмерную карту. Она помогла подсчитать, что протяженность загадочной структуры составляет около 3000 световых лет. При этом внутри структуры было выявлено довольно много более мелких сложных структур, которых раньше ученые не замечали. Добавим, что астрономы все еще не до конца понимают, какой механизм создает спиральные рукава в галактиках. Возможно, дальнейшее изучение Млечного Пути позволит решить эту загадку.

Галактика Млечный Путь: история и главные секреты

Космос, который мы стараемся изучить, представляет собой огромное и бескрайнее пространство, в котором существуют десятки, сотни, тысячи триллионов звезд, объединенные в определенные группы. Наша Земля не живет сама по себе. Мы входим в состав солнечной системы, которая является маленькой частицей и входит в состав Млечного Пути – более крупного космического образования.

Наша Земля, как и другие планеты Млечного Пути, наша звезда по имени Солнце, как и другие звезды Млечного Пути, двигаются во Вселенной в определенном порядке и занимают отведенные места. Постараемся подробнее разобраться, каково строение Млечного Пути, и каковы основные особенности нашей галактики?

Происхождение Млечного Пути

Наша галактика имеет свою историю, как и другие области космического пространства, и является продуктом катастрофы вселенского масштаба. Основная теория происхождения Вселенной, которая сегодня доминирует в научном сообществе – Большой Взрыв. Модель, которая прекрасно характеризует теорию Большого Взрыва – цепная ядерная реакция на микроскопическом уровне. Изначально существовала какая-то субстанция, которая в силу определенных причин в одно мгновение пришла в движение и взорвалась. Об условиях, приведших к началу взрывной реакции, говорить не стоит. Это далеко от нашего понимания. Сейчас образовавшаяся 15 млрд. лет назад в результате катаклизма Вселенная представляет собой огромный, бескрайний полигон.

Первичные продукты взрыва сначала представляли скопления и облака газа. В дальнейшем под воздействием гравитационных сил и других физических процессов произошло образование более крупных объектов вселенского масштаба. Все произошло очень быстро по космическим меркам, в течение миллиардов лет. Сначала было формирование звезд, которые сформировали скопления и позже объединились в галактики, точное количество которых неизвестно. По своему составу галактическое вещество – это атомы водорода и гелия в компании других элементов, которые являются строительным материалом для образования звезд и других космических объектов.

Сказать точно, в каком месте Вселенной находится Млечный Путь, не представляется возможным, так как точно неизвестен центр мироздания.

Ввиду схожести процессов, сформировавших Вселенную, наша галактика очень похожа по своей структуре на многие другие. По своему типу это типичная спиральная галактика, тип объектов, который распространен во Вселенной в огромном множестве. По своим размерам галактика находится в золотой середине – не маленькая и не огромная. Меньших соседей по звездному дому у нашей галактики гораздо больше, чем тех, кто обладает колоссальными размерами.

Одинаков и возраст всех галактик, которые существуют в космическом пространстве. Наша галактика практически ровесница Вселенной и имеет возраст 14,5 млрд. лет. За этот громадный промежуток времени неоднократно менялась структура Млечного Пути, происходит это и сегодня, только незаметно, в сравнении с темпами земной жизни.

Любопытна история с названием нашей галактики. Ученые считают, что название Млечный Путь легендарно. Это попытка связать расположение звезд на нашем небосклоне с древнегреческим мифом об отце богов Кроносе, который пожирал собственных детей. Последний ребенок, которого ожидала такая же печальная участь, оказался худым и был отдан кормилице на откорм. Во время кормления брызги молока упали на небо, тем самым создав молочную дорожку. Впоследствии ученые и астрономы всех времен и народов сходились во мнении, что наша галактика действительно очень похожа на молочную дорогу.

В настоящее время Млечный Путь пребывает в середине своего цикла развития. Другими словами, космический газ и вещество для формирования новых звезд подходят к концу. Существующие при этом звезды еще достаточно молоды. Как и в истории с Солнцем, которая возможно через 6-7 млрд. лет превратиться в Красный Гигант, наши потомки будут наблюдать трансформацию других звезд и всей галактики в целом в красную последовательность.

Прекратить свое существование наша галактика может и в результате очередного вселенского катаклизма. Темы исследований последних лет ориентируются на предстоящую в далеком будущем встречу Млечного Пути с ближайшей нашей соседкой – галактикой Андромеда. Вероятно, Млечный Путь после встречи с галактикой Андромеды распадется на несколько маленьких галактик. В любом случае это станет поводом для появления новых звезд и переустройства ближайшего к нам космоса. Остается только предполагать, какая судьба Вселенной и нашей галактики в далеком будущем.

Астрофизические параметры Млечного Пути

Для того чтобы представить, как выглядит Млечный Путь в масштабах космоса, достаточно взглянуть на саму Вселенную и сравнить отдельные ее части. Наша галактика входит в подгруппу, которая в свою очередь является частью Местной группы, более крупного образования. Здесь наш космический мегаполис соседствует с галактиками Андромеда и Треугольника. Окружение троице составляют более 40 мелких галактик. Местная группа уже входит в состав еще более крупного образования и является частью сверхскопления Девы. Некоторые утверждают, что это только приблизительные предположения о том, где находится наша галактика. Масштабы образований настолько огромны, что все это представить практически невозможно. Сегодня мы знаем расстояние до ближайших соседствующих галактик. Другие объекты глубокого космоса находятся за пределами видимости. Только теоретически и математически допускается их существование.

Местоположение галактики стало известно только благодаря приблизительным расчетам, определившим расстояние до ближайших соседей. Спутниками Млечного Пути являются карликовые галактики – Малое и Большое Магелланово Облако. Всего, по мнению ученых, насчитывается до 14 галактик-спутников, которые составляют эскорт вселенской колесницы под названием Млечный Путь.

Что касается обозримого мира, то сегодня имеется достаточно информации о том, как выглядит наша галактика. Существующая модель, а вместе с ней и карта Млечного Пути, составлена на основании математических расчетов, данных полученных в результате астрофизических наблюдений. Каждое космическое тело или фрагмент галактики занимает свое место. Это, как и во Вселенной, только в меньшем масштабе. Интересны астрофизические параметры нашего космического мегаполиса, а они впечатляют.

Наша галактика спирального типа с перемычкой, которую на звездных картах обозначают индексом SBbc. Диаметр галактического диска Млечного Пути составляет порядка 50-90 тысяч световых лет или 30 тысяч парсек. Для сравнения радиус галактики Андромеды равен 110 тыс. световых лет в масштабах Вселенной. Можно только представить насколько больше Млечного Пути наша соседка. Размеры же ближайших к Млечному Пути карликовых галактик в десятки раз меньше параметров нашей галактики. Магеллановы облака имеют диаметр всего 7-10 тыс. световых лет. В этом огромном звездном круговороте насчитывается порядка 200-400 миллиардов звезд. Эти звезды собраны в скопления и туманности. Значительная ее часть – это рукава Млечного Пути, в одном из которых находится наша солнечная система.

Все остальное – это темная материя, облака космического газа и пузыри, которые заполняют межзвездное пространство. Чем ближе к центру галактики, тем больше звезд, тем теснее становится космическое пространство. Наше Солнце располагается в области космоса, состоящем из более мелких космических объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Масса Млечного Пути составляет 6х1042 кг, что в триллионы раз больше массы нашего Солнца. Практически все звезды, населяющие нашу звездную страну, расположены в плоскости одного диска, толщина которого составляет по разным оценкам 1000 световых лет. Узнать точную массу нашей галактики не представляется возможным, так как большая часть видимого спектра звезд, скрыта от нас рукавами Млечного Пути. К тому же неизвестна масса темной материи, которая занимает огромные межзвездные пространства.

Расстояние от Солнца до центра нашей галактики составляет 27 тыс. световых лет. Находясь на относительной периферии, Солнце стремительно движется вокруг центра галактики, совершая полный оборот за 240 млн. лет.

Центр галактики имеет диаметр 1000 парсек и состоит из ядра с интересной последовательностью. Центр ядра имеет форму выпуклости, в которой сосредоточены крупнейшие звезды и скопление раскаленных газов. Именно эта область выделяет огромное количество энергии, которая по совокупности больше, чем излучают миллиарды звезд, входящие в состав галактики. Эта часть ядра самая активная и самая яркая часть галактики. По краям ядра имеется перемычка, которая является началом рукавов нашей галактики. Такой мостик возникает в результате колоссальной силы гравитации, вызванной стремительной скоростью вращения самой галактики.

Рассматривая центральную часть галактики, парадоксальным выглядит следующий факт. Ученые долгое время не могли понять, что находится в центре Млечного Пути. Оказывается, в самом центре звездной страны под названием Млечный Путь устроилась сверхмассивная черная дыра, диаметр которой составляет порядка 140 км. Именно туда и уходит большая часть энергии, выделяемой ядром галактики, именно в этой бездонной бездне растворяются и умирают звезды. Присутствие черной дыры в центре Млечного Пути свидетельствует о том, что все процессы образования во Вселенной, должны когда-то закончиться. Материя превратится в антиматерию и все повторится снова. Как будет себя вести это чудовище через миллионы и миллиарды лет, черная бездна молчит, что указывает на то, что процессы поглощения материи только набирают силу.

От центра отходят два главных рукава галактики – Щит Кентавра и Персея. Названия эти структурные образования получили по расположеным на небе созвездиям. В дополнение к главным рукавам галактику опоясывают еще 5 малых рукавов.

Ближайшее и далекое будущее

Рожденные ядром Млечного Пути рукава раскручиваются по спирали, заполняя звездами и космическими материалом космическое пространство. Здесь уместна аналогия с космическими телами, которые вращаются вокруг Солнца в нашей звездной системе. Огромная масса звезд, больших и малых, скоплений и туманностей, космических объектов разной величины и природы, вертится на гигантской карусели. Все они создают чудесную картину звездного неба, на которое человек глядит уже не одну тысячу лет. Изучая нашу галактику, следует знать, что звезды в галактике живут по своим законам, находясь сегодня в одном из рукавов галактики, завтра они начнут путь в другую сторону, покидая один рукав и перелетая в другой.

Земля в галактике Млечный Путь – далеко не единственная планета, пригодная для жизни. Это всего лишь частица пыли, размером с атом, которая затерялась в огромном звездном мире нашей галактики. Таких планет, похожих на Землю, в галактике может быть огромное количество. Достаточно представить количество звезд, которые так или иначе имеют свои звездные планетарные системы. Другая жизнь может быть далеко, на самом краю галактики, в десятках тысяч световых лет или, наоборот, присутствовать в соседних областях, которые скрыты от нас рукавами Млечного Пути.

Как называется и как выглядит наша Галактика. Название звезд нашей Галактики

> Млечный Путь

Млечный Путь – спиральная галактика с Солнечной системой: интересные факты, размер, площадь, обнаружение и имя, исследование с видео, структура, расположение.

Млечный Путь — спиральная галактика, охватывающая площадь в 100000 световых лет, в которой расположена Солнечная система.

Если вы располагаете местечком подальше от города, где царит темнота и открывается прекрасный вид на звездное небо, то можете заметить слабую светлую полосу. Это группа с миллионами маленьких ярких огоньков и светящихся ореолов. Перед вами звезды галактики Млечный Путь

.

Но что она собою представляет? Начнем с того, что Млечный Путь — спиральный тип галактики с перемычкой, на территории которой проживает Солнечная система. Сложно назвать родную галактику чем-то уникальным, ведь существуют еще сотни миллиардов галактик во Вселенной, причем многие похожи.

Интересные факты о галактике Млечный Путь

  • Млечный Путь начал формирование как скопление плотных областей после Большого Взрыва. Первые появившиеся звезды пребывали в шаровых скоплениях, которые продолжают существовать. Это древнейшие звезды галактики;
  • Галактика увеличила свои параметры за счет поглощения и слияния с другими. Сейчас она отбирает звезды у Карликовой галактики Стрельца и Магеллановых Облаков;
  • Млечный Путь движется в пространстве с ускорением в 550 км/с по отношению к реликтовому излучению;
  • В галактическом центре скрывается сверхмассивная черная дыра Стрелец А*. По массе в 4.3 млн. раз превышает солнечную;
  • Газ, пыль и звезды вращаются вокруг центра на скорости в 220 км/с. Это стабильный показатель, подразумевающий наличие оболочки из темной материи;
  • Через 5 млрд. лет ожидается столкновение с галактикой Андромеды. Некоторые считают, что Млечный Путь – двойная система гигантской спирали;

Обнаружение и наименование галактики Млечный Путь

У нашей галактики Млечный Путь довольно интересное название, так как туманная дымка напоминает молочный след. Имя имеет древние корни и переведено с латинского «Via Lactea». Это имя фигурирует уже в работе «Тадхира» Насир ад-Дин Туси. Он писал: «Представлена множеством небольших и плотно сгруппированных звезд. Они расположены близко, поэтому кажутся пятнами. Цветом напоминает молоко…». Полюбуйтесь на фото галактики Млечный Путь с ее рукавами и центром (конечно, никто не может сделать фото нашей галактики, однако есть похожие конструкции и точные данные о структуре, на основе которых составляется представление о внешнем виде галактического центра и рукавов).

Ученые думали, что Млечный Путь наполнен звездами, но это оставалось лишь догадкой до 1610 года. Именно тогда Галилео Галилей направляет первый телескоп в небо и видит отдельные звезды. Это также открыло людям новую правду: звезд намного больше, чем мы думали, и они входят в состав Млечного Пути.

Иммануил Кант в 1755 году считал, что Млечный Путь – это коллекция звезд, объединенных совместной гравитацией. Гравитационная сила заставляет объекты вращаться и приплющивает в форме диска. В 1785 году Уильям Гершель попробовал воссоздать галактическую форму, но не догадался, что большая ее часть скрывается за пылевой и газовой дымкой.

Ситуация меняется в 1920-х годах. Эдвин Хаббл сумел убедить, что мы видим не спиральные туманности, а отдельные галактики. Именно тогда появилась возможность осознать форму нашей. С того момента стало ясно, что это спиральная галактика, обладающая перемычкой. Смотрите видео, чтобы изучить структуру галактики Млечный Путь и исследовать ее шаровые скопления и узнать, сколько звезд проживает в галактике.

Наша галактика: взгляд изнутри

Астрофизик Анатолий Засов об основных составляющих нашей галактики, межзвездной среде и шаровых скоплениях:

Расположение галактики Млечный Путь

Млечный Путь в небе узнается быстро благодаря широкой и вытянутой белой линии, напоминающей молочный след. Интересно, что эта звездная группа доступна для обзора с момента формирования планеты. На самом деле, этот участок выступает галактическим центром.

Галактика простирается на 100000 световых лет в диаметре. Если бы вам удалось посмотреть на нее сверху, то заметили бы выпуклость в центре, от которой исходят 4 крупных спиральных рукава. Этот тип представляет 2/3 вселенских галактик.

В отличие от привычной спирали, экземпляры с перемычкой вмещают стержень в центре с двумя ответвлениями. У нашей галактики есть два главных рукава и два второстепенных. В рукаве Ориона расположена наша система.

Млечный Путь не статичен и вращается в космосе, перенося с собою все объекты. Солнечная система движется вокруг галактического центра на скорости 828000 км/ч. Но галактика невероятно огромная, поэтому на один проход уходит 230 миллионов лет.

В спиральных рукавах накапливается много пыли и газа, из-за чего создаются прекрасные условия для образования новых звезд. Рукава исходят от галактического диска, охватывающего примерно 1000 световых лет.

В центре Млечного Пути можно заметить выпуклость, наполненную пылью, звездами и газом. Именно из-за этого вам удается увидеть лишь небольшой процент от общего количества галактических звезд. Все дело в густой газовой и пылевой дымке, перекрывающей обзор.

В самом центре скрывается сверхмассивная черная дыра, превышающая по массе Солнце в миллиарды раз. Скорее всего, раньше она была намного меньше, но регулярный рацион из пыли и газа позволил ей вырасти. Это невероятная обжора, потому что иногда засасывает даже звезды. Конечно, напрямую ее увидеть невозможно, но гравитационное влияние отслеживается.

Вокруг галактики расположен ореол горячего газа, где проживают старые звезды и шаровые скопления. Он простирается на сотни тысяч световых лет, но вмещает лишь 2% звезд от тех, что находятся в диске. Не будем забывать и про темную материю (90% галактической массы).

Структура и состав галактики Млечный Путь

При наблюдении видно, что Млечный Путь разделяет небесное пространство на два практически одинаковых полушария. Это говорит о том, что наша система расположена возле галактической плоскости. Заметно, что у галактики низкий уровень поверхностной яркости из-за того, что газ и пыль сконцентрированы в диске. Это не только не позволяет рассмотреть галактический центр, но и понять, что скрывается по ту сторону. Вы легко обнаружите центр галактики Млечный Путь на нижней схеме.

Если бы вам удалось вырваться за пределы Млечного Пути и получить перспективу для обзора сверху, то перед вами предстала спираль с баром. Простирается на 120000 световых лет и 1000 световых лет в ширину. Многие годы ученые думали, что видят 4 рукава, но их всего два: Щита-Центавра и Стрельца.

Рукава создаются плотными волнами, вращающимися вокруг галактики. Они передвигаются по площади, поэтому сдавливают пыль и газ. Этот процесс запускает активное рождение звезд. Подобное происходит во всех галактиках этого типа.

Если вам попадались фото Млечного Пути, то все они являются художественными интерпретациями или же другими похожими галактиками. Нам было сложно осознать его внешний вид, так как мы расположены внутри. Представьте, что вы хотите описать дом снаружи, если никогда не покидали его стен. Но ведь всегда можно выглянуть в окно и посмотреть на соседние строения. На нижнем рисунке можно легко понять, где находится Солнечная система в галактике Млечный Путь.

Наземные и космические миссии позволили понять, что в галактике проживают 100-400 миллиардов звезд. У каждой из них может быть одна планета, то есть, галактика Млечный Путь способна приютить сотни миллиардов планет, 17 миллиардов из которых по размеру и массе подобны Земле.

Примерно 90% галактической массы уходит на темную материю. Никто так и не может объяснить, с чем мы сталкиваемся. В принципе, ее пока не удалось увидеть, но мы знаем о присутствии благодаря быстрому галактическому вращению и прочим воздействиям. Именно она удерживает галактики от разрушений при вращении. Посмотрите видео, чтобы больше узнать о звездах Млечного Пути.

Звездное население галактики

Астроном Алексей Расторгуев о возрасте звезд, звездных скоплениях и свойствах галактического диска:

Положение Солнца в галактике Млечный Путь

Между двумя главными рукавами находится рукав Ориона, в котором на 27000 световых лет от центра расположена наша система. Жаловаться на удаленность не стоит, ведь в центральной части притаилась сверхмассивная черная дыра (Стрелец А*).

У нашей звезды Солнца уходит 240 миллионов лет, чтобы облететь галактику (космический год). Это звучит невероятно, ведь в прошлый раз, когда Солнце было в этом районе, по Земле бродили динозавры. За все свое существование звезда совершила примерно 18-20 пролетов. То есть, она родилась 18.4 космических лет назад, а возраст галактики – 61 космических лет.

Траектория столкновения галактики Млечный Путь

Млечный Путь не просто вращается, но еще и движется в самой Вселенной. И хотя пространство велико, никто не застрахован от столкновений.

По расчетам, примерно через 4 миллиарда лет наша галактика Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеды. Они приближаются на скорости в 112 км/с. После столкновения активируется процесс рождения звезд. В целом, Андромеда не самый аккуратный гонщик, как так в прошлом уже врезалась в другие галактики (заметно большое пылевое кольцо в центре).

Но землянам не стоит переживать по поводу будущего события. Ведь к тому времени Солнце уже взорвется и уничтожит нашу планету.

Что ждет галактику Млечный Путь?

Полагают, что Млечный Путь появился из-за слияния меньших галактик. Этот процесс продолжается, так как к нам уже мчится галактика Андромеды, чтобы через 3-4 миллиарда лет создать гигантский эллипс.

Млечный Путь и Андромеда не существуют в изоляции, а входят в Местную группу, которая также является частью Сверхскопления Девы. На этой гигантской области (110 миллионов световых лет) располагается 100 групп и галактических скоплений.

Если вам так и не удалось полюбоваться родной галактикой, то сделайте это как можно скорее. Найдите тихое и темное место с открытым небом и просто насладитесь этой удивительной звездной коллекцией. Напомним, что на сайте есть виртуальная 3D-модель галактики Млечный Путь, позволяющая изучить все звезды, скопления, туманности и известные планеты в режиме онлайн. А наша карта звездного неба поможет отыскать все эти небесные тела на небе самостоятельно, если решили купить телескоп.

Положение и движение Млечного Пути

Планета Земля, Солнечная система, миллиарды других звезд и небесных тел – все это наша галактика Млечный Путь — огромное межгалактическое образование, где все подчиняется законам гравитации. Данные о том, каковы истинные размеры галактики, являются только приблизительными. И самое интересное, что таких образований, больших или меньших, во Вселенной сотни, может быть даже тысячи.

Галактика Млечный Путь и что ее окружает

Все небесные тела, включая планеты Млечного пути, спутники, астероиды, кометы и звезды, постоянно находятся в движении. Рожденные в космическом вихре Большого взрыва, все эти объекты пребывают на пути своего развития. Одни имеют более древний возраст, другие — явно моложе.

Гравитационное образование вращается вокруг центра, при этом отдельные части галактики вращаются с разной скоростью. Если в центре скорость вращения галактического диска достаточно умеренная, то на периферии этот параметр достигает значений 200-250 км/с. На одном из этих участков, ближе к центру галактического диска, расположено Солнце. Расстояние от него до центра галактики составляет 25-28 тыс. световых лет. Полный оборот вокруг центральной оси гравитационного образования Солнце и Солнечная система совершают за 225-250 млн. лет. Соответственно, за всю историю своего существования Солнечная система только 30 раз облетела вокруг центра.

Место галактики во Вселенной

Следует отметить одну примечательную особенность. Положение Солнца и соответственно, планеты Земля очень удобно. В галактическом диске постоянно происходит процесс уплотнения. Вызван этот механизм несоответствием скорости вращения спиральных ветвей и движения звезд, которые перемещаются в пределах галактического диска по своим законам. Во время уплотнения происходят бурные процессы, сопровождающиеся мощным ультрафиолетовым излучением. Солнце и Земля уютно расположились в коротационной окружности, где подобная бурная деятельность отсутствует: между двумя спиральными ветвями на границе рукавов Млечного Пути — Стрельца и Персея. Этим объясняется и то спокойствие, в котором мы пребываем столь длительное время. Уже более 4,5 млрд. лет нас не затрагивают космические катаклизмы.

Строение галактики Млечный Путь

Галактический диск не однороден по своему составу. Как и другие спиральные гравитационные системы, Млечный Путь имеет три различаемых области:

  • ядро, сформированное плотным звездным скоплением, насчитывающим миллиард звезд разного возраста;
  • сам галактический диск, сформированный из скоплений звезд, звездного газа и пыли;
  • корона, сферическое гало — область в которой располагаются шаровые скопления, карликовые галактики, отдельные группы звезд, космическая пыль и газ.

Вблизи плоскости галактического диска располагаются молодые звезды, собранные в скопления. Плотность звездных скоплений в центре диска выше. Вблизи центра плотность составляет 10000 звезд на один кубический парсек. В районе, где находится Солнечная система , плотность звезд составляет уже 1-2 светила на 16 кубических парсеков. Как правило, возраст этих небесных тел не более нескольких миллиардов лет.

Межзвездный газ также концентрируется вокруг плоскости диска, подчиняясь центробежным силам. Несмотря на постоянную скорость вращения спиральных ветвей, межзвездный газ распределен неравномерно, образуя большие и малые зоны облачности, туманности. Однако основным галактическим строительным материалом является темная материя. Ее масса преобладает над совокупной массой всех небесных тел, входящих в состав галактики Млечный Путь.

Если на схеме строение галактики достаточно понятно и прозрачное, то в реальности рассмотреть центральные области галактического диска практически невозможно. Газопылевые облака и скопления звездного газа скрывают от нашего взора свет из центра Млечного пути, в котором живет настоящий космический монстр — сверхмассивная черная дыра. Масса этого сверхгиганта составляет приблизительно 4,3 миллиона M☉. Рядом со сверхгигантом располагается черная дыра меньших размеров. Дополняют эту мрачную компанию сотни карликовых черных дыр. Черные дыры Млечного пути являются не только пожирателями звездной материи, но и выполняют функцию родильного дома, выбрасывая в пространство огромные сгустки протонов, нейтронов и электронов. Именно из них образуется атомарный водород — главное топливо звездного племени.

Перемычка — бар находится в области ядра галактики. Ее длина составляет 27 тыс. световых лет. Здесь царствуют старые звезды, красные гиганты, звездной материей которых питаются черные дыры. В этой области сконцентрирована основная часть молекулярного водорода, который выступает основным строительным материалом процесса звездообразования.

Геометрически структура галактики выглядит достаточно просто. Каждый спиральный рукав, а их у Млечного пути целых четыре, берет свое начало из газового кольца. Рукава расходятся под углом 20⁰. На внешних границах галактического диска основным элементом является атомарный водород, который распространяется от центра галактики к периферии. Толщина водородного слоя на окраинах Млечного пути значительно шире, чем в центре, при этом плотность его крайне низкая. Разряжению водородного слоя способствует воздействие карликовых галактик, которые неотлучно следуют с нашей галактикой на протяжении десятков миллиардов лет.

Теоретические модели нашей галактики

Еще древние астрономы пытались доказать, что видимая полоса на небосклоне — это часть огромного звездного диска, вращающегося вокруг своего центра. Этому утверждению способствовали проводимые математические подсчеты. Получить представление о нашей галактике удалось только спустя тысячи лет, когда в помощь науке пришли инструментальные методы исследования космоса. Прорывом в исследовании природы Млечного пути стала работа англичанина Уильяма Гершеля. В 1700 году он сумел опытным путем доказать, что наша галактика имеет форму диска.

Уже в наше время исследования приняли другой оборот. Ученые делали ставку на сравнении движения звезд, между которыми было разное расстояние. Методом параллакса Якоб Каптейн сумел примерно определить диаметр галактики, который по его расчетам составляет 60-70 тыс. световых лет. Соответственно было определено и место Солнца. Оказалось, что оно располагается сравнительно далеко от бушующего центра галактики и на приличном удалении от периферии Млечного пути.

Основополагающей теорией существования галактик является теория американского астрофизика Эдвина Хаббла. Ему принадлежит идея классифицировать все гравитационные образования, деля их на эллиптические галактики и образования спирального типа. Последние, спиральные галактики представляют самую обширную группу, в которую входят образования различных размеров. Крупнейшей из недавно открытых спиральных галактик является NGC 6872, диаметр которой превышает 552 тыс. световых лет.

Ожидаемое будущее и прогнозы

Галактика Млечный Путь выглядит компактным и упорядоченным гравитационным образованием. В отличие от своих соседей, в нашем межгалактическом доме довольно спокойно. Черные дыры планомерно воздействуют на галактический диск, уменьшая его в размерах. Этот процесс уже длится десятки миллиардов лет и сколько еще будет продолжаться — неизвестно. Единственная угроза, которая нависает над нашей галактикой, исходит от ее ближайшей соседки. Галактика Андромеда стремительно сближается с нами. Ученые предполагают, что столкновение двух гравитационных систем может произойти через 4,5 млрд. лет.

Подобная встреча-слияние будет означать конец того мира, в которм мы привыкли жить. Млечный Путь, меньший по размерам, будет поглощен более крупным образованием. Вместо двух крупных спиральных образований во Вселенной появится новая эллиптическая галактика. До этого времени наша галактика сумеет расправиться со своими спутниками. Две карликовые галактики — Большое и Малое Магеллановы Облака — Млечный Путь поглотит через 4 млрд. лет.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Солнечная система расположена в Галактике, которую иногда называют Млечный Путь. Астрономы договорились писать «нашу» Галактику с Большой буквы, а другие галактики, вне нашей звёздной системы — с маленькой буквы — галактики.

М31 — Туманность Андромеды

Все звёзды и другие объекты, которые мы видим невооружённым глазом, относятся к нашей Галактике. Исключением является Туманность Андромеды, которая является близкой родственницей и соседкой нашей Галактики. Именно наблюдая эту галактику, Эдвин Хаббл (в честь которого назван космический телескоп) смог «разрешить» её на отдельные звёзды в 1924 году. После чего отпали все сомнения по поводу физической природы этой и других галактик, наблюдаемых в виде размытых пятнышек — туманностей.

Наша Галактика имеет размер порядка 100-120 тысяч световых лет (световой год — расстояние, которое проходит свет за один земной год, примерно 9 460 730 472 580 км). Наша Солнечная система находится примерно в 27 000 световых годах от центра Галактики, в одном из спиральных рукавов, который называется «рукав Ориона». С середины 80-х годов XX века известно, что наша Галактика имеет перемычку в центре между спиральными рукавами. Как и другие звёзды, Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью около 240 км/с (у других звёзд другая скорость). За период порядка 200 млн. лет Солнце и планеты солнечной системы совершают полный оборот вокруг центра галактики. Этим объясняются некоторые феномены в геологической истории Земли, которая за время своего существования успела 30 раз обернуться вокруг центра Галактики.

Наша Галактика имеет форму сплющенного диска, если смотреть на неё сбоку. Однако, этот диск имеет неправильную форму. Два спутника нашей Галактики, Большое и Малое Магеллановы облака (в северном полушарии Земли не видны) действием своей гравитации искажают форму нашей Галактики.

Мы видим нашу Галактику изнутри, как если бы мы наблюдали детскую карусель, находясь на одной из карусельных лошадок. Те звёзды Галактики, которые мы можем наблюдать, располагаются в виде полосы неодинаковой ширины, которую мы называем Млечный путь. То, что Млечный Путь, известный ещё с древности, состоит из множества слабых звёзд, открыл в 1610 году Галилео Галилей, наведя свой телескоп на ночное небо.

Астрономы полагают, что наша Галактика имеет гало, которое мы не видим («тёмная материя»), но, которое включает в себя 90% массы нашей Галактики. Существование «тёмной материи» не только в нашей Галактике, но и во Вселенной следует из теорий, которые используют Общую Теорию Относительности (ОТО) Эйнштейна. Однако, ещё не факт, что ОТО верна (есть и другие теории гравитации), поэтому у Галактического гало может быть и другое объяснение.

В нашей Галактике находится от 200 до 400 миллиардов звёзд. Это не много по меркам Вселенной. Есть галактики, содержащие триллионы звёзд, например, в галактике IC 1101 их примерно 300 триллионов.

10-15 % массы нашей Галактики составляет пыль и рассеянный межзвёздный газ (в основном, водород). Из-за пыли мы видим нашу Галактику на ночном небе, как Млечный Путь в виде светлой полосы. Если бы пыль не поглощала свет от других звёзд Галактики, мы бы видели яркое кольцо из миллиардов звёзд, особенно яркое в созвездии Стрельца, где находится центр Галактики. Однако, в других диапазонах электромагнитных волн ядро Галактики видно прекрасно, например, в радиодиапазоне (источник Стрелец А), инфракрасном и рентгеновском.

По предположениям учёных (опять же, связанных с ОТО) в центре нашей Галактики (и большинства других галактик) находится «чёрная дыра». Считается, что её масса примерно 40 000 масс Солнца. Движение вещества Галактики к её центру и создаёт то мощнейшее излучение из центра Галактики, которое наблюдают астрономы в различных диапазонах электромагнитного спектра.

Мы не можем видеть Галактику сверху или сбоку, поскольку находимся внутри неё. Все изображения нашей Галактики со стороны — фантазия художников. Однако, мы достаточно хорошо представляем вид и форму Галактики, поскольку можем наблюдать другие спиральные галактики во Вселенной, похожие на нашу.

Возраст Галактики составляет примерно 13,6 миллиардов лет, что не намного меньше возраста всей Вселенной (13,7 млрд. лет) по оценкам учёных. Самые старые звёзды галактики находятся в шаровых скоплениях, именно по их возрасту вычисляют возраст Галактики.

Наша Галактика является частью более крупного объединения других галактик, называемого нами Местная группа галактик, куда входят спутники Галактики Большое и Малое Магеллановы облака, Туманность Андромеды (М 31, NGC 224), галактика в Треугольнике (М33, NGC598) и ещё примерно 50 других галактик. В свою очередь Местная группа галактик входит в Сверхскопление Девы, которое имеет размер 150 миллионов световых лет.

То, что вещество во Вселенной не рассеяно, а сосредоточено в гигантских звездных скоплениях, ученые предполагали еще в XVIII веке (И. Кант, У. Гершель), но окончательно они убедились в этом лишь в начале XX века.

Звездные системы, связанные силами гравитации, называются галактиками.

Наше Солнце входит в состав галактики Млечный Путь (иначе нашу галактику обозначают словом с большой буквы — Галактика). Толщина нашей галактики составляет не более 1% от ее диаметра, то есть по форме она напоминает диск, а если еще точнее — две сложенные краями тарелки. Этот компонент Галактики так и называется — звездный диск . Диаметр диска — 30 килопарсек (100 000 световых лет), толщина – 1000 световых лет, а масса превышает массу Солнца в 150 миллиардов раз. Вдоль диска проходит темная полоса, которая представляет собой слой непрозрачной материи — межзвездной пыли и газа.


Звездный диск Галактики и полоса посередине диска
(вид сбоку)

У диска Галактики нет чётко очерченной границы — так же как нет чёткой верхней границы у атмосферы Земли. Однако в плоскости этого диска плотность звезд гораздо выше, чем вне его.

Галактический диск вращается вокруг своего центра. Вращение Галактики происходит по часовой стрелке, если смотреть на Галактику со стороны ее северного полюса, находящегося в созвездии Волосы Вероники. Диск Галактики имеет спиральную структуру, которая и дала название этому типу звездных скоплений — спиральные галактики. Спирали представляют собой волны, распространяющиеся в сторону вращения диска Галактики, с постоянной угловой скоростью. Звезды внутри диска движутся по круговым траекториям вокруг центра Галактики с постоянной линейной скоростью. Поэтому угловая скорость вращения зависит от расстояния до центра, убывая по мере удаления от него. Скорость движения Солнца, которое находится на окраине Галактики, составляет 220-250 км/с.

В центре диска Галактики имеется утолщение — ядро диаметром 1300 парсек. Оно находится в созвездии Стрельца. В ядре очень высока концентрация звезд: звёздная плотность здесь в миллионы раз больше, чем в окрестностях Солнца. Но, несмотря на то, что в ядре сосредоточено так много звёзд, его долгое время не удавалось наблюдать, потому, что около плоскости симметрии Галактики находятся огромные темные облака пыли, поглощающие свет звёзд. Они закрывают от нас ядро Галактики. Поэтому его стало возможным изучать только после создания приемников инфракрасного и радиоизлучения, которые поглощаются в меньшей степени. К слову сказать, изучение родной Галактики для нас затруднено еще и тем, что мы находимся внутри нее — снаружи любой объект изучать легче. Кроме того, Солнце находится в плоскости звездного диска: здесь высока плотность межзвездного вещества, и оно затрудняет наблюдения из-за поглощения света.



Примерно так выглядит наша Галактика со стороны

Кроме огромного количества звезд в центральной области Галактики наблюдается околоядерный газовый диск радиусом более 1000 световых лет, который состоит в основном из молекулярного водорода. В самом центре Галактики предполагают существование черной дыры массой около миллиона масс Солнца.

Второй компонент Галактики, который, собственно, определяет ее внешние размеры, имеет сферическую форму. Он называется гало . Радиус гало значительно больше размеров диска — он достигает нескольких сотен тысяч световых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска.

Гало, как и диск, вращается вокруг центра Галактики, но с гораздо меньшей скоростью, так как звезды в пределах гало двигаются довольно беспорядочно.

Центральная часть гало — в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики — наиболее плотная, она называется балдж (от английского слова bulge , означающего “утолщение”, «вздутие» ).


Строение нашей Галактики (вид сбоку)

Помимо одиночных звезд в Галактике встречаются звездные скопления. Их подразделяют на рассеянные скопления , шаровые скопления и звездные ассоциации .

Рассеянные звездные скопления встречаются вблизи галактической плоскости, где сконцентрированы скопления пыли и межзвездного газа. Сейчас известно более 1200 рассеянных скоплений, из них детально изучено 500. Самые известные среди них – Плеяды и Гиады в созвездии Тельца. Общее количество рассеянных скоплений в Галактике, возможно, достигает ста тысяч, каждое из них содержит от нескольких сотен до нескольких тысяч звезд. Их масса невелика, и поэтому гравитационное поле не может долго сдерживать их в малом объеме пространства, поэтому за миллиарды лет рассеянные скопления распадаются.



Расеянное звездное скопление Плеяды

Шаровые звездные скопления сильно выделяются на звездном фоне благодаря значительному числу звезд в них и четкой сферической форме. Диаметр шаровых скоплений составляет от 20 до 100 парсек. На заре эволюции Галактики по ней скитались тысячи шаровых скоплений. Многие из них были разрушены в результате столкновений друг с другом или с галактическим центром. Сегодня шаровых скоплений в нашей Галактике осталось порядка 200, и находятся они в сферическом гало. Это старейшие образования в нашей Галактике — их возраст от 10 до 12 млрд. лет. Возраст звезд, входящих в состав шаровых скоплений, весьма солиден: они прошли длинный путь эволюции и стали нейтронными звездами или белыми карликами. Звезды в шаровых скоплениях движутся по своим орбитам вокруг центра скопления, а само скопление, в свою очередь, движется по орбите вокруг центра Галактики.



Шаровое скопление Messier 80,
находящееся посередине между α Скорпиона (Антарес) и β Скорпиона (Акраб)
в части Млечного Пути, богатого туманностями

Третий тип скоплений — звездные ассоциации . Это группировки молодых звезд, так называемые ОВ-ассоциации. Они имеют протяженность от 15 до 300 парсек и содержат от нескольких десятков до нескольких сотен молодых звезд — горячих голубых гигантов и сверхгигантов. Поскольку гиганты ранних спектральных классов быстро проходят путь эволюции, то все звезды образовались в одно время и имеют небольшой возраст. Существуют также Т-ассоциации, содержащие переменные звезды, которые находятся на самых ранних этапах звездной эволюции.



Звездная ассоциация LH 72 в Большом Магеллановом Облаке.
Фотография получена с помощью широкоугольной камеры телескопа «Хаббл».
Фото: ESA/Hubble, NASA and D. A. Gouliermis

Вдоль рукавов звездного диска сосредоточены самые молодые звезды (возрастом несколько десятков миллионов лет назад), рассеянные звездные скопления и ассоциации, а также плотные облака межзвездного газа, в которых продолжают образовываться звезды. В спиральных ветвях чаще наблюдаются взрывы сверхновых звезд. Более старые звезды в спиральной галактике, подобные нашему Солнцу, располагаются как в рукавах, так и между ними, создавая довольно равномерное распределение звезд по диску. В отличие от гало, где проявления звездной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвездного пространства в звезды и обратно. Активное звездообразование в спиральных рукавах связано с более высокой плотностью вещества в них. Из-за этого возрастает среднее давление на облака газа, находящиеся в межзвездном пространстве. Когда газовое облако входит в более плотную часть спирального рукава, из-за повышения давления облако делится на более мелкие сгустки вещества, которые могут конденсироваться в звезды. В результате этого процесса внутри спиральных рукавов рождаются звезды. Таким образом, рукава представляют собой как бы гигантский космический инкубатор, в котором молодые звезды располагаются вблизи передней границы рукавов. Звезды галактического диска называют населением I типа.

Гало состоит в основном из очень старых, неярких небольших звезд, возникших на ранних стадиях эволюции Галактики — их возраст порядка 12 млрд. лет. Они расположены как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, включающих более миллиона звезд. Звезды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики, и плотность вещества гало быстро падает с удалением от него. Звезды гало называют населением II типа.

Пространство между звездами заполнено разреженным веществом, излучением и магнитным полем. В диске особенно много межзвездной пыли, с температурой 15–25 К, которая образовалась в результате жизнедеятельности звезд. Средний радиус пылинок составляет доли микрометра. В настоящее время считают, что пылинки состоят из смеси железных и силикатных частиц, покрытых оболочками из органических молекул и льда. Суммарная масса пыли всего 0,03% полной массы Галактики, однако ее полная светимость составляет 30% от светимости звезд и полностью определяет излучение Галактики в инфракрасном диапазоне.

Анализ движения тел в Галактике показал, что ее масса должна быть на порядок больше той, которую мы определяем по видимым объектам. Значит, помимо гало, балджа и диска, с находящимися в них звездами и газом, есть огромные количества невидимого вещества, которое проявляет себя только в гравитационном взаимодействии, но не фиксируется никакими приборами. Его назвали темной материей. Диск и гало Галактики погружены в корону темной материи, размеры и масса которой в 10 раз больше, чем размеры диска и масса видимого вещества Галактики. Темная масса существует не только в нашей Галактике, но и в межгалактическом пространстве. Природа скрытой массы во Вселенной до сих пор неясна — мы все еще не знаем, из чего она состоит.

Наша галактика носит название Млечный Путь, в ней насчитывается не одна сотня миллиардов звезд. До 1924 года считалось, что наша галактика единственная в космосе, ряд открытий сделанных в этих вопросах изменил представление о мире. Вселенная не заканчивается за пределами Млечного Пути, сегодня уже известно, что нас окружает порядка двухсот миллиардов галактик, каждая из которых по-своему уникальна.

Для всех галактик характерна общая закономерность, они агрессивны, рождаются насильственным путем и умирают насильственной смертью. Галактика, именуемая Млечный Путь, громадна, ее размеры исчисляются в световых годах (световой год около 10 трлн. км). Нашей галактике чуть более 12 млрд. лет, во Вселенной она считается довольно маленькой галактикой.

Как устроена галактика, прежде всего она, являет собой громадное скопление звезд, которая насчитывает их не одну сотню миллиардов. Млечный Путь выглядит, как громадный диск с утолщением по центру, со спиральными рукавами гигантских размеров. Космос насчитывает подобных систем несчетное количество. Специалисты считают, что образовались галактики в результате гигантского взрыва в космосе.

Как результат спустя около 200 млн. лет образовались первые звезды, которые гравитация со временем стянула в галактики, т. е. появилась вселенная. Млечный Путь, как и ей подобные галактики получился из многих мелких структур. Силы притяжения стягивали и вращали звезды, это продолжалось до того момента, пока гравитация не превратила такое скопление в плоский диск.

Несколько позже звезды и газ образовали звездные рукава гигантских размеров, подобные процессы, по мнению ученых, на просторах вселенной происходили не один миллиард раз. Каждая из существующих галактик вращается вокруг одного центра. По мнению ученых, изменить поведение галактики может только черная дыра и не просто дыра, а сверхмассивная.

«Пищей» для сверхмассивных черных дыр служит газ и звезды, которые поглощаются ей в огромном количестве. Если поглощено много такой «пищи», то может из нее произойти выброс в форме луча чистой энергии. Это явление называется квазар, когда астрономы видят такое явление в какой-то галактике, это значит, там есть сверхмощная черная дыра.

В центре нашей галактики существует сверхмассивная черная дыра, размеры которой в центре Млечного Пути составляют 24 млн. км. Казалось бы, как движется галактика, ведь черная дыра является мощным источником гравитации и под ее воздействием звездная система должна распадаться. Ученые астрономы пришли к выводу, что существует еще более мощная сила, чем сверхмассивная черная дыра, ей дали название черная материя. Она обладает еще более мощной силой притяжения.

Черная материя является не только связующей силой галактики, но и поддерживает ее и способствует новому зарождению. Она невидима и не ощутима, но считается, что находится постоянно среди нас. Насколько вероятна опасность попасть в черную дыру планете Земля, ученые считают, что она минимальна. Ведь даже по космическим меркам она находится на большом расстоянии от черной дыры — порядка 2500 световых лет.

Млечный Путь — наша Галактика

Млечный Путь — наша Галактика

Подробности
Просмотров: 465

Млечный Путь

Млечный путь — наша Галактика представляет собой гигантскую спиральную галактику, заполненную звездами, звездными скоплениями, газом и пылью.

Вместе с другими галактиками она является одним из крупнейших образований Вселенной.
Какие же выводы о прошлом, настоящем и будущем видимой Вселенной можно сделать, исследуя галактики.

При наблюдениях звездного неба вдали от крупных городов на нем в безлунную ночь хорошо видна широкая светящаяся полоса — Млечный Путь.
Свое название Млечный Путь получил от древнегреческих мифов.

Согласно одному из них Млечный Путь — это молоко, которое будто бы младенец Геркулес пролил, когда его кормила богиня Гера.
Действительно, белесая полоса Млечного Пути напоминает пролитое молоко.
Г. Галилей в конце 1610 г., наблюдая Млечный Путь в телескоп, установил, что он состоит из колоссального множества очень слабых звезд; его звездная структура хорошо видна даже в обычный бинокль.

Млечный Путь тянется серебристой полосой по обоим полушариям, замыкаясь в звездное кольцо.

Наблюдения установили, что все звезды образуют огромную звездную систему, названную Галактикой (от греческого слова галактикос — молочный), подавляющее большинство звезд которой сосредоточено в Млечном Пути.
Солнечная система входит в состав Галактики.

От созвездия Лебедя до созвездия Центавра Млечный Путь выглядит раздвоенным.
Отсутствие звезд в темной части Млечного Пути объясняется наличием разреженной темной пылевой и газовой материи, концентрирующейся в пространстве к галактической плоскости.

Эта материя поглощает и ослабляет свет далеких звезд.

Газ и пыль в Галактике распределены очень неоднородно.
Помимо разреженных пылевых облаков, наблюдаются плотные темные облака пыли.

Когда эти плотные облака освещены яркими звездами, они отражают их свет, и тогда мы видим отражательные туманности, как те, что видны в скоплении звезд Плеяды.
Если около газопылевого облака имеется горячая звезда, то она возбуждает свечение газа, и тогда мы видим диффузную туманность, примером которой служит Туманность Ориона.

Примером диффузных туманностей особого типа служат планетарные туманности, названные так по тому как они выглядят в телескоп — похожие на планетные диски.
Ярким примером планетарной туманности является туманность Кольцеобразная в созвездии Лиры.

В центре такой расширяющейся туманности находится звезда белый карлик, которая своим ультрафиолетовым излучением возбуждает свечение сброшенной оболочки.
Планетарная туманность — «последний выдох» умирающей звезды типа нашего Солнца.

Исследования распределения звезд, газа и пыли показали, что наш Млечный Путь — Галактика представляет собой плоскую систему, имеющую спиральную структуру.
В Галактике около 100 млрд звезд.
Среднее расстояние между звездами в Галактике около 5 св. лет.


Но в центре Галактики, в ее ядре плотность звезд значительно выше и расстояния между звездами в сотни раз меньше, чем среднее.
Центр Галактики, который расположен в созвездии Стрельца, скрыт от нас большим количеством газа и пыли, поглощающих свет звезд.
Но в инфракрасном диапазоне, излучение которого газ и пыль поглощают плохо, ядро Галактики видно хорошо.

Мы находимся внутри Галактики, поэтому нам трудно представить ее внешний вид, но во Вселенной есть много других похожих галактик и по ним мы можем судить о нашем Млечном Пути.
В спиральной галактике Водоворот и галактике Сомбреро темная полоса обусловлена наличием газа и пыли, которые концентрируются в плоскости галактики, как и в Млечном Пути.

Галактика вращается.
Солнце, находящееся на расстоянии около 8 кпк (26 000 св. лет) от центра Галактики, обращается со скоростью около 220 км/с вокруг центра Галактики, совершая один оборот почти за 200 млн лет.

Внутри орбиты Солнца сосредоточена материя массой около 1011 M, а полная масса Галактики оценивается в несколько сотен миллиардов солнечных масс.

В настоящее время астрономы тщательно изучают центр нашей Галактики.
Именно его свойства, процессы, в нем происходящие, определяют структуру всей Галактики.

Наблюдения за движением отдельных звезд около центра Галактики показали, что там, в небольшой области с размерами, сравнимыми с размерами Солнечной системы, сосредоточена невидимая материя, масса которой превышает массу Солнца в 2 млн раз.
Это указывает на существование в центре Галактики массивной черной дыры.

Кроме звезд, газа и пыли, наша Галактика заполнена космическими лучами (релятивистскими частицами) — протонами, электронами и ядрами атомов других химических элементов, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света.

Под действием магнитного поля, которое тоже пронизывает всю Галактику, космические лучи двигаются по запутанным траекториям, не покидая Галактику.
Релятивистские электроны космических лучей, двигаясь в магнитном поле, излучают радиоволны.
Это радиоизлучение астрономы исследуют с помощью радиотелескопов, изучая распределение магнитного поля и космических лучей в Галактике.

Мы узнали, что серебристая полоса Млечного Пути представляет собой гигантскую спиральную галактику, что газ и пыль скрывают от нас центр Млечного Пути, где спрятана массивная черная дыра и все звезды, звездные скопления, газ и пыль обращаются вокруг этого центра.


Астрономия. 11 класс — Конспекты по учебнику «Физика-11» (Мякишев, Буховцев, Чаругин) — Класс!ная физика

Видимые движения небесных тел — Законы движения планет — Система Земля—Луна — Физическая природа планет и малых тел солнечной системы — Солнце — Основные характеристики звезд — Внутреннее строение Солнца и звезд главной последовательности. Эволюция звезд — Млечный Путь — наша Галактика — Галактики — Строение и эволюция Вселенной — Кратко о солнечной системе и строении Вселенной

Схема строения млечного пути. Место галактики во Вселенной

Млечный Путь (МП) – это огромная гравитационно связанная система, содержащая не менее 200 миллиардов звезд, тысячи гигантских облаков газа и пыли, скоплений и туманностей. Относится к классу спиральных галактик с перемычкой. МП сжат в плоскости и в профиль похож на «летающую тарелку».

Млечный Путь с Галактикой Андромеды (М31), Галактикой Треугольника (М33), и более 40 карликовыми галактиками-спутниками – своими и Андромеды – все вместе образуют Местную Группу галактик, которая входит в Местное Сверхскопление (Сверхскопление Девы).

Наша Галактика имеет следующую структуру: ядро, состоящее из миллиардов звезд, с черной дырой в центре; диск из звезд, газа и пыли диаметром 100 000 световых лет и толщиной 1000 световых лет, в срединной части диска балдж толщиной 3000 св. лет; рукава; сферическое гало (корона), содержащее карликовые галактики, шаровые звездные скопления, отдельные звезды, группы звезд, пыль и газ.

Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержится многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца.

Галактика вращается, но не равномерно всем диском. С приближением к центру угловая скорость вращения звезд вокруг центра Галактики растет.

В плоскости Галактики, помимо повышенной концентрации звезд, наблюдается также повышенная концентрация пыли и газа. Между центром Галактики и спиральными рукавами (ветвями) находится газовое кольцо – смесь газа и пыли, сильно излучающей в радио- и инфракрасном диапазоне. Ширина этого кольца около 6 тысяч световых лет. Расположено оно в зоне между 10 000 и 16 000 световых лет от центра. Газовое кольцо содержит миллиарды солнечных масс газа и пыли и является местом активного звездообразования.

У Галактики есть корона, которая содержит шаровые скопления и карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака и другие скопления). В галактической короне также имеются звезды и группы звезд. Некоторые из этих групп взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками.

Плоскость Галактики и плоскость Солнечной системы не совпадают, а находятся под углом друг к другу, и планетная система Солнца совершает оборот вокруг центра Галактики примерно за 180–220 миллионов земных лет – столько длится для нас один галактический год.

В окрестностях Солнца удается отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим меркам), в созвездии Ориона, проходит ещё один, не очень четко выраженный рукав – рукав Ориона, который считается ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики.

Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью волны уплотнения, образующей спиральный рукав. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы в колесах, а движение звезд происходит с другой закономерностью, поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звезд и спиральных рукавов совпадают – это так называемый коротационный круг, и именно на нём расположено Солнце.

Для Земли это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы, образующие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов (или даже миллиардов) лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно, именно поэтому на Земле смогла родиться и сохраниться жизнь.

Анализ вращения Галактики показал, что в ней есть большие массы несветящегося (неизлучающего) вещества, названного «скрытой массой», или «темным гало». Масса Галактики с учетом этой скрытой массы оценивается примерно в 10 триллионов масс Солнца. По одной из гипотез, часть скрытой массы может заключаться в коричневых карликах, в планетах газовых гигантах, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами, и в плотных и холодных молекулярных облаках, которые имеют низкую температуру и недоступны для обычных наблюдений. Кроме того, в нашей и других галактиках есть множество тел размерами с планеты, которые не входят ни в одну из околозвездных систем и потому в телескопы не видны. Часть скрытой массы галактик может принадлежать «погасшим» звездам. По другой гипотезе, галактическое пространство (вакуум) также вносит свой вклад в количество темной материи. Скрытая масса есть не только в нашей Галактике, она есть во всех галактиках.

Проблема темного вещества в астрофизике возникла тогда, когда выяснилось, что вращение галактик (включая наш собственный Млечный путь) невозможно корректно описать, если учитывать лишь содержащуюся в них обычную видимую (светящуюся) материю. Все звезды Галактики в таком случае должны были бы разлететься и рассеяться в просторах Вселенной. Для того чтобы этого не произошло (а этого и не происходит), необходимо присутствие дополнительной невидимой материи, имеющей большую массу. Действие этой невидимой массы проявляется исключительно при гравитационном взаимодействии с видимой материей. При этом количество невидимой материи должно примерно в шесть раз превышать количество видимой (информация об этом опубликована в научном журнале Astrophysical Journal Letters). Природа темного вещества, как и темной энергии, наличие которых предполагается в наблюдаемой Вселенной, остается пока не ясной.

Галактика Млечный Путь очень величественна, прекрасна. Этот огромный мир — наша Родина, наша Солнечная система. Все звезды и другие объекты, которые видны невооруженным глазом на ночном небе, — это наша галактика. Хотя есть некоторые объекты, которые располагаются в Туманности Андромеды — соседке нашего Млечного Пути.

Описание Млечного Пути

Галактика Млечный Путь огромна, размером в 100 тысяч световых лет, а, как известно, один световой год равен 9460730472580 км. Наша Солнечная система располагается от центра галактики на расстоянии 27000 световых лет, в одном из рукавов, который называют рукавом Ориона.

Наша Солнечная система обращается вокруг центра галактики Млечный Путь. Это происходит так же, как вращается Земля вокруг Солнца. Полный оборот Солнечная система совершает за 200 млн лет.

Деформация

Галактика Млечный Путь выглядит как диск с выпуклостью в центре. Он не идеальной формы. С одной стороны имеется изгиб к северу от центра галактики, а с другой — уходит вниз, затем поворачивает направо. Внешне такая деформация чем-то напоминает волну. Сам же диск деформирован. Это связано с присутствием рядом Малого и Большого Магеллановых Облаков. Они вращаются около Млечного Пути очень быстро — это подтвердил телескоп «Хаббл». Эти две карликовые галактики часто называют спутниками Млечного Пути. Облака создают гравитационно связанную систему, которая очень тяжелая и довольно массивная из-за тяжелых элементов в массе. Предполагается, что они будто перетягивают канат между галактиками, создавая вибрации. В результате происходит деформация галактики Млечный Путь. Строение нашей галактики особенное, у нее имеется ореол.

Ученые считают, что через миллиарды лет Млечный Путь поглотит Магеллановы Облака, а спустя еще какое-то время его поглотит Андромеда.

Ореол

Задаваясь вопросом о том, какая галактика Млечный Путь, ученые начали ее изучение. Им удалось выяснить, что на 90 % своей массы она состоит из темной материи, из-за чего возникает загадочный ореол. Все, что видно невооруженным глазом с Земли, а именно та светящаяся материя, это примерно 10 % от галактики.

Проведенные многочисленные исследования подтвердили, что у Млечного Пути есть гало. Ученые составляли различные модели, которые учитывали невидимую часть и без нее. После экспериментов было выдвинуто мнение, что если бы не было гало, то скорость движения планет и других элементов Млечного Пути была бы меньше, чем сейчас. Из-за этой особенности предположили, что большая часть компонентов состоит из невидимой массы или темной материи.

Количество звезд

Одной из самых уникальных считается галактика Млечный путь. Строение нашей галактики необычно, в ней насчитывается более 400 миллиардов звезд. Примерно четвертая их часть — крупные звезды. К сведению: другие галактики имеют меньшее количество звезд. В Облаке насчитывается около десяти миллиардов звезд, некоторые другие состоят из миллиарда, а в Млечном Пути — более 400 миллиардов самых разных звезд, причем с Земли видна только малая часть, около 3000. Точно сказать, сколько звезд содержится в Млечном Пути, невозможно, так как галактика постоянно теряет объекты из-за их превращения в сверхновые.

Газы и пыль

Примерно 15 % составляющей галактики — пыль и газы. Может быть из-за них наша галактика называется Млечный Путь? Несмотря на свои огромные размеры, мы может видеть около 6000 световых лет вперед, а ведь размеры галактики — 120000 световых лет. Может, она и больше, но дальше этого не видят даже самые мощные телескопы. Это связано со скоплением газа и пыли.

Толщина пыли не пропускает видимый свет, но инфракрасное свечение проходит сквозь нее, и ученые могут создавать карты звездного неба.

Что было раньше

По мнению ученых, наша галактика не всегда была такой. Млечный Путь появился из-за слияния нескольких других галактик. Этот гигант захватывал другие планеты, участки, что оказало сильное влияние на размер и форму. Даже сейчас происходит захват планет галактикой Млечный Путь. Примером этого являются объекты Большого Пса — карликовой галактики, расположенной возле нашего Млечного Пути. Звезды Пса периодически добавляются в нашу вселенную, а от нашей переходят в другие галактики, например, происходит обмен объектами с галактикой Стрельца.

Вид Млечного Пути

Ни один ученый, астроном не может точно сказать, как выглядит наш Млечный Путь сверху. Это связано с тем, что Земля находится в галактике Млечный путь в 26000 световых лет от центра. Из-за такого расположения не удается сделать снимки всего Млечного Пути. Следовательно, любое изображение галактики — это либо снимки других видимых галактик, либо чья-то фантазия. И нам остается только гадать, как на самом деле она выглядит. Даже есть вероятность того, что мы сейчас о ней знаем столько же, сколько древние люди, считающие Землю плоской.

Центр

Центром галактики Млечный Путь называют Стрелец А* — великий источник радиоволн, позволяющих предположить, что в самом сердце находится огромная черная дыра. По предположениям, ее размеры составляют чуть больше 22 млн километров, и это сама дыра.

Все вещества, которые пытаются попасть в дыру, образуют огромный диск, почти в 5 миллионов раз больше нашего Солнца. Но даже такая сила втягивания не мешает формироваться новым звездам на границе черной дыры.

Возраст

По оценкам состава галактики Млечный Путь удалось установить предположительный возраст — около 14 миллиардов лет. Возраст самой старой звезды — чуть больше 13 миллиардов лет. Возраст галактики рассчитывается путем определения возраста самой старой звезды и предшествующих ее формированию фаз. Исходя из имеющихся данных, ученые предположили, что нашей вселенной около 13.6-13.8 миллиардов лет.

Сначала был сформирован балдж Млечного Пути, затем — его срединная часть, на месте которой впоследствии образовалась черная дыра. Спустя три миллиарда лет появился диск с рукавами. Постепенно он изменялся, и только около десяти миллиардов лет тому назад стал выглядеть так, как сейчас.

Мы — часть чего-то большего

Все звезды галактики Млечный Путь — это часть более крупной галактической структуры. Мы входим в состав Сверхскопления Девы. Ближайшие галактики к Млечному Пути, такие как Магелланово Облако, Андромеда и другие полсотни галактик, — это одно скопление, Суперкластер Девы. Сверхскопление — группа галактик, занимающая огромную площадь. И это только малая часть звездной окрестности.

В Суперкластере Девы находится более сотни групп скоплений на территории более 110 млн световых лет в диаметре. Само же скопление Девы — малая часть сверхскопления Ланиакеа, а оно, в свою очередь, входит в комплекс Рыб-Кита.

Вращение

Наша Земля движется вокруг Солнца, совершая полный оборот за 1 год. Наше Солнце вращается в Млечном Пути вокруг центра галактики. Наша галактика движется по отношению к особому излучению. Реликтовое излучение — удобный ориентир, который позволяет определить скорость самых разных материй во Вселенной. Проведенные исследования показали, что наша галактика вращается со скоростью 600 километров в секунду.

Появление названия

Свое название галактика получила из-за особого внешнего вида, напоминающего разлитое молоко на ночном небе. Название ей было дано еще в Древнем Риме. Тогда ее называли «дорогой молока». До сих пор ее так и называют — Млечный Путь, ассоциируя название именно с внешним видом белой полосы на ночном небе, с разлитым молоком.

О галактике найдены упоминания начиная с эпохи Аристотеля, который говорил, что Млечный Путь — это место, где небесные сферы контактируют с земными. До момента, когда был создан телескоп, никто не добавлял ничего к этому мнению. И только с семнадцатого века люди стали по-другому смотреть на мир.

Наши соседи

Почему-то многие думают, что ближайшая галактика к Млечному Пути — это Андромеда. Но такое мнение не совсем верное. Ближайшая «соседка» к нам — галактика Большого Пса, расположенная внутри Млечного Пути. Она расположилась от нас на расстоянии 25000 световых лет, а от центра — 42000 световых лет. По сути, до Большого Пса от нас ближе, чем до черной дыры в центре галактики.

До обнаружения Большого Пса на расстоянии 70 тыс. световых лет ближайшей соседкой считали Стрельца, а после — Большое Магелланово Облако. В Псе открыли необычные звезды с огромной плотностью класса М.

По теории, Млечный Путь поглотил Большого Пса вместе со всеми его звездами, планетами и другими объектами.

Столкновение галактик

В последнее время все чаще встречается информация о том, что ближайшая галактика к Млечному Пути — Туманность Андромеды, поглотит нашу вселенную. Эти два гиганта сформировались примерно в одно и то же время — около 13.6 миллиарда лет назад. Есть мнение, что эти гиганты способны объединять галактики, а из-за расширения Вселенной они должны отходить друг от друга. Но, вопреки всем правилам, эти объекты движутся навстречу друг другу. Скорость движения — 200 километров в секунду. По подсчетам, через 2-3 миллиарда лет Андромеда столкнется с Млечным Путем.

Астроном Дж. Дубински создал модель столкновения, представленную в этом видео:

Столкновение не приведет к катастрофе глобального масштаба. И спустя несколько миллиардов лет сформируется новая система, с привычными галактическими формами.

Погибшие галактики

Ученые провели масштабное исследование звездного неба, охватив примерно восьмую его часть. В результате анализа звездных систем галактики Млечный Путь удалось выяснить, что есть ранее неизвестные потоки звезд на окраинах нашей вселенной. Это все то, что осталось от мелких галактик, которые были когда-то уничтожены гравитацией.

Установленный в Чили телескоп сделал огромное количество снимков, которые позволили ученым провести оценку небосвода. По оценке изображений, нашу галактику окружают гало из темной материи, разряженный газ и малочисленные звезды, остатки карликовых галактик, которые когда-то были поглощены Млечным Путем. Имея достаточное количество данных, ученым удалось собрать «скелет» погибших галактик. Это как в палеонтологии — трудно сказать по нескольким косточкам, как выглядело существо, но, имея достаточное количество данных, можно собрать скелет и предположить, каким был ящер. Так и здесь: информативность изображений позволила воссоздать одиннадцать галактик, которые поглотил Млечный Путь.

Ученые уверены, что по мере наблюдения и оценки получаемых сведений они смогут найти еще несколько новых распавшихся галактик, которые были «съедены» Млечным Путем.

Мы под обстрелом

По мнению ученых, гиперскоростные звезды, находящиеся в нашей галактике, зародились не в ней, а в Большом Магеллановом Облаке. Теоретики не могут объяснить многие моменты, касающиеся существованию подобных звезд. Например, невозможно точно сказать, почему сконцентрировано большое количество гиперскоростных звезд в Секстанте и во Льве. Пересмотрев теорию, ученые пришли к выводу, что такая скорость может развиваться только из-за воздействия на них черной дыры, расположенной в центре Млечного Пути.

В последнее время все больше обнаруживается звезд, которые движутся не из центра нашей галактики. После анализа траектории сверхбыстрых звезд ученым удалось выяснить, что мы находимся под атакой Большого Магелланова Облака.

Гибель планеты

Наблюдая за планетами в нашей галактике, ученым удалось увидеть, как погибла планета. Она была поглощена стареющей звездой. Во время расширения и превращения в красного гиганта звезда поглотила свою планету. А другая планета в этой же системе изменила орбиту. Увидев подобное и оценив состояние нашего Солнца, ученые пришли к выводу, что то же самое произойдет с нашим светилом. Примерно через пять миллионов лет оно превратится в красного гиганта.

Как устроена галактика

В нашем Млечном Пути есть несколько рукавов, которые вращаются по спирали. Центр всего диска — черная дыра гигантских размеров.

На ночном небе нам видны галактические рукава. Они выглядят как белые полосы, напоминающие молочную дорогу, которая усыпана звездами. Это и есть ветви Млечного Пути. Лучше всего их видно в ясную погоду в теплое время года, когда космической пыли и газов больше всего.

В нашей галактике выделяют следующие рукава:

  1. Ветвь наугольника.
  2. Орион. В этом рукаве находится наша Солнечная система. Этот рукав — наша «комната» в «доме».
  3. Рукав Киля-Стрельца.
  4. Ветвь Персея.
  5. Ветка Щита Южного Креста.

Также в составе есть ядро, газовое кольцо, темная материя. Она поставляет порядка 90 % от всей галактики, а остальные десять — это видимые объекты.

Наша Солнечная система, Земля и другие планеты — это единое целое огромной гравитационной системы, которую можно видеть каждую ночь на ясном небе. В нашем «доме» постоянно происходят самые разные процессы: зарождаются звезды, распадаются, нас обстреливают другие галактики, появляется пыль, газы, звезды изменяются и гаснут, вспыхивают другие, водят вокруг хороводы… И все это происходит где-то там, далеко во вселенной, о которой мы знаем так мало. Кто знает, может, придет время, когда люди смогут за считанные минуты добираться до других рукавов и планет нашей галактики, путешествовать по другим вселенным.

Наша Галактика. Загадки Млечного пути

В какой-то степени мы знаем о далеких звездных системах больше, чем о нашей родной Галактике – Млечный Путь. Исследовать его структуру трудней, чем строение любых других галактик, потому как изучать ее приходится изнутри, и многое не так легко разглядеть. Межзвездные пылевые облака поглощают свет, излучаемый мириадами отдаленных звезд.

Только с развитием радиоастрономии и появлением инфракрасных телескопов ученые смогли понять, как устроена наша Галактика. Но многие детали остаются неясны и по сей день. Даже число звезд в Млечном Пути оценивается довольно приблизительно. Новейшие электронные справочники называют цифры от 100 до 300 миллиардов звезд.

Еще не так давно считалось, что у нашей Галактики имеются 4 больших рукава. Но в 2008 г. астрономы из Висконсинского университета опубликовали результаты обработки около 800 000 инфракрасных снимков, которые были сделаны космическим телескопом «Спитцер». Их анализ показал, что у Млечного Пути всего два рукава. Что до других рукавов, то они являются только узкими боковыми ответвлениями. Итак, Млечный Путь – это спиральная галактика с двумя рукавами. Следует отметить, у большинства известных нам спиральных галактик также только два рукава.

«Благодаря телескопу “Спитцер” мы имеем возможность заново переосмыслить структуру Млечного Пути, – подчеркнул астроном Роберт Бенджамин из Висконсинского университета, выступая на конференции Американского астрономического общества. – Мы уточняем наше представление о Галактике точно так же, как столетия назад первооткрыватели, совершая путешествия по земному шару, уточняли и переосмысливали прежние представления о том, как выглядит Земля».

С начала 90-х годов XX века, наблюдения, проводимые в инфракрасном диапазоне, все больше и больше меняют наши знания о структуре Млечного Пути, ведь инфракрасные телескопы дают возможность заглянуть сквозь газопылевые облака и увидеть то, что недоступно для обычных телескопов.

2004 год — возраст нашей Галактики был оценен в 13,6 миллиарда лет. Она возникла в скором времени после . Вначале это был диффузный газовый пузырь, содержавший в основном водород и гелий. Со временем он превратился в громадную спиральную галактику, в которой мы сейчас живем.

Общая характеристика

Но как протекала эволюция нашей Галактики? Как она формировалась – медленно или, напротив, очень быстро? Как она насыщалась тяжелыми элементами? Как изменялись за миллиарды лет форма Млечного Пути и его химический состав? Подробные ответы на эти вопросы еще предстоит дать ученым.

Протяженность нашей Галактики составляет около 100 000 световых лет, а средняя толщина галактического диска – около 3 000 световых лет (толщина выпуклой его части – балджа – достигает 16 000 световых лет). Впрочем, в 2008 г. австралийский астроном Брайан Генслер, проанализировав результаты наблюдений за пульсарами, предположил, что, вероятно, галактический диск в два раза толще, чем принято считать.

Велика или мала наша Галактика по космическим меркам? Для сравнения: протяженность туманности Андромеды, ближайшей к нам крупной галактики, составляет приблизительно 150 000 световых лет.

В конце 2008 г. исследователи установили методами радиоастрономии, что Млечный Путь вращается быстрей, чем предполагали ранее. Судя по этому показателю, его масса приблизительно в полтора раза выше, чем принято было считать. По разным оценкам, она варьируется от 1,0 до 1,9 триллиона солнечных масс. Опять же для сравнения: массу туманности Андромеды оценивают самое меньшее в 1,2 триллиона солнечных масс.

Строение галактик

Черная дыра

Итак, Млечный Путь не уступает по размерам туманности Андромеды. «Нам не следует больше относиться к нашей Галактике как к младшей сестре туманности Андромеды», – отметил астроном Марк Рейд из Смитсоновского центра астрофизики при Гарвардском университете. В то же время, поскольку масса нашей Галактике больше, чем предполагалось, сила ее притяжения также выше, а значит, возрастает и вероятность ее столкновения с другими галактиками, находящимися поблизости от нас.

Нашу Галактику окружает шаровидное гало, достигающее в поперечнике 165 000 световых лет. Астрономы порой называют гало «галактической атмосферой». Оно содержит примерно 150 шаровых скоплений, а также небольшое количество древних звезд. Все остальное пространство гало заполнено разреженным газом, а также темным веществом. Массу последнего оценивают приблизительно в триллион солнечных масс.

В спиральных рукавах Млечного Пути содержится огромное количество водорода. Именно здесь продолжают зарождаться звезды. Со временем молодые звезды покидают рукава галактик и «переселяются» в галактический диск. Впрочем, самые массивные и яркие звезды живут довольно недолго, потому не успевают удалиться от места своего рождения. Неслучайно рукава нашей Галактики так ярко светятся. Большая же часть Млечного Пути состоит из небольших, не очень массивных звезд.

Центральная часть Млечного Пути располагается в созвездии Стрельца. Эта область окружена темными газопылевыми облаками, за которыми нельзя ничего увидеть. Только начиная с 1950-х годов, используя средства радиоастрономии, ученые смогли постепенно рассмотреть то, что таится там. В этой части Галактики был обнаружен мощный радиоисточник, получивший название Стрелец А. Как показали наблюдения, здесь сосредоточена масса, превосходящая массу Солнца в несколько миллионов раз. Самое приемлемое объяснение этого факта возможно только одно: в центре нашей Галактики находится .

Сейчас она по каким-то причинам устроила себе передышку и не проявляет особой активности. Приток вещества сюда очень скуден. Может быть, со временем у черной дыры пробудится аппетит. Тогда она снова начнет поглощать окружившую ее пелену газа и пыли, и Млечный Путь пополнит список активных галактик. Возможно, что перед этим в центре Галактики начнут бурно зарождаться звезды. Подобные процессы, вероятно, регулярно повторяются.

2010 год — американские астрономы при помощи Космического телескопа имени Ферми, предназначенного для наблюдения за источниками гамма-излучения, обнаружили в нашей Галактике две загадочные структуры – два громадных пузыря, испускающих гамма-излучение. Диаметр каждого из них составляет в среднем 25 000 световых лет. Они разлетаются из центра Галактики в северном и южном направлениях. Может быть, речь идет о потоках частиц, которые испустила некогда черная дыра, находящаяся посредине Галактики. Другие исследователи считают, что речь идет о газовых облаках, взорвавшихся при зарождении звезд.

Вокруг Млечного Пути расположены несколько карликовых галактик. Самые известные из них – Большое и Малое Магеллановы Облака, которые связаны с Млечным Путем своего рода водородным мостом, огромным шлейфом газа, что тянется за этими галактиками. Он получил название «Магелланова потока». Его протяженность составляет около 300 000 световых лет. Наша Галактика постоянно поглощает ближайшие к ней карликовые галактики, в частности, галактику Сагитариуса, которая расположена на расстоянии 50 000 световых лет от галактического центра.

Остается добавить, что Млечный Путь и туманность Андромеды движутся навстречу друг другу. Предположительно через 3 миллиарда лет обе галактики сольются воедино, образовав более крупную эллиптическую галактику, которую уже назвали «Млечномедой».

Происхождение Млечного пути

Туманность Андромеды

На протяжении долгого времени считалось, что Млечный Путь формировался постепенно. 1962 год — Олин Эгген, Дональд Линден-Белл и Аллан Сендедж предложили гипотезу, которая стала известна, как модель ELS (ее назвали по начальным буквам их фамилий). Согласно ей, на месте Млечного Пути когда-то медленно вращалось однородное облако газа. Оно напоминало шар и достигало в поперечнике приблизительно 300 000 световых лет, а состояло в основном из водорода и гелия. Под действием гравитации протогалактика сжалась и стала плоской; при этом ее вращение заметно ускорилось.

Почти два десятка лет такая модель устраивала ученых. Но новые результаты наблюдений показали, что Млечный Путь не мог возникнуть так, как ему предписали теоретики.

Согласно этой модели, сначала образуется гало, а потом – галактический диск. Но в диске также встречаются очень древние звезды, к примеру, красный гигант Арктур, чей возраст больше 10-ти миллиардов лет, или многочисленные белые карлики того же возраста.

И в галактическом диске, и в гало обнаружены шаровые скопления, которые моложе, чем допускает модель ELS. Очевидно, они поглощены нашей Галактикой поздней.

Многие звезды в гало вращаются в другом направлении, нежели Млечный Путь. Может быть, они тоже находились когда-то за пределами Галактики, но потом были втянуты в этот «звездный вихрь» – словно случайный пловец в водоворот.

1978 год — Леонард Сирл и Роберт Цинн предложили свою модель становления Млечного Пути. Ее обозначили как «модель SZ». Теперь история Галактики заметно усложнилась. Еще не так давно ее молодость, в представлении астрономов, описывалась столь же просто, как во мнении физиков – прямолинейное поступательное движение. Механика происходящего была отчетливо видна: имелось однородное облако; оно состояло только из равномерно разлившегося газа. Ничто своим присутствием не усложняло расчеты теоретиков.

Теперь вместо одного огромного облака в видениях ученых возникли сразу несколько небольших, причудливо разбросанных облаков. Среди них виднелись и звезды; правда, они были расположены только в гало. Внутри гало все бурлило: облака сталкивались; газовые массы перемешивались и уплотнялись. С течением времени из этой смеси образовался галактический диск. В нем начали возникать новые звезды. Но и эту модель впоследствии раскритиковали.

Нельзя было понять, что связывало гало и галактический диск. Этот сгущавшийся диск и реденькая звездная оболочка вокруг него имели мало общего. Уже после того, как Сирл и Цинн составили свою модель, выяснилось, что гало вращается слишком медленно, чтобы из него образовался галактический диск. Судя по распределению химических элементов, последний возник из протогалактического газа. Наконец, момент количества движения диска оказался в 10 раз выше, чем гало.

Весь секрет в том, что обе модели содержат зерно истины. Вся беда в том, что они слишком простые и односторонние. Обе они кажутся теперь фрагментами одного и того же рецепта, по которому был сотворен Млечный Путь. Эгген и его коллеги прочитали несколько одних строк из этого рецепта, Сирл и Цинн – несколько других. Потому, пытаясь заново представить историю нашей Галактики, мы то и дело замечаем знакомые, уже читанные однажды строки.

Млечный путь. Компьютерная модель

Итак, все началось в скором времени после Большого взрыва. «Сегодня принято полагать, что флуктуации плотности темного вещества породили первые структуры – так называемые темные гало. Благодаря силе гравитации эти структуры не распадались», – отмечает немецкий астроном Андреас Буркерт, автор новой модели рождения Галактики.

Темные гало стали зародышами – ядрами – будущих галактик. Вокруг них под воздействием гравитации скапливался газ. Происходил однородный коллапс, как описывает его модель ELS. Уже спустя 500-1000 миллионов лет после Большого взрыва газовые скопления, окружавшие темные гало, стали «инкубаторами» звезд. Здесь появились небольшие протогалактики. В плотных облаках газа возникли первые шаровые скопления, ведь звезды здесь рождались в сотни раз чаще, чем где-либо еще. Протогалактики сталкивались и сливались друг с другом – так образовались крупные галактики, в том числе наш Млечный Путь. Сегодня он окружен темным веществом и гало, состоящим из одиночных звезд и их шаровых скоплений, этими руинами мироздания, чей возраст превышает 12 миллиардов лет.

В протогалактиках было много очень массивных звезд. Не прошло и нескольких десятков миллионов лет, как большинство из них взорвалось. Эти взрывы обогатили облака газа тяжелыми химическими элементами. Потому в галактическом диске рождались не такие звезды, как в гало, – они содержали в сотни раз больше металлов. Кроме этого, эти взрывы породили мощные галактические вихри, которые разогревали газ и выметали его за пределы протогалактик. Произошло разделение газовых масс и темного вещества. Это была важнейшая стадия формирования галактик, не учтенная прежде ни в одной модели.

Вместе с этим темные гало все чаще сталкивались друг с другом. Причем протогалактики вытягивались или распадались. Об этих катастрофах напоминают цепочки звезд, сохранившиеся в гало Млечного Пути со времен «юности». Изучая их расположение, возможно оценить события, которые происходили в ту эпоху. Постепенно из этих звезд образовалась обширная сфера – видимое нами гало. По мере остывания внутрь него проникали газовые облака. Их момент количества движения сохранялся, потому они не сжались в одну-единственную точку, а образовали вращающийся диск. Все это произошло более 12 миллиардов лет назад. Теперь газ сжимался так, как было описано в модели ELS.

В это время образуется и «балдж» Млечного Пути – его срединная часть, напоминающая эллипсоид. Балдж состоит из очень старых звезд. Вероятно, он возник при слиянии самых крупных протогалактик, дольше всего удерживавших газовые облака. Посреди него оказались нейтронные звезды и крохотные черные дыры – реликты взорвавшихся сверхновых звезд. Они сливались друг с другом, попутно поглощая потоки газа. Может быть, так зародилась огромная черная дыра, пребывающая ныне в центре нашей Галактики.

История Млечного Пути гораздо хаотичней, чем считали раньше. Наша родная Галактика, внушительная даже по космическим меркам, образовалась после череды ударов и слияний – после серии космических катастроф. Следы тех давних событий возможно обнаружить и сегодня.

Так, к примеру, не все звезды Млечного Пути обращаются вокруг галактического центра. Вероятно, за миллиарды лет своего существования наша Галактика «поглотила» немало попутчиков. Возраст каждой десятой звезды в галактическом гало – меньше 10-ти миллиардов лет. К тому времени Млечный Путь уже сформировался. Возможно, это – остатки захваченных некогда карликовых галактик. Группа английских ученых из Астрономического института (Кембридж) во главе с Джерардом Гилмором подсчитала, что Млечный Путь, очевидно, мог поглотить от 40 до 60 карликовых галактик типа Карина.

Кроме этого, Млечный Путь притягивает к себе огромные массы газа. Так, в 1958 г. нидерландские астрономы заметили в гало множество небольших пятен. На поверку они оказались газовыми облаками, которые состояли в основном из атомов водорода и мчались в сторону галактического диска.

Наша Галактика не умерит свой аппетит и впредь. Возможно, она поглотит ближайшие к нам карликовые галактики – Форнакс, Карину и, вероятно, Секстанс, а после сольется с туманностью Андромеды. Вокруг Млечного Пути – этого ненасытного «звездного каннибала» – станет еще пустынней.

Млечный путь — галактика, которая является наиболее важной для человека, потому что является для него домом. Но когда дело доходит до исследований, наша галактика становиться ничем не примечательной среднестатистической спиральной галактикой, как и миллиарды других галактик разбросанных по Вселенной.

Взглянув на ночной небо, вне городской засветки, можно отчетливо увидеть широкую яркую полосу проходящую через все небо. Древние жители Земли называли это яркий объект, образовавшийся задолго до формирования Земли — рекой, дорогой и другими схожими по смыслу названиями. В действительности же, это ни что иное как центр нашей галактики, видимый из одного из ее рукавов.

Строение галактики Млечный путь

Млечный путь принадлежит к типу спиральных галактик с перемычкой, имеющей размер около 100 000 световых лет в диаметре. Если бы мы имели возможность взглянуть на нее сверху, то смогли бы увидеть центральную выпуклость, окруженную четырьмя большими спиральными рукавами, которые обертывают центральную область. Спиральные галактики являются самыми распространенными и составляют примерно две трети от всех известных человечеству галактик.

В отличии от обычной спирали, спиральная галактика с перемычкой содержит некий «мостик» пролегающий через ее центральную область и две главные спирали. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов, которые на определенном удалении переходят в четырёхрукавную структуру. В одном из маленьких рукавов известного под названием рукав Ориона, который расположен между крупными рукавами Персея и Стрельца находиться наша Солнечная система.

Млечный путь не стоит на месте. Он постоянно вращается вокруг своего центра. Таким образом рукава постоянно движутся в пространстве. Наша Солнечная система, вместе с рукавом Ориона движется со скоростью примерно 828 000 километров в час. Даже двигаясь при такой огромной скорости, Солнечной системе потребуется порядка 230 млн лет, чтобы совершить один оборот вокруг Млечного пути.

Интересные факты о галактике Млечный путь

  1. История галактики Млечный путь, начинает свой путь незадолго после Большого взрыва;
  2. Млечный путь содержит самые одни из самых первых звезд во Вселенной;
  3. Млечный путь в далеком прошлом присоединил к себе другие галактики. В настоящее время наша галактика увеличивает свой размер за счет притягивания материала из Магеллановых облаков;
  4. Млечный путь движется в пространстве со скоростью 552 километра в секунду;
  5. В центре Млечного пути расположена сверхмассивная черная дыра под названием Sgr A* массой около 4,3 млн масс Солнц;
  6. Звезды, газ и пыль Млечного пути движутся вокруг центра со скоростью около 220 километров в секунду. Постоянство этой скорости для всех звезд вне зависимости от их расстоянии до ядра галактики, говорит о существовании загадочной темной материи;

Изогнутые вокруг центра галактики спиральные рукава содержат большое количество пыли и газа, из которых впоследствии образуются новые звезды. Эти рукава образуют то, что астрономы называют диском галактики. Его толщина по сравнению с диаметром галактики невелико и составляет около 1000 световых лет.

В центре Млечного пути находиться ядро галактики. Оно переполнено пылью, газом и звездами. Ядро Млечного пути является причиной того что мы видим лишь небольшую часть от всех звезд в нашей галактике. Пыль и газ в ней настолько плотный что ученые просто не в состоянии увидеть что находится центре.

Последние исследования ученых подтверждают тот факт, что в центре Млечного пути находиться сверхгигантская черная дыра, масса которой сравнима с массой ~4,3 млн масс Солнца. В самом начале истории, эта сверхмассивная черная дыра могла быть намного меньше, однако большие запасы пыли и газа позволили ей вырасти до таких огромных размеров.

Хотя черные дыры и не могут быть обнаружены непосредственным наблюдением, астрономы могут увидеть их благодаря гравитационным эффектам. По мнению ученых большинство галактики во Вселенной содержат в своем центре сверхмассивную черную дыру.

Центральное ядро и спиральные рукава являются не единственными составляющими элементами спиральной галактики Млечный путь. Наша галактика окружена сферическим гало горячего газа, старых звезд и шаровых скоплений. Хоть гало и простирается на сотни тысяч световых лет, он содержит приблизительно на 2 процента больше звезд, чем те которые расположены в диске галактики.

Пыль, газ и звезды являются самыми «видимыми» компонентами нашей галактики, но Млечный путь содержит в себе еще один пока что неуловимый компонент — темную материю. Астрономы пока не могут непосредственно обнаружить ее, однако они могут говорить о ее наличии также как в случае с черными дырами, посредством косвенных признаков. Последние исследования в этой области показывают, что 90% массы нашей галактики приходиться на неуловимую темную материю.

Будущее галактики Млечный путь

Млечный путь не только вращается вокруг себя, но и движется во Вселенной. Несмотря на то что космос является относительно пустым местом, на пути может встретиться пыль, газ и другие галактики. Наша галактика также не застрахована от случайной встречи с другим массивным скоплением звезд.

Примерно через 4 миллиарда лет Млечный путь столкнется со своей ближайшей соседкой, галактикой Андромеды. Обе галактики несутся навстречу друг к другу со скоростью примерно 112 км/с. После столкновения, обе галактики, обеспечат новых приток звездного материла, что приведет к новой волне звездообразования.

К счастью жителей Земли данный факт не сильно беспокоит. К тому времени наше Солнце превратиться в красного гиганта и жизнь на нашей планете будет невозможна.

Полезные статьи которые ответят на большинство интересных вопросов о галактике Млечный путь.

Объекты глубокого космоса

Галактика Млечный Путь очень величественна, прекрасна. Этот огромный мир – наша Родина, наша Солнечная система. Все звезды и другие объекты, которые видны невооруженным глазом на ночном небе, – это наша галактика. Хотя есть некоторые объекты, которые располагаются в Туманности Андромеды – соседке нашего Млечного Пути.

Описание Млечного Пути

Галактика Млечный Путь огромна, размером в 100 тысяч световых лет, а, как известно, один световой год равен 9460730472580 км. Наша Солнечная система располагается от центра галактики на расстоянии 27000 световых лет, в одном из рукавов, который называют рукавом Ориона.

Наша Солнечная система обращается вокруг центра галактики Млечный Путь. Это происходит так же, как вращается Земля вокруг Солнца. Полный оборот Солнечная система совершает за 200 млн лет.

Деформация

Галактика Млечный Путь выглядит как диск с выпуклостью в центре. Он не идеальной формы. С одной стороны имеется изгиб к северу от центра галактики, а с другой – уходит вниз, затем поворачивает направо. Внешне такая деформация чем-то напоминает волну. Сам же диск деформирован. Это связано с присутствием рядом Малого и Большого Магеллановых Облаков. Они вращаются около Млечного Пути очень быстро – это подтвердил телескоп «Хаббл». Эти две карликовые галактики часто называют спутниками Млечного Пути. Облака создают гравитационно связанную систему, которая очень тяжелая и довольно массивная из-за тяжелых элементов в массе. Предполагается, что они будто перетягивают канат между галактиками, создавая вибрации. В результате происходит деформация галактики Млечный Путь. Строение нашей галактики особенное, у нее имеется ореол.

Ученые считают, что через миллиарды лет Млечный Путь поглотит Магеллановы Облака, а спустя еще какое-то время его поглотит Андромеда.


Ореол

Задаваясь вопросом о том, какая галактика Млечный Путь, ученые начали ее изучение. Им удалось выяснить, что на 90 % своей массы она состоит из темной материи, из-за чего возникает загадочный ореол. Все, что видно невооруженным глазом с Земли, а именно та светящаяся материя, это примерно 10 % от галактики.

Проведенные многочисленные исследования подтвердили, что у Млечного Пути есть гало. Ученые составляли различные модели, которые учитывали невидимую часть и без нее. После экспериментов было выдвинуто мнение, что если бы не было гало, то скорость движения планет и других элементов Млечного Пути была бы меньше, чем сейчас. Из-за этой особенности предположили, что большая часть компонентов состоит из невидимой массы или темной материи.

Количество звезд

Одной из самых уникальных считается галактика Млечный путь. Строение нашей галактики необычно, в ней насчитывается более 400 миллиардов звезд. Примерно четвертая их часть – крупные звезды. К сведению: другие галактики имеют меньшее количество звезд. В Облаке насчитывается около десяти миллиардов звезд, некоторые другие состоят из миллиарда, а в Млечном Пути – более 400 миллиардов самых разных звезд, причем с Земли видна только малая часть, около 3000. Точно сказать, сколько звезд содержится в Млечном Пути, невозможно, так как галактика постоянно теряет объекты из-за их превращения в сверхновые.


Газы и пыль

Примерно 15 % составляющей галактики – пыль и газы. Может быть из-за них наша галактика называется Млечный Путь? Несмотря на свои огромные размеры, мы может видеть около 6000 световых лет вперед, а ведь размеры галактики — 120000 световых лет. Может, она и больше, но дальше этого не видят даже самые мощные телескопы. Это связано со скоплением газа и пыли.

Толщина пыли не пропускает видимый свет, но инфракрасное свечение проходит сквозь нее, и ученые могут создавать карты звездного неба.

Что было раньше

По мнению ученых, наша галактика не всегда была такой. Млечный Путь появился из-за слияния нескольких других галактик. Этот гигант захватывал другие планеты, участки, что оказало сильное влияние на размер и форму. Даже сейчас происходит захват планет галактикой Млечный Путь. Примером этого являются объекты Большого Пса — карликовой галактики, расположенной возле нашего Млечного Пути. Звезды Пса периодически добавляются в нашу вселенную, а от нашей переходят в другие галактики, например, происходит обмен объектами с галактикой Стрельца.


Вид Млечного Пути

Ни один ученый, астроном не может точно сказать, как выглядит наш Млечный Путь сверху. Это связано с тем, что Земля находится в галактике Млечный путь в 26000 световых лет от центра. Из-за такого расположения не удается сделать снимки всего Млечного Пути. Следовательно, любое изображение галактики – это либо снимки других видимых галактик, либо чья-то фантазия. И нам остается только гадать, как на самом деле она выглядит. Даже есть вероятность того, что мы сейчас о ней знаем столько же, сколько древние люди, считающие Землю плоской.

Центр

Центром галактики Млечный Путь называют Стрелец А* – великий источник радиоволн, позволяющих предположить, что в самом сердце находится огромная черная дыра. По предположениям, ее размеры составляют чуть больше 22 млн километров, и это сама дыра.

Все вещества, которые пытаются попасть в дыру, образуют огромный диск, почти в 5 миллионов раз больше нашего Солнца. Но даже такая сила втягивания не мешает формироваться новым звездам на границе черной дыры.

Возраст

По оценкам состава галактики Млечный Путь удалось установить предположительный возраст – около 14 миллиардов лет. Возраст самой старой звезды – чуть больше 13 миллиардов лет. Возраст галактики рассчитывается путем определения возраста самой старой звезды и предшествующих ее формированию фаз. Исходя из имеющихся данных, ученые предположили, что нашей вселенной около 13.6-13.8 миллиардов лет.

Сначала был сформирован балдж Млечного Пути, затем – его срединная часть, на месте которой впоследствии образовалась черная дыра. Спустя три миллиарда лет появился диск с рукавами. Постепенно он изменялся, и только около десяти миллиардов лет тому назад стал выглядеть так, как сейчас.


Мы – часть чего-то большего

Все звезды галактики Млечный Путь – это часть более крупной галактической структуры. Мы входим в состав Сверхскопления Девы. Ближайшие галактики к Млечному Пути, такие как Магелланово Облако, Андромеда и другие полсотни галактик, – это одно скопление, Суперкластер Девы. Сверхскопление – группа галактик, занимающая огромную площадь. И это только малая часть звездной окрестности.

В Суперкластере Девы находится более сотни групп скоплений на территории более 110 млн световых лет в диаметре. Само же скопление Девы – малая часть сверхскопления Ланиакеа, а оно, в свою очередь, входит в комплекс Рыб-Кита.

Вращение

Наша Земля движется вокруг Солнца, совершая полный оборот за 1 год. Наше Солнце вращается в Млечном Пути вокруг центра галактики. Наша галактика движется по отношению к особому излучению. Реликтовое излучение – удобный ориентир, который позволяет определить скорость самых разных материй во Вселенной. Проведенные исследования показали, что наша галактика вращается со скоростью 600 километров в секунду.

Появление названия

Свое название галактика получила из-за особого внешнего вида, напоминающего разлитое молоко на ночном небе. Название ей было дано еще в Древнем Риме. Тогда ее называли «дорогой молока». До сих пор ее так и называют — Млечный Путь, ассоциируя название именно с внешним видом белой полосы на ночном небе, с разлитым молоком.

О галактике найдены упоминания начиная с эпохи Аристотеля, который говорил, что Млечный Путь – это место, где небесные сферы контактируют с земными. До момента, когда был создан телескоп, никто не добавлял ничего к этому мнению. И только с семнадцатого века люди стали по-другому смотреть на мир.

Наши соседи

Почему-то многие думают, что ближайшая галактика к Млечному Пути – это Андромеда. Но такое мнение не совсем верное. Ближайшая «соседка» к нам – галактика Большого Пса, расположенная внутри Млечного Пути. Она расположилась от нас на расстоянии 25000 световых лет, а от центра – 42000 световых лет. По сути, до Большого Пса от нас ближе, чем до черной дыры в центре галактики.

До обнаружения Большого Пса на расстоянии 70 тыс. световых лет ближайшей соседкой считали Стрельца, а после — Большое Магелланово Облако. В Псе открыли необычные звезды с огромной плотностью класса М.

По теории, Млечный Путь поглотил Большого Пса вместе со всеми его звездами, планетами и другими объектами.


Столкновение галактик

В последнее время все чаще встречается информация о том, что ближайшая галактика к Млечному Пути – Туманность Андромеды, поглотит нашу вселенную. Эти два гиганта сформировались примерно в одно и то же время – около 13.6 миллиарда лет назад. Есть мнение, что эти гиганты способны объединять галактики, а из-за расширения Вселенной они должны отходить друг от друга. Но, вопреки всем правилам, эти объекты движутся навстречу друг другу. Скорость движения – 200 километров в секунду. По подсчетам, через 2-3 миллиарда лет Андромеда столкнется с Млечным Путем.

Астроном Дж. Дубински создал модель столкновения, представленную в этом видео:

Столкновение не приведет к катастрофе глобального масштаба. И спустя несколько миллиардов лет сформируется новая система, с привычными галактическими формами.

Погибшие галактики

Ученые провели масштабное исследование звездного неба, охватив примерно восьмую его часть. В результате анализа звездных систем галактики Млечный Путь удалось выяснить, что есть ранее неизвестные потоки звезд на окраинах нашей вселенной. Это все то, что осталось от мелких галактик, которые были когда-то уничтожены гравитацией.

Установленный в Чили телескоп сделал огромное количество снимков, которые позволили ученым провести оценку небосвода. По оценке изображений, нашу галактику окружают гало из темной материи, разряженный газ и малочисленные звезды, остатки карликовых галактик, которые когда-то были поглощены Млечным Путем. Имея достаточное количество данных, ученым удалось собрать «скелет» погибших галактик. Это как в палеонтологии – трудно сказать по нескольким косточкам, как выглядело существо, но, имея достаточное количество данных, можно собрать скелет и предположить, каким был ящер. Так и здесь: информативность изображений позволила воссоздать одиннадцать галактик, которые поглотил Млечный Путь.

Ученые уверены, что по мере наблюдения и оценки получаемых сведений они смогут найти еще несколько новых распавшихся галактик, которые были «съедены» Млечным Путем.

Мы под обстрелом

По мнению ученых, гиперскоростные звезды, находящиеся в нашей галактике, зародились не в ней, а в Большом Магеллановом Облаке. Теоретики не могут объяснить многие моменты, касающиеся существованию подобных звезд. Например, невозможно точно сказать, почему сконцентрировано большое количество гиперскоростных звезд в Секстанте и во Льве. Пересмотрев теорию, ученые пришли к выводу, что такая скорость может развиваться только из-за воздействия на них черной дыры, расположенной в центре Млечного Пути.

В последнее время все больше обнаруживается звезд, которые движутся не из центра нашей галактики. После анализа траектории сверхбыстрых звезд ученым удалось выяснить, что мы находимся под атакой Большого Магелланова Облака.

Гибель планеты

Наблюдая за планетами в нашей галактике, ученым удалось увидеть, как погибла планета. Она была поглощена стареющей звездой. Во время расширения и превращения в красного гиганта звезда поглотила свою планету. А другая планета в этой же системе изменила орбиту. Увидев подобное и оценив состояние нашего Солнца, ученые пришли к выводу, что то же самое произойдет с нашим светилом. Примерно через пять миллионов лет оно превратится в красного гиганта.


Как устроена галактика

В нашем Млечном Пути есть несколько рукавов, которые вращаются по спирали. Центр всего диска – черная дыра гигантских размеров.

На ночном небе нам видны галактические рукава. Они выглядят как белые полосы, напоминающие молочную дорогу, которая усыпана звездами. Это и есть ветви Млечного Пути. Лучше всего их видно в ясную погоду в теплое время года, когда космической пыли и газов больше всего.

В нашей галактике выделяют следующие рукава:

  1. Ветвь наугольника.
  2. Орион. В этом рукаве находится наша Солнечная система. Этот рукав – наша «комната» в «доме».
  3. Рукав Киля-Стрельца.
  4. Ветвь Персея.
  5. Ветка Щита Южного Креста.

Также в составе есть ядро, газовое кольцо, темная материя. Она поставляет порядка 90 % от всей галактики, а остальные десять – это видимые объекты.

Наша Солнечная система, Земля и другие планеты – это единое целое огромной гравитационной системы, которую можно видеть каждую ночь на ясном небе. В нашем «доме» постоянно происходят самые разные процессы: зарождаются звезды, распадаются, нас обстреливают другие галактики, появляется пыль, газы, звезды изменяются и гаснут, вспыхивают другие, водят вокруг хороводы… И все это происходит где-то там, далеко во вселенной, о которой мы знаем так мало. Кто знает, может, придет время, когда люди смогут за считанные минуты добираться до других рукавов и планет нашей галактики, путешествовать по другим вселенным.

Наша Галактика Млечный Путь изогнута вместо плоской

  1. Проекты
  2. Новости
  3. Наша Галактика Млечный Путь изогнута вместо плоской

Из всего, что мы смогли сказать, Млечный Путь — довольно типичная галактика. Это средняя большая спираль с несколькими меньшими спутниковыми галактиками, и диск охватывает около 120 000 световых лет. Хотя трудно понять, как выглядит галактика изнутри. Новый анализ, сфокусированный на классе очень ярких звезд, показывает, что Млечный путь может быть более странным, чем мы думали, с искаженным и неровным центральным диском.

Исследователи из Варшавского университета в Польше провели шесть лет, отслеживая класс небесных объектов, известных как переменные звезды цефеид. Эти «указательные» звезды пульсируют на постоянной частоте, связанной с их яркостью. Поскольку по этой схеме мы знаем, насколько яркими являются звезды, мы можем сравнить это с тем, сколько света достигает нас, чтобы определить расстояние между Землей и цефеидой. Исследователи указывают, что расстояние до звезд цефеид с точностью до пяти процентов. С достаточным количеством точек данных можно измерить многие особенности галактики.

Команда Университета Варшавы использовала Варшавский телескоп в Чили, чтобы собрать данные о 2431 звезде цефеид. Они интегрировали эти данные в новую трехмерную карту галактики. Это первая такая карта, построенная с использованием прямых измерений звездных расстояний. Таким образом, это самое точное, что мы имеем.

3D модель Млечного Пути, созданная исследователями, рисует картину галактики, которая далеко не плоская. Вместо этого толщина галактического диска значительно варьируется, и он становится более изменчивым, чем дальше вы получаете от галактического ядра. Фактически, края диска отклоняются от сердечника в противоположных направлениях. Видео ниже на польском языке, но имеет несколько полезных визуальных эффектов. Иностранные астрономы, смотрящие на Млечный путь откуда-то еще, вероятно, думают, что наша галактика выглядит довольно необычно.

В настоящее время астрономы могут только догадываться о причине этой кривизны. Основные гипотезы включают взаимодействия с темной материей или массивными межзвездными газовыми облаками. Также возможно, что Млечный Путь имел тесную встречу с другой галактикой в какой-то момент в далеком прошлом.

Помимо картирования Млечного Пути, данные о переменных звездах цефеид показали, что они были созданы в пучках. Это говорит о том, что звездообразование не происходит с одинаковой скоростью по всей галактике во все времена, а происходит всплесками. Что является причиной такого увеличения звездообразования, неясно, но, возможно, это как-то связано с искривленной формой Млечного Пути?

Читать далее
Краткий обзор Dell UltraSharp U3419W изогнутого монитора USB-C

Учитывая все вышесказанное, Dell UltraSharp U3419W Curved USB-C является надежным дисплеем для бизнес-использования, но при его нынешнем ценовом уровне вам нужно будет провести небольшое исследование перед покупкой, чтобы убедиться, что вы получаете лучшее предложение.

Что такое Млечный Путь? | Основы астрономии

Посмотреть на фотографиях сообщества EarthSky. | Майкл Зубер поймал яркие планеты Юпитер и Сатурн — над зданием на этом фото — рядом со звездной полосой Млечного Пути, из Терлингуа, штат Техас, 11 ноября 2020 года. Спасибо, Майкл.

Думаете ли вы о Млечном Пути как о звездной полосе на темном ночном небе? Или вы думаете об этом как о большой спиральной галактике в космосе? Оба правильны. Оба относятся к нашей родной галактике, нашему местному острову в огромном океане вселенной, состоящем из сотен миллиардов звезд, одной из которых является наше Солнце.

Давным-давно каждый в мире мог видеть темное, усыпанное звездами небо, когда смотрел в небо ночью, а не затемняющее сияние городских огней. В те древние времена люди смотрели на звездное небо и видели призрачную полосу света, проходящую по небу от горизонта до горизонта. Эта изящная дуга света двигалась по небу в зависимости от времени года. Самые случайные наблюдатели за небом могли бы заметить, что части полосы скрыты тьмой, которая, как мы теперь знаем, представляет собой огромные облака пыли.

лунных календаря EarthSky снова в наличии! Несколько осталось. Получите один, пока можете!

Мифы и легенды сложились в разных культурах вокруг этого таинственного явления в небесах. Каждая культура объясняла эту полосу света в небе в соответствии со своими представлениями. Для древних армян это была солома, рассыпанная по небу богом Ваагном. В восточной Азии это была Серебряная Небесная Река . Финны и эстонцы видели в нем Путь птиц .Между тем, поскольку в западной культуре доминировали легенды и мифы сначала древних греков, а затем римлян, именно их интерпретации передавались большинству языков. И греки, и римляне видели в звездной полосе молочную реку . В греческом мифе говорится, что это молоко из груди богини Геры, божественной жены Зевса. Римляне видели реку света как молоко своей богини Опс.

Так было завещано имя, под которым сегодня мы знаем эту призрачную дугу, протянувшуюся по небу: Млечный Путь.

Посмотреть на фотографиях сообщества EarthSky. | Уильям Мате сделал это изображение 15 августа 2020 года и написал: «Поднялся на вершину национального парка Роки-Маунтин в Колорадо… чуть ниже 12 000 футов. Был встречен бушующим лесным пожаром примерно в 10 милях к западу… задержался достаточно долго, чтобы сделать пару снимков Млечного Пути. Вы можете видеть коричневые клубы дыма, висящие в долине под выступом скалы, на котором я сидел». Спасибо, Уильям.

Когда вы стоите под совершенно темным звездным небом, вдали от светового загрязнения, Млечный Путь кажется облаком над космосом.Но это облако не дает ни малейшего представления о том, что на самом деле представляет собой . До изобретения телескопа ни один человек не мог знать природу Млечного Пути.

Просто наведите даже небольшой телескоп в любом месте по его длине, и вы будете вознаграждены прекрасным зрелищем. То, что невооруженному глазу кажется облаком, превращается в бесчисленные миллионы звезд, удаленность и относительная близость которых друг к другу не позволяют нам различать их по отдельности одним лишь глазом. Точно так же дождевое облако выглядит сплошным в небе, но состоит из бесчисленных капель воды.Звезды Млечного Пути сливаются в единую полосу света. Но в телескоп мы видим Млечный Путь таким, какой он есть на самом деле: спиральным рукавом нашей галактики.

Мы не можем выбраться за пределы Млечного Пути, поэтому нам приходится полагаться на художественные концепции, подобные этой, чтобы показать нам, как это может выглядеть. Большая оранжево-желтая клякса в нижней части изображения представляет собой сильно прославленное изображение нашего солнца, показывающее его примерное положение относительно центра. Изображение через ESA.

Таким образом, мы приходим ко второму ответу на вопрос, что такое Млечный Путь.Для астрономов это имя, данное всей галактике, в которой мы живем, а не только той ее части, которую мы видим в небе над собой в виде реки света. Если это кажется запутанным, мы должны признать, что наша галактика должна иметь имя. Многие другие галактики обозначаются каталожными номерами, а не именами, например, Новый общий каталог, впервые опубликованный в 1888 году, в котором каждой просто присваивается порядковый номер. Более поздние каталожные номера содержат гораздо более полезную для астрономов информацию, например, местонахождение галактики на небе и в ходе какого исследования она была обнаружена.Более того, галактика может появиться более чем в одном каталоге и, таким образом, иметь более одного обозначения. Например, галактика NGC 2470 также известна как 2MFGC 6271.

Эти обозначения галактик, безусловно, неромантичны, поскольку они не соответствуют ослепительной красоте объектов, к которым они привязаны. Но другие галактики, особенно более яркие и близкие галактики, которые в телескоп кажутся чем-то большим, чем просто расплывчатые пятна света, были названы астрономами 17 и 18 веков в зависимости от их внешнего вида: Вертушка, Сомбреро, Подсолнух, Тележка, сигара и так далее.Эти имена были присвоены галактикам задолго до того, как были проведены какие-либо систематические обзоры неба, которые сделали необходимым использование числовых систем маркировки из-за огромного количества галактик, обнаруженных в ходе обзоров. Со временем галактики с такими описательными метками были включены в различные каталоги, но многие из них до сих пор известны под своими именами. Наша собственная галактика не фигурирует ни в одном указателе галактик. Однако возникла необходимость в имени, по которому к нему можно было бы обращаться. Поэтому мы называем его «Млечный Путь», а не «галактика» или «наша галактика».Так что это имя относится как к этой реке света по небу, которая является частью нашей галактики, так и к галактике в целом. Когда это имя не используется, астрономы называют его заглавной буквой G (Галактика), а все остальные галактики — строчной буквой g.

В представлении этого художника о Млечном Пути положение Солнца показано под центральной перемычкой, на внутренней стороне Рукава Ориона (названного по слегка устаревшему названию — Отрог Ориона). Рукав Ориона находится между Рукавом Стрельца и Рукавом Персея.Изображение предоставлено NASA/JPL/ESO/R. Hurt/Wikimedia Commons.

Наша Солнечная система расположена примерно на 2/3 пути от центра Галактики к краю галактики. На самом деле мы находимся в 26 000 световых лет от центра, или 153 000 триллионов миль (246 000 триллионов км). Под звездами мы можем смотреть в центр галактики, а можем смотреть в другом направлении, к краю. Когда мы смотрим на край, мы видим спиральный рукав Млечного Пути, известный как рукав Ориона-Лебедя (или шпора Ориона): река света по небу, породившая так много древних мифов.Солнечная система находится как раз на внутреннем краю этого спирального рукава. Если мы посмотрим в другом направлении, то естественно ожидать, что сможем увидеть центр галактики, который находится в созвездии Стрельца. Но, к сожалению, мы не можем этого видеть. Центр Галактики скрыт от нас за обширными облаками темного газа, которые не могут разглядеть телескопы, работающие в видимом свете. Только в последние десятилетия астрономы смогли проникнуть сквозь этот пыльный туман с помощью инфракрасных телескопов и открыть то, что на протяжении всей истории человечества было скрыто.С этими новыми дополнениями к арсеналу инструментов астрономов изучение около 100 звезд в галактическом центре показало, что эти гигантские облака темной пыли скрывают чудовище: черную дыру, обозначенную как Стрелец A*, с массой в четыре миллиона раз больше масса нашего солнца.

Млечный Путь, видимый при разном освещении, то есть при разных длинах волн света. Самый знакомый вид — тот, что виден в оптическом свете, это третье изображение снизу. Здесь большая часть галактики закрыта газовыми облаками (темными областями).Но посмотрите в том же направлении в инфракрасном свете, и вы сможете увидеть сквозь облака (4-е, 5-е и 6-е изображения снизу)! Подробнее об этих изображениях. Изображение через НАСА.

Наша галактика Млечный Путь — одна из миллиардов во Вселенной. Мы не знаем точно, сколько галактик существует: современная оценка значительно увеличивает предыдущие подсчеты до 2 триллионов. Млечный Путь составляет примерно 100 000 световых лет в поперечнике, или 600 000 триллионов миль (950 000 триллионов км). Мы не знаем ее точного возраста, но предполагаем, что она возникла в очень ранней Вселенной вместе с большинством других галактик: примерно через миллиард лет после Большого взрыва.Оценки того, сколько звезд живет в Млечном Пути, весьма разнятся, но кажется, что это где-то между 100 миллиардами и вдвое больше этой цифры. Почему так много различий? Просто потому, что очень трудно сосчитать количество звезд в галактике с нашей точки зрения здесь, на Земле. Представьте, что вы находитесь в переполненной комнате, полной людей, и пытаетесь сосчитать их, не имея возможности передвигаться по комнате. С того места, где вы стоите, все, что вы можете сделать, это сделать оценку, потому что те люди, которые находятся дальше от вас, скрыты теми, кто ближе.Вы даже не можете увидеть, какого размера и формы комната; его стены скрыты от вас массой людей. Точно так же и с нашей позиции в галактике.

Именно эта неспособность увидеть структуру Млечного Пути из нашего местоположения внутри него означала, что на протяжении большей части истории человечества мы даже не осознавали, что живем внутри галактики. Действительно, мы даже не представляли себе, что такое галактика : — огромный город звезд, отделенный от других еще большими расстояниями.Без телескопов большинство других галактик на небе были бы невидимы. Невооруженным глазом можно увидеть только три из них: из Северного полушария мы можем видеть только галактику Андромеды, также известную как М31, которая находится примерно в двух миллионах световых лет от нас и которая фактически является самым дальним объектом, который мы можем увидеть с помощью нашего одни глаза, под темным небом. В небе Южного полушария есть Малое и Большое Магеллановы Облака, две аморфные карликовые галактики, вращающиеся вокруг нашей собственной. Они намного больше и ярче в небе, чем M31, просто потому, что они намного ближе.

Галактика Андромеды (M31) — ближайшая к Млечному Пути крупная галактика. Это видно здесь с двумя галактиками-спутниками: M32 — компактный нечеткий объект, расположенный справа от центра Галактики Андромеды, а M110 — более протяженный туманный объект в левом верхнем углу ядра центральной галактики. Изображение предоставлено Zolt Levay/Flickr. Большие и малые Магеллановы облака над Параналом в Чили. Это галактики-спутники Млечного Пути, видимые только из Южного полушария. Изображение получено через Европейскую южную обсерваторию.

До 1910-х годов существование других галактик не подтверждалось наблюдениями. Те нечеткие пятна света, которые астрономы видели в свои телескопы, долгое время считались туманностями, огромными облаками газа и пыли рядом с нами, а не другими галактиками. Но концепция других галактик родилась раньше, в начале и середине 18 века, у шведского философа и ученого Эмануэля Сведенборга и английского астронома Томаса Райта, которые, по-видимому, задумали эту идею независимо друг от друга.Опираясь на работу Райта, немецкий философ Иммануил Кант называл галактики «островными вселенными». Первое наблюдательное свидетельство было получено в 1912 году американским астрономом Весто Слайфером, который обнаружил, что спектры измеренных им «туманностей» смещены в красную сторону и, таким образом, находятся намного дальше, чем считалось ранее.

И затем Эдвин Хаббл за годы кропотливой работы в обсерватории Маунт-Вильсон в Калифорнии в 1920-х годах подтвердил, что мы не живем в уникальном месте: наша галактика — всего лишь одна из, возможно, триллионов. Хаббл пришел к этому пониманию, изучая тип звезды, известной как переменная цефеида, которая пульсирует с регулярной периодичностью. Собственная яркость переменной цефеиды напрямую связана с периодом ее пульсации: измеряя, сколько времени требуется звезде, чтобы стать ярче, тускнеть и снова стать ярче, вы можете рассчитать, насколько она яркая, то есть сколько света она излучает. Следовательно, наблюдая, насколько ярким он кажется с Земли, вы можете рассчитать расстояние до него, точно так же, как дальние фары автомобиля ночью могут сказать вам, насколько далеко находится автомобиль, исходя из того, насколько яркими вам кажутся его огни.Вы можете судить о расстоянии автомобиля, потому что знаете, что все автомобильные фары имеют примерно одинаковую яркость.

Примером переменной звезды-цефеиды является RS Puppis. Его яркость меняется почти в 5 раз каждые 40 дней. Изображение предоставлено NASA/ESA/Wikimedia Commons.

Одним из величайших достижений Эдвина Хаббла было обнаружение переменных цефеид в M31, галактике Андромеды. Сгорбившись под окуляром огромного телескопа Хукера в холодном ночном воздухе, Хаббл неоднократно фотографировал его, в конце концов обнаружив то, что искал в этой далекой спирали: звезды, яркость которых менялась в течение определенного периода времени.Выполняя расчеты, Хаббл понял, что М31 совсем не астрономически близка к нам. Она находится на расстоянии 2 миллионов световых лет. Это галактика, подобная нашей, которая долгое время считалась в три раза больше Млечного Пути, но теперь считается, что она примерно такого же размера.

Хаббл, для которого это открытие, должно быть, стало монументальным потрясением, предположил, что наша галактика ничем не отличается от M31 и других, которые он наблюдал, таким образом отводя нам менее важное положение во Вселенной. Это было таким же большим откровением и умалением нашего положения во вселенной , как когда люди пришли к пониманию того, что Земля не является центром вселенной: что мы, наряду с другими планетами, которые мы видим, вращаются вокруг Солнца. Мы не живем в особом или привилегированном месте. Вселенная не имеет каких-либо точек обзора, превосходящих другие. Где бы вы ни были во Вселенной и не посмотрели на звезды, вы увидите одно и то же. Ваши созвездия могут быть разными, но независимо от того, в каком направлении вы смотрите, вы видите галактики, разбегающиеся от вас во всех направлениях по мере того, как Вселенная расширяется, увлекая за собой галактики. До работы Слайфера и Хаббла (и других) мы не знали, что Вселенная расширяется, и потребовалось удивительно много времени, чтобы этот факт был принят астрономическим сообществом.Даже Альберт Эйнштейн не поверил в это, внеся произвольную поправку в свои расчеты теории относительности, которая привела бы к статической, нерасширяющейся Вселенной. Однако позже Эйнштейн назвал эту поправку величайшей ошибкой в ​​своей карьере, когда наконец признал, что Вселенная расширяется.

Хотя Хаббл показал нам, что наша галактика — всего лишь одна из возможно триллионов галактик, это не сказало астрономам, как бы выглядел Млечный Путь, если бы вы увидели его снаружи. Мы знали, что у него есть спиральные рукава: полоса света на небе была явным доказательством этого. Но что касается того, сколько спиральных рукавов, сколько спиральных рукавов, или насколько велика галактика, или сколько звезд населяет ее, то в 1920-е годы на эти вопросы все еще не было ответа. Потребовалась большая часть 20-го века после открытий Хаббла, чтобы собрать воедино ответы на эти вопросы путем сочетания кропотливой работы как с наземными, так и с космическими телескопами. Итак, если бы можно было путешествовать за пределы нашей галактики, как бы это выглядело? Стандартная аналогия сравнивает это с двумя жареными яйцами, склеенными спиной к спине.Желток яйца известен как Галактическая выпуклость, огромный шар из звезд в центре, простирающийся выше и ниже плоскости галактики. В настоящее время считается, что Млечный Путь имеет четыре спиральных рукава, извивающихся из его центра, как рукава колеса Екатерины. Но на самом деле эти рукава не встречаются в центре: несколько лет назад астрономы обнаружили, что Млечный Путь на самом деле представляет собой спиральную галактику с перемычкой, по центру которой проходит «полоса» из звезд, от которой с обоих концов отходят спиральные рукава. .Спиральные галактики с перемычкой не редкость во Вселенной, поэтому в нашей галактике, безусловно, нет ничего необычного. Однако мы еще не понимаем, как формируется эта центральная полоса.

На этом изображении Хаббла показана галактика NGC 7773, пример спиральной галактики с перемычкой, которая, как считается, похожа на Млечный Путь. Его выпуклость вытянута в виде стержня, простирающегося до внутренних частей спиральных рукавов галактики. Астрономы считают, что полоса в центре галактики является признаком зрелости галактики. В более молодых спиральных галактиках центральные структуры с перемычкой встречаются не так часто, как в более старых спиральных галактиках.Изображение предоставлено ESA/Hubble, CC BY 4.0, Creative Commons.

Всего два года назад было сделано еще одно крупное открытие: Млечный Путь не является плоским звездным диском, а имеет «излом», пересекающий его в виде расширенной буквы «S». Что-то деформировало диск. В настоящий момент палец указывает на гравитационное влияние астрономически близкой карликовой галактики Стрельца, одной из примерно двадцати маленьких галактик, которые вращаются вокруг Млечного Пути, как мотыльки вокруг пламени. Поскольку галактика Стрельца медленно вращается вокруг нас, ее гравитация притягивает звезды нашей галактики, в конечном итоге создавая варп.

Эти карликовые галактики — не единственные астрономические объекты, связанные с нашими. Млечный Путь окружен ореолом шаровых скоплений, скоплений звезд, похожих на нечеткие мячи для гольфа, содержащих около миллиона очень древних звезд.

Весьма вероятно, что мы продолжим делать новые важные открытия о Млечном Пути. Изучение ее природы и происхождения ускоряется по мере того, как становятся доступными новые астрономические инструменты, такие как орбитальный телескоп Gaia Европейского космического агентства, который составляет трехмерную карту звезд нашей галактики с исключительной и совершенно беспрецедентной точностью. миллиард из них.Данные Gaia позволяют астрономам увидеть, где находятся звезды, в каком направлении они движутся и с какой скоростью. Эта невероятная карта уже раскрывает ранее неизвестные особенности нашей галактики: обнаружение деформации галактики Гайей — одна из таких особенностей. Это чрезвычайно захватывающее время для изучения нашей галактики, и сделанные открытия говорят нам так много не только о нашей собственной галактике, но и о других спиральных галактиках.

Составное изображение орбитального телескопа Gaia, отображающее звезды Млечного Пути.Изображение через ESA.

Все это далеко от того времени, когда тысячи лет назад наши предки приписывали фантастических зверей и богов той таинственной полосе света, которую они видели, стоя в страхе под звездным небом.

Вывод: Наша галактика Млечный Путь намного больше того, что мы можем увидеть с Земли без инструментов. Здесь мы рассмотрим происхождение названия, структуру и увлекательную историю того, как наши знания о нашей собственной галактике развивались на протяжении веков и продолжают развиваться сегодня.

Выставка ESO Supernova — Как выглядит Млечный Путь?

Наша галактика Млечный Путь — это не просто огромное скопление звезд — она имеет определенную спиральную структуру с центральной выпуклостью, диском со спиральными рукавами и внешним ореолом.

Звездный рой: шаровые скопления, такие как 47 Tucanae, находятся в гало. Они являются одними из старейших структур в галактике Млечный Путь.

Кредит: ESO/M.-Р. Исследование Магеллановых Облаков Cioni/VISTA.

Промежуточный материал: Повсюду в галактическом диске можно найти облака пыли и газа — рассадники для новых поколений звезд.

Кредит: ЕСО

Млечный Путь — спиральная галактика. Двумя его основными видимыми компонентами являются спиральные рукава и центральная выпуклость.Спиральные галактики, такие как наш Млечный Путь, кажутся очень плоскими, за исключением их центральной области. Но это какая-то иллюзия. Наша галактика также окружена ореолом. Сотни старых шаровых скоплений роятся в расширенном ореоле. Спиральные рукава содержат звезды, холодный молекулярный газ, светящиеся области звездообразования и темную пыль. Галактическая выпуклость состоит в основном из более старых звезд и кажется более красной, чем спиральные рукава. Поскольку центральная выпуклость вытянута, Млечный Путь классифицируется как спиральная галактика с перемычкой.

Выпуклость Млечного Пути: Вытянутая выпуклость, состоящая из миллиардов звезд, является центральной частью Млечного Пути.

Авторы и права: НАСА, ЕКА и группа наследия Хаббла (STScI/AURA)

Взгляд изнутри: Если смотреть с нашей точки зрения на внешние области Млечного Пути, наша родная галактика выглядит как полоса света на ночном небе.

Кредит: Г. Хюдеполь (atacamaphoto.com)/ESO

Млечный Путь напоминает жареное яйцо с толстым желтком в центре. Но есть одно важное отличие: у яичницы нет спиральных рукавов.

Как бы выглядела галактика Млечный Путь со всей вселенной? › Спросите эксперта (ABC Science)

Как бы выглядела галактика Млечный Путь, если бы вы посмотрели на нее из отдаленной части Вселенной? И какую часть галактики мы можем увидеть на ночном небе с Земли?

Вид на Млечный Путь из глубинки Австралии.Можете ли вы найти эму в небе? (Источник: Ангус Ганн/iStockphoto)

Наша галактика Млечный Путь представляет собой большую спиральную галактику с черной дырой в центре. Часть, которую вы можете видеть с Земли, зависит от того, в каком полушарии вы находитесь, и от времени года.

Помимо того, что наша галактика Млечный Путь является домом для единственных известных форм жизни во Вселенной, она не так уж и уникальна.

Это типичная большая спиральная галактика шириной от 100 000 до 180 000 световых лет, содержащая от 200 до 400 миллиардов звезд.до

Откуда мы знаем, как выглядит галактика?

Астрономы кропотливо построили эту картину нашей галактики на основе сотен лет изучения ночного неба в диапазоне различных длин волн света.

«Проблема всегда в том, что мы встроены в галактику», — говорит профессор Фред Уотсон, главный астроном Австралийской астрономической обсерватории.

«Это все равно, что пытаться нарисовать весь Сидней с одного конца Питт-стрит, потому что у вас есть все эти затемнения, которые мешают увидеть вид.»

В 18 веке астроном Уильям Гершель первым предположил, что мы можем жить в галактике, после тщательного подсчета количества звезд, которые он мог видеть на небе — по крайней мере, в северном полушарии.

«Он пришел к выводу, что вокруг было более или менее одинаково ярко, и поэтому мы должны находиться в середине этого звездного диска», — говорит Ватсон.

Чего Гершель не знал, так это того, что он видел только относительно близкие звезды — только первую тысячу или около того световых лет нашей галактики.Только в 1919 году американский астроном Харлоу Шепли выяснил, что наша планета на самом деле находится далеко от центра галактики.

Затем, в 1950-х годах, голландские радиоастрономы нанесли на карту водород в галактике, используя радиосигналы, которые могли проникать сквозь облака пыли, которые до сих пор закрывали большую часть галактики, чтобы выявить спиральную структуру Млечного Пути.

Считается, что спиральный узор вызван ударными волнами, которые периодически проходят через галактику по мере ее вращения.

«Причина, по которой мы видим спиральные рукава, заключается в том, что они очерчены очень энергичными молодыми звездами», — говорит Уотсон.

Эти массивные молодые звезды светятся ярче, поэтому они больше выделяются в видимом спектре, чем менее энергичные небесные тела в остальной части галактики.

В центре нашей галактики Млечный Путь, в направлении созвездия Стрельца, находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец A*, масса которой более чем в 3,6 миллиона раз превышает массу нашего Солнца.до

Где находится Земля в галактике

Наша Солнечная система расположена на внутреннем краю малого спирального рукава, называемого рукавом Ориона-Лебедя. Поскольку мы находимся на спиральном рукаве, у нас есть разумное количество более ярких звезд в нашем звездном окружении.

Если бы мы посмотрели на Млечный Путь с точки зрения поперечного сечения, наша система находилась бы почти в центре галактической плоскости, плюс-минус несколько десятков световых лет.до

Какую часть Млечного Пути мы можем увидеть с Земли?

Участок Млечного Пути, который мы видим с Земли, зависит от того, где мы живем, и от времени года.

Южное полушарие получает лучший вид на богатое звездами сердце галактики.

«Конечно, если вы посмотрите поздними зимними и весенними вечерами, вы увидите этот галактический центр очень заметно на небе, и это самая яркая часть Млечного Пути», — говорит Уотсон.

Причина, по которой он такой яркий, на самом деле в том, что мы можем смотреть выше и ниже пылевых облаков, скрывающих основную часть ядра, и видеть звезды вокруг ядра.

«Некоторые из этих звезд находятся на расстоянии 25 000 световых лет; это не самые далекие объекты, которые мы можем увидеть невооруженным глазом, но они намного дальше, чем обычные звезды, которые вы можете увидеть в Млечном Пути».

В южном полушарии также хорошо видно кольцо ярких звезд, называемое Поясом Гулда.Это кольцо отклонено на 16-20 градусов от плоскости основного Млечного Пути и включает в себя такие известные созвездия, как Орион, Центавр и Скорпион.

Из-за наклона Земли и орбиты Млечный Путь движется не по кругу вокруг нашего неба, но зимой он находится в центре неба в южном полушарии.

В это время года здесь можно увидеть красивые созвездия, в том числе Южный Крест, Скорпиона и Эму в небе — созвездие аборигенов, представляющее собой тень темных туманностей, простирающихся практически по всей длине Млечного Пути.

В начале лета в южном полушарии бывает уникальное окно, когда Млечный Путь тянется по всей длине горизонта.

Но южное полушарие никогда не получает хорошего вида на внешний край Млечного Пути. Эту часть нашей галактики лучше всего видно из северного полушария.

«В зимние месяцы в северном полушарии открывается прекрасный вид на антицентральную область», — говорит Уотсон.

В летние месяцы северное полушарие смотрит на галактику между центром и краем.

Профессор Фред Уотсон дал интервью Бьянке Ногради. Посетите Galaxy Explorer и начните классифицировать галактики для астрономов в рамках настоящего исследовательского проекта. Примите участие в августе, и вы можете выиграть Wi-Fi телескоп. Школы тоже могут присоединиться.

Появление Млечного Пути в ночном небе

Когда вы смотрите на ночное небо своими глазами, вы можете увидеть Луну, возможно, несколько планет и множество звезд.Если вы находитесь в особенно темном месте и если лунный свет не слишком яркий, вы также можете увидеть слабую полосу света, простирающуюся от горизонта до горизонта. Это бледное белое свечение веками называлось Млечным Путем. Слово «Галактика» на самом деле означает Млечный Путь. Если вы заглянете в словарь, то обнаружите, что корень этого слова происходит от греческого и латинского слов, обозначающих молоко. Я часто люблю спрашивать студентов, знают ли они научное название сахара в молоке — большинство слышали о лактозе, но меньше — о галактозе.Однако, если кто-то придумает галактозу, я попытаюсь установить связь между этим сахаром и нашим названием структуры в космосе, в котором мы живем.

Попробуйте это в

Звездная ночь !
  1. Открыть Звездная ночь .
  2. Установите дату и время на 15 июня в 22:30. (Год значения не имеет!)
  3. Лицом к югу — Млечный Путь нельзя пропустить!

Ниже приведено реальное изображение того, что вы можете увидеть в месте с действительно темным небом (в данном случае, в Долине Смерти).Для большинства из нас увидеть Млечный Путь таким ярким, как в «Звездной ночи» или на этом изображении, — редкость, но раньше это было очень распространенным местом.

Рисунок 8.1: Панорама ночного неба над Долиной Смерти

На Астрономической картинке дня (APOD) доступно множество изображений Млечного Пути. Некоторые из моих любимых, кажется, из Мауна-Кеа:

.

Одними глазами трудно сказать, что Млечный Путь представляет собой что-либо, кроме слабого пятнистого свечения. Однако даже в самый маленький телескоп или бинокль можно разложить это свечение на звезды.Ниже приведено изображение, полученное в рамках инфракрасного обзора неба 2MASS, которое показывает плотность звезд в центре Млечного Пути. Если вы предпочитаете, есть версия этого изображения с гораздо более высоким разрешением, доступная для более тщательного изучения.

Рисунок 8.2: Галактический центр в инфракрасном диапазоне от 2MASS

Это изображение и изображения, которые вы видели ранее во время нашего изучения межзвездного пространства, показывают репрезентативный участок Млечного Пути, но они также показывают, почему он выглядит неоднородным.Есть большие темные облака, которые закрывают некоторые звезды. Таким образом, когда вы видите Млечный Путь невооруженным глазом, вы видите не однородное свечение, а яркое свечение, прерываемое темными пятнами.

На изображениях выше показана лишь часть той части Млечного Пути, которая видна с определенного места обычной камерой. Интересный вопрос, на который нужно ответить: как бы выглядел Млечный Путь, если бы мы могли видеть все небо сразу? Мы можем использовать те же методы, которые картографы используют для представления всей Земли на плоской карте, чтобы показать вам, как выглядит все небо. Например, вот проекция земного шара:

Рисунок 8.3: Проекция земного шара

На этой карте Земли вы можете увидеть весь земной шар и все континенты и океаны, представленные внутри эллиптической границы. Хотя эта конкретная картографическая проекция больше не используется для карт Земли, астрономы часто используют ту же самую проекцию трехмерного неба на двухмерное изображение, когда хотят представить все небо на одном изображении.Ниже приведены несколько примеров таких проекций Айтоффа всего неба.

Во всех этих изображениях есть общая черта. Млечный Путь видится в основном плоской деталью неправильной формы, которая тянется из стороны в сторону на каждом изображении. Это говорит нам о том, что если бы мы могли проследить Млечный Путь ниже нашего личного взгляда на горизонт, мы увидели бы его как кольцо, полностью опоясывающее Землю. За пределами этого кольца, очевидно, есть какие-то звезды, но их меньше (подпись к карте полумиллиарда звезд указывает на то, что в некоторых частях неба на квадратный градус приходится 150 000 звезд, а в других — только 500 звезд на квадратный градус). Я также включил две ссылки на изображения всего неба с использованием различных длин волн света: инфракрасного и радиоволн. Причина такого выбора в том, что я хотел продемонстрировать, что Млечный Путь выглядит по-разному при разном освещении. Мы изучим это более подробно в следующем разделе этого урока.

Солнце — звезда. Мы видим многие сотни звезд невооруженным глазом, а в телескопы мы можем видеть, что полоса Млечного Пути состоит из объединенного света многих звезд.Исторически сложилось так, что астрономы использовали несколько методов, чтобы понять, как Солнце, яркие звезды и Млечный Путь вписываются в связную картину устройства Вселенной. В следующем разделе мы собираемся изучить один из первых простых способов сделать это: подсчет звезд.

Млечный Путь «похож на Прингла», на лучшей карте нашей галактики видно

Он искривлен — большое время.

Новое исследование Млечного Пути показывает, что наша родная галактика сильно искривлена.Вместо того, чтобы сформировать относительно плоский диск, сотни миллиардов звезд, составляющих Млечный Путь, образуют диск, который заметно искривлен по краям, немного напоминая сплющенную букву «S».

«Я бы сказал, что он имеет форму Pringle», — сказал соавтор исследования Радек Полески, астроном из Университета штата Огайо в Колумбусе.

На протяжении десятилетий астрономы предполагали, что Млечный Путь был относительно плоским, как и большинство других спиральных галактик (Млечный Путь — это так называемая спиральная галактика с перемычкой, водоворот из звезд и межзвездных облаков с яркой полосой посередине).Новое исследование, которое было опубликовано 2 августа в журнале Science, подтверждает недавнее исследование, показывающее, что галактика искривлена, но также показывает, что искажение более выражено, чем подозревали астрономы.

Искривленная галактика с распределением молодых звезд (цефеид) в диске.J. Skowron / OGLE

Млечный Путь, по оценкам, имеет диаметр чуть более 100 000 световых лет, и наша Солнечная система находится в нем на расстоянии около 25 000 световых лет от центра галактики. Поэтому трудно увидеть изгиб с нашей точки зрения, а огромные облака межзвездного газа и пыли внутри галактики еще больше усложняют задачу, сказал Полески.

Но Полески и астрономы из Варшавского университета в Польше создали новую сверхдетальную карту Млечного Пути, используя так называемые переменные звезды, известные как классические цефеиды, которые становятся ярче и тускнеют в течение нескольких дней со скоростью, соответствующей их размер. В своих самых ярких проявлениях классические цефеиды могут быть в 10 000 раз ярче нашего Солнца, поэтому они видны на огромных расстояниях и сквозь облака газа и пыли.

Связанные

Используя данные наблюдений Эксперимента с оптическими гравитационными линзами (OGLE), продолжающегося исследования звезд южного неба, проводимого с помощью специального телескопа в пустыне Атакама в Чили, астрономы определили точное положение более 2400 классических звезд цефеид с помощью сравнивая свет, который они, как известно, излучали, со светом, который они видели здесь, на Земле.

«Когда мы измеряем период звезды, мы знаем, сколько абсолютного света она излучает», — сказал Полески. «Тогда мы можем сравнить его со светом, который мы получаем, и, сравнив эти два, мы получим расстояние».

Варшавский телескоп и галактические цефеиды от OGLE.K. Улачик, Дж. Сковрон / OGLE

Чем объясняется странная форма нашей галактики? Ричард де Грийс, астроном из Университета Маккуори в Сиднее, Австралия, объяснил это эффектами гравитационного взаимодействия с соседними галактиками.

Также возможно, что наша галактика скручивалась, когда сливалась с меньшими галактиками в далеком прошлом, сказал он, или что ее искривленная форма является результатом комбинированной гравитации самих спиральных рукавов, которые могли притягивать звезды и облака по краям. вдали от плоской плоскости остальной части галактики.

Де Грийс, который был частью команды, измерившей изгиб галактики в исследовании, опубликованном ранее в этом году, сказал, что новое исследование подтвердило и расширило предыдущие исследования.«Они получили практически одинаковый результат, что утешительно», — сказал он NBC News MACH в электронном письме.

Исследователи планируют уточнить свою модель галактики с помощью телескопов, которые могут видеть звезды на северном небе.

Хотите больше историй о космосе?

Следите за NBC News MACH в Twitter, Facebook и Instagram.

Астрономы наконец нанесли на карту «темную сторону» Млечного Пути

Подумайте о Млечном Пути — или поищите его изображения в Интернете — и вы увидите изображения стандартной спиральной галактики, рассматриваемой лицом к лицу, расползающееся колесо звездного света и пыли, содержащее сотни миллиардов звезд.Эти изображения, однако, в основном выдумка.

Мы знаем, что Млечный Путь — это заполненная звездами спиральная галактика шириной более 100 000 световых лет, и мы знаем, что наша Солнечная система дрейфует между двумя спиральными рукавами на ее окраинах, примерно в 27 000 световых лет от ее центра. Но помимо этого наши знания меркнут. Ни один космический зонд или телескоп, построенный людьми, никогда не покидал Млечный Путь, чтобы повернуть назад и сделать портрет; поскольку мы встроены в диск нашей галактики, мы можем видеть его только как яркую полосу звезд на небе. Для астрономов, пытающихся нанести его на карту, это немного похоже на изучение анатомии человеческого тела с точки зрения одной клетки кожи где-то на предплечье. Сколько спиральных рукавов у Млечного Пути и как эти спиральные рукава разветвляются и закручиваются вокруг галактики? Сколько звезд на самом деле содержит Млечный Путь? Сколько это весит? Как на самом деле выглядит наш космический дом, если смотреть из другой соседней галактики? Спросите астронома, и если он или она будет совершенно честным, вы узнаете, что мы не знаем полностью.

Одним из самых больших препятствий на пути к нашим знаниям является диск самой галактики, особенно ее центр, который полон поглощающей звездный свет пыли и изобилует энергичными астрофизическими вспышками, которые могут испортить точные наблюдения. Это означает, что мы очень мало знаем о другой стороне галактики. «С оптической точки зрения это похоже на попытку смотреть сквозь бархатную ткань — черную, как только может быть черная», — говорит Томас Дейм, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA). «С точки зрения отслеживания и понимания спиральной структуры, практически половина Млечного Пути — это terra incognita.Однако теперь новые рекордные измерения позволяют астрономам, как никогда раньше, проникнуть сквозь завесу галактического центра и построить лучшие в истории карты структуры нашей галактики.

Вместо того, чтобы использовать видимый свет, Дейм и другие наносят на карту Млечный Путь поиск радиоизлучения облаков молекулярного газа и массивных молодых звезд, которые обычно находятся в спиральных рукавах. Задача заключается в том, чтобы измерить, в отсутствие удобных межгалактических дорожных знаков или указателей расстояния, насколько далеко находятся эти объекты.Не зная этих расстояний, астрономы не могут точно определить местонахождение любого радиоисточника в галактике, чтобы точно реконструировать морфологию Млечного Пути. С 1950-х годов астрономы решают эту проблему с помощью «кинематических расстояний» — расчетов, которые рассматривают объекты в Млечном Пути как обломки плавучего космического мусора, скручивающиеся в водоворот; поскольку объекты имеют тенденцию двигаться быстрее по мере приближения к центру, измерение того, насколько быстро объект движется к нам или от нас, дает оценку его расстояния от галактического центра — и, следовательно, от нашей Солнечной системы. Кинематические расстояния помогли Даме и другим ученым обнаружить ранее неизвестные спиральные рукава и субструктуры спиральных рукавов на той стороне Млечного Пути, которая находится в нашей Солнечной системе. Но эта техника не работает, если смотреть прямо через галактику, когда объекты вообще не движутся к нам или от нас, а движутся строго перпендикулярно нашему лучу зрения. Чтобы нанести на карту скрытую половину Млечного Пути, требуется более прямой метод.

В исследовании, опубликованном 12 октября в журнале Science , Дэйм и международная группа коллег продемонстрировали именно это.Используя систему Very Long Baseline Array (VLBA) Национального научного фонда, взаимосвязанную систему из 10 радиотелескопов, расположенных на Гавайях, в Северной Америке и Карибском бассейне, астрономы напрямую измерили расстояние до объекта под названием G007.47+00.05, звезды-звезды. образующая область, расположенная на противоположной стороне галактики от нашей Солнечной системы. Измерение показало, что этот регион находится на расстоянии около 66 000 световых лет — почти 40 000 световых лет от галактического центра, что примерно вдвое превышает расстояние предыдущего рекордного прямого измерения расстояния в Млечном Пути.

Команда полагалась на устаревший метод под названием параллакс, который измеряет видимое смещение небесного положения объекта, если смотреть на него с противоположных сторон орбиты Земли вокруг Солнца. Вы можете увидеть параллакс в меньших масштабах, просто поднеся палец к лицу и моргнув одним глазом, а затем другим. Ваш палец будет прыгать из стороны в сторону; вычислить его расстояние от вашего лица так же просто, как измерить угол его видимого смещения. Чем меньше угол, тем больше расстояние.И чем шире расстояние между двумя вашими детекторами, будь то глаза или радиотарелки, тем более точным может быть ваше измерение.

Наблюдения за параллаксом с помощью VLBA проводились в 2014 году, когда Земля находилась на одной стороне своей орбиты, а затем шесть месяцев спустя, в 2015 году, когда наша планета находилась на противоположной стороне от Солнца. Это максимально увеличило чувствительность метода, позволив ему измерить незначительное смещение видимого положения далекой области звездообразования. По словам ведущего автора Альберто Санны, научного сотрудника Института радиоастрономии им. Макса Планка в Германии, измерения VLBA «эквивалентны наблюдению бейсбольного мяча на поверхности Луны.По словам Санны, этот подвиг показывает, что «мы можем измерить всю протяженность нашей галактики, точно пронумеровать и нанести на карту спиральные рукава Млечного Пути и узнать их истинную форму, чтобы мы могли узнать, как Млечный Путь действительно выглядит».

«Это действительно превосходная работа — я считаю, что это самый маленький параллакс из когда-либо полученных, и это, безусловно, веха в современной наблюдательной астрономии», — говорит Мареки Хонма, астроном из Национальной астрономической обсерватории Японии. Хонма возглавил отдельную команду, которая самостоятельно измерила расстояние до G007.47+00,05 в 2016 г., обнаружив аналогичное значение. Эти измерения, однако, не были достаточно точными, чтобы получить параллакс, и вместо этого основывались на отслеживании так называемого «собственного движения» области звездообразования по плоскости неба. Сходство между результатами двух команд, говорит Хонма, предполагает, что только правильное движение может быть полезным инструментом для определения расстояний до объектов на другой стороне галактики.

Уже подтвержденное расстояние для этой конкретной области звездообразования перерисовывает галактические карты.В 2011 году Дейм и его коллеги использовали радиоизмерения, чтобы предварительно проследить путь одного спирального рукава, называемого Щит-Центавр. Их фрагментарные измерения показали, что этот рукав может охватывать почти весь Млечный Путь, но они потеряли его след — и важное свидетельство его ширины, окружающей галактику — вблизи темного бурлящего галактического центра. Этот звездообразующий рукав «проходит прямо через одну из особенностей, которые мы определили в 2011 году, и добавляет доказательства того, что рукав Щита-Центавра действительно является важной структурой в нашей галактике», — говорит Дейм.«В 2011 году мы написали, что, возможно, никогда не разберемся с этим, потому что доказать его расстояние через центр галактики будет очень сложно, но мы были недальновидны, потому что вот оно, шесть лет спустя!»

Кропотливые измерения VLBA, охватывающие орбиту Земли, были проведены в рамках более крупного проекта «Обзор наследия стержней и спиральных структур» (BeSSeL), которым руководил Марк Рейд, который, как и Дам, является радиоастрономом CfA и соавтором исследование «Наука ». На завершающем этапе BeSSeL использовал 3500 часов на VLBA, чтобы получить более 200 измерений расстояний для областей звездообразования, разбросанных по всему Млечному Пути.Многие из этих чтений в настоящее время прослеживают новые детали в филиграни спиральных рукавов галактики.

Это хорошее начало, но, находясь в Северном полушарии, VLBA и BeSSeL не могут исследовать большинство областей звездообразования, видимых с южного неба. И даже если бы они могли, один только параллакс не заполнит галактическую карту. Поскольку измерения параллакса очень трудно получить для далеких областей звездообразования на другой стороне галактики, астрономы сходятся во мнении, что они в основном будут служить важными точками калибровки для дополнения существующих измерений кинематического расстояния.Дальнейший прогресс будет достигнут за счет комбинации данных параллакса, собственного движения и кинематического расстояния, полученных в результате съемок с использованием радиотелескопов в Южном полушарии, а также за счет космических данных со спутника Gaia Европейского космического агентства. Последний использует измерения параллакса видимого света, чтобы определить точное положение миллиарда звезд Млечного Пути. В совокупности получившаяся карта поможет астрономам определить многие до сих пор неизвестные фундаментальные аспекты нашей галактики, например, насколько быстро и равномерно она вращается.Это позволит им, наконец, определить, насколько на самом деле массивен Млечный Путь, что потенциально даст новое понимание инвентаря нашей галактики звезд, темной материи и маленьких спутников, которые скрываются на ее краях. Все это поможет ученым понять, как впервые появился Млечный Путь и что с ним произошло с тех пор.

«Насколько важно для нас иметь возможность четко видеть другую сторону нашей собственной галактики?» — спрашивает Том Баниа, радиоастроном из Бостонского университета, участвовавший в некоторых южных исследованиях.«Это самая важная вещь во всей астрофизике. Человечеству потребовались тысячи лет, чтобы составить точную карту Земли; карта галактики будет содержать примерно дюжину моделей структуры и эволюции Млечного Пути. Для меня, возможно, «Святой Грааль» астрономии состоит в том, чтобы дать ясную перспективу нашего отношения к физической вселенной. Карта нашей галактики является частью этого, и эта карта еще не завершена».

Вскоре это может измениться. Благодаря BeSSeL и ему подобным, отмечает Рид, «всего через несколько лет у нас должна быть карта, которая покажет нам, как на самом деле выглядит Млечный Путь.

На что похож центр нашей Галактики?

Мы склонны думать, что наш опыт в Отроге Ориона Млечного Пути является типичным. Даже в научно-фантастических фильмах при путешествии между звездами каждое небо выглядит одинаково. На самом деле наша галактика не так однородна.

Увеличьте изображение плотного галактического ядра Млечного Пути, сделанное космическим телескопом Хаббла. Ближнее инфракрасное зрение Хаббла проникло в пыльное сердце галактики, обнаружив более полумиллиона звезд в ядерном звездном скоплении, самом массивном и плотном звездном скоплении в галактике. Эта область настолько заполнена звездами, что это эквивалентно миллиону солнц, втиснутых в объем пространства между нами и нашим ближайшим звездным соседом, Альфой Центавра, находящейся на расстоянии 4,3 световых года. Звездное скопление окружает центральную сверхмассивную черную дыру Млечного Пути, масса которой примерно в 4 миллиона раз превышает массу Солнца. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: НАСА, ЕКА и Г. Бэкон (STScI).

 

Инфракрасное зрение Хаббла открыло более полумиллиона звезд в ядре Млечного Пути. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: НАСА, ЕКА и группа наследия Хаббла (STScI, AURA).

Если бы вы жили в центре Млечного Пути, вы бы смотрели на небо, усыпанное звездами, в 1 миллион раз более плотное, чем мы привыкли видеть. Ближайшая к нашему Солнцу звезда находится примерно в четырех световых годах от нас; в центре галактики звезды находятся на расстоянии всего 0,4–0,04 световых года друг от друга. Во внутренней области Млечного Пути протяженностью 10 000 световых лет спиральная структура галактики разрушилась и превратилась в «выпуклость» звезд. В ее сердце — и доминирующей силе в этой области галактики — находится черная дыра, в миллион раз превышающая массу Солнца, называемая Стрелец А* (произносится как «звезда Стрельца А»).

Спящий великан

Поток вещества, питаемый черной дырой, выбрасывается из ядра эллиптической галактики M87. Галактика является ближайшим примером активного галактического ядра с ярким оптическим джетом. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: НАСА, ЕКА и группа наследия Хаббла (STScI, AURA).

Стрелец A* относительно спокоен по сравнению со сверхмассивными черными дырами в других галактиках.Астрономы не уверены, почему это так, и планируют использовать космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба, чтобы помочь раскрыть тайну. Приборы Уэбба для обнаружения инфракрасного света могут дать нам более четкое представление о плотно упакованной области, окружающей черную дыру, а также более точное измерение ее массы. Предыдущие исследования показали, что масса Стрельца A* колеблется в нижней части нормы для галактик размером с Млечный Путь. Уэбб может выяснить, почему это так, и взаимосвязь между черной дырой и окружающей ее материей, частично изучая сверхмассивные черные дыры в других галактиках.

Взгляд внутрь и наружу

Активные галактические ядра (АЯГ) представляют собой тип чрезвычайно яркого ядра галактики, питаемого сверхмассивными черными дырами, активно «поглощающими» большое количество падающей космической материи. Астрономы планируют проверить свои теории о природе АЯГ, наблюдая с помощью Уэбба центр Млечного Пути и других галактик. Являются ли эти яркие черные дыры вызванными событиями, происходящими в центрах галактик, или слияниями между галактиками?

Исследования Уэбба центральной черной дыры нашей собственной галактики и взаимосвязи между черными дырами и эволюцией галактик могут помочь решить космическую проблему курицы и яйца: появились ли сначала черные дыры, а вокруг них сформировались галактики, или же галактики образовались первыми и стали черными? отверстия? Или галактики и черные дыры развивались вместе?

.