«Млечный путь» — астрономия Галактики

Солнечная система погружена в огромную звездную систему — Галактику, насчитывающую сотни миллиардов звезд самой разной светимости и цвета (Звезды в разделе: «Жизнь звезд«). Свойства разных типов звезд Галактики астрономам достаточно хорошо известны. Нашими соседями являются не просто типичные звезды и другие небесные объекты, а скорее представители наиболее многочисленных «племен» Галактики. В настоящее время в окрестностях Солнца исследованы все или почти все звезды, за исключением совсем карликовых, излучающих очень мало света. Большинство среди них составляют очень слабые красные карлики — их массы в 3-10 раз меньше, чем у Солнца. Звезды, похожие на Солнце, очень редки, их всего 6%. Многие наши соседи (72%) группируются в кратные системы, где компоненты связаны друг с другом силами гравитации. Какая же из сотни близких звезд может претендовать на титул ближайшей соседки Солнца? Сейчас ею считается компонент известной тройной системы Альфа Центавра — слабый красный карлик Проксима. Расстояние до проксимы 1,31 пк, свет от нее идет до нас 4,2 года. Статистика околосолнечного населения дает представление об эволюции галактического диска и Галактики в целом. Например, распределение по светимости звезд солнечного типа показывает, что возраст диска 10-13 млрд. лет.

В XVII столетии, после изобретения телескопа, ученые впервые осознали, насколько велико количество звезд в космическом пространстве. В 1755 г. немецкий философ и естествоиспытатель Иммануил Кант предположил, что звезды образуют в космосе группы, подобно тому как планеты составляют Солнечную систему. Эти группы он назвал «звездными островами». По мнению Канта, одним из таких бесчисленных островов является Млечный Путь — грандиозное скопление звезд, видимое на небе как светлая туманная полоса. На древнегреческом языке слово «галактикос» означает «молочный», поэтому Млечный Путь и похожие на него звездные системы называют галактиками.

Размеры и строение нашей Галактики

Основываясь на результатах своих подсчетов, Гершель предпринял попытку определить размеры и образует своего рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она простирается на расстояние не более 850 единиц, а в перепендикулярном направлении — на 200 единиц, если принять за единицу расстояние до Сириуса. По современной шкале расстояний это соответствует 7300Х1700 световых лет. Эта оценка в целом верно отражает структуру Млечного Пути, хотя она весьма неточна. Дело в том, что кроме звезд в состав диска Галактики входят также многочисленные газопылевые облака, которые ослабляют свет удаленных звезд. Первые исследователи Галактики не знали об этом поглощающем веществе и считали, что они видят все ее звезды.

Истинные размеры Галактики были установлены только в XX в. Оказалось, что она является значительно более плоским образованием, чем предполагали ранее. Диаметр галактического диска превышает 100 тыс. световых лет, а толщина — около 1000 световых лет. Из-за того что Солнечная система находится практически в плоскости Галактики, заполненной поглощающей материей, очень многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земного наблюдателя. Однако их можно изучать на примере других галактик, сходных с шашей. Так, в 40-е гг. XX столетия, наблюдая галактику M 31, больше известную как туманность Андромеды, немецкий астроном Вальтер Бааде заметил, что плоский линзообразный диск этой огромной галактики погружен в более разреженное звездной облако сферической формы — гало. Поскольку туманность очень похожа на нашу Галактику, он предположил, что подобная структура имеется и у Млечного Пути. Звезды галактического диска были названы населением I типа, а звезды гало — населением II типа.

Как показывают современные исследования, два вида звездного населения отличаются не только пространственным положением, но и характером движения, а также химическим составом. Эти особенности связаны в первую очередь с различным происхождением диска и сферической составляющей.

Строение Галактики: Гало

Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Радиус гало значительно больше размеров диска и по некоторым данным достигает нескольких сот тысяч световых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких маломассивных звезд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона звезд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд. лет. Его обычно принимают за возраст самой Галактики. Характерной особенностью звезд гало является чрезвычайно малая доля в них тяжелых химических элементов. Звезды, образующие шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем Солнце.

Звезды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется «балдж» («утолщение»). Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того что вращение отдельных звезд происходит почти беспорядочно, гало в целом вращается очень медленно.

Строение Галактики: Диск

По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она быстро возрастает от нуля в центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу. Оказалось, что она в 150 млрд. раз больше массы Солнца. Население диска очень сильно отличается отнаселения гало. Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звезды и звездные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звезд.

Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он расположен неравномерно, образуя многочисленные газовые облака — гигантских неоднородных по структуре сверхоблаков протяженностью несколько тысяч световых лет до маленьких облачков размерами не больше парсека. Основным химическим элементом в нашей Галактике является водород. Приблизительно на 1/4 она состоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементами остальные присутствуют в очень небольших количествах. В среднем химический состав звезд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.

Строение Галактики: Ядро

Одной из самых интересных областей Галактики считается ее центр, или ядро, расположенное в направлении созвездия Стрельца. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Поэтому его начали изучать только после создания приемников инфракрасного и радиоизлучения, которое поглощается в меньшей степени. Для центральных областей Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звезд, по яркости сопоставимые с Луной, и многие тысячи более ярких, чем самые яркие звезды нашего неба.

Помимо большого колличества звезд в центральной области Галактики наблюдается околоядерный газовый диск, состоящий преимущественно из молекулярнго водорода. Его радиус превышает 1000 световых лет. Ближе к центру отмечаются области ионизованного водорода и многочисленные источники инфракрасного излучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразовании. В самом центре Галактики предполагается существование массивного компактного объекта — черной дыры массой около миллиона масс Солнца. В центре находится также яркий радиоисточник Стрелец А, происхождение которого связывают с активностью ядра.

Строение Галактики: Спиральные ветви

Одним из наиболее заметных образований в дисках галактик, подобной нашей, являются спиральные ветви (или рукава). Они и дали название этому типу объектов — спиральные галактики. Спиральная структура в нашей Галактике очень хорошо развита. Вдоль рукавов в основном сосредоточены самые молодые звезды, многие рассеянные звездные скопления и ассоциации, а также цепочки плотных облаков межзвездного газа, в которых продолжают образовываться звезды. В спиральных ветвях находится большое количество переменных и вспыхивающих звезд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхновых. В отличие от гало, где какие-либо проявления звездной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвездного пространства в звезды и обратно. Галактическое магнитное поле, пронизывающее весь газовый диск, также сосредоточено главным образом в спиралях.

Спиральные рукава Млечного Пути в значительной степени скрыты от нас поглощающей материей. Подробное их исследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвездного водорода, концентрирующегося вдоль длинных спиралей. По современным представлениям, спиральные рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактики. Проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звезд из газа становится более интенсивным. Причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны.

Наша Галактика и местро Солнца в ней

Скопления и ассоциации звезд: шаровые скопления

Скопление — группа звезд, связанных общим происхождением, положением в пространстве и движением. Появилось разделение скоплений на шаровые и рассеяные, затем появился еще один тип звездных групп ассоциации. В небольшой телескоп шаровые скопления выглядят как очень тесные группы звезд. Все они имеют ярко выраженную сферическую или слегка сплюснутую форму, звезды в них сильно концентрируются к центру, сливаясь в одно световое пятно. Только наблюдения с очень высоким угловым разрешением, например на Хаббловском космическом телескопе, позволяют рассмотреть отдельные звездочки вплоть до самого центра. Крупнейшие скопления содержат свыше миллиона звезд. Количество звезд в кубическом парсеке в центрах шаровых скоплений изменяется от нескольких сот до десятков тысяч. Заметим, что в окрестностях Солнца одна звезда приходится на объем более кубического парсека. Диаметры шаровых скоплений составляют от 20 до 100 пк. Шаровые скопления — старейшие объекты нашей Галактики: они образовались одновременно с ней. Когда возраст скоплений был еще невелик, в них входили очень разные по массе звезды. Самые легкие были в несколько раз менее массивны, чем Солнце, а масса наиболее тяжелых превышала солнечную в десятки раз. В массивных звездах все процессы идут интенсивнее, чем в легких, они быстро растрачивают свой запас энергии и «умирают». Поэтому сейчас в шаровых скоплениях присутствуют лишь маломассивные звезды, да и из них большинство находится на поздних стадиях своей эволюции. Когда и они погаснут, в скоплениях останутся только самые маленькие звезды, которые живут очень долго. Зная, сколько в скоплении звезд с различной массой, можно определить, как давно оно возникло. Возраст шаровых скоплений, оцененный таким образом, превышает 12 млрд. лет.

Массивные звезды, бывшие когда-то членами этих систем, не пропали бесследно. После них остались белые карлики, нейтронные звезы и, возможно, черные дыры. Чаще всего они обнаруживают себя по гравитационному взаимодействию с другими членами скопления. Результат: вспышки новых звезд, пульсары. Старые звезды часто теряют устойчивость и начинают регулярно менять яркость — становятся переменными. Подобных звезд — цефеид — в шаровых скоплениях открыто очень много. Родившись одновременно с Галактикой, шаровые скопления практически сохранили химический состав того гигантского догалактического облака, из которого они сформировались. Низкое содержание тяжелых химических элементов. История образования шаровых скоплений отразилась на их пространственном распределении в Галактике. Все они располагаются сферически симметрично относительно центра Галактики.

Скопления и ассоциации звезд: рассеяные скопления

Рассеяных скоплений известно гораздо больше, чем шаровых, хотя открывать их значительно труднее. Из-за низкой звездной плотности их легко спутать со случайными звездами, наблюдаемыми в том же направлении. Выделить реальные группы звезд можно, исследовав их движение в пространстве и удаление от Солнца. Если звезды, находящиеся примерно на одинаковом расстоянии от нас, движутся в одном и том же направлении, скорее всего они действительно связаны в одну систему. Всего сейчас обнаружено более 1200 рассеяных скоплений. Самые известные среди них — Плеяды и Гиады. Как правило, рассеяное скопление состоит из нескольких сот или тысяч звезд, наиболее богатые содержат около 10 тыс. членов. Масса рассеяных скоплений невелика, и их гравитационное поле не в состоянии долго противодействовать разрушению скоплений. Просуществовав около миллиарда лет, они растворяются в океане Галактики. В самых молодых скоплениях звезды еще продолжают рождаться у нас на глазах. Вокруг многих звезд видны остатки тех газовых облаков, из которых они возникли. В рассеяных скоплениях много массивных, очень ярких звезд, переменных и вспыхивающих звезд различных видов, звезд с необычным химическим составом. В среднем содержание различных элементов в скоплениях близко к солнечному. Но оно может сильно отличаться у разных скоплений. Кроме того, наблюдения указывают на возможную зависимость химического состава рассеяных скоплений от расстояния до центра Галактики: чем ближе скопление к центру, тем больше в нем тяжелых элементов.

Ассоциации помимо рассеянных скоплений хорошо изучен еще один тип группировок молодых звезд, объединенных общим образованием. Это — звездные ассоциации. Они более разрежены, чем скопления, и превосходят последние по размерам: типична их протяженность 200-300 световых лет. В ассоциации может содержаться от нескольких до нескольких десятков горячих голубых звезд высокой светимости, довольно редко встречающихся в природе из-за своей относительно короткой жизни. Некоторые звезды в ассоциациях настолько молоды, что еще не сформировались окончательно. Ассоциации, как правило, связаны с массивными облаками холодного молекулярного газа, из которого и возникают звезды. Образовавшиеся массивные звезды своим мощным излучением и потоками истекающего из них газа сообщают межзвездной среде большую энергию, нагревая окружающий газ и выметая его из ассоциации. В результате звездная группировка оказывается неустойчивой и, медленно расширяясь, теряется на фоне окружающих звезд.

Место Солнца в Галактике

В окрестностях Солнца удается проследить участки двух спиральных ветвей, удаленных от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где обнаруживаются эти участки, их называют рукавом Стрельца и рукавом Персея. Солнце находится почти посередине между этими спиральными ветвями. Правда, сравнительно близко от нас, в созвездии Ориона, проходит еще одна, не столь явно выраженная ветвь, считающаяся ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики. Расстояние от Солнца до центра Галактики составляет 23-28 тыс. световых лет. Это говорит о том, что Солнце расположено посередине между центром и краем диска. Вместе со всеми близкими звездами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 200-220 км/с, совершая оборот примерно за 200 млн. лет. Значит, за все время своего существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз. Скорость вращения Солнце вокруг центра Галактики практически совпадает с той скоростью, с которой в данном районе движется волна уплотнения, формирующая спиральный рукав. Такая ситуация в общем неординарна для Галактики: спиральные ветви вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы колеса, а движение звезд, как мы видели, подчиняется совершенно иной закономерности. Поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных ветвей, то выходит из них. Единственное место, где скорости звезд и рукавов совпадают, — это так называемая коротационная окружность. Именно вблизи нее и располагается Солнце!

Для Земли это обстоятельство крайне благоприятно. Ведь в спиральных ветвях происходят бурные процессы, порождающие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не могла бы от него защитить. Но наша планета существует в относительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов и миллиардов лет не испытывала катастрофического влияния космических катаклизмов.

Галактические расстояния

При изучении нашей Галактики астрономы сталкиваются с серьезной проблемой: Солнце находится почти точно в плоскости Млечного Пути, где сосредоточены межзвездный газ и пыль, поглощающие свет далеких звезд. Поэтому мы видим лишь часть галактического диска, не далее нескольких килопарсек от Солнца. Особенно сложно «пробиться» с помощью оптического телескопа к центру Галактики, чтобы изучить его строение и измерить расстояние до него. Для астрономов это очень важная величина, задающая масштаб всех прочих расстояний в Галактике. Без нее невозможно определить скорость вращения и массу Галактики, расстояния до далеких звезд, скоплений и туманностей.

Сначало астрономам даже неясно было, в каком направлении расположен центр Галактики. Впервые это направление «нащупал» в 1917 г. американский астроном Харлоу Шепли. Он предположил, что шаровые звездные скопления, населяющие гало Галактики и поэтому видимые на больших расстояниях, симметрично распределены вокруг вокруг галактического центра. Заметив, что шаровые скопления в основном видны в направлении созвездий Скорпиона, Змееносца и Стрельца, Шепли понял, что где-то там и находится центр Млечного Пути.
В 40-х гг. инфракрасные телескопы, значительно менее чувствительные к межзвездному поглощению, чем оптические, указали на большую концентрацию звезд в созвездии Стрельца. А позднее радиотелескопы, которым пыль вообще не помеха, зафиксировали в этом созвездии мощный радиоисточник Стрелец А. Он-то и совпадает с центром Галактики.

Теперь следовало определить расстояние до него. Шепли по распределению шаровых скоплений оценил его 12-16 кпк. При этом он полагал, что Солнце находится на краю галактического диска, диаметр которого, следовательно, около 30 кпк. Главным фактором неопределенности был учет межзвездного поглощения: по сей день расстояния до некоторых шаровых скоплений известны с ошибкой до 50%. Шли годы, и появлялись новые оценки расстояний до звезд и звездных скоплений. Расхождения в оценках были довольно существенные. Каждый исследователь, занимающийся этой проблемой, находил свое значение и предпочитал использовать именно его.

Но если у каждого астронома свой «мерный шест» в руках, то нет никакого взаимопонимания. Чтобы как-то исправить это положение, в 1963 г. астрономическое сообщество договорилось принять единые значения важнейших величин, характеризующих размеры Галактики (R0) и скорость ее вращения в районе орбиты Солнца (V0). Было решено придерживаться значений R0=10 кпк и V0=250 км/с. В 1985 г. Генеральная ассамблея Международного астрономического союза рекомендовала использовать новые значения: R0=8,5 кпк и V0=220 км/с. Однако далеко не все астрономы согласны с тем, что они точнее старых. Каждый год публикуется три-четыре работы по измерению и результаты колеблются от 7 до 11 кпк.

Разумеется, астрономы не всегда будут принимать условные значения важнейших величин, характеризующих Галактику. Грандиозные антенные системы — межконтинентальные радиоинтерферометры — уже сейчас позволяют получать очень высокое разрешение — до 0,001″. Что позволит более точно измерить R0.

Итак, за последние 80 лет в результате работы астрономов Солнце почти вдвое «приблизилось» к центру Галактики. Казалось бы, и размер всей нашей звездной системы должен быть уменьшен вдвое. Но нет, за эти годы были открыты звезды, скопления и облака газа на расстоянии около 100 кпк от центра Галактики. Так что диаметр нашего звездного дома стал почти 200 кпк!

planetologia.ru

Галактика Млечный путь. — astronomyas Jimdo-Page!

Корона Галактики содержит шаровые скопления и карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака и другие). В галактической короне обнаружены отдельные звезды и группы звезд. Некоторые из этих групп взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками. Ранее предполагалось, что корона Галактики образовалась раньше самой Галактики, но теперь ученые больше склоняются к выводу, что корона – это следствие каннибализма Нашей Галактики по отношению к галактикам-спутникам. Это говорит о том, что шаровые скопления могут быть остатками бывших галактик-спутников. Изучение нашего звездного дома продолжается. Новые космические телескопы постепенно оставляют все меньше и меньше тайн о самой разумной галактике во Вселенной.

Кроме видимой части Млечного Пути представляет интерес положение Солнечной системы в Галактике. Плоскость Галактики и плоскость Солнечной системы не совпадают, а находятся под углом друг к другу и планетная система Солнца скорее катится, чем плывет, совершая оборот вокруг центра Галактики.

 

Запишите домашнее и можете быть свободны.

 

Домашнее задание.

1. Кратко о галактике Млечный путь.

2. Написать, какие галактики вы еще знаете?

 

Дополнительное задание.

1. Доклад про Малое Магелланово облако.

2. Сочинение на тему, связанную с лекцией.

3. Картинки.

 

Домашнее задание для студентов:

1. Сочинение «Изучение галактики»

 

Дополнительное задание.

1. Доклад о Большом Магеллановом облаке.

2. Придумайте историю возникновения галактики.

 

3. Картинки.

astronomya.jimdo.com

Млечный Путь — наша Галактика

Млечный Путь — наша Галактика

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

class-fizika.ru

Млечный путь

Замечание 1

Галактика, где находится планета Земля в Солнечной системе носит название Млечный Путь. Это спиральная галактика с перемычкой. Диаметр ее составляет 100 000 световых лет. Звезд в галактике насчитывает около 200-400 миллиардов. Расположена Солнечная система в сравнительно спокойном месте, на окраине диска галактики, что и дало возможность зарождению жизни на нашей планете.

Если вы выберетесь подальше от города в место, где нет фонарей и царит темнота, то посмотрев вверх, увидите прекрасное звездное ночное небо. Там среди миллиардов звезд можно заметить слабую полосу света. Знайте, что группа из светящихся ореолов и миллионов ярких огоньков и является галактикой Млечный Путь.

Свое формирование Млечный Путь начал после Большого Взрыва, с собрания материи в сгустки. Первые возникнувшие звезды находились в шаровых скоплениях, которые существуют по сей день и являются древнейшими звездами галактики.

Галактика увеличивает свои размеры, поглощая и сливаясь с другими. На данный момент она забирает звезды у:

  • Магеллановых Облаков,
  • галактики Стрельца,
  • Карликовой галактики.

Звезды, пыль и газ вращаются вокруг центра Галактики со скоростью 220 км/с., что подразумевает наличие темной материи. Там скрывается ЧД сверхмассивная, которую назвали Стрелец А, по массе она превышает солнечную в четыре с половиной миллиарда. По взаимоотношению к реликтовому излучению, Млечный Путь перемещается в пространстве с ускорением в 550 км/с.

Открытие галактики Млечный Путь и ее название

Так как белесая звёздная полоса на небосклоне напоминает молочный след, наша Галактика и носит такое интересное название. Имя переведено с латинского и имеет древнейшие истоки. Насир ад-Дин Туси писал в своей работе: «Представлена множеством малых и плотно сгруппированных звезд. Кажутся пятнами, потому что расположены близко. Цвет напоминает молоко…». Мысли учёных о том, что МП наполнен звездами, долго оставались лишь догадками. И лишь в 1610 году, когда Галилео Галилей направил свой телескоп в небо и увидел отдельные звезды, теория получает подтверждение. Так же исследователи поняли, что звезд, входящих в Млечный Путь, намного больше, чем они предполагали раньше.

В 1755 году Иммануил Кант выдвинул гипотезу, что Млечный Путь – это звезды, объединенные общей гравитацией. Эта сила приводит к вращению объектов и сплющивает в форме диска. Уильям Гершель в 1785 году пробует воссоздать форму Галактики, но не догадывается, что огромная ее часть скрыта за газовой и пылевой дымкой.

Лишь в 1920-х годах ситуация меняется. О том, что видны отдельные галактики, а не спиральные туманности, сумел убедить ученый Эдвин Хаббл. С того момента возникла возможность понять форму нашей Галактики. Стало ясно, что это спиральная галактика, обладающая перемычкой.

Расположение и структура галактики Млечный Путь

Будучи вытянутой и широкой белой полосой, Млечный Путь в небе узнается очень быстро, ибо он напоминает молочный след. Любопытно, что данная звездная категория доступна к осмотру с момента образования планеты.

Галактика в диаметре расстилается на 100000 световых лет. Если бы вы могли увидеть ее сверху, то в центре можно заметить выпуклость, из которой расходятся четыре крупные спиральных рукава. Такой тип составляет 2/3 от всех галактик.

В отличие от обычной спирали, галактики с перемычкой имеют стержень в своем центре с двумя разветвлениями. Наша галактика содержит два главных рукава и два второстепенных. Солнечная система расположилась в рукаве Ориона.

Млечный Путь вращается в космосе и переносит с собою все объекты. Солнечная система вращается вокруг центра на огромной скорости. Но так как галактика гигантская, на один оборот у нее уходит 230 миллион лет.

В спиральных рукавах происходит скопление газа и пыли, что создает превосходные условия для рождения новых звезд. Выпуклость, находящаяся в центре Млечного Пути и наполненная пылью, газом и звездами, мешает полному обзору и позволяет наблюдать лишь за небольшим процентом галактических звезд. Рукава формируются густыми волнами, которые вращаются вокруг галактики. Они перемещаются по площади, и происходит сдавливание пыли и газа, что способствует активному рождению звезд.

Замечание 2

В самом центре галактики прячется сверхмассивная черная дыра, которая превышает по своей массе Солнце в миллиарды раз. Скорее всего, изначально ее размеры существенно отличались от теперешних, так как постоянная подпитка из газа и пыли предоставили ей возможность вырасти в разы. Конечно, мы не можем увидеть напрямую эту «обжору», которая заглатывает иногда даже звезды, но ее гравитационное влияние наблюдается исследователями.

Вокруг галактики находится ореол горячего газа, где обитают шаровые скопления и старые звезды. Он расстилается на сотни тысяч световых лет, однако заключает только 2% звезд из тех, что присутствуют в диске.

Млечный Путь разбивает небесный простор на два практически одинаковых полушария. Это указывает на то, что солнечная система располагается около галактической плоскости. Рассмотреть галактический центр мешает низкий уровень поверхностной яркости из-за сконцентрированного газа и пыли в диске, он не дает понять, что таится с другой стороны.

Рукав Ориона находится между двумя главными рукавами, а в нем на расстоянии 27000 световых лет от центра расположилась наша система. Чтобы облететь галактику, Солнце тратит 240 миллионов лет (космический год).

Галактика Млечный Путь является одной из сотен миллионов аналогичных ей звездных систем, которые были обнаружены во Вселенной при помощи крупнейших телескопов. Часто о ней говорят «наша звездная система». Ее относят к большим галактикам, что имеют стремительное вращение и отчетливые спиральные рукава, где сосредоточены молодые горячие звезды и облака газа, разогретые их излучением, которые называют «эмиссионными туманностями». Изучить всю Галактику при помощи оптических телескопов не получается, так как свет не может проникать сквозь плотные межзвездные облака пыли и газа. Тем не менее, для радиоизлучения и инфракрасного излучения пыль не помеха: с помощью соответствующего оборудования можно исследовать всю Галактику и даже пробраться к ее крепкому ядру.

spravochnick.ru

МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ. Астрономия

Солнце — одна из многих миллиардов звезд в Млечном Пути, спиральной Галактике диаметром около 100 000 световых лет. Солнце расположено в одном из рукавов спиральной Галактики. Сама Галактика вращается, совершая один полный оборот примерно за 240 млн. лет.

Тот факт, что скорость вращения внешних спиральных рукавов почти совпадает со скоростью вращения внутренних рукавов, указывает на присутствие внутри Галактики темного вещества.

Расположение Солнца

Шаровые скопления расположены выше и ниже плоскости спиральных рукавов. Из — за пылевых облаков свет, излучаемый ядром Галактики, не доходит до нас. Однако пыль не влияет на распространение радиоволн, которые были использованы для картирования структуры Млечного Пути. Горячие голубые звезды, богатые металлами, которые называются звездами первого поколения, преобладают в спиральных рукавах, в то время как бедные металлами красные гиганты, называемые звездами второго поколения, преобладают в шаровых скоплениях и в центре Галактики. Считается, что звезды поколения II сформировались, когда возраст Вселенной ненамного превышал 1 млрд. лет. Короткоживущие массивные звезды поколения II, образовавшиеся в спиральных рукавах Галактики в ту эпоху, давно превратились в сверхновые звезды и взорвались, оставив богатые металлом пылевые облака, из которых впоследствии сформировались звезды поколения I.

В ясную ночь Млечный Путь предстает перед невооруженным глазом как тусклая светящаяся лента неправильной формы, пересекающая небосвод. Центр Галактики расположен в направлении созвездия Стрельца, хотя между Солнцем и галактическим ядром находятся два спиральных рукава. Наш рукав Млечного Пути называется рукавом Ориона в честь созвездия Ориона, которое расположено в том же спиральном рукаве, что и Солнечная система.

См. также статьи «Темное вещество», «Галактики 3», «Сверхновая».

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

info.wikireading.ru

Тест по астрономии. Млечный Путь (10 вопросов)

Каков диаметр Млечного Пути?

  10 тысяч световых лет

  50 тысяч световых лет

  100 тысяч световых лет

  200 тысяч световых лет

К какому типу галактик относится Млечный Путь?

  Эллиптическая галактика

  Спиральная галактика

  Линзовидная галактика

  Неправильная галактика

  Спиральная галактика с перемычкой

Сколько солнечных масс содержится в Млечном Пути?

  Около 480 миллиардов

  Около 1 триллиона

  Около 830 миллионов

  Около 170 миллиардов

Считается, что в Млечном Пути содержится:

  От 10 до 20 миллионов звезд

  От 400 до 500 миллионов звезд

  От 1 до 2 миллиардов звезд

  От 200 до 400 миллиардов звезд

Расстояние от Солнца до центра Млечного Пути составляет:

  12 000 ± 1200 световых лет

  27 000 ± 1400 световых лет

  43 000 ± 1700 световых лет

  51 000 ± 1900 световых лет

Какой гигантской галактикой в будущем может быть поглощен Млечный Путь?

  Галактикой Андромеды

  Галактикой Треугольника

  Большим Магеллановым Облаком

  Великой стеной Слоуна

Что скрывается в центре Млечного Пути?

  Квазар

  «Кротовая нора»

  Сверхмассивная черная дыра

  Сверхмассивная нейтронная звезда

Первооткрывателем гигантской звездной системы, к которой относится Солнце и наблюдаемые звезды, является:

  Эдвин Хаббл

  Джованни Кассини

  Галилео Галилей

  Уильям Гершель

  Эрнст Эпик

В какой области Млечного Пути располагается Солнце?

  Рукав Персея

  Рукав Ориона

  Рукав Стрельца

  Рукав Лебедя

  Рукав Щита-Центравра

К какому сверхскоплению относится Млечный Путь и вся Местная группа галактик?

  Сверхскопление Гидры-Центавра

  Сверхскопление Девы

  Сверхскопление Шепли

  Сверхскопление Парусов

in-space.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *