Содержание

Спиральная галактика с перемычкой — это… Что такое Спиральная галактика с перемычкой?

NGC 1300, пример спиральной галактики с перемычкой.

Спиральные галактики с перемычкой — спиральные галактики с перемычкой («баром») из ярких звёзд, выходящей из центра и пересекающей галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек, тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно из ядра.

В своей классификации Эдвин Хаббл типизировал такие галактики как «SB» и подразделил их на три подкатегории — в зависимости от того, насколько плотно скручены спиральные ветви. Тип SBa характеризуется наиболее плотно скрученными ветвями, тогда как у типа SBc они практически не закручены. Промежуточный тип спиральных галактик с перемычкой обозначается как SBb. Позднее, для описания некоторых неправильных спиралей с перемычкой, была введена четвертая подкатегория — SBm. К этой подкатегории относятся Магеллановы облака, которые ранее считались неправильными галактиками, но впоследствии обнаружили особенности структуры спиральных галактик с перемычкой.

В 2005 году, при работе с Космическим телескопом имени Спитцера и основываясь на более ранних наблюдениях, было установлено, что Млечный Путь также следует относить к спиральным галактикам с перемычкой. Гипотеза о наличии перемычки в нашей галактике была выдвинута на основе многочисленных данных с радиотелескопов. Однако только благодаря изображениям со Спитцера, работающего в инфракрасном диапазоне, данное предположение получило твёрдое подтверждение.

Перемычки

Спиральные галактики с перемычкой довольно многочисленны. Наблюдения показывают, что около двух третьих всех спиральных галактик имеют перемычку[1]. По существующим гипотезам, перемычки являются очагами звездообразования, поддерживающими рождение звезд в своих центрах. Предполагается, что посредством орбитального резонанса, они пропускают сквозь себя газ из спиральных ветвей. Этот механизм и обеспечивает приток строительного материала для рождения новых звёзд

[2]. Исходя из этой гипотезы, можно объяснить и то, почему многие спиральные галактики с перемычкой имеют активные ядра.

Появление перемычки связывают с волнами уплотнения, исходящими из центра галактики и меняющими орбиты ближайших звёзд. Этот процесс создает условия для дальнейшего возмущения движений звёзд, благодаря чему и возникают самоподдерживающиеся перемычки[3]. Другой возможной причиной появления перемычек являются приливные взаимодействия галактик.

Вероятно, перемычки являются временным явлением в жизни спиральных галактик. Постепенно перемычка разрушается, и галактика превращается из спиральной с перемычкой в обычную спираль. Долговечность перемычки определяется её массой. Спиральные галактики с перемычкой, собравшие в своем центре большое количество материи, имеют короткие высокостабильные перемычки. Исходя из того, что многие спиральные галактики имеют перемычку, можно сделать вывод о важности этого этапа в эволюции спиральной галактики.

Балджи

В процессе изучения ядра Млечного Пути ученые обнаружили, что балдж нашей галактики имеет вытянутую форму. Это натолкнуло на мысль о том, что все галактики с перемычками имеют вытянутый балдж. При наблюдении удаленных спиральных галактик, ось вращения которых перпендикулярна оси зрения, то есть тогда, когда галактика повернута к нам ребром, вытянутость балджа может быть легко обнаружена. Это позволяет легко отнести подобную галактику либо к обычной спирали, либо к спирали с перемычкой. Благодаря этому методу галактика NGC 4565 была определена как спиральная галактика с перемычкой[источник не указан 1311 дней].

Примеры

Источники

  1. P. B. Eskridge, J. A. Frogel (1999). «What is the True Fraction of Barred Spiral Galaxies?».
    Astrophysics and Space Science
    269/270: 427-430.
  2. J. H. Knapen, D. Pérez-Ramírez, S. Laine (2002). «Circumnuclear regions in barred spiral galaxies — II. Relations to host galaxies». Monthly Notice of the Royal Astronomical Society 337 (3): 808-828.
  3. F. Bournaud, F. Combes (2002). «Gas accretion on spiral galaxies: Bar formation and renewal». Astronomy and Astrophysics 392: 83-102.

Найдена галактика-близнец Млечного Пути — РИА Новости, 24.05.2021

https://ria.ru/20210524/galaktika-1733630609.html

Найдена галактика-близнец Млечного Пути

Найдена галактика-близнец Млечного Пути — РИА Новости, 24.05.2021

Найдена галактика-близнец Млечного Пути

Астрономы из Австралии и Германии подробно изучили галактику, похожую в целом на Млечный Путь, и выяснили, что ранние и поздние генерации звезд расположены в… РИА Новости, 24.05.2021

2021-05-24T18:00

2021-05-24T18:00

2021-05-24T18:00

наука

астрономия

австралия

германия

космос — риа наука

европейская южная обсерватория

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/05/18/1733624672_1106:0:4747:2048_1920x0_80_0_0_24825f7107f49dc8ca3d773c50149981. png

МОСКВА, 24 мая — РИА Новости. Астрономы из Австралии и Германии подробно изучили галактику, похожую в целом на Млечный Путь, и выяснили, что ранние и поздние генерации звезд расположены в ней так же, как в нашей Галактике. Отсюда авторы сделали вывод о том, что наличие двух поколений звезд — типичная черта спиральных галактик, а не уникальная особенность Млечного Пути, как думали раньше. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters. По современным представлениям, Млечный Путь — уникальное образование, он сформировался при столкновении и слиянии нескольких галактик. Свидетельство этого, по мнению астрономов, — наличие более древних звезд с очень низкой металличностью, возникших на раннем этапе существования Вселенной. В частности, такие звезды ученые находят в галактическом гало, простирающемся за пределы видимой части нашей Галактики, а также в утолщении — так называемом «толстом» диске.Данные нового исследования ставят под сомнение тезис об уникальности Млечного Пути, и предполагают, что разные поколения звезд — результат естественного пути развития, который проходят спиральные галактики. Ученые-астрономы под руководством Николаса Скотта (Nicholas Scott) и Джессе ван де Санде (Jesse van de Sande) из австралийского Центра передового опыта ARC по астрофизике всего неба в трех измерениях (ASTRO 3D) вместе с коллегами из Сиднейского университета, Университета Маккуори в Австралии и немецкого Института внеземной физики Макса Планка впервые получили детальное изображение галактики UGC 10738. Она также имеет отчетливые «толстый» и «тонкий» диски, похожие на диски Млечного Пути. «Считалось, что «тонкие» и «толстые» диски Млечного Пути образовались в результате редкого слияния, и поэтому их, вероятно, не найти в других спиральных галактиках», — приводятся в пресс-релизе центра ASTRO 3D слова доктора Скотта. — Наше исследование показывает, что это неверно. Галактики со структурой и свойствами Млечного Пути могут быть описаны как нормальные, а «тонкие» и «толстые» диски образовались не из-за катастрофических вмешательств, а путем «стандартного» пути формирования и эволюции галактик. Это означает, что галактики типа Млечного Пути, вероятно, очень распространены».Сделать подобные выводы ученым позволило уникальное поперечное расположение галактики UGC 10738 — астрономам она видна практически в разрезе, что позволяет увидеть какой тип звезд находится на каждом диске.»Это чем-то похоже на сравнительную оценку роста людей. Сделать это сверху невозможно, но если вы смотрите сбоку, это относительно легко», — объясняет ученый.Наблюдения показали, что «толстый» диск UGC 10738, как и у Млечного Пути, состоит в основном из древних звезд с низким отношением железа к водороду и гелию, а звезды на ее «тонком» диске появились позже и содержат больше металла, аналогично тому, как Солнце, представляющее собой звезду из «тонкого» диска, состоит примерно на 1,5 процента из элементов тяжелее гелия, а звезды нашей Галактики из «толстого» диска имеют в 3-10 раз меньше таких элементов.»Соотношение почти такое же, как и в Млечном Пути: древние звезды — в «толстом» диске, а более молодые — в «тонком», — отмечает доктор ван де Санде. — Это убедительное доказательство того, что две галактики эволюционировали одинаковым образом».Галактика UGC 10738 расположена в 320 миллионах световых лет от нас. Для наблюдения за ней авторы использовали Очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, а для оценки соотношения металлов в звездах в его «толстом» и «тонком» дисках — специальный прибор, мультиспектрометр MUSE (multi-unit Spectroscopic explorer).

https://ria.ru/20210115/galaktika-1593243634.html

https://ria.ru/20210511/voyadzher-1731757240.html

австралия

германия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/05/18/1733624672_1561:0:4292:2048_1920x0_80_0_0_6604d9366bd542e0855df2c6430bb6e1.png

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

астрономия, австралия, германия, космос — риа наука, европейская южная обсерватория

МОСКВА, 24 мая — РИА Новости. Астрономы из Австралии и Германии подробно изучили галактику, похожую в целом на Млечный Путь, и выяснили, что ранние и поздние генерации звезд расположены в ней так же, как в нашей Галактике. Отсюда авторы сделали вывод о том, что наличие двух поколений звезд — типичная черта спиральных галактик, а не уникальная особенность Млечного Пути, как думали раньше. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

По современным представлениям, Млечный Путь — уникальное образование, он сформировался при столкновении и слиянии нескольких галактик. Свидетельство этого, по мнению астрономов, — наличие более древних звезд с очень низкой металличностью, возникших на раннем этапе существования Вселенной. В частности, такие звезды ученые находят в галактическом гало, простирающемся за пределы видимой части нашей Галактики, а также в утолщении — так называемом «толстом» диске.

Данные нового исследования ставят под сомнение тезис об уникальности Млечного Пути, и предполагают, что разные поколения звезд — результат естественного пути развития, который проходят спиральные галактики.

Ученые-астрономы под руководством Николаса Скотта (Nicholas Scott) и Джессе ван де Санде (Jesse van de Sande) из австралийского Центра передового опыта ARC по астрофизике всего неба в трех измерениях (ASTRO 3D) вместе с коллегами из Сиднейского университета, Университета Маккуори в Австралии и немецкого Института внеземной физики Макса Планка впервые получили детальное изображение галактики UGC 10738. Она также имеет отчетливые «толстый» и «тонкий» диски, похожие на диски Млечного Пути.

«Считалось, что «тонкие» и «толстые» диски Млечного Пути образовались в результате редкого слияния, и поэтому их, вероятно, не найти в других спиральных галактиках», — приводятся в пресс-релизе центра ASTRO 3D слова доктора Скотта. — Наше исследование показывает, что это неверно. Галактики со структурой и свойствами Млечного Пути могут быть описаны как нормальные, а «тонкие» и «толстые» диски образовались не из-за катастрофических вмешательств, а путем «стандартного» пути формирования и эволюции галактик. Это означает, что галактики типа Млечного Пути, вероятно, очень распространены».

15 января 2021, 20:15НаукаАстрономы впервые зафиксировали волнообразный изгиб нашей Галактики

Сделать подобные выводы ученым позволило уникальное поперечное расположение галактики UGC 10738 — астрономам она видна практически в разрезе, что позволяет увидеть какой тип звезд находится на каждом диске.

«Это чем-то похоже на сравнительную оценку роста людей. Сделать это сверху невозможно, но если вы смотрите сбоку, это относительно легко», — объясняет ученый.

Наблюдения показали, что «толстый» диск UGC 10738, как и у Млечного Пути, состоит в основном из древних звезд с низким отношением железа к водороду и гелию, а звезды на ее «тонком» диске появились позже и содержат больше металла, аналогично тому, как Солнце, представляющее собой звезду из «тонкого» диска, состоит примерно на 1,5 процента из элементов тяжелее гелия, а звезды нашей Галактики из «толстого» диска имеют в 3-10 раз меньше таких элементов.

«Соотношение почти такое же, как и в Млечном Пути: древние звезды — в «толстом» диске, а более молодые — в «тонком», — отмечает доктор ван де Санде. — Это убедительное доказательство того, что две галактики эволюционировали одинаковым образом».

Галактика UGC 10738 расположена в 320 миллионах световых лет от нас. Для наблюдения за ней авторы использовали Очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, а для оценки соотношения металлов в звездах в его «толстом» и «тонком» дисках — специальный прибор, мультиспектрометр MUSE (multi-unit Spectroscopic explorer). 11 мая 2021, 12:36Наука»Вояджер-1″ обнаружил гул межзвездного пространства

Галактика — Млечный Путь


Галактика — Млечный Путь


Спиральная галактика типа Sbc, с центром в созвездии Стрельца

Млечный Путь является галактикой, которая является домом нашей Солнечной системы вместе с не менее 200 миллиардами  других звезд (в последних оценках были даны числа около 400 миллиардов звезд), и их планет, тысяч скоплений и туманностей.

В Млечный путь входят почти все объекты в каталоге Мессье, которые не являются галактиками – это M54 от SagDEG и, возможно, M79. Все объекты расположены на орбите центра Млечного Пути — их общего центра масс, называемого центром Галактики.
Галактика  Млечный Путь на самом деле является гигантским образованием, так ее масса, вероятно, между 750 млрд. и одним триллионом солнечных масс, а ее диаметр составляет около 100 000 световых лет.
Радио астрономические исследования распределения водорода показали, что Млечный Путь является спиральной галактикой Хаббла тип Sb и Sc.
Таким образом, наша Галактика имеет как выраженный компонент диск — спиральной структуры.

 

Подробнее о структуре Млечного Пути

Галактика Млечный Путь принадлежит к Местной группе галактик, состоящей из 3 больших и более 30 небольших галактик, и является второй по величине (после Туманности Андромеды M31), но, пожалуй, самой массивной.

M31, находится на расстоянии около 2,9 млн. световых лет, является ближайшей крупной галактикой, которая приближается к Млечному Пути.
Но и ряд небольших галактик находятся гораздо ближе: многие карликовые галактики Местной группы являются спутниками Млечного Пути.


 Два ближайших соседа, только недавно были обнаружены (2003 год):  ближе всех, почти разрушенная карликовой галактика Большого Пса, ядро которой находится на расстоянии 25 000 световых лет от нас и около 45 000 световых лет от центра Галактики.
На втором месте SagDEG, на расстоянии  около 88 000 световых лет от нас, и около 50 000 световых лет от центра Галактики. Эти две карликовые галактики в настоящее время сближаются  с нашей Галактикой. За ними следуют в расстояниях от нас — Большой и Малое Магелланово Облако, на 179 000 и 210 000 световых лет соответственно.

Спиральные рукава Млечного Пути содержат межзвездное вещество, диффузных туманностей и молодых звезд и звездных скоплений. Наша Галактика имеет, вероятно, около 200 шаровых звёздных скоплений (globulars), но мы знаем только 150. Эти шаровые скопления сильно концентрируется  вокруг галактического центра.

Наша солнечная система, находится в пределах внешней части галактики, внутри диска, и только на 20 световых лет «сверху» от  экваториальной плоскости симметрии (в направлении галактического Северного полюс) и  около 28 000 световых лет от центра Галактики.
Таким образом, Млечный путь виден как светящаяся полоса, охватывающая все небо по этой плоскости симметрии, которая также называется «Галактический экватор». Ее центр находится в направлении созвездия Стрельца, но очень близко к границе созвездий Скорпиона и Змееносца. Расстояние в 28000 световых лет, в последнее время (1997 год) было подтверждено данными астрономического спутника Hipparcos ЕКА. Другие исследования опубликованные исследования дают оценку примерно в 26 000 световых лет.


Солнечная система находится в пределах малых спиральных рукавов, называемых Рукава Ориона, это скопление является лишь связью между внутренней и внешней следующей,  более массивного рукава Стрельца и Персея.
Как и в других галактиках, в Млечном Пути образуются сверхновые звезды в нерегулярные промежутки времени. Если они не слишком сильно скрыты межзвездной средой, они могут быть, и были замечены как зрелищные эффекты с Земли. К сожалению, с момента изобретения телескопа таких наблюдений не было (последнее наблюдение сверхновой было зафиксировано Иоганном Кеплером в 1604 году).

Наше Солнце, вместе со всей Солнечной системой, вращающиеся вокруг Центра Галактики почти круговой орбите. Мы движемся примерно со скоростью  250 км / сек, необходимо около 220 миллионов лет для совершения одного оборота (так Солнечная система обернулась вокруг Центра Галактики приблизительно от 20 до 21 раз с момента ее образования — 4,6 млрд.

лет назад).

 

 


Похожие статьи:

самая большая спиральная галактика / Хабр

Во Вселенной существуют галактики нереального размера, в тысячи раз больше нашей. Но среди них нет ни одной спиральной!

Иногда я сижу в одиночестве под звёздами
и думаю о галактиках внутри моего сердца
и размышляю, захочет ли кто-нибудь
придать всему этому смысл.
Я хочу.
— Тести Мактестерсон

Наблюдая ночное небо из затемнённой местности невооружённым глазом, можно увидеть звёзды, планеты, и даже тусклые кластеры и туманности. Но если найти действительно тёмное безлунное небо, один объект доминирует над всеми остальными по масштабам и размаху: грандиозный Млечный путь!

Это плоскость нашей галактики, видимая с ребра с нашей точки зрения изнутри неё. Она огромна, содержит сотни миллиардов звёзд, и растянулась на 100 000 световых лет в диаметре.

Но что насчёт галактик большего размера? Вряд ли наша такая уж выдающаяся? И на эту тему на текущей неделе был задан вопрос читателем Дугом Ватсом:

Почему нет реально больших галактик? Есть какие-то ограничения, не позволяющие спиральным галактикам стать больше, чем Млечный путь или Андромеда в тысячу или десять тысяч раз?

Оказывается, что Млечный путь – далеко не самая большая из спиральных галактик. Как и Андромеда – крупнейшая галактика в нашем небе по угловому размеру.

Конечно, Андромеда выглядит такой большой в нашем небе из-за комбинации двух факторов:

она и вправду большая! Она содержит порядка триллиона звёзд – то есть в 3-5 раз больше, чем у нас, а её диаметр больше чем в два раза превышает диаметр нашей галактики – он составляет 220 000 световых лет. Это крупнейшая галактика в нашей локальной группе

она близко к нам! Всего лишь в 2,54 миллионов световых лет – это самая близкая к нам большая галактика

Локальная группа не зря так называется – всё, что в неё входит, гравитационно связано с нами. Через несколько миллиардов лет Андромеда, Млечный путь, галактика Треугольника и все другие небольшие галактики сольются вместе в единую гигантскую галактику.

А тип этой галактики, хотите – верьте, хотите – нет, содержит ответ на вопрос читателя.

В результате появится не спиральная галактика, превосходящая нашу, но гигантская эллиптическая! Прежде чем мы перейдём к обсуждению причин этого явления, вспомним, что мы здесь занимается наукой, и рассмотрения парочки изолированных примеров будет недостаточно. Если нам нужно корректно просчитать, что случится с Вселенной, нам нужно принять во внимание весь набор наблюдаемых фактов, и делать выводы из него.

Если мы посмотрим на все галактики Вселенной – и выберем крупнейшие – что мы увидим?

Вот вам интересный пример – на этой картинке есть несколько галактик, и одна из них вполне сравнима с Млечным путём. Это спираль справа — IC 4970, гравитационно взаимодействующая с её гигантским соседом.

Но гигантская галактика с этой картинки, та, что имеет два огромных рукава, простирается ещё дальше, чем картинка показывает. Благодаря ультрафиолетовому свету, наблюдаемому с космического аппарата GALEX, мы знаем, что с точки зрения физических размеров эта галактика крупнейшая спиральная галактика из всех открытых.

Это галактика NGC 6872, 522 000 световых лет в поперечнике. Возможно, существуют спирали и побольше, а эту мы нашли, поскольку она находится от нас на расстоянии «всего лишь» 200 миллионов световых лет. Однако, она гораздо массивнее Млечного пути, Андромеды, и даже их вместе взятых – она гораздо крупнее, и, судя по нашим представлениям, спираль большего размера вряд ли может образоваться.

Но существуют галактики и побольше этой – просто все они эллиптические!

Даже изучив кластер Девы, ближайший большой кластер галактик, мы найдём крупную галактику Messier 87 диаметром в миллион световых лет, содержащую триллионы звёзд, и массой превосходящей нашу в 200 раз.

Галактика на картинке выше — IC 1101, крупнейшая из найденных галактик во Вселенной. Она находится на расстоянии в 1,07 миллиарда световых лет, содержит 100 триллионов звёзд (в 1000 раз больше, чем Млечный путь), масса её составляет 1015 солнечных, диаметр – 5-6 миллионов световых лет.

Если сравнить её с крупнейшей из известных спиральных галактик, то получится, что у неё:

  • почти в 100 раз больше звёзд
  • в несколько сотен раз больше масса
  • в 10 раз больше диаметр

Так что читатель-то прав!

Во Вселенной можно найти достаточно галактик – обычно в центрах гигантских кластеров – масса которых в сотни и тысячи раз превышает массу Млечного пути, но все они не спиральные. К примеру, огромная и яркая спираль справа внизу на изображении кластера Форнакс (выше) имеет физический размер такой же, как и самые крупные галактики слева вверху, но по массе она не дотягивает даже до Андромеды, а гигантские эллиптические галактики многократно превышают Андромеду по массе.

Так отчего же спиральные галактики проигрывают, начиная с определённого размера? Чтобы понять это, давайте посмотрим симуляцию формирования галактики, с моим описанием этапов развития:


  • В ранней Вселенной, вскоре после Большого взрыва, небольшие регионы, которым посчастливилось от рождения содержать больше материи и энергии, чем другим, начинают притягивать больше материи;
  • Со временем они притягивают столько материи, что газовые сгустки коллапсируют и начинается формирование звёзд и звёздных кластеров;
  • Эти кластеры являются частью большей структуры асимметричной формы, коллапсирующей по самой короткой из осей и формирующей диск;
  • Диск обрастает всё новой материей, собирая все ближайшие кластеры, и приобретает спиралевидную форму из-за колебаний плотности;
  • Со временем, мелкие и средние кластеры, вливающиеся в него, затягиваются в центр галактики, сохраняя спиральную структуру.

На этом кончается симуляция и эта часть истории. Скорее всего, именно так сформировались Млечный путь, Андромеда и все другие спиральные галактики. Огромное газовое облако сколлапсировало из-за гравитации, превратилось в блин и закрутилось. Волны плотности, возникающие из-за неравномерностей диска, создали спиральную картину, и она осталась таковой, поскольку ни одно катастрофическое событие её не нарушило.

Но тот самый процесс, благодаря которому рождаются крупные галактики – слияние двух или нескольких больших галактик – и способствует разрушению спиральной структуры!

Именно это в основном мы и наблюдаем: изолированные галактики, никогда не участвовавшие в слиянии, имеют форму спирали. Галактики, участвующие в слиянии, очень сильно деформированы и содержат огромные количества формирующихся звёзд. И галактики, которые недавно прошли этот процесс, и где активное звёздообразование уже завершено, успокаиваются, формируя эллиптическую форму.

Если бы мы захотели, чтобы две большие галактики слились и сформировали спиральную, у них должна была бы быть чрезвычайно удачно совпадающая начальная конфигурация (что статистически маловероятно), включающая нужную ориентацию и вращение. И чем больше случится слияний крупных галактик, тем больше у нас шансов уничтожить спиральную структуру и остаться с эллиптической.

Существуют даже несколько галактик, напоминающих гибрид спиралей и эллипсов. Это, как считается, произошло в результате «полукрупного слияния», когда большая галактика сливается с меньшей по размеру, в результате чего создаётся эллиптическая форма, но при этом сохраняется спиральная.

Именно поэтому крупнейшие спиральные галактики во Вселенной не такие уж и большие, и чем более крупные галактики проходят через слияние, тем больше у них шансов стать гигантскими эллиптическими, а не спиральными! Спасибо за прекрасный вопрос, Дуг, и надеюсь, что ответ удовлетворяет твоё любопытство. Присылайте мне ваши вопросы и предложения для следующих статей.

79. На что похожа наша галактика Млечный Путь?. Твиты о вселенной

Читайте также

Путь к белым карликам

Путь к белым карликам — Без сомнения, этот камень похож на алмаз. Откуда вы его достали? — Я вам говорю, что я его сделал, — сказал он. Герберт Уэллс Чудо британского музеяОн порывисто схватил трубу, насыпал в нее тщательно перемешанную смесь, долил водой, закупорил и

НАША ВСЕЛЕННАЯ В БУДУЩИХ ПОТОКАХ РЕКИ ВРЕМЕНИ

НАША ВСЕЛЕННАЯ В БУДУЩИХ ПОТОКАХ РЕКИ ВРЕМЕНИ После того, как мы побывали у истоков реки времени, давайте отправимся к ее устью, обратимся к проблеме будущего Вселенной. И первый вопрос, который здесь возникает, — вечно ли будет происходить наблюдаемое сейчас

Наша роль в природе

Наша роль в природе Бог порядка не может дать человечеству общую судьбу или предназначение, однако лично меня в этой дискуссии особенно поражает то, что мы, люди, едва начавшие свое восхождение к технологическим высотам, способны делать смелые заявления, касающиеся

Одна большая Галактика или многочисленные обособленные галактики

Одна большая Галактика или многочисленные обособленные галактики Различие между предлагаемой Шепли моделью Млечного Пути и более привычной моделью оказалось в центре внимания на состоявшемся в 1920 году собрании Национальной академии наук в Вашингтоне (округ Колумбия).

10. Что такое Млечный Путь?

10. Что такое Млечный Путь? Млечный Путь — слабая светлая полоса, простирающаяся в ночном небе. Может быть видна только в темных местах (за пределами городов) в ясные безлунные ночи.Согласно греческой мифологии, это материнское молоко, которое пролила богиня Гера, когда

Млечный Путь

Млечный Путь 79. На что похожа наша галактика Млечный Путь? Млечный Путь — туманная полоса белого света в ночном небе, древним казалась похожей на молоко, разлитое в темноте, — отсюда такое лирическое название.В 1610 Галилей обратил свой телескоп в небо и обнаружил, что

110. Уникальна ли наша Солнечная система?

110. Уникальна ли наша Солнечная система? Солнечная система имеет упорядоченную структуру: движение по орбитам всех планет происходит в одном направлении и, более или менее, в одной плоскости. Вероятно, это связано с происхождением системы.Это привело философа Иммануила

69 Крахмал и йод – галактика

69 Крахмал и йод – галактика Для опыта нам потребуются: высокий стакан или банка, йод, крахмал. Знаете, что занимательно? Пока я придумывал опыты и писал эту книгу, я часто спрашивал у своих взрослых знакомых, знают ли они про то или про это, делали когда-нибудь в жизни

Путь пули

Путь пули Задача бросить предмет как можно дальше решается человеком с незапамятных времен. Камень, брошенный рукой или выпущенный из рогатки, стрела, вылетевшая из лука, ружейная пуля, артиллерийский снаряд, баллистическая ракета – вот краткий перечень успехов в этой

Глава 6 Наше будущее: звездный путь или нет?

Глава 6 Наше будущее: звездный путь или нет? О том, как биологическая и электронная жизнь будут все быстрее и быстрее усложняться Своей огромной популярностью «Звездный путь» обязан тому, что в нем представлена безопасная и успокаивающая версия будущего. Я сам до

Искривление пространства: балк и наша брана

Искривление пространства: балк и наша брана В 1912 году Эйнштейн осознал, что если массивные тела способны искривлять время, то должно искривляться и пространство. Но, несмотря на самые напряженные умственные усилия в его жизни, полная картина искривлений

Путь к планете Манн

Путь к планете Манн Путь «Эндюранс» к планете Манн начинается рядом с Гаргантюа и заканчивается вдали от нее. Такой перелет требует – в Кип-версии – двух гравитационных пращей (см. главу 7), одной в начале и другой – в конце.В начале этого пути есть двойная проблема.

Млечный путь и его спутники на сайте Игоря Гаршина



Млечный путь и его спутники на сайте Игоря Гаршина

И страшным, страшным креном К другим каким-нибудь
Неведомым вселенным Повернут Млечный путь… (Борис Пастернак)

Современные астрофизики пришли к выводу, что Млечный Путь представляет собой спиральную галактику с перемычкой. В средней части ее находится утолщение, (по астрономической терминологии — балдж), длина которого в поперечнике составляет около 8000 парсеков. В центре же, по всей вероятности, расположена сверхмассивная черная дыра массой 4,3*106 масс Солнца, вокруг которой вращается другая, средней массы. В центре черной дыры находится радиоисточник, звезда Стрелец А. Гравитационное воздействие этих чёрных дыр влияет на траектории движения соседних звезд.

Галактика Млечный путь содержит порядка 400 миллиардов звёзд [?]! Везде разные данные: от 100-200 млн. до 100-400 млрд.!] Ее радиус составляет около 50000, а толщина — около 30000 [явная ошибка, слишком «толстая» — встречал цифру 1000 — но это слишком «худая»] световых лет. Центр Галактики — в созвездии Стрельца. Полный оборот вокруг центра [т.е. движение рукавов — волн плотности?] она совершает примерно за 200 млн. лет (есть и другие цифры — 180, 216, 250…).

Масса Галактики оценивается в 3×1012 масс Солнца, или 6×1042 кг (январь 2009). Большая её часть содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи.

На самом деле это касается «видимого» диска. Полная масса и размер Млечного Пути гораздо больше, как оказалось. За последние 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!

Наша галактика Млечный путь (МП) входит в Местную группу галактик. Местная группа галактик, в свою очередь, входит в Местное сверхскопление галактик (Сверхскопление Девы) размером около 200 миллионов световых лет (1,89*1024м) и массой 2·1045кг. Крупнейшим объектом сверхскопления является Скопление Девы. Наиболее крупными галактиками местной группы являются Туманность Андромеды (ТА), галактика Млечный Путь (МП), галактика Треугольника (ГТ) и галактики Большого и Малого Магеллановых облаков (БМО и ММО).

Разделы страницы о нашей галактике Млечный путь:

  • Строение и динамика Млечного Пути
  • Местное скопление звёзд и Местная группа звёзд
  • Местный Пузырь
  • Положение и траектория Солнечной системы в Галактике
  • Туманности-спутники нашей Галактики
  • Галактики-пришельцы
  • Магеллановы облака — спутники или пришельцы?

Строение и динамика Млечного Пути

Анатомия и физиология нашей галактики.

Спиральная структура Млечного Пути

Спиральные рукава — «годовые кольца» галактик?

Спиральная структура нашей галактики Млечный Путь недостаточно подробно изучена и является перспективной темой для науки. Она имеет, как минимум, 5 спиральных рукавов (перечислим от центра к краю):

  1. рукав Лебедя,
  2. рукав Центавра (Щита-Центавра),
  3. рукав Стрельца,
  4. рукав Ориона [самый короткий]
  5. рукав Персея [продолжает р. Лебедя?].

Рукава так названы по основному положению своих массивов в соответствующих созвездиях.

Рукава Млечного Пути состоят из звёзд населения I (к которому принадлежит и наше Солнце) и различных объектов. Эти объекты представляют собой, в частности, молодые звёзды, области H II и рассеянные звёздные скопления.

Будущее Млечного Пути

ближайшие четыре миллиарда лет Млечный Путь должен поглотить свои галактики-спутники Большое и Малое Магеллановы Облака. Через пять миллиардов лет, когда все небольшие объекты будут поглощены, должно начаться слияние Млечного Пути и Туманности Андромеды.

Менее чем через восемь миллиардов лет Солнце покинет главную последовательность, увеличившись в размерах до 300 раз. К этому времени Земля будет поглощена светилом или превратится в сухую каменистую планету без атмосферы. Фаза красного гиганта завершится сбросом внешних слоев Солнца и образованием планетарной туманности, в центре которой будет располагаться белый карлик размером с современную Землю.

Высокоскоростные потоки в Млечном Пути

Астрономы считают, что по нашей галактике Млечный путь могут незримо носиться десятки миллиардов планет, не привязанных ни к каким звездам. Кроме того, им известно около двух десятков звезд, стремительно убегающих от нашей Галактики, и даже целое звездное скопление, убегающее из гигантской галактики М87. Эти объекты объединяет одно – когда-то все они были «вышвырнуты» из своего дома за счет гравитационных возмущений. Российские астрономы Игорь Чилингарян и Иван Золотухин из ГАИШ МГУ доказали, что выброшенными своими соседями в межгалактическое пространство могут быть и целые галактики.

Новости о нашей Галактике (Млечном пути)

  • Форма Млечного пути оказалась ненормальной.

Местное скопление звёзд и Местная группа звёзд

Солнечная система принадлежит Местной группе звёзд, которая является частью Местного скопления звёзд (пояса Гулда), причём каждая из этих систем имеет свой центр вращения.

Пояс Гулда (Местное скопление звёзд) — группа молодых массивных звёзд, возрастом 10—30 млн лет, образующая диск диаметром 500—1000 пк, центр которого находится на расстоянии 150—250 пк от Солнца в направлении антицентра Галактики. Назван в честь Бенджамина Гулда, впервые обратившего в 1879 г. внимание на то, что яркие звёзды на небе образуют пояс, наклонённый к плоскости Млечного Пути под углом 15-20°.

Пояс имеет массу около 1 млн солнечных, размер 2-3 тыс. св. лет, немного вытянут, вращается как единое целое и медленно расширяется. Солнце находится недалеко от центра этого сплюснутого кольца, который расположен в 400-500 св. годах от нас в сторону созвездия Персея. Такое расположение в поясе и позволяет нам любоваться кольцом ярких звезд на небе. Наше Солнце и скопление звёзд Местной группы обходят пояс Гулда примерно за 18 млн лет.

Местный Пузырь

Что вызывает появление рентгеновских лучей в космосе

Местный пузырь — области разреженного горячего газа неправильной формы, простирающейся на 300 световых лет, через которую сейчас движется Солнечная система.

Традиционно считается, что рентгеновское излучение в космическом пространстве возникает за счет существования Местного пузыря и солнечного ветра. Местный пузырь – это скопление разреженного горячего газа внутри рукава Ориона в нашей галактике Млечный путь. Солнечным ветром называют поток мегаионизированных частиц, который истекает из солнечной короны в окружающий космос со скоростью до 1200 км/с.

Новые исследования, которые проводятся при поддержке NASA, показали, что 60% рентгеновских лучей в космосе исходят от третьего источника. Этот объект пока неизвестен науке.

  • Ученые обнаружили загадочные лучи в Солнечной системе (26 сентября 2016, Astrophysical Journal)

Положение и траектория Солнечной системы в Галактике

Положение Солнечной системы в Галактике

Солнечная система в настоящее время находится в небольшом Местном рукаве, или Рукаве Ориона (иногда обозначаемом как «0»), толщиной приблизительно в 3 500 световых лет и приблизительно 10 000 световых лет в длину. Рукав Ориона соединён с двумя более крупными — внутренним рукавом Стрельца (обозначаемом как «–I») и внешним Рукавом Персея (обозначаемом как «+I»).

Наше Солнце находится от центра Галактики на расстоянии 26000 св. лет (по другим данным — примерно 2/3 от радиуса) — это будет 2,6•104 x 9,46•1015 = 2,4956•1020 м. Оно вращается вокруг центра Галактики со скоростью 220÷230 км/с. Вектор этой скорости направлен в сторону созвездия Лебедя.

На самом деле, у каждого астронома свой «мерный шест». 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.

Кроме того, Солнечная система имеет и собственное (пекулярное) движение между звёзд Галактики. Пекулярная скорость Солнца — около 19 км/с и направлена между созвездиями Лира и Геркулес.

Траектория Солнечной системы в Млечном Пути

Пересекает ли наша планетная система рукава Галактики?

По одной версии, Солнечная система пересекает рукава Центавра, Стрельца, Ориона и Персея за время движения по своей полуокружности (рисунок выше), причём, рукав Стрельца не просто пересекает, а некоторое время перемещается вдоль него. По другой, пересечение происходит трижды с равными промежутками — через рукава Персея, Щита (Кентавра), Стрельца (рисунок слева).

Вероятно, как раз 70 млн лет назад Солнечная система пересекла рукав Стрельца или Центавра — и диназавров засыпало планетезималями. Лимонов так через 130 мы опять пересечём этот рукав…

Возможно, оледенения на Земле вызваны именно прохождением нашей планетной системы через рукава Млечного пути, особенно через самый катастрофичный рукав Щита (Центавра):

  1. Юрское глобальное оледенение (140 млн. л. н.) [разве было такое??] — рукав Центавра. [Никаких свидетельств широкого распространения оледенения в юрское время не установлено. Восточная Антарктида занимала наиболее северное положение, поэтому если следы юрского оледенения и существуют, их следует искать на территории, ныне занятой антарктическим ледниковым покровом. ]
  2. Каменноугольное глобальное оледенение (280 млн. л. н.) — рукав Стрельца
  3. Вендское глобальное оледенение (570 млн. л. н.) — рукав Центавра
  4. Неопротерозойское оледенение (790 млн. л. н.) — рукав Центавра
  5. Гуронское оледенение (1000 млн. л. н.) [а не Гнейсёсское? Гуронское — 2400!] — рукав Центавра
  6. Тимискаминское [раннепротерозойское — тиллоиды Швеции] оледенение (1200 млн. л. н.) — рукав Центавра
  7. Палеопротерозойское оледенение (1650 млн. л. н.) — рукав Центавра
  8. Риасское оледенение (2000 млн. л. н.) — рукав Стрельца
  9. Неоархейское оледенение (2650 млн. л. н.) — рукав Стрельца

А  вот другие данные, согласно которым СС находится рядом с окружностью, где Кеплерова скорость звёзд и твердотельное движение волн плотности (рукавов) совпадают. Эта зона называется коротационной окружностью. Значит Солнце эти рукава не пересекает или почти не пересекает. И именно поэтому земная жизнь обережена от, возможно, жестокого излучения в рукавах и вспышек там сверхновых.

«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 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».

  • Исключительно ли положение Солнечной системы в Галактике? Л. С. Марочник. Журнал «Природа» №6 за 1982 г. стр. 24-30. 2 концепции на основе аномального содержания изотопов плутония и йода в Солнечной системе.
Возможные колебания Солнечной орбиты

Обращение Солнца вокруг центра Галактики носит также колебательный характер: каждые 33 миллиона лет оно пересекает галактический экватор, затем поднимается над его плоскостью на высоту в 230 световых лет и снова опускается вниз, к экватору. [Сведения не проверены, возможно, это чья-то фантазия, но что интересно: 33 млн. лет — геологический цикл рифтогенеза и радиационный цикл Земли.]

Вот другие сведения — из книги В.Голубева «Геокосмос». Движение Солнечной системы по эллиптической орбите описано П. П. Паренаго, и эта модель видного астронома 50-х годов XX века лучше согласуется с геологией. Полный период обращения составляет 212 млн лет. Аномалистический период, прохождение через перигалактий, составляет 176 млн лет. Следующее прохождение перигалактия будет через 12 млн лет, а апогалактий был пройден 76 млн лет назад. Драконический полупериод, прохождение противоположных узлов орбиты (колебание Солнечной системы относительно плоскости Галактики), составляет 88 млн лет. Расстояние от центра Галактики в перигалактии, апогалактии и в среднем составляет 7,12, 8,59 и 7,86 тыс. пк. Эксцентриситет орбиты 0,09. Линейная скорость достигает в перигалактии и апогалактии 250 и 207 км/с. Наклон орбиты +1,37°. По другим астрофизическим моделям полный период обращения составляет от 165 до 260, в среднем 200–220 млн лет.

И, наконец, приведём авторитетные сведения из книги Барта Бока «Млечный путь». Движение Солнца лишь слегка отличается от кругового галактического вращения в его окрестностях. Мы можем считать, что Солнце движется по эллипсу с малым эксцентриситетом и в то же время совершает медленные колебания перпендикулярно галактической плоскости. Оно, по-видимому, всегда остаётся в пределах 200 пс от галактической плоскости и совершает 2-3 колебания в перпендикулярном направлении за 250 млн. лет, т.е., за время полного оборота вокруг центра Галактики. (с. 147)

Галактический год и Галактическая парадигма

В  результате своих расчетов Паренаго нашел, что орбита Солнца близка круговой, а его сидерический, аномалистический и драконический периоды движения составляют 212, 176 и 85 млн. лет, соответственно.

Одни считают, что галактический год длится 176 млн. лет, другие — 212, 216 и даже 250 млн. лет. В школьных учебниках астрономии до сих пор стоит цифра 180-200 миллион лет. В новых книгах по астрономии называются цифры 230-240 млн лет. А изучение геохронологической шкалы даёт величину 185-190 млн лет [на взгляд автора].

Давайте вычислим сами. Скорость Солнца по орбите где-то 220 км/с, а расстояние от него до центра Галактики — примерно 8 кпк: 8 x 3,09•1016км? — примерно 2,5•1020?. Тогда период обращения 2πR/v = 6,28 x 2,5•1020 / 22•104 — получается около 7•1015 с или ~200 млн лет.

Более точный расчёт: T = 2 x 3,1416 x 8 x 3,08568•1019 / 2,2•105 = 7,05016•1015. В сидерическом году 365,24219 суток — значит, T = 7,05016•1015 / (365,24219 * 24 * 3600) = 223,4•106 лет. Хотя, не факт, что Галактика сотни миллионов лет вращается с одной и той же скоростью (и по постоянной орбите).

Туманности-спутники нашей галактики

У  галактики Млечный Путь десятка полтора спутников. Самые известные – Большое и Малое Магеллановы облака [которые, на самом деле, оказались не спутниками, а пролетающими мимо соседями]. Остальные спутники менее заметные и яркие.

С  конца 30-х годов XX века обнаружены скопления-спутники в созвездиях

  1. Скульптора,
  2. Печи,
  3. Льва (2 карликовых галактики),
  4. Дракона,
  5. Малой Медведицы,
  6. Сектанта,
  7. Киля,
  8. Стрельца [карликовая галактика, 9-я, ближайшая],
  9. Большого Пса [10-я],
  10. Большой Медведицы [карликовая сфероидальная галактика, удаленной на 100 кпк — 11-я или 13-я с БМО и ММО] и т. д.

Есть и “спорные” объекты. Наша Галактика вместе с Туманностью Андромеды и некоторыми другими образуют местную группу галактик. Массы Туманности Андромеды и Млечного Пути сопоставимы, поэтому есть объекты, которые нельзя отнести ни к одному из центров.

На сегодняшний день у Млечного Пути насчитывается около 50 галактик-спутников, среди которых одна из самых крупных — карликовая эллиптическая галактика в Стрельце. Она вызывает особый интерес у исследователей, так как, во-первых, находится очень близко к Земле (всего в 70 тысячах световых лет), а во-вторых, она может быть ответственна за образование рукавов Млечного Пути.

Источники:

  • Русские спутники Млечного Пути. Российские астрономы обнаружили сразу девять новых спутников нашей галактики.
  • Астрономы вычислили положение невидимого спутника нашей Галактики. «Галактика X» двигается по параболической орбите вокруг Млечного пути и сейчас находится на расстоянии 300 тысяч св.л. от его центра.
  • Призраки погибших галактик. Сотни маленьких галактик были разорваны на куски нашей галактикой и превратились в разреженные потоки звезд, медленно перемешивающиеся с ее коренным населением.
  • Млечный Путь застали за кражей звезд.

Галактики-пришельцы

Галактики — попутчики, переходящие дорогу, повстречавшиеся и атакующие…

  • Учёные предсказали столкновение Млечного Пути с будущей галактикой. Облако Смита, представляющее собой изрядную порцию бедного металлами нейтрального и ионизированного газа (водорода в основном), движется к Млечному Пути и столкнётся с ним примерно через 27 миллионов лет. оно уже однажды протыкало диск Млечного Пути — вероятно, это произошло около 70 миллионов лет назад [как раз когда погибли динозавры — получается, оно втыкается в нас каждые 100 млн. лет?].

Магеллановы облака — спутники или пришельцы?

Магеллановы Облака, возможно, не спутники Галактики, а пролетающие мимо пришельцы.

Большое Магелланово Облако (БМО)

Большое Магелланово Облако (БМО) — карликовая галактика типа SBm, расположенная на расстоянии около 50 килопарсек от нашей галактики (в созвездии Золотая Рыба). БМО приблизительно в 20 раз меньше по диаметру чем Млечный путь и содержит приблизительно 5 миллиардов звезд (1/20 [?] от их числа в нашей Галактике). Масса БМО примерно в 300 раз меньше массы Млечного Пути (масса БМО = 1010 масс Солнца). БМО является четвертой по массе галактикой в Местной Группе (после М31, Млечного пути, М33).

  • Магеллановы облака проткнули Галактику пальцем. Открыта колоссальная струя водорода, которая вытекает из Магеллановых облаков и пронзает диск нашей родной Галактики. Этот сверхдлинный выброс (HVC306-2+230) врезается в Галактику в точке, отстоящей на 70 тысяч световых лет от Солнца. На нашем небе район этого космического столкновения находится примерно в созвездии Южный Крест.

Малое Магелланово Облако (ММО)

Малое Магелланово Облако (ММО) содержит только 1,5 миллиарда звезд. Находится на расстоянии около 60 килопарсек в созвездии Тукана и выглядит как тускло светящееся облако размером около 3°.



Ключевые слова для поиска сведений о нашей Галактике Млечный путь и его спутниках: На русском языке: Наша галактика, Млечный путь, Большое и Малое Магелланово облако, спутники Галактики, БМО, Местное скопление, Местная группа звёзд, Местный Пузырь; На английском языке: Galaxy, Milky Way.


Страница обновлена 08.03.2021

«Пернатый» Млечный Путь: учёные обнаружили волну Ганготри, соединяющую два спиральных рукава | Астрономия с Ауриэль

Чем больше мы изучаем свою родную Галактику, тем больше убеждаемся в том, что она намного сложнее и необычнее, чем мы себе представляли. Главная трудность исследования Млечного Пути заключается в том, что мы никогда его не видели со стороны — так, как видим другие галактики во Вселенной, да и увидим ли когда-нибудь? Но зато с развитием науки и технологий учёным удалось создать модель Млечного Пути. Видимый диапазон — это лишь крохотная часть того, что нам доступно. Благодаря радиотелескопам мы можем изучать межзвёздный газ; инфракрасные телескопы позволяют нам открыть самые далёкие уголки Галактики, спрятанные плотными облаками пыли; рентгеновские телескопы — наши верные наблюдатели за туманностями, звёздами и чёрными дырами. На основе сбора всех этих данных вырисовывается чёткое представление того, как выглядит наш дом.

Несколько слов о строении Млечного Пути

Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой: в центре Галактики находится ядро, которое окружают все остальные части «звездного острова». Галактическое ядро — это неспокойный уголок, в котором находится огромное количество звёзд и пыли, и весь этот «хоровод» движется вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. Млечный Путь — активная галактика с живым «сердцем», поскольку её ядро выделяет больше энергии, чем суммарно все составляющие его звезды.

Строение Млечного Пути

Строение Млечного Пути

Объёмная сферическая оболочка Млечного Пути (балдж) заключает в себе «сердце» Галактики. Его составляют крупные звезды-гиганты, старые светила и раскаленные газы, которые вращаются вокруг ядра с околосветовыми скоростями. Балдж — самая концентрированная и наиболее яркая часть не только нашей, но и любой другой галактики. Балдж невозможно рассмотреть в видимом диапазоне, так как он спрятан от нас рукавами Млечного Пути и большим слоем пыли.

По обе стороны от балджа отходит перемычка — мостик, к которому прикрепляются галактические рукава Млечного Пути. Перемычка — удивительная структура, которую можно сравнить с оживленным истоком реки: газ и пыль из центра распределяются по рукавам, точно по остальным её притокам, что приводит к активному образованию звезд в них.

У нашего Млечного Пути есть два самых массивных и длинных рукава — это рукава Щита-Центавра и Персея, которые получили свои названия по созвездиям земного неба, совпадающих с ними. Помимо двух этих основных рукавов есть ещё как минимум 5 меньших рукавов, которые ответвляются параллельно главным. Остальную же часть Галактики составляет гало тёмной материи, и неизвестно, насколько далеко оно простирается и где заканчивается, так как тёмную материю найти нелегко. Однако в нем присутствуют и видимые части. В астрономии их называют сфероидальным компонентом Млечного Пути — это шаровые звёздные скопления, которые движутся по вытянутым орбитам вокруг Млечного Пути и не контактируют с его газопылевым диском — «заправочной станцией» звездообразования. Поэтому газов у них почти нет, а все звезды приблизительно одного поколения. Эти шаровые скопления — всё что осталось от галактик, которые когда-то в прошлом поглотил Млечный Путь.

Интересный факт: газ и пыль сохраняют свою спиральную форму и вращаются вместе с галактикой, а вот звезды — «птицы вольные» и самостоятельные: они могут покидать «родительские» рукава и улетать в другие. Существует только один небольшой промежуток, где движение звезд и рукавов синхронно — в этом секторе и находится наше Солнце. Нам повезло, что мы находимся в таком спокойном месте, поскольку столкновения с облаками галактической пыли и близкие контакты с другими звездами серьезно бы повлияли на планетную систему, и жизнь вряд ли смогла бы вообще зародиться, по крайней мере, в известной нам форме.

Что за «перья» в Млечном Пути?

Если мы посмотрим на модель Млечного Пути, то создаётся впечатление, что каждый рукав обособлен от другого, но оказалось, что это первое впечатление обманчиво. Группа исследователей из Германии, Франции и Великобритании, изучив данные телескопа APEX в Сан-Педро-де-Атакама в Чили, обнаружила длинную тонкую нить плотного газа, соединяющую два главных спиральных рукава Млечного Пути. Предыдущие исследования показали, что другие галактики имеют в своем составе структурные элементы, называемые «перьями» – длинные газовые филаменты с «крючками», которые при наблюдениях с Земли похожи на перья. Но, поскольку наблюдения нашей Галактики с Земли затруднены, до сих пор ученым не удавалось обнаружить «перья» Млечного Пути. Об открытии сообщили впервые в Astrophysical Journal Letters.

Центр Млечного Пути в видимом диапазоне

Центр Млечного Пути в видимом диапазоне

Астрономы обратили внимание на движение газа в Млечном Пути и сопоставили его с движением в других галактиках. У других галактик есть особенности — длинные газовые нити с «шипами», которые с Земли выглядят как перья. Некоторые, поддаваясь игре воображения, и вовсе сопоставляют толщу газа со стеблем розы, а шипы — это тонкие нити, протягивающиеся на сотни световых лет.

«Перья» или «шипы» (как вам больше нравится) простираются от центра Млечного Пути наружу, соединяя два основных рукава — Персея и Щита-Центавра, которые придают Галактике ее нынешний вид. Исследователи назвали это образование волной Ганготри. По этим «перьям» газ, можно сказать, перетекает из одного рукава в другой, а также разливается по всем остальным рукавам из центра Млечного Пути подобно тому, как у одной большой реки есть несколько притоков. Вот такая интересная и замкнутая система жизнеобеспечения галактики получается! Учёные выбрали такое название в дань уважения массивному леднику, таяние которого приводит к возникновению реки Ганг. В Индии галактика Млечный Путь известна как Акаша-Ганга.

Волна Ганготри действительно похожа на реку — она зигзагообразно движется, образуя узор, похожий на синусоидальную волну. Исследователи не смогли объяснить это странное явление, но отмечают, что должна действовать какая—то сила-сила, которая, вероятно, будет в центре внимания многих предстоящих исследовательских усилий.

*При написании статьи использовались материалы сайтов: spacegid.com, rossaprimavera.ru

#млечный путь #астрономия новости #космос #наука #научно-популярное

Вам может быть интересно:

Как мы узнали, как выглядит Млечный Путь

Величие Туманности Андромеды

Самая красивая галактика во Вселенной

Ближайшей к нам галактике настал конец

Сколько галактик «съел» Млечный Путь?

Более странной галактики не найти: Колесо Телеги

Наша родная обитель в Галактике: рукав Ориона

Где самая далёкая галактика во Вселенной?

А что вам напоминает Ланиакея?

Тайны самой большой галактики во Вселенной

Сопровождающие Млечный Путь — Магеллановы облака

Как наша галактика Млечный Путь приобрела спиральную форму?

Магнитные поля в NGC 1086 или M77 показаны в виде линий тока на составном изображении галактики в видимом свете и рентгеновском излучении, полученном космическим телескопом Хаббла, ядерным спектроскопическим массивом и Слоановским цифровым обзором неба. Магнитные поля выравниваются по всей длине массивных спиральных рукавов — 24 000 световых лет в поперечнике (0,8 килопарсека) — это означает, что гравитационные силы, создавшие форму галактики, также сжимают магнитное поле галактики.Это подтверждает ведущую теорию о том, как спиральные рукава вынуждены принимать свою культовую форму, известную как «теория волн плотности». SOFIA изучала галактику, используя дальний инфракрасный свет (89 микрон), чтобы выявить грани ее магнитных полей, которые не могли обнаружить предыдущие наблюдения с использованием видимых и радиотелескопов. Авторы и права: НАСА/СОФИА; NASA/JPL-Caltech/Roma Tre Univ.

Вопрос, который долгое время озадачивал ученых, заключается в том, как наша галактика Млечный Путь, имеющая элегантную спиралевидную форму с длинными рукавами, приняла такую ​​форму.

Ассоциация космических исследований университетов сегодня объявила, что новые наблюдения другой галактики проливают свет на то, как спиральные галактики, такие как наша, приобретают свою культовую форму.

Согласно исследованию Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA), магнитные поля играют важную роль в формировании этих галактик. «Магнитные поля невидимы, но они могут влиять на эволюцию галактики», — сказал доктор.Энрике Лопес-Родригес, ученый Ассоциации космических исследований университетов в Научном центре SOFIA в Исследовательском центре Эймса НАСА в Силиконовой долине в Калифорнии. «Мы довольно хорошо понимаем, как гравитация влияет на галактические структуры, но мы только начинаем изучать роль, которую играют магнитные поля».

Магнитные поля в спиральной галактике выровнены со спиральными рукавами по всей галактике — более 24 000 световых лет в поперечнике. Выравнивание магнитного поля с формированием звезд подразумевает, что гравитационные силы, создавшие спиральную форму галактики, также сжимают магнитное поле.Выравнивание поддерживает ведущую теорию о том, как рукава вынуждены принимать свою спиральную форму, известную как «теория волн плотности».

Ученые измерили магнитные поля вдоль спиральных рукавов галактики под названием NGC 1068 или M77. Поля показаны как линии тока, которые близко следуют вращающимся рукавам.

Галактика M77 находится на расстоянии 47 миллионов световых лет от Земли в созвездии Кита. В его центре находится сверхмассивная активная черная дыра, которая в два раза массивнее черной дыры в сердце нашей галактики Млечный Путь.Вращающиеся рукава заполнены пылью, газом и областями интенсивного звездообразования, называемыми звездообразованиями.

Инфракрасные наблюдения SOFIA показывают то, что не может человеческий глаз: магнитные поля, которые близко следуют за спиральными рукавами, заполненными новорожденными звездами. Это подтверждает ведущую теорию о том, как эти рукава принимают свою культовую форму, известную как «теория волн плотности». В нем говорится, что пыль, газ и звезды в рукавах не закреплены на месте, как лопасти вентилятора. Вместо этого материал движется вдоль рычагов под действием силы тяжести, сжимая его, как предметы на конвейерной ленте.

Выравнивание магнитного поля простирается по всей длине массивных рукавов — примерно 24 000 световых лет в поперечнике. Это означает, что гравитационные силы, создавшие спиральную форму галактики, также сжимают ее магнитное поле, что подтверждает теорию волн плотности. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal .

«Впервые мы видим, что магнитные поля в таких больших масштабах выровнены с нынешним рождением звезды в спиральных рукавах», — сказал Лопес-Родрикес.«Всегда интересно получать такие данные наблюдений от SOFIA, которые поддерживают теории».

Известно, что небесные магнитные поля трудно наблюдать. Новейший инструмент SOFIA, бортовая широкополосная камера высокого разрешения-Plus или HAWC+, использует дальний инфракрасный свет для наблюдения за частицами небесной пыли, которые выстраиваются перпендикулярно линиям магнитного поля. Из этих результатов астрономы могут сделать вывод о форме и направлении невидимого иначе магнитного поля. Дальний инфракрасный свет предоставляет ключевую информацию о магнитных полях, поскольку сигнал не искажается излучением других механизмов, таких как рассеянный видимый свет и излучение высокоэнергетических частиц. Способность SOFIA изучать галактику в дальнем инфракрасном диапазоне, особенно на длине волны 89 микрон, выявила ранее неизвестные грани ее магнитных полей.

Дальнейшие наблюдения, подобные этим из SOFIA, необходимы, чтобы понять, как магнитные поля влияют на формирование и эволюцию других типов галактик, например галактик неправильной формы.


Магнитное поле может удерживать черную дыру Млечного Пути в покое
Дополнительная информация: «SOFIA/HAWC+ отслеживает магнитные поля в NGC 1068», Э.Lopez-Rodriguez et al., 2019 г., для публикации в Astrophysical Journal , arxiv.org/abs/1907.06648

Предоставлено USRA

Цитата : Как наша галактика Млечный Путь приобрела спиральную форму? (2019, 14 декабря) получено 29 марта 2022 г. с https://физ.org/news/2019-12-milky-galaxy-spiral.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Откуда мы знаем, что Млечный Путь является спиральной галактикой?

Для людей акт определения формы галактики Млечный Путь эквивалентен микробу, определяющему форму Земли.Мы не в состоянии занять подходящую точку обзора, чтобы различить его, потому что он, конечно же, находится за пределами галактики. Рассматривая галактику снаружи, мы раскрываем ее топографию во всей ее объемной целостности.

Эдвард Хаббл, вероятно, самый прославленный из астрономов, сузил структуру галактик до четырех основных форм: спиральной, эллиптической, линзообразной или линзообразной и неправильной. Несмотря на то, что мы смоделировали несколько наших соседних домов, внимательно изучив их из-за окон, свою собственную квартиру нам так и не удалось отследить.

Хотя мы не нанесли на карту всю галактику Млечный Путь, чтобы доказать это, у нас есть некоторые подсказки, которые решительно предполагают, что она имеет форму спирали, как семена подсолнуха. Последовательное открытие каждой подсказки еще больше укрепило наше утверждение о форме галактики Млечный Путь.

Однако необходимо отметить, что семена на самом деле расположены в виде двух спиралей, обе из которых вращаются в противоположных направлениях. Спираль Млечного Пути предполагает одну из этих спиралей. (Фото: Remi Jouan / Wikimedia Commons)


Рекомендуемое видео для вас:


Звездный диск

Первую подсказку можно получить, просто глядя на звезды, выбитые на темном ночном небе. В районе, лишенном загрязнения воздуха, галактику Млечный Путь можно наблюдать невооруженным глазом. Наслаждаясь этой живописной красотой, наблюдатель заметит, что сверкающие звезды выстроены узкой полосой, протянувшейся сквозь темноту. Между этой полосой лежит выпуклость, туманная область, которая менее узкая, чем полоса с обеих сторон. Внешний вид такой сжатой полосы звезд говорит о том, что мы смотрим на диск с ребра. Галактика представляет собой сплющенный диск с выпуклостью — галактическим центром — посередине.

Лазер указывает на выпуклость посередине. (Фото предоставлено en.wikipedia.org)

Поначалу это вызвало у меня недоверие; Кажется, я нахожу звезды, куда бы я ни обратил свой взор. Однако диск становится отчетливо виден, если составить карту неба из сотен разных мест. В 20 веке астроном Якобус Каптейн с помощью нескольких других астрономов сделал то же самое из более чем 600 разных мест. Вместе они сфотографировали небо, чтобы создать высокоточную панораму галактики Млечный Путь.

Дуга, в которой сосредоточены звезды, хорошо видна на карте Якоба. Теперь астрономы сузили угол дуги до 15 градусов. Кроме того, диск хорошо заметен на изображениях, сделанных во время обзора 2MASS, который сфотографировал галактику в инфракрасном свете.

(слева) Дуга хорошо видна на карте Якоба. Маленький кружок справа от нуля представляет положение Солнца. (справа) диск, подтвержденный обзором 2MASS. (Фото: Массачусетский университет и центр/Калифорнийский технологический институт/Викисклад и образование.psu.edu)

Если бы галактика имела другую форму, расположение звезд также было бы совершенно другим. Например, если бы Млечный Путь был сферическим, звезды и их свечение были бы рассеяны по всему небу, а не ограничивались столбом. Принимая во внимание, что если бы его форма была эллиптической, так что мы были бы либо ниже, либо над плоскостью, небо было бы разделено таким образом, что одна сторона была бы ярче другой.

Скорости вращения

Другим признаком, указывающим на то, что форма нашей галактики является спиральной, является то, как движутся звезды , из которых она состоит. Когда мы находим их и измеряем их скорости, мы обнаруживаем, что вектор содержит вращательную составляющую, которая отличается от случайного движения. Это свойство спиральных галактик.

Звезды, как и наше Солнце, рождаются, когда чрезвычайно плотное облако преимущественно водородного газа сливается под действием силы тяжести. Остатки водородной пыли или газа рассеиваются вспышками новорожденной звезды. Когда это облако взаимодействует со светом, оно беспорядочно рассеивает фотоны, создавая светящиеся пятна вблизи звезды.Можно найти звезды, ища эти пятна, которые служат ориентирами для звездных детских садов.

Красные точки обозначают новорожденные звезды. Можно наблюдать, как они упорядочены по спирали. (Фото предоставлено NASA.gov)

Когда астрономы обнаружили эти пятна, они обнаружили, что звезды сконцентрированы в спиралевидных ответвлениях, которые выступают из ослепительного сияния в центре. Мы называем эти спирали «руками» спиральной галактики. Еще 75 лет исследований с использованием радио-, инфракрасных и даже рентгеновских телескопов подтвердили их существование и обнаружили, что спиральные облака простираются на 100 000 световых лет (диаметр диска) и имеют толщину 1000 световых лет (толщина диска). На этом роскошном диске наша скудная Солнечная система лежит на внутреннем краю рукава примерно в 25 000 световых лет от центра.

То, что начал Якобус, будет завершено спутником Гайя. Наши грубые карты вскоре можно будет скомкать и выбросить в мусорное ведро, потому что спутник находится в пути, чтобы построить самую большую и самую точную карту звезд в нашей галактике. Он стремится составить карту примерно 1 миллиарда звезд, планетарной пыли и каждого небесного объекта в деталях, которые еще предстоит получить.

После открытия рукавов галактики велись давние споры о том, состоит ли спираль из четырех или двух рукавов. Это было установлено НАСА WISE, когда оно подтвердило существование четырех рукавов, которые мы назвали Норма и Лебедь, Стрелец , Щит-Крукс и Персей. Более того, галактика представляет собой не просто спираль, а спираль с перемычкой — спирали исходят не из круглой точки, как лепестки лилии, а скорее из двух более коротких сторон прямоугольной перемычки , лежащей в центре галактика.

Галактика Млечный Путь представляет собой спираль с перемычкой и четырьмя рукавами. (Фото предоставлено NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt/Wikimedia Commons)

Утиный тест

Третий и самый простой способ определить форму нашей галактики — обратиться к утиному тесту. Физики элементарных частиц открывают новую частицу, сначала математически предсказывая ее существование. Частицы настолько неуловимы, а их существование настолько эфемерно, что даже самые скрупулезные детекторы не могут их обнаружить.

Физики изучают эффекты частицы, ее следы после того, как она уклонилась от них.Если следы выглядят именно так, как предсказала математика, то это должна быть частица, которую они искали. Этот тип рассуждений довольно причудливо формулируется так: «Если он выглядит как утка, плавает как утка и крякает как утка, то, вероятно, это утка».

Точно так же мы изучаем свойства других спиральных галактик, такие как содержание пыли, порядок звезд и их скорости, и сравниваем их с тем, что находим в нашей собственной галактике. Судя по всему, находки так же похожи, как появление двух близнецов.Плоский диск, трение газа, цвет и содержание пыли — черты, общие для всех спиральных галактик.

Галактика Млечный Путь и галактика Мессье 81 являются спиральными галактиками. Кредит: Кредит: NASA.gov)

Однако для тех, кто еще не убежден, есть еще один — и самый прибыльный — метод — вывести спутник со скоростью света за пределы галактики. Спутник мог бы щелкнуть прекрасную картинку галактики Млечный Путь, слоняющуюся во тьме, которая, наконец, убедила бы скептиков в ее спиральном облике.

К сожалению, спутнику потребуется не только 10 000 лет, чтобы покинуть галактику, но и после того, как изображение будет нажато, потребуется еще 10 000 лет, чтобы добраться до нас. Так что, если вы думали, что задержка обслуживания в ресторанах вас возмутила, то здесь ваше терпение подвергнется настоящему испытанию.

Рекомендуемая литература

Спираль Млечного Пути — Universe Today

[/подпись]

Если вы видели изображение Млечного Пути сверху или снизу, вы наверняка заметили, что он имеет спиральную структуру. Однако не все галактики созданы одинаковыми, поскольку многие из них, известные как эллиптические галактики, похожи на капли, а другие имеют неправильную форму. Наша галактика относится к классу галактик, называемых спиралями с перемычкой, потому что у нее есть прямоугольная перемычка в середине галактического диска.

Млечный Путь имеет четыре основных спиральных рукава: рукав Норма и Лебедь, Стрелец, Крест-Щит и Персей. Солнце расположено в малом рукаве или шпоре, называемой шпорой Ориона. Сам галактический диск имеет диаметр около 100 000 световых лет, а длина полосы в центре оценивается примерно в 27 000 световых лет.

Почему Млечный Путь спиральный? Это связано с его вращением, а точнее, с вращением материи внутри галактического диска вокруг центра. Это не значит, что сами звезды остаются в спиральных рукавах и вращаются вокруг центра галактики: если бы они делали это, рукава с течением времени (2 миллиарда лет или около того) скручивались бы все туже и туже, поскольку звезды в центре вращаются быстрее, чем те, что дальше.

Спирали на самом деле представляют собой то, что называют волной плотности или стоячей волной.Лучше всего это можно описать аналогией пробки: автомобили едут по оживленной дороге в городе, скопившись в пробки в течение дня на определенных участках. Но машины в конце концов проезжают через пробку, и другие машины скапливаются позади них в пробке. Волна находится в определенном месте, где на некоторое время накапливаются сгустки материи, а затем она движется дальше, чтобы быть замененной другой материей. Когда пыль и газ сжимаются в спиралях, они нагреваются, что приводит к образованию новых звезд. Это звездообразование делает задний край спирали более ярким и помещает волну плотности «вперед», где начинают сжиматься более тусклые и красные звезды.

Когда вы видите изображение Млечного Пути, подобное приведенному выше, на самом деле это не фотография нашей галактики. Поскольку мы обитаем на диске и не можем (в настоящее время) подняться выше или ниже, изображения Млечного Пути генерируются компьютерами или художниками. Астрономы определили, что Млечный Путь представляет собой спиральную галактику, нанеся на карту движения звезд и водородных облаков в диске.

Млечный Путь — далеко не единственная спиральная галактика во Вселенной. Чтобы просмотреть изображения других спиральных галактик, перейдите на веб-сайт Spiral Galaxies с метким названием или в каталог NASA Astronomy Picture of the Day Spiral Galaxy Index.

Чтобы узнать больше о Млечном Пути, посмотрите Эпизод 99 Astronomy Cast или остальную часть раздела о Млечном Пути в Путеводителе по космосу.

Источник: Университет Висконсин-Мэдисон Новости

Нравится:

Нравится Загрузка…

Астрономы обнаружили «разрыв» в одном из спиральных рукавов Млечного Пути

На этой иллюстрации показано современное понимание астрономами крупномасштабной структуры Млечного Пути. Звезды и области звездообразования в основном сгруппированы в спиральные рукава.Измерение формы, размера и количества спиральных рукавов представляет собой сложную задачу, поскольку Земля находится внутри галактики. Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Недавно обнаруженная особенность дает представление о крупномасштабной структуре нашей галактики, которую трудно изучить с точки зрения положения Земли внутри нее.

Ученые обнаружили ранее непризнанную особенность нашей галактики Млечный Путь: контингент молодых звезд и звездообразующих газовых облаков торчит из одного из спиральных рукавов Млечного Пути, как заноза, торчащая из деревянной доски.Протянувшись примерно на 3000 световых лет, это первая крупная структура, идентифицированная с ориентацией, столь резко отличающейся от ориентации руки.

Астрономы имеют приблизительное представление о размере и форме рукавов Млечного Пути, но многое остается неизвестным: они не могут увидеть полную структуру нашей родной галактики, потому что Земля находится внутри нее. Это все равно, что стоять посреди Таймс-сквер и пытаться нарисовать карту острова Манхэттен. Могли бы вы измерить расстояние достаточно точно, чтобы определить, находятся ли два здания в одном квартале или на расстоянии нескольких улиц друг от друга? И как вы могли надеяться увидеть весь путь до самой оконечности острова, когда на вашем пути так много всего?

Этот концепт художника иллюстрирует новый взгляд на Млечный Путь, наряду с другими открытиями, представленными на 212-м заседании Американского астрономического общества в Сент-Луисе. Луи, Миссури. Два главных рукава галактики (Щит-Центавр и Персей) можно увидеть прикрепленными к концам толстой центральной перемычки, в то время как два второстепенных рукава (Норма и Стрелец) менее различимы и расположены между главными руки. Большие рукава состоят из самых высоких плотностей как молодых, так и старых звезд; малые рукава в основном заполнены газом и очагами звездообразования. Концепция художника также включает в себя новый спиральный рукав, названный «рукавом Far-3 kiloparsec», обнаруженный с помощью радиотелескопического исследования газа в Млечном Пути.Этот рукав короче двух основных рукавов и лежит вдоль перемычки галактики. Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Чтобы узнать больше, авторы нового исследования сосредоточились на близлежащей части одного из рукавов галактики, называемого Рукавом Стрельца. С помощью космического телескопа НАСА «Спитцер» до его вывода из эксплуатации в январе 2020 года они искали новорожденные звезды, укрытые в газовых и пылевых облаках (называемых туманностями), где они формируются. Spitzer обнаруживает инфракрасный свет, который может проникать сквозь эти облака, в то время как видимый свет (видимый человеческим глазом) блокируется.

Считается, что молодые звезды и туманности точно совпадают по форме с рукавами, в которых они находятся. Чтобы получить трехмерное изображение сегмента рукава, ученые использовали последний выпуск данных миссии ESA (Европейского космического агентства) Gaia для измерения точные расстояния до звезд. Объединенные данные показали, что длинная тонкая структура, связанная с Рукавом Стрельца, состоит из молодых звезд, движущихся в пространстве почти с одинаковой скоростью и в одном направлении.

Группа звезд и звездообразующих облаков была обнаружена выступающей из рукава Стрельца Млечного Пути.На врезке показаны размеры структуры и расстояние от Солнца. Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

«Ключевым свойством спиральных рукавов является то, насколько плотно они закручиваются вокруг галактики», — сказал Майкл Кун, астрофизик из Калифорнийского технологического института и ведущий автор новой статьи. Эта характеристика измеряется углом наклона руки. Окружность имеет угол наклона 0 градусов, и 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, действительно выделяется под углом почти 60 градусов.

Подобные структуры, иногда называемые шпорами или перьями, обычно встречаются на рукавах других спиральных галактик. На протяжении десятилетий ученые задавались вопросом, усеяны ли спиральные рукава нашего Млечного Пути этими структурами или они относительно гладкие.

Измерение Млечного Пути

Недавно обнаруженная особенность содержит четыре туманности, известные своей захватывающей дух красотой: туманность Орла (которая содержит Столпы Творения), туманность Омега, Трехраздельную туманность и туманность Лагуна.В 1950-х годах группа астрономов провела приблизительные измерения расстояний до некоторых звезд в этих туманностях и смогла сделать вывод о существовании рукава Стрельца. Их работа предоставила некоторые из первых свидетельств спиральной структуры нашей галактики.

«Расстояния — одна из самых сложных вещей для измерения в астрономии», — сказал соавтор Альберто Крон-Мартинс, астрофизик и преподаватель информатики в Калифорнийском университете в Ирвайне и член Консорциума по обработке и анализу данных Gaia (DPAC). ).«Только недавние прямые измерения расстояния от Гайи делают геометрию этой новой структуры настолько очевидной».

Здесь показаны туманности Орел, Омега, Триффид и Лагуна, полученные с помощью инфракрасного космического телескопа НАСА «Спитцер». Эти туманности являются частью структуры в рукаве Стрельца Млечного Пути, который выступает из рукава под драматическим углом. Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

В новом исследовании исследователи также опирались на каталог из более чем ста тысяч новорожденных звезд, обнаруженных Спитцером в обзоре галактики под названием Экстраординарный инфракрасный обзор срединной плоскости Галактического Наследия (GLIMPSE).

«Когда мы объединим данные Gaia и Spitzer и, наконец, увидим эту подробную трехмерную карту, мы увидим, что в этом регионе есть довольно много сложностей, которые просто не были очевидны раньше», — сказал Кун.

Астрономы еще не до конца понимают, что заставляет спиральные рукава формироваться в таких галактиках, как наша. Несмотря на то, что мы не можем видеть полную структуру Млечного Пути, способность измерять движение отдельных звезд полезна для понимания этого явления: звезды в недавно открытой структуре, вероятно, образовались примерно в одно и то же время, в одной и той же общей области и находились под уникальным влиянием сил, действующих внутри галактики, включая гравитацию и сдвиг из-за вращения галактики.

«В конечном счете, это напоминание о том, что существует много неопределенностей в отношении крупномасштабной структуры Млечного Пути, и нам нужно рассмотреть детали, если мы хотим понять эту более широкую картину», — сказал один из соавторов статьи, Роберт Бенджамин, астрофизик из Университета Висконсин-Уайтуотер и главный исследователь обзора GLIMPSE. «Эта структура — небольшой кусочек Млечного Пути, но она может рассказать нам кое-что важное о Галактике в целом».

Ссылка: «Структура с большим углом наклона в рукаве Стрельца» М.A. Kuhn1, R. A. Benjamin, C. Zucker, A. Krone-Martins, R.S. de Souza, A. Castro-Ginard, E.E.O. Ishida, M.S. Povich9 и L.A. Hillenbrand за сотрудничество COIN, 21 июля 2021 г., Astronomy & Astrophysics .
DOI: 10.1051/0004-6361/202141198

В одном из спиральных рукавов Млечного Пути произошел «разрыв». Вот почему это так важно

Космос является катализатором хаоса, выбрасывая новую деталь в ученых каждый раз, когда они начинают чувствовать себя комфортно.

Теперь ученые обнаружили новую особенность нашей галактики Млечный Путь, которая может помочь им понять различные структуры, существующие в галактике.

«Разрыв» в рукаве

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) объявило о скоплении новорожденных звезд и газов, которые в настоящее время торчат из одного из спиральных рукавов Млечного Пути.

Почему это важные новости? Это первый случай, когда структура в одном из рукавов Млечного Пути выделяется.

NASA/JPL-Caltech

Длина сломанной руки составляет не менее 3000 световых лет. Изучение Млечного Пути особенно сложно, потому что Земля находится внутри галактики.

Читайте также:  Ученые говорят, что в нашей Галактике есть только одна планета, похожая на Землю

Чтобы понять галактику и ее рукава, авторы исследования сосредоточились на области вблизи одного из рукавов, называемой рукавом Стрельца.

Они использовали космический телескоп NASA Spitzer для помощи перед тем, как он вышел из эксплуатации в январе 2020 года. 

Телескоп использовался для обнаружения инфракрасного света, невидимого человеческому глазу. Большинство молодых звезд и туманностей хорошо совпадают по форме с рукавами галактики, в которых они обитают.

Как была обнаружена сломанная рука?

В надежде получить трехмерное изображение рассматриваемой руки ученые использовали данные миссии Gaia Европейского космического агентства (ESA), чтобы определить точное расстояние до звезд и от них.

NASA/JPL-Caltech

Большинство длинных структур, образующих Рукав Стрельца, состоят из молодых звезд, движущихся в космосе с одинаковой скоростью и в одном направлении.

Именно во время этих наблюдений был обнаружен «разрыв» в Рукаве Стрельца.

Читайте также: НАСА поделилось фотографией переполненного центра галактики Млечный Путь в 26 000 световых лет от нас называется «угол тангажа».

В то время как большая часть руки имеет угол тангажа 12 градусов, «перелом» выделился с углом около 60 градусов!

Такие структуры встречаются в галактиках по всей Вселенной и называются шпорами или перьями.

Обнаружено первое известное «перо», соединяющее два спиральных рукава Млечного Пути

Структуру нашей галактики Млечный Путь очень трудно определить изнутри. Тем не менее, телескопы, работающие на малоизученных длинах волн, начинают преодолевать это с помощью множества новых открытий. Последняя представляет собой волнистую нить из холодного плотного газа, протянувшуюся как минимум на 6000 световых лет вблизи галактического центра, которая может быть первым известным «пером» галактики, структурой, наблюдаемой в других спиральных галактиках.

Описанная в Астрофизическом журнале, астрономы предполагают, что необычная структура может быть ответвлением рукава Норма галактики или может быть «пером», соединяющим рукав Норма и рукав 3 кпк, самый внутренний из обнаруженных рукавов.

Мы можем видеть многие другие спиральные галактики намного четче, чем нашу собственную, и на основе этого астрономы создали таксономию структур, которые выступают из спиральных рукавов, называя их ветвями, осколками или перьями в зависимости от их угла или формы.Судя по тому, что обнаружили авторы новой статьи, кажется, что у Млечного Пути, как и у многих динозавров, есть перья (по крайней мере, у этого).

Однако, вместо того, чтобы иметь форму птичьего пера, открытие имеет форму синусоидальной волны, которая вдохновила их на название «Волна Ганготри» в честь ледника, питающего реку Ганг.

Эта реконструкция спиральных рукавов галактики немного устарела после нового открытия нити, которая либо исходит из рукава Норма, либо соединяет промежуток между рукавом Норма и рукавом 3 кпк.Изображение предоставлено: Галактика Млечный Путь (Robert Hurt, SSC/JPL/Caltech) CC BY-NC-SA 2

Ганготри имеет длину от 6000 до 13000 световых лет и находится в пределах 17000 световых лет от галактического центра. Считается, что его общая масса по крайней мере в 9 миллионов раз превышает массу Солнца.

Траектория Ганготри определяется путем отслеживания угарного газа в небе по данным нескольких проектов исследования неба. Только крошечная часть массы Ганготри на самом деле будет составлять CO, и еще меньше с молекулой углерода-13, скорость которой отслеживается, но газ действует как индикатор для более распространенных, но трудных для обнаружения водорода и гелия.

Предполагаемое местонахождение Ганготри. Изображение предоставлено: Veena et al/Astrophysical Journal

Хотя Ганготри необходимо нанести на карту, чтобы подтвердить его истинный статус, в документе отмечается: «Нить, являющаяся костью/позвоночником, можно исключить, поскольку такие особенности, по определению, являются тесно связан со спиральными рукавами». Ганготри, с другой стороны, простирается далеко от Нормы и, вероятно, достигает рукава 3 кпк, образуя мост между ними. Такие шпоры между рукавами были замечены в других близлежащих спиральных галактиках, особенно в спиралях с перемычкой, таких как наша.Однако, несмотря на их частоту, нет единого мнения относительно их причины.

Наша возросшая способность отслеживать движение звезд и расположение газовых облаков позволила обнаружить кое-что из меньших галактик , которые были объединены в Млечный Путь, чтобы сделать его тем, чем он является сегодня. Совсем недавно астрономы обнаружили дополнительный рукав в нашей галактике и «осколок» или «шпору», отрывающуюся от рукава Стрельца и включающую астрономические памятники, такие как туманность Орел, где находятся захватывающие дух Столпы Творения.

Наша Галактика Млечный Путь — Национальная радиоастрономическая обсерватория

Совершите виртуальное путешествие по галактике Млечный Путь в эксклюзивных видеоэкскурсиях с нашими экспертами — Посетите Исследователя Млечного Пути!

В ясную темную ночь вы можете увидеть светящийся поток, который, кажется, раскалывает небо. Мы называли ее галактикой Млечный Путь в течение тысяч лет, и ее точная природа была загадкой менее ста лет назад.

Хотя ранние телескопы разрешали Галактику Млечный Путь на отдельные звезды, нам нужно было измерить расстояния до этих звезд и движения этих звезд, прежде чем появилась трехмерная картина: полоса звезд имеет глубину, она окружает нас, а Солнце и ближайшие звезды также находятся внутри него.

Подобно шоколадной крошке в середине печенья, его взгляд представляет собой тонкий диск печенья, другие чипсы, а затем пространство вокруг. Наше Солнце — одна из сотен миллиардов звезд, заключенных в большой диск.

Какие элементы формируют галактику Млечный Путь? Радиоданные VLBA показывают, что движение гигантских газовых облаков вблизи Солнца похоже на движение облаков в близлежащем гигантском рукаве Персея. Наши галактические соседи соединены.

Радиоданные с VLBA показывают, что движение гигантских газовых облаков вблизи Солнца похоже на движение облаков в близлежащем гигантском рукаве Персея. Наши галактические соседи соединены.

В другом месте в более глубоком космосе имеется большое количество дискообразных скоплений звезд, и мы называем их спиральными галактиками. Спиральные галактики получили свое название за чередующиеся полосы ярких звездных и темных пылевых газовых завихрений, которые вращаются вокруг яркого центрального ядра.

Рукава спиральных галактик заполнены газом и пылью, и световые годы этого материала действуют как одеяло, блокируя наш взгляд за его пределы. Радиоволны могут пробиться,

В переполненных условиях звездообразования в спиральных рукавах Млечного Пути плотно упакованные облака молекул воды и метанола усиливают радиоволны так же, как лазер усиливает световые волны.

Подобно губке, эти облака впитывают поступающие фотоны, пока их молекулы не насыщаются дополнительной энергией. Входящие фотоны, невинно попадающие в сверхпропитанное облако, вызывают взрыв энергии: когда первая молекула выбрасывает свою дополнительную энергию, эта энергия заставляет соседнюю молекулу также выплевывать свою дополнительную энергию, и так далее.

Этот каскад энергии превращает облако в космический лазер, излучающий радиоволны микроволнового диапазона, поэтому мы называем его МАЗЕР (микроволновое усиление за счет стимулированного излучения).Пока оно остается близко к источнику энергии, облако постоянно впитывает и высвобождает энергию.

С массивом очень длинных базовых линий мы используем мазеры, как светящиеся палочки, чтобы проследить все глубже, рукав за рукавом, почти через всю толщину диска, чтобы построить точную карту нашей Галактики Млечный Путь.

Картина, которую мы имеем сейчас, представляет собой Галактику Млечный Путь размером около 100 000 световых лет (световой год соответствует расстоянию около шести триллионов миль). У него есть несколько основных рукавов: Рукав Стрельца находится ближе к центру Галактики, а Рукав Персея находится дальше в Галактике.Наша Солнечная система расположена на собственном спиральном рукаве, называемом Местным рукавом, между этими двумя.

Слабый газовый шлейф соединяет Млечный Путь с галактиками-компаньонами, Магеллановыми Облаками. Это указывает на то, что более 2 миллиардов лет назад у нас было близкое столкновение, которое лишило газ меньших галактик.

Слабый след газа соединяет Млечный Путь с его галактиками-компаньонами, Магеллановыми Облаками. Это указывает на то, что более 2 миллиардов лет назад у нас было близкое столкновение, которое лишило газ меньших галактик.

Как пыль связывает нас с нашей галактикой Млечный Путь?

Пыль — это атомный пепел взорвавшихся звезд, более тяжелые молекулы и элементы, используемые для создания новых звезд, планет и людей. Внутри коллапсирующих газовых и пылевых облаков лежат бесчисленные области формирования звезд и планет.

Газообразные пыльные сгустки в рукавах спиральной галактики — вот где происходит действие.

К сожалению, пыль препятствует прохождению видимого света, и эти дразнящие области кажутся оптическим телескопам темными, непроницаемыми каштанами.

Радиоволны, однако, проходят через пыльные оболочки этих завуалированных регионов, поэтому для радиотелескопа они ясно светятся. Радиотелескопы — это инструменты, используемые для исследования скрытой деятельности внутри и за пределами пыльных переулков нашей Галактики Млечный Путь.

Мы видим сложные вращающиеся питающие диски газа и пыли, собирающиеся на центральном ядре, которое в конечном итоге начнет сиять как звезда. А поскольку радиотелескопы могут измерять магнитные поля радиообъектов, такие радиотелескопы, как VLA, отображают выбросы избыточного газа вдоль магнитных полюсов молодых звезд, когда они только начинают светиться.

Большинство звезд в нашей галактике являются братьями и сестрами, и VLA сделал снимки нескольких облачных систем, где скоро будут сиять звездные братья и сестры.

С помощью радиотелескопов с более короткими длинами волн, таких как ALMA, мы фиксируем движение частиц пыли вокруг будущих солнц. Мы видим пробки, слияния и открытые полосы, которые свидетельствуют о формировании планет в молодом диске.

Мы также можем точно увидеть, где определенные газы начинают превращаться в твердые тела, называемые «снежными зонами». «Зоны снега отмечают места, где материалы могут начать слипаться, как снежки, образуя все большие и большие тела.

Неистовое сердце в центре нашей галактики Млечный Путь Наш Млечный Путь — спиральная галактика. Только его часть, видимая в радиоволнах, показывает контрольные пузыри, самородки и потоки, вызванные рождением и гибелью звезд, типичными для спиральных галактик в других частях Вселенной.

Наш Млечный Путь — спиральная галактика. Только его часть, видимая в радиоволнах, показывает контрольные пузыри, самородки и потоки, вызванные рождением и гибелью звезд, типичными для спиральных галактик в других частях Вселенной.

Сердце нашей спиральной Галактики излучает радиоволны с такой силой, что это поразило инженера по антеннам и открыло совершенно невидимую Вселенную.

В начале 1930-х годов, идентифицируя источники статического электричества для беспроводной радиопередачи, Янски обнаружил огромный источник радиошума, исходящий из того, что, как он узнал, было центром Галактики Млечный Путь, за созвездием Стрельца. Более поздние наблюдения с помощью более мощных радиотелескопов подтвердили радиояркую компактную область, которая была обозначена как Стрелец А.

Чтобы более точно обнаружить яркое сердце Галактики Млечный Путь, в 1960-х годах мы построили в Западной Вирджинии инструмент с более высоким разрешением, названный интерферометром Грин-Бэнк. Три антенны следили за прогибом А, и мы объединили их данные, чтобы получить более подробную информацию об области прогиба А.

Мы обнаружили точку радиоизлучения в гигантской области Стрелы А, настолько маленькую, что она могла исходить только от компактного, но мощного объекта, такого как черная дыра. Источник стал известен как Стрелец А*.

С тех пор VLA нанес на карту всю окрестность вокруг Sgr A*, увидел, как звезды вращаются вокруг него с невероятной скоростью, заметил, где его магнитное поле утягивает заряженный газ в огромные потоки, и обнаружил, где новые звезды все еще могут образовываться в его следе.Из этих наблюдений мы теперь знаем, что Sgr A* является сверхмассивной черной дырой, масса которой в миллионы раз превышает массу нашего Солнца.

Мини-спираль в центре Млечного Пути образуется из газа и пыли, попавших на орбиту вокруг сверхмассивной черной дыры, называемой Стрельцом А*.

Мини-спираль в центре Млечного Пути образовалась из газа и пыли, попавших на орбиту вокруг сверхмассивной черной дыры, называемой Стрельцом A*.

Карликовые спутники против галактики Млечный Путь

Похоже, что галактики, как и звезды, тоже формируются группами.Эти так называемые «скопления» галактик имеют широкий диапазон размеров и форм галактик. Наша Галактика Млечный Путь является членом Местной группы галактик, члены которой варьируются от нашей двойной спирали, Андромеды, до маленьких карликовых галактик-компаньонов, которые парят вокруг нас.

Наблюдатели за небом в южном полушарии тысячелетиями отмечали эти «облака», но только недавно мы смогли определить их структуру и историю.

Карликовые галактики, называемые Магеллановыми Облаками, составляют примерно одну десятую размера Млечного Пути и напоминают его миниатюрные копии.