Расстояние до центра галактики: Астрономы измерили расстояние до противоположного края Млечного Пути

Содержание

Расстояние до центра галактики в световых годах. Что такое Галактика Млечный Путь — интересные факты

Разделить на социальные группы, наша галактика Млечный Путь будет принадлежать к крепкому «среднему классу». Так, она относится к самому распространенному виду галактик, но в то же время не является средней по размеру или массе. Галактик, которые мельче Млечного Пути, больше чем тех, что крупнее его. Еще наш «звездный остров» обладает как минимум 14-ю спутниками — другими карликовыми галактиками. Они обречены кружить вокруг Млечного Пути, пока не будут им поглощены, или же не улетят прочь от межгалактического столкновения. Ну и пока что это единственное место, где наверняка существует жизнь — то есть мы с вами.

Но еще Млечный путь остается наиболее загадочной галактикой во Вселенной: находясь на самом краю «звездного острова», мы видим лишь часть из миллиардов его звезд. А галактики и вовсе невидимо — оно закрыто плотными рукавами звезд, газа и пыли. О фактах и тайнах Млечного Пути и пойдет сегодня речь.

В Галактике Млечный путь находится Солнечная система, Земля и все звезды, которые видны невооруженным глазом. Вместе с Галактикой Треугольника, Андромеды и карликовыми галактиками и спутниками она формирует Местную группу галактик, входящую в Сверхскопление Девы.

По древней легенде, когда Зевс решил сделать своего сына Геракла бессмертным, то подложил его к груди своей жены Геры испить молока. Но супруга проснулась и, увидев, что кормит неродного ребенка, оттолкнула его. Струя молока брызнула и обратилась в Млечный путь. В советской астрономической школе его называли просто «система Млечный путь» или «наша Галактика». Вне западной культуры существует множество названий этой галактики. Слово «млечный» заменяется другими эпитетами. Галактика состоит из порядка 200 млрд звезд. Основное их количество расположено в форме диска. Большая часть массы Млечного пути содержится в гало из темной материи.

В 1980 годах ученые выдвинули мнение, что Млечный путь – это спиральная галактика с перемычкой. Гипотеза подтвердилась в 2005 при помощи телескопа Спитцера. Выяснилось, что центральная перемычка галактики больше, чем считалось раньше. Диаметр галактического диска составляет приблизительно 100 тыс. световых лет. В сравнении с гало, он вращается гораздо быстрее. На разных расстояниях от центра его скорость неодинаковая. Изучения вращения диска помогли оценить его массу, которая в 150 миллиардов больше массы Солнца. Поблизости плоскости диска собраны молодые звездные скопления и звезды, которые образуют плоскую составляющую. Ученые предполагают, что множество галактик имеют в своем ядре черные дыры.

В центральных участках Галактики Млечный путь собрано большое количество звезд. Расстояние между ними намного меньше, чем в окрестностях Солнца. Длина галактической перемычки по подсчетам ученых составляет 27 тыс. световых лет. Она проходит через центр Млечного пути под углом в 44 градуса ± 10 градусов к линии между центром галактики и Солнцем. Ее составляющая – это преимущественно красные звезды. Перемычка окружена кольцом, которое называется «Кольцо в 5 килопарсек». Оно содержит большое количество молекулярного водорода. Также это активный регион звездообразования в Галактике. Если наблюдать из галактики Андромеды, то перемычка Млечного пути была бы его яркой частью.

Так как Галактика Млечный путь считается спиральной, у нее имеются спиральные рукава, которые располагаются в плоскости диска. Вокруг диска расположена сферическая корона. Солнечная система находится в 8,5 тыс. парсек от центра галактики. По последним наблюдениям можно сказать, что наша Галактика имеет 2 рукава и еще пару рукавов во внутренней части. Они переходят в четырехрукавную структуру, которая наблюдается в линии нейтрального водорода.

Гало галактики имеет сферическую форму, которая выходит за пределы Млечного пути на 5–10 тыс. световых лет. Его температура примерно составляет 5*10 5 К. Гало состоит из старых, маломассивных неярких звезд. Их можно встретить и в виде шаровых скоплений, и поодиночке. Основную массу галактики составляет темная материя, формирующая гало темной материи. Его масса примерно 600–3000 млрд массы Солнца. Звездные скопления и звезды гало двигаются вокруг галактического центра по вытянутым орбитам. Гало вращается очень медленно.

История открытия Галактики Млечный путь

Множество небесных тел объединяется в разнообразные вращающиеся системы. Таким образом, Луна вращается вокруг Земли, а спутники больших планет образуют свои системы. Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. У ученых возникал вполне логичный вопрос: не входит ли Солнце в еще большую по размерам систему?

Впервые на этот вопрос пытался ответить Уильям Гершель. Он высчитал количество звезд в разных уголках неба и выяснил, что в небе есть большой круг – галактический экватор, делящий небо на две части. Здесь количество звезд оказалось наибольшим. Чем ближе тот или иной участок неба расположен к этому кругу, тем больше на нем звезд. В конечном итоге было обнаружено, что именно на экваторе галактики находится Млечный путь. Гершель пришел к заключению, что все звезды образуют одну звездную систему.

Изначально считалось, все, что есть во Вселенной, является частью нашей галактики. Но еще Кант утверждал, что некоторые туманности могут быть отдельными галактиками, как и Млечный путь. Только когда Эдвин Хаббл измерил расстояние до некоторых спиральных туманностей и показал, что они не могут входить в состав Галактики, гипотеза Канта была доказана.

Будущее Галактики

В будущем возможны столкновения нашей Галактики с другими, в том числе и с Андромедой. Но конкретных предсказаний пока что нет. Считается, что через 4 миллиарда лет Млечный путь поглотит Малое и Большое Магелановые Облака, а через 5 миллиардов лет его поглотит Туманность Андромеды.

Планеты Млечного пути

Несмотря на то, что звезды постоянно рождаются и умирают, их количество четко подсчитано. Ученые считают, что вокруг каждой звезды вращается хотя бы одна планета. Значит, во Вселенной существует от 100 до 200 млрд планет. Ученые, которые работали над этим утверждением, изучали звезды «красные карлики». Они меньше Солнца и составляют 75% из всех звезд Галактики Млечный путь. Особое внимание было уделено звезде Kepler-32, которая «приютила» 5 планет.

Обнаружить планеты гораздо сложнее, чем звезды, ведь они не излучают света. Мы можем уверенно сказать о существовании планеты только тогда, когда она заслонит собой свет звезды.

Существуют и планеты, которые похожи на нашу Землю, но их не так уж и много. Есть множество типов планет, например, планеты-пульсары, газовые гиганты, бурые карлики… Если планета состоит из каменных пород, она будет мало похожа на Землю.

Последние исследования утверждают, что в галактике имеется от 11 до 40 млрд планет, схожих с Землей. Ученые исследовали 42 звезды, похожие на Солнце и обнаружили 603 экзопланеты, 10 из которых соответствовали критериям поиска. Было доказано, что все планеты, схожие с Землей, могут поддерживать нужную температуру, для существования жидкой воды, что, в свою очередь, поможет возникнуть жизни.

У внешнего края Млечного пути были обнаружены звезды, которые двигаются особым образом. Они дрейфуют у края. Ученые предполагают, что это все, что осталось от галактик, которые поглотил Млечный путь. Их столкновение случилось множество лет тому назад.

Галактики спутники

Как мы уже говорили, Галактика Млечный путь является спиральной. Она представляет собой спираль неидеальной формы. На протяжении долгих лет ученые не могли найти объяснение выпуклости галактики. Сейчас все пришли к выводу, что это происходит из-за галактик-спутников и темной материи. Они очень мелкие и не могут влиять на Млечный путь. Но когда темная материя двигается через Магелановые Облака, создаются волны. Они и влияют на гравитационные притяжения. Под этим действием водород улетучивается из галактического центра. Облака обращаются вокруг Млечного пути.

Хоть Млечный путь и называют по многим параметрам уникальным, он не является большой редкостью. Если учесть тот факт, что в поле зрения имеется примерно 170 млрд галактик, можно утверждать о существовании галактик, похожих на нашу.

В 2012 году астрономами была найдена точная копия Млечного пути. Она даже имеет два спутника, которые соответствуют Магелановым Облакам. Кстати, предполагают, что через пару миллиардов лет они растворятся. Находка подобной галактики была невероятной удачей. Ее назвали NGC 1073. Она так сильно похожа на Млечный путь, что астрономы изучают ее для того, чтобы больше узнать о нашей галактике.

Галактический год

Земной год – это время, за которое планета делает полный оборот вокруг Солнца. Таким же образом Солнечная система вращается вокруг черной дыры, которая расположена в центре галактики. Полный ее оборот составляет 250 млн лет. Когда описывают Солнечную систему, редко упоминают то, что она двигается в космическом пространстве, как и все в мире. Скорость ее движения 792000 км в час относительно центра Галактики Млечный путь. Если сравнить, то мы, двигаясь с подобной скоростью, могли бы обойти весь мир за 3 минуты. Галактический год – это время, за которое Солнце делает полный оборот вокруг Млечного пути.

По последним подсчетам солнце прожило 18 галактических лет.

Рассматривая ночное звёздное небо, можно увидеть неярко светящуюся беловатую полосу, которая пересекает небесную сферу. Это диффузное свечение приходит как от нескольких сотен миллиардов звезд, так и в результате рассе́янья света на крошечных частичках пы́ли и газа в межзвездном пространстве. Это наша галактика Млечный Путь. Млечный Путь – это галактика, к которой принадлежит Солнечная система со своими планетами, среди которых и Земля. Он виден из любой точки земной поверхности. Млечный путь образует кольцо, поэтому с любой точки Земли мы видим лишь его часть. Млечный Путь, который кажется тусклой светящейся доро́гой, на самом деле состоит из огромного количества звёзд, не видимых по отдельности невооруженным глазом. Первым в начале XVII столетия над этим задумался , когда навёл изготовленный им телескоп на Млечный Путь. То, что впервые увидел Галилей, захватило дух. В месте белесой огромной полосы Млечного Пути его взору открылись сверкающие скопления из бесчисленных звёзд, видимых по отдельности.

Сегодня учёные считают, что Млечный Путь содержит огромное число звёзд – около 200 миллиардов.

Рис. 1 схематическое изображение нашей Галактики и окружающего её гало.

Млечный Путь представляет собой галактику, состоящую из большого плоского — основного — тела в форме диска диаметром, превышающим расстояние в 100 тысяч световых лет. Сам диск Млечного Пути «относительно тонкий» – толщиной несколько тысяч световых лет. Внутри диска расположена бóльшая часть звёзд. По своей морфологии диск некомпа́ктен, имеет сложное строение, внутри его находятся неровные структуры, которые простираются от ядра до периферии Галактики. Это так называемые «спиральные рукава» нашей Галактики, зоны высокой плотности, где из облаков межзвездных пыли и газа образуются новые звезды.

Рис. 2 Центр Галактики. Изображение в условных тонах центра Млечного Пути.

Пояснение к рисунку: Источник света в середине — Стрелец А, активная зона звездообразования, находится рядом с галактическим ядром. Центр окружен газообразным кольцом (розовый круг). На внешнем кольце расположены молекулярные облака (оранжевые) и ионизированный водород пространства розового оттенка.

В центральной части диска Млечного Пути находится галактическое ядро. Ядро состоит из миллиардов старых звезд. Сама же центральная часть ядра представляет собой очень массивную область диаметром всего в несколько световых лет, внутри которой, по последним данным астрономических исследований, находится сверхмассивная черная дыра, возможно даже несколько чёрных дыр, массами около 3 миллионов Солнц.

Вокруг диска Галактики находится сферическое гало (корона), содержащее карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака́ и др. ), шаровые звездные скопления, отдельные звезды, группы звезд и горячий газ. Некоторые из отдельных групп звезд взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками. Существует гипотеза, вытекающая из анализа структуры гало и траекторий движения звездных скоплений, что шаровые скопления, как и сама галактическая корона могут являться остатками бывших галактик-спутников, поглощенных нашей Галактикой в результате произошедших ранее взаимодействий и столкновений.

Согласно научным предположениям, Наша Галактика содержит также и темную материю, которой, возможно, гораздо больше, чем всего видимого вещества во всех диапазонах наблюдений.

На окраинах Галактики обнаружены плотные области газа размерами несколько тысяч световых лет, температурой 10000 градусов и массой 10 миллионов Солнц.

Наше Солнце находится почти на диске, на расстоянии около 28000 световых лет от центра Галактики. Иными словами, оно находится на периферии, на расстоянии почти 2/3 галактического радиуса от центра, что составляет расстояние порядка 8 килопарсек от центра нашей Галактики.

Рис. 3 Плоскость Галактики и плоскость Солнечной системы не совпадают, а находятся под углом друг к другу.

Положение Солнца в Галактике

Подробно положение Солнца в Галактике и его движение рассмотрено также в разделе «Солнце» нашего сайта (см. ) . Чтобы совершить полный оборот, Солнцу требуется около 250 миллионов лет (по некоторым данным 220 миллионов лет), которые составляют галактический год (скорость движения Солнца – 220 км/с, то есть почти 800000 км/ч!).

Каждые 33 миллиона лет Солнце пересекает галактический экватор, затем поднимается над его плоскостью на высоту в 230 световых лет и снова опускается вниз, к экватору. На совершение полного оборота Солнцу требуется, как уже было сказано, около 250 миллионов лет.

Так как мы находимся внутри Галактики и смотрим на неё изнутри, её диск оказывается видимым на небесной сфере как полоса звёзд (это и есть Млечный Путь), и поэтому с Земли трудно определить реальную трехмерную пространственную структуру Млечного пути.

Рис. 4 обзор полного неба в галактических координатах, полученный на частоте 408 мгц (длина волны 73 см), показанный в условных цветах.

Интенсивность радиоизлучения отображена в линейной цветовой шкале от темно-синего (наименьшая интенсивность) до красного (наивысшая интенсивность). Угловое разрешение карты составляет приблизительно 2°. Вдоль плоскости галактики видно множество хорошо известных радиоисточников, включая остатки сверхновых Кассиопеи А и Крабовидной туманности.

Отчетливо выделяются комплексы локальных рукавов (Лебедь X и Паруса X), окруженные диффузным радиоизлучением. Диффузное радиоизлучение Млечного Пути в основном представляет собой синхротронное излучение электронов космических лучей при их взаимодействии с магнитным полем нашей Галактики.

Рис. 5 Два изображения полного неба, построенных на основе данных, полученных в 1990 г. в ходе эксперимента DIRBE по изучению диффузного инфракрасного фона (Diffuse Infrared Background Experiment) на спутнике COBE.

На обоих изображениях видно сильное излучение от Млечного Пути. На верхнем фото представлены комбинированные данные по излучению на длинах волн 25, 60 и 100 микрон дальнего инфракрасного диапазона, показанные соответственно голубым, зеленым и красным цветом. Это излучение исходит от холодной межзвездной пыли. Бледно-голубое фоновое излучение порождается межпланетарной пылью в Солнечной системе. На нижнем изображении скомбинированы данные по излучению на длинах волн 1,2, 2,2 и 3,4 микрон в ближнем инфракрасном диапазоне, показанные соответственно голубым, зеленым и красным цветом.

Новая карта Млечного Пути

Млечный Путь можно классифицировать как спиральную галактику . Как уже сказано, он состоит из основного тела в форме плоского диска диаметром более 100 000 световых лет, внутри которого находится большая часть звезд. У диска некомпактное строение, и очевидна его неровная структура, начинающаяся из ядра и распространяющаяся к периферии Галактики. Это спиральные ветви областей наибольшей плотности материи, т.н. спиральные рукава, в которых идёт процесс образования новых звёзд, начинающийся в межзвездных газопылевых облаках. О причине возникновения спиральных рукавов нельзя сказать ничего, кроме того, что рукава возникают при численном моделировании рождения галактики всегда, если заданы достаточно большие масса и момент вращения.

Для появления описания длительно дотроньтесь до клетки Для увеличения изображения — кратковременно Для возврата с изображения — клавиша возврат на телефоне или в браузере

Сгенерированная на компьютере новая трёхмерная модель Млечного пути с реальным расположением сотен тысяч туманностей и звёзд.
© National Geographic Society, Washington D.C. 2005.

Вращение частей галактики

Части галактики вращаются с различной скоростью вокруг её центра. Если бы мы могли посмотреть на Галактику «сверху», мы увидели бы плотное и яркое ядро, внутри которого звёзды располагаются очень близко друг к другу, а также рукава. В них звёзды сконцентрированы менее компактно.

Направление вращения Млечного пути, а также подобных спиральных галактик (указано на карте в левом нижнем углу при увеличении) таково, что спиральные рукава как бы закручиваются. И здесь необходимо заострить внимание вот на каком специфическом моменте. За время существования Галактики (не менее 12 млрд. лет, по любым современным оценкам) спиральные ветви должны были бы закрути́ться вокруг центра Галактики несколько десятков раз! А этого не наблюдается ни в других галактиках, ни в нашей. Ещё в 1964 году Ц. Лин и Ф. Шу из США, предложили теорию, согласно которой спиральные рукава представляют собой не некие материальные образования, а волны плотности вещества, выделяющиеся на ровном фоне галактики прежде всего потому, что в них идёт активное звездообразование, сопровождающееся рождением звёзд высокой светимости. Вращение спирального рукава не имеет никакого отношения к движению звёзд по галактическим орбитам. На небольших расстояниях от ядра орбитальные скорости звёзд превышают скорость рукава, и звёзды «втекают» в него с внутренней стороны, а покидают с внешней. На больши́х расстояниях всё наоборот: рукав как бы набегает на звезды, временно включает их в свой состав, а затем обгоняет их. Что касается ярких ОB -звёзд, определяющих рисунок рукава, то они, родившись в рукаве, в нём и заканчивают свою относительно короткую жизнь, не успевая покинуть рукав за время своего существования.

Газовое кольцо и движение звёзд

По одной из гипотез строения Мле́чного Пути, между центром Галактики и спиральными рукавами расположено ещё т.н. «газовое кольцо». Газовое кольцо содержит миллиарды солнечных масс газа и пы́ли и является местом активного звездообразова́ния. Эта область сильно излучает в радио и инфракрасном диапазоне. Изучение данного образования проводилось по облакам газа и пы́ли, расположенным вдоль луча зрения, и поэтому измерения точных расстояний до этого образования, как и его точная конфигурация очень затруднены́ и до сих пор существуют два основных мнения учёных по этому поводу. Согласно первому, ученые считают, что это образование является не кольцом, а сгруппирова́вшимися спиралями. Согласно другому мнению, это образование можно считать кольцевым. Предположительно оно расположено на расстоянии между 10 и 16 тыс. световых лет от центра.

Существует специальный раздел астрофизики, изучающий движение звёзд во Млечном Пути, он называется «звёздная кинематика».

Для облегчения задачи звездной кинематики звёзды подразделяют на семейства по определенным признакам, возрасту, физическим данным, расположе́нию внутри Галактики. У подавляющего большинства молодых звёзд, сконцентрированных в спиральных рукавах, скорость вращения (относительно центра Галактики, разумеется) составляет несколько километров в секунду. Считается, что у подобных звёзд было слишком мало времени для взаимодействия с другими звездами, они «не использовали» взаимное притяжение для повышения скорости вращения. У звёзд среднего возраста скорость выше.

Самая высокая скорость у старых звёзд, они расположены на сферическом гало, окружающем нашу Галактику до расстояния в 100000 световых лет от центра. Их скорость превышает 100 км/с (как у шаровы́х звездных скоплений).

Во внутренних областях, где плотно сконцентрированы, Галактика в своём движении проявляет себя аналогично твёрдому телу. В этих областях скорость вращения звёзд прямо пропорциональна их расстоянию от центра. Кривая вращения будет выглядеть как прямая линия.

На периферии Галактика в движении уже непохожа на твёрдое тело. В этой части она недостаточно плотно «заселена» небесными телами. «Кривая вращения» для периферийных областей будет «ке́плеровской», аналогично пра́вилу о неодинаковой скорости движения планет в Солнечной системе. Скорость обращения звёзд по мере удаления от центра галактики уменьшается.

Звездные скопления

Находятся в постоянном движении не только звёзды, но и другие небесные объекты, населяющие Млечный Путь: это рассеянные и шаровы́е звёздные скопления, туманности и т.д. Особого изучения заслуживает движение шаровы́х звездных скоплений – плотных образований, в состав которых входят сотни тысяч старых звезд. Эти скопления имеют четкую сферическую форму, они двигаются вокруг центра Галактики по вытянутым эллиптическим орбитам, наклонённым к её диску. Скорость их движения составляет в среднем около двухсот км/с . Шаровы́е звездные скопления пересекают диск с периодичностью в несколько миллионов лет. Являясь достаточно плотно сгруппированными образованиями, они относительно стабильны и не распада́ются под влиянием притяжения плоскости Млечного Пути. По-другому обстоят дела с рассеянными звездными скоплениями. В их состав входят несколько сотен или тысяч звёзд, причем они находятся в основном в спиральных рукавах. Звёзды там расположены не так близко друг к другу. Считается, что рассеянные звёздные скопления имеют тенденцию к распаду через несколько миллиардов лет существования. Шаровы́е звёздные скопления – старые по времени образования, они могут иметь возраст порядка десяти миллиардов лет, рассеянные скопления значительно моложе (счёт идет от миллиона до десятков миллионов лет), очень редко их возраст превышает один миллиард лет.

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript . Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

Астрономы утверждают, что невооружённым взглядом человек может рассмотреть около 4,5 тысячи звёзд. И это, притом, что нашему взору открывается лишь незначительная часть одной из самых удивительных и неопознанных картин мира: только в Галактике Млечный путь насчитывается более двухсот миллиардов небесных светил (учёные имеют возможность наблюдать лишь за двумя миллиардами).

Млечный Путь является галактикой спирального типа с перемычкой, представляющую собой огромную гравитационно связанную в космосе звёздную систему. Вместе с соседними галактиками Андромеды и Треугольника и более сорока карликовыми галактиками-спутниками она входит в состав Сверхскопления Девы.

Возраст Млечного пути превышает 13 млрд. лет, и за это время в нём образовалось от 200 до 400 млрд. звёзд и созвездий, более тысячи огромных газовых облаков, скоплений и туманностей. Если посмотреть на карту Вселенной, то можно увидеть, что Млечный путь представлен на ней в виде диска диаметром в 30 тыс. парсеков (1 парсек равен 3,086*10 в 13 степени километров) и средней толщиной около тысячи световых лет (в одном световом году почти 10 триллионов километров).

Сколько именно весит Галактика, астрономы ответить затрудняются, поскольку большая часть веса содержится не в созвездиях, как раньше считалось, а в тёмной материи, которая не испускает и не взаимодействует с электромагнитными излучениями. По очень грубым подсчётам, вес Галактики колеблется от 5*10 11 до 3*10 12 масс Солнца.

Как и все небесные тела, Млечный Путь оборачивается вокруг своей оси и перемещается во Вселенной. Следует учитывать, что при передвижении, галактики постоянно сталкиваются друг с другом в космосе и та, которая имеет более крупные размеры, поглощает меньшие, а вот если их размеры совпадают, после столкновения начинается активное звездообразование.

Так, астрономы выдвигают предположение, что через 4 млрд. лет Млечный Путь во Вселенной столкнётся с Галактикой Андромеды (они приближаются друг к другу со скоростью 112 км/с), вызвав появление новых созвездий во Вселенной.

Что касается движения вокруг своей оси, то Млечный Путь движется в космосе неравномерно и даже хаотично, поскольку каждая находящаяся в нём звёздная система, облако или туманность имеет свою скорость и орбиты разного вида и форм.

Структура Галактики

Если внимательно посмотреть на карту космоса, можно увидеть, что Млечный Путь очень сжат в плоскости и по виду напоминает «летающую тарелку» (Солнечная система расположена почти у самого края звёздной системы). Состоит Галактика Млечный Путь из ядра, перемычки, диска, спиральных рукавов и короны.

Ядро

Ядро находится в созвездии Стрельца, где расположен источник нетеплового излучения, температура которого составляет около десяти миллионов градусов – явление, характерное только для ядер Галактик. В центре ядра находится уплотнение – балдж, состоящий из большого числа движущихся по вытянутой орбите старых звёзд, многие из которых пребывают в конце своего жизненного цикла.

Так, некоторое время назад американские астрономы обнаружили здесь район размерами 12 на 12 парсек, состоящий из мёртвых и умирающих созвездий.

В самом центре ядра находится сверхмассивная чёрная дыра (участок в космическом пространстве, имеющий такую мощную гравитацию, что покинуть его неспособен даже свет), вокруг которой вращается чёрная дыра меньших размеров. Вместе они оказывают такое сильное гравитационное влияние на находящиеся недалеко от них звёзды и созвездия, что те движутся по необычным для небесных тел траекториям во Вселенной.

Также для центра Млечного Пути характерна чрезвычайно сильная концентрация звёзд, расстояние между которыми в несколько сотен раз меньше, чем на периферии. Скорость движения большинства из них абсолютно не зависит от того, как далеко они находятся от ядра, а потому средняя скорость вращения колеблется от 210 до 250 км/с.

Перемычка

Перемычка размером в 27 тыс. световых лет пересекает центральную часть Галактики под углом в 44 градуса к условной линии между Солнцем и ядром Млечного Пути. Состоит она в основном из старых красных звёзд (около 22 млн.), и окружена газовым кольцом, в котором содержится большая часть молекулярного водорода, а потому является районом, где образуются звёзды в наибольшем количестве. Согласно одной из теорий, в перемычке происходит такое активное звездообразование из-за того, что она пропускает через себя газ, из которого рождаются созвездия.

Диск

Млечный путь являет собой диск, состоящий из созвездий, газовых туманностей и пыли (размеры его диаметра составляют около 100 тыс. световых лет при толщине в несколько тысяч). Вращается диск значительно быстрее короны, что расположена по краям Галактики, при этом скорость вращения на разных расстояниях от ядра неодинакова и хаотична (колеблется от нуля в ядре до 250 км/ч на расстоянии в 2 тыс. световых лет от него). Возле плоскости диска сконцентрированы газовые облака, а также молодые звёзды и созвездия.

С внешней стороны Млечного пути находятся слоя атомарного водорода, который уходит в космос на полторы тысячи световых лет от крайних спиралей. Несмотря на то, что этот водород в десять раз толще, чем в центре Галактики, плотность его во столько же раз ниже. На окраине Млечного пути были обнаружены плотные скопления газа с температурой в 10 тыс. градусов, размеры которых превышают несколько тысяч световых лет.

Спиральные рукава

Сразу за газовым кольцом расположено пять главных спиральных рукавов Галактики, размер которых составляет от 3 до 4,5 тыс. парсек: Лебедя, Персея, Ориона, Стрельца и Центавра (Солнце находится с внутренней стороны рукава Ориона). Молекулярный газ находится в рукавах неравномерно и далеко не всегда подчиняется правилам вращения Галактики, внося погрешности.

Корона

Корона Млечного Пути представлена в виде сферического гало, которое выходит за пределы Галактики в космос на пять-десять световых лет. Состоит корона из шаровых скоплений, созвездий, отдельных звёзд (в основном – старых и маломассивных), карликовых галактик, горячего газа. Все они движутся вокруг ядра по вытянутым орбитам, при этом вращение некоторых звёзд до того беспорядочно, что даже скорость рядом расположенных светил может значительно отличаться, поэтому вращается корона чрезвычайно медленно.

По одной из гипотез, возникла корона в результате поглощения Млечным путём более мелких галактик, а потому является их остатками. По предварительным данным, возраст гало превышает двенадцать миллиардов лет и оно является ровесницей Млечного Пути, а потому звездообразование здесь уже завершилось.

Звёздное пространство

Если посмотреть на ночное звездное небо, Млечный Путь можно увидеть абсолютно с любой точки земного шара в виде полосы светловатого цвета (поскольку наша звёздная система находится внутри рукава Ориона, для обзора доступна лишь часть Галактики).

Карта Млечного Пути показывает, что наше Светило находится почти на диске Галактики, у самого её края, и его расстояние до ядра составляет от 26-28 тыс. световых лет. Учитывая, что Солнце двигается на скорости около 240 км/ч, чтобы сделать один оборот, ему нужно затратить около 200 млн. лет (за весь период своего существования наша звезда не облетела Галактику и тридцати раз).

Интересно, что наша планета расположена в коротационном кругу – месте, где скорость вращения звёзд совпадает со скоростью вращения рукавов, поэтому звёзды никогда эти рукава не покидают, или не входят в них. Для этого круга характерен высокий уровень радиации, поэтому считается, что жизнь может возникнуть лишь на планетах, возле которых находится очень мало звёзд.

Именно этот факт и относится к нашей Земле. Находясь на периферии, она размещается в довольно спокойном месте Галактики, а потому на протяжении нескольких миллиардов лет почти не подвергалась глобальным катаклизмам, на которые так богата Вселенная. Возможно, это и является одной из основных причин того, что на нашей планете смогла зародиться и сохраниться жизнь.

Этимология

Название Млечный Путь — калька с лат. via lactea «молочная дорога», которое, в свою очередь, калька с др.-греч. ϰύϰλος γαλαξίας «молочный круг» . Название Галактика образовано по аналогии с др.-греч. γαλαϰτιϰός «молочный». По древнегреческой легенде , Зевс решил сделать своего сына Геракла , рождённого от смертной женщины, бессмертным, и для этого подложил его спящей жене Гере, чтобы Геракл выпил божественного молока. Гера, проснувшись, увидела, что кормит не своего ребёнка, и оттолкнула его от себя. Брызнувшая из груди богини струя молока превратилась в Млечный Путь.

В советской астрономической школе Млечный Путь назывался просто «наша Галактика» или «система Млечный Путь»; словосочетание «Млечный путь» использовалось для обозначения видимых звёзд, которые оптически для наблюдателя составляют Млечный Путь .

Структура Галактики

Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет , 1 квинтиллион километров) при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд (современная оценка колеблется в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов). Основная масса звёзд расположена в форме плоского диска. По состоянию на январь 2009, масса Галактики оценивается в 3·10 12 масс Солнца , или 6·10 42 кг. Бо́льшая часть массы Галактики содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи .

Диск

Лишь в 1980-х годах астрономы высказали предположение, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой , а не обычной спиральной галактикой. Это предположение было подтверждено в 2005 году космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, который показал, что центральная перемычка нашей галактики является большей чем считалось ранее .

По оценкам ученых, галактический диск, выдающийся в разные стороны в районе галактического центра, имеет диаметр около 100 000 световых лет . По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она стремительно возрастает от нуля в центре до 200-240 км / с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу, оказалось, что она в 150 млрд раз больше M ☉ .

Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звезды и звездные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звезд. Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределен неравномерно, образуя многочисленные газовые облака — от гигантских неоднородных по структуре облаков, протяженностью свыше нескольких тысяч световых лет к небольшим облакам размерами не более парсека.

Ядро

Галактический центр Млечного Пути в инфракрасном диапазоне.

В средней части Галактики находится утолщение, которое называется балджем (англ. bulge — утолщение ), составляющее около 8 тысяч парсек в поперечнике. Центр ядра Галактики находится в созвездии Стрельца (α = 265°, δ = −29°) . Расстояние от Солнца до центра Галактики 8,5 килопарсек (2,62·10 17 км, или 27 700 световых лет). В центре Галактики, по всей видимости, располагается сверхмассивная чёрная дыра (Стрелец A*) (около 4,3 миллиона M ☉ ) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы от 1000 до 10 000 M ☉ и периодом обращения около 100 лет и несколько тысяч сравнительно небольших . Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды заставляет последние двигаться по необычным траекториям . Существует предположение, что большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в своем ядре .

Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержится многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Как и в большинстве других галактик, распределение массы в Млечном Пути такое, что орбитальная скорость большинства звезд этой Галактики не зависит в значительной степени от их расстояния до центра. Далее от центральной перемычки к внешнему кругу, обычная скорость обращения звезд составляет 210-240 км/с. Таким образом, такое распределение скорости, не наблюдаемое в солнечной системе, где различные орбиты имеют существенно различные скорости обращения, является одной из предпосылок к существованию темной материи.

Считается, что длина галактической перемычки составляет около 27 000 световых лет . Эта перемычка проходит через центр галактики под углом 44 ± 10 градусов к линии между нашим Солнцем и центром галактики. Она состоит преимущественно из красных звезд, которые считаются очень старыми. Перемычка окружена кольцом, называемым «Кольцом в пять килопарсек». Это кольцо содержит большую часть молекулярного водорода Галактики и является активным регионом звездообразования в нашей Галактике. Если вести наблюдение из галактики Андромеды, то галактическая перемычка Млечного Пути была бы яркой его частью .

Рукава

Галактика относится к классу спиральных галактик, что означает, что у Галактики есть спиральные рукава , расположенные в плоскости диска. Диск погружён в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона . Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона . Такое расположение не даёт возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырёхрукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики .

Гало

Окрестности Млечного пути и его гало.

Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Так как вращение отдельных звезд происходит несколько беспорядочно (то есть скорости соседних звезд могут иметь любые направления), гало в целом вращается очень медленно.

История открытия Галактики

Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна обращается вокруг Земли , спутники планет-гигантов образуют свои, богатые телами, системы. На более высоком уровне, Земля и остальные планеты обращаются вокруг Солнца. Возникал естественный вопрос: не входит ли и Солнце в систему ещё большего размера?

Первое систематическое исследование этого вопроса выполнил в XVIII веке английский астроном Уильям Гершель . Он подсчитывал количество звёзд в разных областях неба и обнаружил, что на небе присутствует большой круг (впоследствии он был назван галактическим экватором ), который делит небо на две равные части и на котором количество звёзд оказывается наибольшим. Кроме того, звёзд оказывается тем больше, чем ближе участок неба расположен к этому кругу. Наконец обнаружилось, что именно на этом круге располагается Млечный Путь . Благодаря этому Гершель догадался, что все наблюдаемые нами звёзды образуют гигантскую звёздную систему, которая сплюснута к галактическому экватору.

Вначале предполагалось, что все объекты Вселенной являются частями нашей Галактики, хотя ещё Кант высказывал предположение, что некоторые туманности могут быть галактиками, подобными Млечному Пути. Ещё в 1920 году вопрос о существовании внегалактических объектов вызывал дебаты (например, известный Большой спор между Харлоу Шепли и Гебером Кёртисом ; первый отстаивал единственность нашей Галактики). Гипотеза Канта была окончательно доказана лишь в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу удалось измерить расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав Галактики.

Расположение Солнца в Галактике

Согласно последним научным оценкам, расстояние от Солнца до галактического центра, составляет 26 000 ± 1 400 световых лет, в то время как согласно предварительным оценкам наша звезда должна находиться на расстоянии около 35 000 световых лет от перекладины. Это означает, что Солнце расположено ближе к краю диска, чем к его центру. Вместе с другими звездами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 220-240 км / с , делая один оборот примерно за 200 млн лет. Таким образом, за все время существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз.

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

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

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

Окрестности

Эволюция и будущее Галактики

Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной как галактика Андромеды , однако конкретные предсказания пока невозможны ввиду незнания поперечной скорости внегалактических объектов.

Панорамы

См. также

Примечания

, с. 302
Eric Christian; Safi-Harb Samar. How large is the Milky Way? (англ.) . Ask an Astrophysicist . NASA (1 December 2005). Архивировано из первоисточника 4 июля 2012. (Проверено 9 октября 2012)
Thanu Padmanabhan After the first three minutes: the story of our universe . — Cambridge University Press, 1998. — P. 87. — 215 p. — ISBN 0-521-62039-2
How Many Stars are in the Milky Way?
Lenta.ru: «Млечный Путь потяжелел в два раза» , 06.01.2009
Anna Frebel Discovery of HE 1523-0901, a Strongly r -Process-enhanced Metal-poor Star with Detected Uranium (англ.) // The Astrophysical Journal . — 2007. — Т. 660. — С. L117. DOI :10.1086/518122 arΧiv :astro-ph/0703414
Nicolai Bissantz Gas dynamics in the Milky Way: second pattern speed and large-scale morphology (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . — 2003. — Т. 340. — С. 949. — DOI :10.1046/j.1365-8711.2003.06358.x arΧiv :astro-ph/0212516
Kogut, A.; Lineweaver, C.; Smoot, G. F.; Bennett, C. L.; Banday, A.; Boggess, N. W.; Cheng, E. S.; de Amici, G.; Fixsen, D. J.; Hinshaw, G.; Jackson, P. D.; Janssen, M.; Keegstra, P.; Loewenstein, K.; Lubin, P.; Mather, J. C.; Tenorio, L.; Weiss, R.; Wilkinson, D. T.; Wright, E. L. Dipole Anisotropy in the COBE Differential Microwave Radiometers First-Year Sky Maps (англ. ) // Astrophysical Journal . — 1993. — Т. 419. — С. 1. — DOI :10.1086/173453
, с. 290
Collins Elementary English Dictionary – Complete and Unabridged 1991-2003 — Milky Way . The American Heritage Science Dictionary . thefreedictionary.com (2005). (Проверено 8 октября 2012)
Дроздовский И. Местная Группа Галактик . Астронет (2000). Архивировано (Проверено 18 октября 2012)
Дроздовский И. Местное Сверхскопление . Астронет (2001). Архивировано из первоисточника 26 октября 2012. (Проверено 18 октября 2012)
Фасмер М. Этимологический словарь русского языка / Под ред. О. Н. Трубачёва. — М .: «Прогресс», 1986. — Т. II. — С. 632.
Большая советская энциклопедия на Яндекс словарях
Яндекс словари
Форма Чумацького шляху виявилась не нормальною (рус.)
16 August 2005 — New Scientist article (англ.)
Чумацький Шлях — наша Галактика (рус.)
В. Д. Шабетник Физическое образование в вузах. 1998
Блинников С. Открытие нашей всленной // Новый мир, — № 11, Ноябрь 2008, — C. 153-165
Астрономи зважили чорну діру в центрі Чумацького Шляху (рус.)
«Учёные обнаружили в центре Млечного Пути вторую чёрную дыру»
Рій чорних дір в нашій Галактиці (рус.)
Надмасивна чорна діра в центрі нашої Галактики швидко обертається (рус.)
[ 23 April 2006] — http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm (англ.)
arxiv:0812.3491 Узор спиральных рукавов Млечного Пути (The Milky Way spiral arm pattern)
«Газовое гало Галактики»
http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt (англ.)
The radial velocity dispersion profile of the Galactic halo: Constraining the density profile of the dark halo of the Milky Way , Battaglia et al. 2005, MNRAS , 364 (2005) 433 (англ.)
Галактичні пірнання (рус.)
Життя в Галактиці зберегли зоряні бунтівники (рус. )
vremya.ru, «Гибель галактических империй», 8 августа 2007

Литература

Засов А. В., Постнов К. А. Общая Астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2006. — 496 с. — ISBN 5-85099-169-7 (Проверено 8 октября 2012)
Книга «Млечный путь», ISBN 5-85099-156-5

Ссылки

Карта магнитного поля Млечного Пути в мельчайших деталях
Astronomy Picture of the Day (англ.) (27 июля 2010). Проверено 27 декабря 2012.

Какое расстояние до ближайшей галактики? Размеры и расстояния галактик

Млечный Путь — весьма характерный представитель своего типа галактик — столь огромен, что свету требуется более 100 тысяч лет, чтобы со скоростью 300 000 километров в секунду чтобы пересечь Галактику от края до края. Земля и Солнце находятся на расстоянии около 30 тысяч световых лет от центра Млечного Пути. Если бы мы попытались послать сообщение гипотетическому существу, проживающему вблизи центра нашей Галактики, то ответ получили бы не раньше, чем через 60 тысяч лет. Сообщение же, посланное со скоростью самолета (600 миль или 1000 километров в час) в момент рождения Вселенной, к настоящему времени прошло бы лишь половину пути до центра Галактики, а время ожидания ответа составило бы 70 миллиардов лет.

Некоторые галактики гораздо крупнее нашей. Диаметры самых больших из них — обширных галактик, излучающих огромное количество энергии в виде радиоволн, как, например, известный объект южного неба — Центавр А, в сто раз превосходят диаметр Млечного Пути. С другой стороны, во Вселенной много сравнительно небольших галактик. Размеры карликовых эллиптических галактик (типичный представитель находится в созвездии Дракона) составляют всего около 10 тысяч световых лет. Разумеется, даже эти неприметные объекты почти невообразимо огромны: хотя галактику в созвездии Дракона можно назвать карликовой, ее диаметр превосходит 160 000 000 000 000 000 километров.

Хотя космос населяют миллиарды галактик, им совсем не тесно: Вселенная достаточно огромна, чтобы галактики могли удобно в ней разместиться, и при этом еще остается много свободного пространства. Типичное расстояние между яркими галактиками составляет около 5-10 миллионов световых лет; оставшийся объем занимают карликовые галактики. Однако если принять во внимание их размеры, то оказывается, что галактики относительно гораздо ближе друг к другу, чем, например, звезды в окрестности Солнца. Диаметр звезды пренебрежимо мал по сравнению с расстоянием до ближайшей соседней звезды. Диаметр Солнца всего около 1,5 миллиона километров, в то время как расстояние до ближайшей к нам звезды в 50 миллионов раз больше.

Для того чтобы представить огромные расстояния между галактиками, мысленно уменьшим их размеры до роста среднего человека. Тогда в типичной области Вселенной «взрослые» (яркие) галактики будут находиться в среднем на расстоянии 100 метров друг от друга, а между ними расположится небольшое число детей. Вселенная напоминала бы обширное поле для игры в бейсбол с большим свободным пространством между игроками. Лишь в некоторых местах, где галактики собираются в тесные скопления. наша масштабная модель Вселенной похожа на городской тротуар, и уж нигде не было бы ничего общего с вечеринкой или вагоном метро в час пик. Если же до масштабов человеческого роста уменьшить звезды типичной галактики, то местность получилась бы чрезвычайно малонаселенная: ближайший сосед проживал бы на расстоянии 100 тысяч километров — около четверти расстояния от Земли до Луны.

Из этих примеров должно стать ясно, что галактики довольно редко разбросаны во Вселенной и состоят, в основном, из пустого пространства. Даже если учесть разреженный газ, заполняющий пространство между звездами, то все равно средняя плотность вещества оказывается чрезвычайно малой. Мир галактик огромен и почти пуст.

Галактики во Вселенной не похожи друг на друга. Некоторые из них ровные и круглые, другие имеют форму уплощенных разметавшихся спиралей, а у некоторых не наблюдается почти никакой структуры. Астрономы, следуя пионерской работе Эдвина Хаббла, опубликованной в 20-х годах, подразделяют галактики по их форме на три основных типа: эллиптические, спиральные и неправильные, обозначаемые соответственно Е, S и Irr.

Андромеда — галактика, также известная как M31 и NGC224. Это спиральное образование, расположенное на расстоянии примерно 780 kp (2,5 млн от Земли.

Андромеда — галактика, находящаяся ближе всего к Млечному Пути. Названа она в честь одноименной мифической принцессы. Наблюдения 2006 года позволили сделать вывод, что здесь насчитывается около триллиона звезд — как минимум в два раза больше, чем во Млечном Пути, где их существует порядка 200 — 400 млрд. Ученые считают, что столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды случится примерно через 3,75 млрд лет, и в итоге будет образована гигантская эллиптическая или дисковая галактика. Но об этом чуть позже. Сначала узнаем, как выглядит «мифическая принцесса».

На рисунке изображена Андромеда. Галактика имеет бело-голубые полосы. Они образуют вокруг нее кольца и укрывают горячие раскаленные гигантские звезды. Темные сине-серые полосы резко контрастируют на фоне этих ярких колец и показывают области, где в плотных облачных коконах образование звезд только начинается. При наблюдении в видимой части спектра кольца Андромеды больше похоже на спиральные рукава. В ультрафиолетовом диапазоне эти образования скорее напоминают кольцевые структуры. Они были ранее обнаружены телескопом НАСА. Астрономы считают, что эти кольца свидетельствует об образовании галактики в результате столкновения с соседней более 200 млн лет назад.

Спутники Андромеды

Так же как и Млечный Путь, Андромеда имеет ряд карликовых спутников, 14 из которых уже обнаружены. Самые известные — М32 и М110. Конечно, маловероятно, что звезды каждой из галактик столкнутся друг с другом, так как расстояния между ними очень большие. О том, что же в действительности произойдет, ученые имеют пока довольно смутные представления. Но уже придумано для будущей новорожденной название. Млекомеда — так именуют еще не родившуюся гигантскую галактику деятели науки.

Столкновения звезд

Андромеда — галактика, насчитывающая 1 трлн звезд (10 12), а Млечный Путь — 1 млрд (3*10 11). Однако шанс столкновения небесных тел ничтожно мал, так как между ними существует огромное расстояние. Например, ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра находится на удалении в 4,2 световых лет (4*10 13 км), или 30 млн (3*10 7) диаметров Солнца. Представьте, что наше светило — это мячик для игры в настольный теннис. Тогда Проксима Центавра будет выглядеть как горошина, находящаяся на расстоянии 1100 км от него, а сам Млечный Путь простираться вширь на 30 млн км. Даже звезды в центре галактики (а именно там их наибольшее скопление) расположены с промежутками в 160 млрд (1,6*10 11) км. Это как один мячик для настольного тенниса на каждые 3,2 км. Поэтому шанс, что какие-нибудь две звезды столкнутся при слиянии галактик, чрезвычайно мал.

Столкновение черных дыр

Галактика Андромеды и Млечный Путь имеют центральные Стрелец А (3,6*10 6 масс Солнца) и объект внутри P2 скопления Галактического ядра. Эти черные дыры сойдутся в одной точке возле центра новообразованной галактики, передавая орбитальную энергию звездам, которые со временем сместятся на более высокие траектории. Вышеописанный процесс может занять миллионы лет. Когда черные дыры приблизятся на расстояние одного светового года друг от друга, они начнут испускать гравитационные волны. Орбитальная энергия станет еще мощнее, до тех пор пока слияние не завершится полностью. Исходя из данных моделирования, проведенного в 2006 году, Земля может быть сначала отброшена почти к самому центру новообразованной галактики, затем пройдет около одной из черных дыр и будет извержена за пределы Млекомеды.

Подтверждения теории

Галактика Андромеды приближается к нам со скоростью примерно 110 км в секунду. Вплоть до 2012 г. не было никаких способов узнать, произойдет столкновение или нет. Сделать вывод о том, что оно почти неминуемо, ученым помог Космический Телескоп Хаббла. После отслеживания перемещений Андромеды с 2002 по 2010 г. был сделан вывод, что столкновение случится примерно через 4 млрд лет.

Подобные явления широко распространены в космосе. Например, считается, что Андромеда в прошлом взаимодействовала как минимум с одной галактикой. А некоторые карликовые галактики, такие как SagDEG, и сейчас продолжают сталкиваться с Млечным Путем, создавая единое образование.

Исследования также показывают, что М33, или Галактика Треугольника, — третий по размерам и самый яркий представитель Местной группы — тоже будет участвовать в этом событии. Наиболее вероятной ее судьбой будет заход на орбиту образовавшегося после слияния объекта, а в далеком будущем — окончательное объединение. Однако столкновение М33 с Млечным Путем раньше, чем приблизится Андромеда, или наша Солнечная Система будет отброшена за пределы Местной группы, исключается.

Судьба Солнечной Системы

Ученые из Гарварда утверждают, что сроки объединения галактик будут зависеть от тангенциальной скорости Андромеды. Исходя из расчетов, сделали вывод, что есть 50% шанс, что при слиянии Солнечная Система будет отброшена на расстояние, втрое превышающее текущее до центра Млечного Пути. Точно не известно, как поведет себя галактика Андромеда. Планета Земля тоже находится под угрозой. Ученые говорят о 12% вероятности, что мы через некоторое время после столкновения будем отброшены за пределы нашего бывшего «дома». Но это событие, скорее всего, не произведет сильных неблагоприятных эффектов на Солнечную Систему, и небесные тела не будут разрушены.

Если исключить планетарную инженерию, то ко времени поверхность Земли сильно раскалится и на ней не останется воды в жидком состоянии, а значит и жизни.

Вероятные побочные явления

Когда объединяются две спиральные галактики, водород, присутствующий на их дисках, сжимается. Начинается усиленное образование новых звезд. Например, это можно наблюдать во взаимодействующей галактике NGC 4039, иначе известной как «Антенны». В случае слияния Андромеды и Млечного Пути считается, что газа на их дисках останется мало. Звездообразование будет не таким интенсивным, хотя вполне вероятно зарождение квазара.

Результат слияния

Галактику, образованную при слиянии, ученые предварительно называют Млекомеда. Результат моделирования показывает, что получившийся объект будет носить эллиптическую форму. Его центр будет иметь меньшую плотность звезд, чем современные эллиптические галактики. Но вероятна также и дисковая форма. Многое будет зависеть от того, сколько газа останется в пределах Млечного Пути и Андромеды. В недалеком будущем оставшиеся сольются в один объект, и это будет означать начало новой эволюционной ступени.

Факты об Андромеде

Андромеда — самая большая Галактика в Местной группе. Но, вероятно, не самая массивная. Ученые предполагают что во Млечном Пути сосредоточено больше и именно это делает нашу галактику более массивной.
Деятели науки исследуют Андромеду с целью понять происхождение и эволюцию подобных ей образований, ведь это ближайшая к нам спиральная галактика.
Андромеда с Земли выглядит потрясающе. Многим даже удается ее сфотографировать.
Андромеда имеет очень плотное галактическое ядро. Не только огромные звезды расположены в ее центре, но также по меньшей мере одна сверхмассивная черная дыра, спрятанная в сердцевине.
Ее спиральные рукава искривились в результате гравитационного взаимодействия с двумя соседними галактиками: М32 и М110.
Внутри Андромеды обращаются как минимум 450 шаровых звездных скоплений. Среди них — одни из наиболее плотных, которые удалось обнаружить.
Галактика Андромеда — самый удаленный объект, который можно увидеть невооружённым глазом. Вам понадобится хорошая точка обзора и минимум яркого света.

В заключение хочется посоветовать читателям почаще поднимать свой взгляд на звездное небо. Оно хранит много нового и неизведанного. Найдите немного свободного времени, чтобы понаблюдать за космосом в выходные. Галактика Андромеды на небе — зрелище, которое непременно стоит увидеть.

Устремляя свой взор на звезды, человечество издавна хотело узнать, что же находится там – в пучине космоса, какие там законы и есть ли разумные существа. Мы живем в 21 веке, это время, когда космические полеты это обыденная часть нашей жизни, конечно же, люди пока не летают на космических кораблях, как на самолетах на Земле, но сообщения о запусках и приземлениях всяческих исследовательских зондов это уже вполне привычное явление. Пока что только Луна, наш спутник, стала первым и единственным внеземным объектом, куда ступила нога человека, следующим этапом будет высадка человека на Марсе. Но в этой статье мы поговорим не о “красной планете” и даже не о ближайшей звезде, мы обсудим любопытный вопрос, какое расстояние до ближайшей галактики. Хоть с технической точки зрения такие далекие полеты неосуществимы в данный момент, все равно интересно узнать примерные сроки “путешествия”.

Если вы прочтете нашу статью о том, то поймете, что перемещение космического корабля до ближней галактики это нечто невообразимое. С технологиями сегодняшнего дня долететь, не то что до галактики, до звезды очень сложно. Однако это кажется невыполнимым, если опираться на классические законы физики (нельзя превысить скорость света) и технологии сжигания топлива в двигателях, какими бы совершенными они не были. Для начала давайте поговорим о расстоянии между нашей галактикой и ближайшей, чтобы вы понимали грандиозные масштабы гипотетического путешествия.

Расстояния до ближайших галактик

Мы живем в галактике, которую образно назвали «Млечный путь», она имеет спиральную структуру и содержит примерно 400 миллиардов звезд. Расстояние от одного конца до другого свет преодолевает примерно за сто тысяч лет. Наиболее близкой к нашей является галактика Андромеда, которая также имеет спиральное строение, но является более массивной, в ней содержится примерно один триллион звезд. Две галактики постепенно приближаются друг к другу со скоростью 100-150 километровв секунду, через четыре миллиарда лет они «сольются» в единое целое. Если через столько лет на Земле еще будут жить люди, то они не заметят никаких преобразований, кроме постепенного изменения звездного неба, т.к. расстояния между звездами , то шансы столкнуться очень малы.

Расстояние до ближайшей галактики составляет примерно 2,5 млн. световых лет, т.е. свету из галактики Андромеда нужно 2,5 млн. лет, чтобы достигнуть пределов Млечного пути.

Также существует «мини-галактика», которую назвали «Большое Магелланово облако», она имеет небольшие размеры и постепенно уменьшается, с нашей галактикой Магелланово облако не столкнется, т. к. имеет другую траекторию. Расстояние до этой галактики составляет примерно 163 тыс. световых лет, именно она является наиболее ближайшей к нам, но из-за своих размеров ученые предпочитают называть ближайшей к нам именно галактику Андромеда.

Чтобы долететь до Андромеды на самом быстром и современном космическом корабле, который построен на данный момент, потребуется целых 46 миллиардов лет! Проще «подождать» пока она сама прилетит до Млечного пути «всего» через 4 миллиарда лет.

Скоростной «тупик»

Как вы поняли из данной статьи, до ближайшей галактики даже свету “проблематично” долететь, межгалактические расстояния огромны. Человечеству нужно искать иные способы перемещения в космическом пространстве, чем “стандартные” двигатели на топливе. Конечно, на данном этапе нашего развития в этом направлении нужно “копать”, развитие скоростных двигателей поможет нам быстрее освоить просторы нашей Солнечной системы, человек сможет ступить не только на Марс, но и на другие планеты, например, Титан – спутник Сатурна, который уже давно интересует ученых.

Возможно, на усовершенствованном космическом корабле люди смогут долететь даже до Проксима Центавры – ближайшей к нам звезде, а если человечество научиться достигать скорости света, то лететь до ближних звезд можно будет годы, а не тысячелетия. Если говорить о межгалактических полетах, то тут нужно искать совершенно иные пути перемещения в пространстве.

Возможные способы преодоления огромных расстояний

Ученые уже давно пытаются понять природу “ ” – массивных объектов с такой сильной гравитацией, что даже свет не может вырваться из их недр, ученые предполагают, что сверхгравитация таких “дыр” может прорывать “полотно” пространства и открывать пути в какие-то иные точки нашей Вселенной. Даже если это и так, то способ путешествия через черные дыры имеет несколько недостатков, главный из которых это “не спланированное” перемещение, т.е. люди на космическом корабле не смогут выбирать точку во Вселенной, куда хотят попасть, они будут лететь туда, куда “захочет” дыра.

Также такое путешествие может стать односторонним, т. к. дыра может схлопнуться или изменить свои свойства. Кроме того, сильная гравитация может воздействовать не только на пространство, но и на время, т.е. космонавты будут улетать как бы в будущее, для них время будет течь, как и обычно, но на Земле могут пройти годы или даже столетия до их возвращения (этот парадокс хорошо показан в недавнем фильме “Интерстеллар”).

Ученые, занимающиеся квантовой механикой, выяснили поразительный факт, оказывается, скорость света это не предел перемещения во Вселенной, на микроуровне есть такие частицы, которые появляются на мгновение в одной точке пространства, а затем исчезают, и появляются в другой, расстояние для них не имеет значения.

“Теория струн” гласит, что наш мир имеет многомерную структуру (11 измерений), возможно, поняв эти принципы, мы научимся перемещаться на любые расстояния. Космическому кораблю даже не нужно будет никуда лететь и разгоняться, стоя на месте, он сможет, с помощью некоего гравитационного генератора, свертывать пространство, попадая тем самым в любую точку .

Сила научного прогресса

Научному миру стоит обратить больше внимания на микромир, ведь, возможно, именно здесь кроются ответы на вопросы быстрого перемещения по Вселенной, без революционных открытий в этой области человечество не сможет преодолевать большие космические расстояния. Благо для этих исследований построен мощнейший ускоритель частиц – Большой адронный коллайдер, который поможет ученым в понимании мира элементарных частиц.

Надеемся, что в данной статье мы подробно рассказали о расстоянии до ближайшей галактики, мы уверены, что рано или поздно человек все же научиться преодолевать расстояния в миллионы световых лет, возможно, тогда мы и повстречаем наших “братьев” по разуму, хотя автор этих строк считает, что эту случиться раньше. О значении и последствиях встречи с можно написать отдельный трактат, это, как говорится, “уже другая история”.

Андромеда — галактика, также популярная как M31 и NGC224. Это спиральное образование, расположенное на расстоянии примерно 780 kp (2,5 млн световых лет) от Земли.

Андромеда — галактика, находящаяся поближе всего к Млечному Пути. Названа она в честь одноименной мифической принцессы. Наблюдения 2006 года позволили сделать вывод, что тут насчитывается около триллиона звезд — как минимум вдвое больше, чем во Млечном Пути, где их существует порядка 200 — 400 млрд. Ученые считают, что столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды случится примерно через 3,75 млрд лет, и в конечном итоге будет образована огромная эллиптическая либо дисковая галактика. Но об этом чуть позже. Сначала узнаем, как смотрится «мифическая принцесса».

На рисунке изображена Андромеда. Галактика имеет бело-голубые полосы. Они образуют вокруг нее кольца и укрывают жаркие раскаленные огромные звезды. Темные сине-серые полосы резко контрастируют на фоне этих ярких колец и показывают области, где в плотных облачных коконах образование звезд только начинается. При наблюдении в видимой части спектра кольца Андромеды больше похоже на спиральные рукава. В ультрафиолетовом спектре эти образования скорее напоминают кольцевые структуры. Они были ранее обнаружены телескопом НАСА. Астрологи считают, что эти кольца свидетельствует об образовании галактики в результате столкновения с соседней более 200 млн лет назад.

Так же как и Млечный Путь, Андромеда имеет ряд миниатюрных спутников, 14 из которых уже обнаружены. Самые известные — М32 и М110. Конечно, маловероятно, что звезды каждой из галактик столкнутся вместе, так как расстояния между ними очень огромные. О том, что же в реальности произойдет, ученые имеют пока достаточно смутные представления. Но уже придумано для будущей новорожденной название. Млекомеда — так называют еще не родившуюся огромную галактику деятели науки.

Столкновения звезд

Андромеда — галактика, насчитывающая 1 трлн звезд (1012), а Млечный Путь — 1 млрд (3*1011). Однако шанс столкновения небесных тел ничтожно мал, так как между ними существует огромное расстояние. Например, наиблежайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра находится на удалении в 4,2 световых лет (4*1013км), либо 30 млн (3*107) поперечников Солнца. Представьте, что наше светило — это мячик для игры в настольный теннис. Тогда Проксима Центавра будет смотреться как горошина, находящаяся на расстоянии 1100 км от него, а сам Млечный Путь простираться вширь на 30 млн км. Даже звезды в центре галактики (а конкретно там их наибольшее скопление) расположены с промежутками в 160 млрд (1,6*1011) км. Это как один мячик для настольного тенниса на каждые 3,2 км. Поэтому шанс, что какие-нибудь две звезды столкнутся при слиянии галактик, чрезвычайно мал.

Столкновение черных дыр

Галактика Андромеды и Млечный Путь имеют центральные сверхмассивные черные дыры: Стрелец А (3,6*106 масс Солнца) и объект снутри P2 скопления Галактического ядра. Эти черные дыры сойдутся в одной точке около центра новообразованной галактики, передавая орбитальную энергию звездам, которые со временем сместятся на более высочайшие траектории. Вышеперечисленный процесс может занять миллионы лет. Когда черные дыры приблизятся на расстояние одного светового года друг от друга, они начнут испускать гравитационные волны. Орбитальная энергия станет еще мощнее, до тех пор пока слияние не закончится полностью. Исходя из данных моделирования, проведенного в 2006 году, Земля может быть сначала отброшена почти к самому центру новообразованной галактики, потом пройдет около одной из черных дыр и будет извержена за границы Млекомеды.

Подтверждения теории

Галактика Андромеды приближается к нам со скоростью примерно 110 км за секунду. Прямо до 2012 г. не было никаких способов узнать, произойдет столкновение либо нет. Сделать вывод о том, что оно почти неминуемо, ученым помог Космический Телескоп Хаббла. После отслеживания перемещений Андромеды с 2002 по 2010 г. был сделан вывод, что столкновение случится примерно через 4 млрд лет.

Подобные явления широко распространены в космосе. Например, считается, что Андромеда в прошлом вела взаимодействие как минимум с одной галактикой. А некоторые карликовые галактики, такие как SagDEG, и сейчас продолжают сталкиваться с Млечным Путем, создавая единое образование.

Исследования также показывают, что М33, либо Галактика Треугольника, — третий по размерам и самый яркий представитель Местной группы — тоже будет участвовать в этом событии. Наиболее возможной ее судьбой будет заход на орбиту образовавшегося после слияния объекта, а в дальнем будущем — окончательное объединение. Однако столкновение М33 с Млечным Путем раньше, чем приблизится Андромеда, либо наша Солнечная Система будет отброшена за границы Местной группы, исключается.

Судьба Солнечной Системы

Ученые из Гарварда утверждают, что сроки объединения галактик будут зависеть от тангенциальной скорости Андромеды. Исходя из расчетов, сделали вывод, что есть 50% шанс, что при слиянии Солнечная Система будет отброшена на расстояние, в три раза превышающее текущее до центра Млечного Пути. Точно не понятно, как поведет себя галактика Андромеда. Планета Земля тоже находится под угрозой. Ученые молвят о 12% вероятности, что мы через некоторое время после столкновения будем отброшены за границы нашего бывшего «дома». Но это событие, скорее всего, не произведет сильных неблагоприятных эффектов на Солнечную Систему, и небесные тела не будут разрушены.

Если исключить планетарную инженерию, то ко времени столкновения галактик поверхность Земли сильно раскалится и на ней не останется воды в водянистом состоянии, а означает и жизни.

Возможные побочные явления

Когда объединяются две спиральные галактики, водород, присутствующий на их дисках, сжимается. Начинается усиленное образование новых звезд. Например, это можно наблюдать во взаимодействующей галактике NGC 4039, по другому известной как «Антенны». В случае слияния Андромеды и Млечного Пути считается, что газа на их дисках останется мало. Звездообразование будет не таким насыщенным, хотя полностью возможно зарождение квазара.

Результат слияния

Галактику, образованную при слиянии, ученые предварительно называют Млекомеда. Результат моделирования показывает, что получившийся объект будет носить эллиптическую форму. Его центр будет иметь меньшую плотность звезд, чем современные эллиптические галактики. Но возможна также и дисковая форма. Многое будет зависеть от того, сколько газа останется в пределах Млечного Пути и Андромеды. В недалеком будущем оставшиеся галактики Местной группы сольются в один объект, и это будет означать начало новой эволюционной ступени.

Факты об Андромеде

Андромеда — самая большая Галактика в Местной группе. Но, возможно, не самая массивная. Ученые предполагают что во Млечном Пути сосредоточено больше темной материи, и конкретно это делает нашу галактику более массивной. Деятели науки изучат Андромеду с целью понять происхождение и эволюцию подобных ей образований, ведь это наиблежайшая к нам спиральная галактика. Андромеда с Земли смотрится потрясающе. Многим даже удается ее сфотографировать. Андромеда имеет очень плотное галактическое ядро. Не только огромные звезды расположены в ее центре, но также по меньшей мере одна сверхмассивная черная дыра, спрятанная в сердцевине. Ее спиральные рукава скривились в результате гравитационного взаимодействия с 2-мя соседними галактиками: М32 и М110. Снутри Андромеды обращаются как минимум 450 шаровых звездных скоплений. Среди них — одни из наиболее плотных, которые удалось обнаружить. Галактика Андромеда — самый удаленный объект, который можно увидеть невооружённым глазом. Вам понадобится хорошая точка обзора и минимум яркого света.

В заключение хочется посоветовать читателям почаще поднимать свой взор на звездное небо. Оно хранит много нового и неизведанного. Найдите немного свободного времени, чтобы понаблюдать за космосом в выходные. Галактика Андромеды на небе — зрелище, которое непременно стоит увидеть.

Из крупных звездных систем поблизости нас находится туманность Андромеды (М31) — спиральная галактика, в 2,6 раза превосходящая по размеру наш дом — галактику Млечный Путь: ее диаметр — 260 тысяч световых лет. Туманность Андромеды находится на расстоянии 2,5 млн. световых лет (772 килопарсек) от нас, а ее масса составляет 300 млрд. масс Солнца. В ее состав входит около триллиона звезд (для сравнения: в составе Млечного Пути — около 100 млрд звезд).

Туманность Андромеды — самый удаленный от нас космический объект, который можно наблюдать на звездном небе (северного полушария) невооруженным глазом даже в условиях городской засветки — она выглядит как светящийся размытый овал. При этом следует помнить, что из-за того, что свет от галактики Андромеды идет к нам 2,5 млн. лет, мы видим ее такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад, и не знаем, как она выглядит в настоящий момент.

Б — галактика Андромеды в ультрафиолетовых лучах

Астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100-140 км/с. Приблизительно через 3-4 миллиарда лет, возможно, произойдёт их столкновение и тогда они сольются в одну гигантскую галактику. Тех, кого беспокоит судьба Солнечной системы в результате этого столкновения, спешим успокоить: какого-либо воздействия на Солнце и планеты, вероятнее всего, не произойдёт. Процессы слияния галактик не сопровождаются катастрофическими звездными столкновениями, так как расстояния между звездами очень велики по сравнению с размерами самих звезд.

Однако не стоит думать, что процесс слияния галактик, растянутый на миллионы лет, происходит без драматических эффектов. При сближении двух галактик первыми соприкасаются облака межзвёздного газа. Из-за быстрого взаимопроникновения их плотность резко возрастает, они разогреваются, и растущее давление превращает эти газопылевые облака в центры формирования новых звёзд. Начинается бурный, взрывоподобный процесс звездообразования, сопровождающийся вспышками, взрывами и выбрасыванием наружу чудовищно протяжённых струй пыли и газа.

Однако вернемся к нашим соседям. Вторая ближайшая к нам спиральная галактика — М33. Она находится в созвездии Треугольника и удалена от нас на 2,4 млн. световых лет. По диаметру она в 2 раза меньше Млечного Пути и в 4 раза меньше галактики Андромеды. Ее тоже можно увидеть невооруженным глазом, но только в безлунную ночь и вне города. Она выглядит как тусклое туманное пятнышко между α Треугольника и τ Рыб.

А — положение галактики на звездном небе
Б — галактика Треугольника (фото NASA в ультрафиолете и видимом диапазоне)

Все остальные галактики нашего ближайшего окружения — это карликовые эллиптические и неправильные галактики. Из ближайших к нам неправильных галактик наибольший интерес представляют две: Большое и Малое Магеллановы Облака .

Магеллановы Облака являются спутниками нашей Галактики Млечный Путь. Они тоже видны невооруженным глазом, правда, только в южном полушарии. Большое Магелланово облако находится в созвездии Золотой Рыбы. Оно удалено от нас на 170 тысяч световых лет (50 килопарсек), его диаметр 20 тысяч световых лет, и оно содержит порядка 30 миллиардов звезд. Несмотря на принадлежность к типу неправильных галактик, Большое Магелланово Облако имеет структуру, близкую к пересеченным спиральным галактикам. В нем есть все те типы звезд, которые известны в Млечном Пути. В Большом Магеллановом облаке обнаружен еще один интересный объект — один из ярчайших среди известных газопылевой комплекс протяженностью в 700 световых лет — туманность Тарантул , очаг бурного звездообразования.

Съемка с помощью телескопа TRAPPIST (Обсерватория Ла-Силья, Чили)

Малое Магелланово Облако в 3 раза меньше Большого и тоже напоминает собою пересеченную спиральную галактику. Оно расположено в созвездии Тукана, по соседству с Золотой Рыбой. Расстояние от нас до этой галактики 210 тысяч световых лет (60 килопарсек).

Магеллановы Облака окружены общей оболочкой из нейтрального водорода, которую называют Магелланова Система.

Оба Магелланова облака являются жертвами галактического каннибализма со стороны Млечного пути: гравитационное воздействие нашей Галактики постепенно разрушает их и притягивает к себе вещество этих галактик. Отсюда и неправильная форма Магеллановых Облаков. Специалисты считают, что это остатки двух небольших галактик в процессе постепенного исчезновения. По подсчетам астрономов, в ближайшие 10 миллиардов лет Млечный Путь полностью поглотит все вещество Магеллановых Облаков. Между самими Магеллановыми облаками происходят похожие процессы: за счет своей гравитации Большое Магелланово облако «ворует» миллионы звезд из Малого Магелланова облака. Возможно, этот факт объясняет высокую звездообразовательную активность в туманности Тарантул: эта область находится как раз на пути потока газа, который вытягивает гравитация Большого Магелланова облака из Малого.

Таким образом, на примере происходящего в окрестностях нашей Галактики вы снова можете убедиться, что слияние галактик и поглощение малых галактик более крупными — вполне обыденное явление в галактической жизни.

Наша Галактика, галактика Андромеды и галактика Треугольника составляют группу галактик, связанных между собой гравитационным взаимодействием. Ее называют Местная группа галактик . Размер Местной группы — 1,5 мегапарсек в поперечнике. Кроме трех крупных спиральных галактик, в Местную группу входит более 50 карликовых и неправильных (по форме) галактик. Так, у галактики Андромеды есть, по меньшей мере, 19 галактик-спутников, у нашей Галактики известно 14 спутников (по состоянию на 2005 год). Помимо них, в Местную группу входят другие карликовые галактики, не являющиеся спутниками крупных галактик.

Характеристики, происхождение и курьезы Млечного Пути

Галактика, в которой мы живем, называется Млечный Путь. Наверняка вы это уже знали. Но что вы знаете об этой галактике, в которой мы живем? Миллионы характеристик, диковинок и уголков делают Млечный Путь особенной галактикой. В конце концов, это наш небесный дом, ведь именно здесь Солнечная система И все планеты, которые мы знаем Галактика, в которой мы живем, полна звезд, сверхновых, туманности, энергия и темная материя. Однако есть много вещей, которые до сих пор остаются загадкой для ученых.

Мы собираемся рассказать вам много всего о Млечном Пути, от его характеристик до курьезов и загадок.

Индекс

1 Профиль Млечный Путь
2 Características principales
3 Кто открыл Млечный Путь?

Профиль Млечный Путь

Речь идет о галактике, которая составляет наш дом во Вселенной. Его морфология вполне типична для спирали с четырьмя основными рукавами на диске. Он состоит из миллиардов звезд всех типов и размеров. Одна из этих звезд — Солнце. Мы существуем благодаря Солнцу, и жизнь сформировалась такой, какой мы ее знаем.

Центр галактики находится на расстоянии 26.000 световых лет от нашей планеты. Точно неизвестно, могло ли быть больше, но известно, что по крайней мере одна сверхмассивная дыра находится в центре Млечного Пути. Черная дыра становится центром нашей галактики и получила название Стрелец А.

Наша галактика начала формироваться около 13.000 миллиардов лет назад и является частью группы из 50 галактик, известной как Местная группа.. Соседняя с нами галактика Андромеда также является частью этой группы меньших галактик, в которую также входят Магеллановы облака. Это все еще классификация, сделанная человеком. Вид, который, если проанализировать контекст всей вселенной и ее протяженности, ничто.

Упомянутая выше Местная группа сама по себе является частью значительно большего скопления галактик. Оно называется сверхскоплением Девы. Название нашей галактики названо в честь полосы света, которую мы можем видеть из звезд и газовых облаков, которые простираются над нашим небом через Землю. Хотя Земля находится внутри Млечного Пути, у нас не может быть такого полного понимания природы галактики, как это возможно для некоторых внешних звездных систем.

Большая часть галактики скрыта толстым слоем межзвездной пыли. Эта пыль не позволяет оптическим телескопам хорошо сфокусироваться и обнаружить, что там находится. Мы можем определить структуру, используя телескопы с радиоволнами или инфракрасным излучением. Однако мы не можем с полной уверенностью знать, что находится в области, где обнаружена межзвездная пыль. Мы можем обнаружить только те формы излучения, которые проникают в темную материю.

Características principales

Мы собираемся немного проанализировать основные характеристики Млечного Пути. Первое, что мы проанализируем, — это размерность. Он имеет форму спирали с перемычкой и имеет диаметр от 100.000 180.000 до XNUMX XNUMX световых лет. Как упоминалось ранее, расстояние до центра галактики составляет примерно 26.000 13.600 световых лет. Это расстояние — это то, что человек никогда не сможет преодолеть с такой продолжительностью жизни и технологиями, которые у нас есть сегодня. Возраст образования оценивается в 400 миллиарда лет, примерно через XNUMX миллионов лет после Большой взрыв.

Количество звезд, которые есть в этой галактике, трудно сосчитать. Мы не можем идти один за другим, считая все звезды, потому что знать точно не очень полезно. Только в Млечном Пути насчитывается около 400.000 миллиардов звезд. Одним из любопытных фактов этой галактики является то, что она почти плоская. Люди, которые утверждают, что Земля плоская, будут гордиться тем, что это тоже так. И дело в том, что галактика имеет ширину 100.000 1.000 световых лет, но толщину всего XNUMX световых лет.

Это как если бы это был сплющенный и закрученный диск, в котором планеты заключены в изогнутые рукава газа и пыли. Что-то вроде того и есть солнечная система, группа планет и пыли с Солнцем в центре на якоре в 26.000 XNUMX световых лет от турбулентного центра галактики.

Кто открыл Млечный Путь?

Трудно сказать наверняка, кто открыл Млечный Путь. Известно что Галилео Галилей был первым, кто признал существование полосы света в нашей галактике в виде отдельных звезд в 1610 году. Это было первое настоящее испытание, которое началось, когда астроном направил свой первый телескоп на небо и увидел, что наша галактика состоит из бесчисленного количества звезд.

Еще в 1920 г. Эдвин Хаббл это была та, которая предоставила достаточно доказательств, чтобы знать, что спиральные туманности в небе на самом деле были целыми галактиками. Этот факт очень помог понять истинную природу и форму Млечного Пути. Это также помогло обнаружить истинный размер и узнать масштаб Вселенной, в которую мы погружены.

Мы также не совсем уверены, сколько звезд у Млечного Пути, но это тоже не очень интересно знать. Подсчитать их — невыполнимая задача. Астрономы пытаются найти лучший способ сделать это. Однако в телескопы можно увидеть только одну звезду ярче других. Многие звезды скрыты за облаками газа и пыли, о которых мы упоминали ранее.

Один из методов, который они используют для оценки количества звезд, — это наблюдать, как быстро звезды вращаются внутри галактики. Это несколько указывает на гравитационное притяжение и массу. Разделив массу галактики на средний размер звезды, мы получим ответ.

Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о Млечном Пути и его деталях.

Земля ближе к сверхмассивной черной дыре в центре нашей галактики, чем мы думали

Земля ближе к сверхмассивной черной дыре в центре нашей галактики, чем мы думали | Си-Эн-Эн

Новая карта предполагает, что центр Млечного Пути и черная дыра, которая там находится, расположены на расстоянии 25 800 световых лет от Земли. Это ближе к официальному значению 27 700 световых лет, принятому Международным астрономическим союзом в 1985 году.

NAOJ

Си-Эн-Эн —

Новая карта Млечного Пути, составленная японскими космическими экспертами, приблизила Землю на 2000 световых лет к сверхмассивной черной дыре в центре нашей галактики.

Эта карта предполагает, что центр Млечного Пути и черная дыра, которая находится там, расположены на расстоянии 25 800 световых лет от Земли. Это ближе, чем официальное значение в 27 700 световых лет, принятое Международным астрономическим союзом в 1985 году, сообщила Национальная обсерватория Японии.

Численное моделирование двух черных дыр, которые закручиваются и сливаются, излучая гравитационные волны. Черные дыры имеют большие и почти равные массы, причем одна массивнее другой всего на 3%. Смоделированный сигнал гравитационной волны согласуется с наблюдениями, сделанными детекторами гравитационных волн LIGO и Virgo 21 мая 2019 года (GW190521). ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: Н. Фишер, Х. Пфайффер, А. Буонанно, MPIGP, сотрудничество SXS

Н. Фишер, Х. Пфайффер, А. Буонанно, MPIGP, сотрудничество SXS

Новый тип черной дыры обнаружен в массивном столкновении, которое послало гравитационные волны с «взрывом»

Более того, согласно карте, наша Солнечная система движется со скоростью 227 километров в секунду, когда она вращается вокруг галактического центра — это быстрее, чем официальное значение в 220 километров в секунду, добавляется в релизе.

Эти обновленные значения являются результатом более чем 15-летних наблюдений японского радиоастрономического проекта VERA, согласно опубликованному 9 января объявлению.0019 Четверг из Национальной обсерватории Японии. VERA — это сокращение от VLBI «Исследование радиоастрометрии» и относится к множеству телескопов миссии, которые используют интерферометрию со сверхдлинной базой для изучения трехмерной структуры Млечного Пути.

Поскольку Земля находится внутри Млечного Пути, трудно отступить и посмотреть, как выглядит галактика. Чтобы обойти это, проект использовал астрометрию, точное измерение положения и движения объектов, чтобы понять общую структуру Млечного Пути и место Земли в нем.

Лауреаты Нобелевской премии по физике этого года. Слева направо: Роджер Пенроуз, Андреа Гез и Рейнхард Гензель.

Getty Images/Институт Макса Планка

Нобелевская премия по физике присуждена за открытия черных дыр, которые раскрыли «самые темные тайны Вселенной».

Черная дыра известна как Стрелец A* или Sgr A* и в 4,2 миллиона раз массивнее нашего Солнца. Сверхмассивная дыра и ее огромное гравитационное поле управляют орбитами звезд в центре Млечного Пути. Рейнхард Гензель и Андреа Гез получили Нобелевскую премию по физике 2020 года за это открытие. Существует несколько типов черных дыр, и ученые считают, что сверхмассивные из них могут быть связаны с формированием галактик, поскольку они часто существуют в центре массивных звездных систем, но до сих пор неясно, как именно и какие формируются первыми.

В августе ВЕРА опубликовала свой первый каталог, содержащий данные о 99 небесных объектах. Основываясь на этом каталоге и недавних наблюдениях других групп, астрономы построили карту положения и скорости. По этой карте ученые смогли вычислить центр галактики, точку, вокруг которой все вращается.

Расположенная в 6300 световых годах от нас в созвездии Геркулеса туманность Голубое Кольцо считается недолговечной фазой после слияния двух звезд. Когда обломки звездного слияния были выброшены наружу, это привело к созданию фронта ударной волны, в котором атомы водорода были возбуждены и заставили светиться видимым светом, показанным розовым цветом. Фронт ударной волны и обратная ударная волна, движущаяся внутрь от фронта ударной волны, также вызвали возбуждение молекул водорода (в отличие от атомов) и их свечение ультрафиолетовым светом, обозначенным синим цветом. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/M. Зайберт (Научный институт Карнеги)/К. Ходли (Калифорнийский технологический институт)/GALEX Team

НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт/М. Зайберт/К. Команда Ходли/GALEX

Слияние звезд создало редкую туманность Голубое кольцо

VERA объединяет данные четырех радиотелескопов Японии. Обсерватория заявила, что в сочетании телескопы смогли достичь разрешения, которое теоретически позволило бы астрономам обнаружить пенни Соединенных Штатов, помещенный на поверхность Луны.

По словам обсерватории, изменения не означают, что Земля приближается к черной дыре. Скорее, карта более точно определяет, где Солнечная система была все это время.

Представь Вселенную!

Об изображении

Изображение предоставлено: Группа телескопов Исаака Ньютона, Ла-Пальма, и Саймон Дай (Кардиффский университет).

Поскольку мы живем внутри Галактики Млечный Путь, мы не можем сфотографировать ее спиральную структуру снаружи. Но мы знаем, что наш Млечный Путь имеет спиральную природу из наблюдений, сделанных внутри нашей Галактики (хотя вопрос о том, является ли он спиралью с перемычкой, все еще обсуждается). Чтобы представить это, была использована красивая спиральная галактика Мессье 74, которая считалась похожей на нашу галактику.

Ниже представлена фотография реального Млечного Пути, сделанная спутником COBE. Диск и центральная область нашей Галактики легко узнаваемы. На этом изображении Млечный Путь выглядит гораздо более похожим на галактику, а не на звездное пятно, которое мы видим на ночном небе. Можно представить, как может выглядеть наш Млечный Путь, если смотреть на него сверху вниз.

Изображение предоставлено: Проект COBE, DIRBE, НАСА

Информация о расстоянии

Хотя световой год является широко используемой единицей измерения, астрономы предпочитают другую единицу измерения, называемую парсеком (пк). Парсек, равный 3,26 светового года, определяется как расстояние, на котором 1 астрономическая единица образует угол в 1 угловую секунду (1/3600 градуса). Когда мы используем парсек для действительно больших расстояний, мы часто ставим приставку перед ним — как килопарсек (кпк), равный 1000 парсекам, — или мегапарсек (Мпк), равный миллиону парсеков.

Млечный Путь имеет диаметр около 1 000 000 000 000 000 000 км (около 100 000 световых лет или около 30 кпк). Солнце не находится вблизи центра нашей Галактики. Он расположен примерно в 8 кпк от центра, известного как Рукав Ориона Млечного Пути.

Как мы рассчитываем расстояния этой величины

Параллаксы дают нам расстояния до звезд, возможно, до нескольких тысяч световых лет. За пределами этого расстояния параллаксы настолько малы, что их невозможно измерить современными приборами. Астрономы используют более косвенные методы за пределами нескольких тысяч световых лет.

Методы измерения звездных расстояний, превышающих несколько тысяч световых лет, включают:

Собственное движение: Все звезды движутся по небу, но только для ближайших звезд эти движения заметны, и даже тогда требуются десятилетия или столетия, чтобы мера. Статистически звезды движутся примерно с одинаковой скоростью; поэтому звезды, которые кажутся более крупными, находятся ближе. Измеряя движения большого числа звезд данного класса, мы можем оценить их среднее расстояние от их среднего движения.

Движущиеся скопления: Звездные скопления, такие как звездные скопления Плеяды и Гиады, путешествуют вместе. Анализ видимого движения скопления может дать нам расстояние до него.

Межзвездные линии: Пространство между звездами не пусто, но содержит разреженное распределение газа. Иногда это оставляет линии поглощения в спектре, который мы наблюдаем у звезд, лежащих за межзвездным газом. (Линии поглощения — это цвета, отсутствующие в непрерывном спектре из-за их поглощения атомами или ионами. Спектр — это набор цветов или длин волн, который получается при рассеивании света.) Чем дальше звезда, тем больше будет наблюдаться поглощение. поскольку свет прошел через большую часть межзвездной среды.

Закон обратных квадратов: Видимая яркость или звездная величина звезды зависит как от ее собственной яркости или светимости (насколько ярка звезда на самом деле, а не насколько яркой она кажется), так и от ее расстояния от нас. Закон обратных квадратов гласит, что поток от светящегося объекта убывает пропорционально квадрату расстояния до него. Если мы знаем светимость звезды (например, у нас есть измеренный параллакс для одной звезды того же типа и известно, что другие звезды того же типа будут иметь аналогичную светимость), мы можем измерить ее видимую яркость, а затем найти расстояние до нее. . Есть несколько вариантов этого метода, многие из которых используются для измерения расстояний до звезд в других галактиках.

Отношение период-светимость: Некоторые звезды являются регулярными пульсаторами, то есть их интенсивность периодически меняется. Физика их пульсаций такова, что период одного колебания связан со светимостью звезды. Если мы измерим период такой звезды, мы сможем вычислить ее светимость. Исходя из этого и его видимой величины, мы можем рассчитать расстояние до него. Связь период-светимость была обнаружена Генриеттой Свон Ливитт в 1908 году, когда она изучала переменные звезды-цефеиды в Магеллановых Облаках. Цефеиды, названные в честь Delta Cephei, первые и самые яркие в своем классе, которые были идентифицированы, являются отличными индикаторами расстояния из-за их периодичности и необычайной яркости. Их можно найти не только в дальних уголках нашей Галактики, но и в галактиках за пределами нашей. Самые яркие цефеиды можно использовать для оценки расстояний до объектов, находящихся на расстоянии до 12 000 000 световых лет.

При использовании соотношения период-яркость возникают сложности. Во-первых, сама связь зависит от химического состава звезды. Во-вторых, поглощение света определенных длин волн межзвездной средой может влиять на видимую яркость звезды и поэтому должно учитываться. Даже с учетом этих (и других) сложностей переменные цефеиды обеспечивают превосходный способ измерения относительных расстояний. Чтобы преобразовать в абсолютные расстояния, в идеале нам нужно измерить расстояние до ближайшей цефеиды другим, более прямым методом. В настоящее время в этой области ведется много споров, в частности, в отношении измерений расстояний до ближайших цефеид с помощью Hipparcos. (Дополнительную информацию об измерениях Hipparcos см. на странице «Ближайшие звезды».)

Интересно, что размер нашей Галактики давно обсуждался. Только в начале 20-го века Харлоу Шепли использовал наблюдения переменных звезд типа RR Лиры для оценки размера нашей Галактики. Звезды типа RR Лиры похожи на переменные цефеиды. У них относительно короткие периоды, обычно около суток или меньше, и все звезды типа RR Лиры имеют примерно одинаковую светимость. Обычно звезды типа RR Лиры менее ярки, чем цефеиды, но встречаются гораздо чаще. Шаровые звездные скопления — рои старых звезд, тесно связанных между собой гравитацией и обращающихся по орбитам на окраинах галактик, содержат множество переменных звезд, в том числе RR Лиры.

Шепли смог использовать их, чтобы определить расстояние до шаровых скоплений, окружающих нашу Галактику. Мало того, что шаровые скопления находились на большом расстоянии, так еще и Солнце не лежало в центре их распределения, что помещало Солнце далеко от центра Галактики. Первая оценка Шепли радиуса Млечного Пути была ошибочной в 2 раза, но он сделал важный первый шаг в понимании природы нашей Галактики.

Несколько более современных методов были использованы для более точного картирования нашей Галактики. Нейтральный газообразный водород в нашей Галактике излучает свет с длиной волны 21 см; хотя этот свет невидим для наших глаз, его можно наблюдать в радиотелескопы. Другие молекулы, такие как окись углерода, также излучают радиоволны. Это очень полезно для картографирования дисковой части нашей Галактики.

Почему эти расстояния важны для астрономов?

Расстояние — полезный инструмент в галактическом масштабе. Если вы можете измерить среднюю скорость звезд при их движении вокруг галактического центра и их расстояние от галактического центра, вы можете построить график, называемый «кривой вращения». Кривая вращения, описывающая движение галактики, может быть использована для определения количества массы в пределах заданного радиуса от центра. Предсказанные кривые вращения для многих галактик (в частности, спиральных галактик, таких как Млечный Путь) не совпадают с наблюдаемыми, что привело к открытию темной материи в качестве объяснения этого несоответствия. Считается, что эти галактики состоят из большого круглого ореола темной материи, а видимая материя сосредоточена в диске в его центре.

Время в пути

Космический корабль «Вояджер» удаляется от Солнца со скоростью 17,3 км/с. Если бы «Вояджеру» предстояло добраться до центра нашей Галактики, то для прохождения 8 кпк потребовалось бы более 450 000 000 лет. Если бы он мог двигаться со скоростью света, что невозможно в соответствии со специальной теорией относительности, ему все равно потребовалось бы более 26 000 лет, чтобы прибыть!

При скорости 17,3 км/с «Вояджеру» потребуется более 1 700 000 000 лет, чтобы пересечь всю длину Млечного Пути. Даже путешествие со скоростью света заняло бы почти сто тысяч лет!

Плохая астрономия | Новые наблюдения показывают, что мы ближе к галактическому центру, чем считалось ранее

Компиляция старых и новых наблюдений из Японии пересмотрела пару важных физических измерений Солнца в галактике: Согласно результатам, Солнце вращается по орбите. галактический центр немного быстрее и, что более интересно, находится ближе к галактическому центру, чем считалось ранее.

Эй, в центре Млечного Пути есть сверхмассивный черный объект! Это проблема?

Нет. Самое последнее измерение расстояния до этого дало нам около 26 600 световых лет от центра. Новый стоит 25800. Это всего на 3% ближе, и мы все еще далеко от черной дыры.

Если тебе от этого станет легче, это около 260 квадриллионов километров — 260 000 000 000 000 000. Немного похода. Мы в безопасности.

Новые измерения основаны на методе радиоастрометрии — использовании радиоволн для измерения расстояний до объектов. В этом случае они использовали параллакс: видимое движение объекта, когда Земля вращается вокруг Солнца. Как я уже писал:

Вкратце: по мере того, как Земля движется вокруг Солнца, мы видим близкие объекты под немного другим углом (например, выставив большой палец и моргая сначала одним глазом, затем другим; кажется, что ваш большой палец движется вперед и назад относительно более удаленные объекты). Мы знаем, насколько велика орбита Земли, поэтому измерение углов движения звезд дает нам их расстояние, если вы примените небольшой триггер.

Более подробно я расскажу в эпизоде «Расстояния» «Ускоренного курса астрономии», если хотите.

Эта идея проста в теории, но сложна на практике, потому что, когда Земля вращается вокруг Солнца, Солнце вращается вокруг центра галактики, и другие объекты также вращаются вокруг него, и все они движутся с разными скоростями. Это немного запутанно, но помогает то, что на определенном расстоянии от галактического центра все имеет тенденцию двигаться примерно с одинаковой скоростью. Сочетание этого с тем, где они находятся на небе, позволяет измерять их расстояния и скорости; вам нужно учитывать, где они находятся на своей орбите и под каким углом мы их видим. Это похоже на наблюдение за гоночными автомобилями, движущимися по трассе: кажется, что некоторые движутся к вам, а некоторые — в сторону, в зависимости от того, где они находятся, даже если все они движутся с одинаковой скоростью.

Для проведения этих измерений требуется очень высокое разрешение, и астрономы в этом случае использовали VERA: интерферометрию со сверхдлинной базой (или VLBI) Исследование радиоастрометрии. Это массив из четырех 20-метровых радиотарелок по всей Японии, использующих очень сложную технику для объединения их мощности, как если бы они были одним телескопом с тарелкой размером с их след на острове. Они разбросаны на 2000 км, так что получается больших телескопов.

Астрономы измерили расположение и скорости сотен объектов в галактике Млечный Путь, чтобы триангулировать положение и скорость Солнца, и обнаружили, что мы находимся на расстоянии 25 800 световых лет от центра и движемся вокруг него на 239км/сек. Фото: NAOJ

Они наблюдали мазеры: они похожи на лазеры, но излучают микроволновую энергию вместо видимого света. Это производится в газовых облаках, где рождаются звезды. Молекулы воды или метанола в облаках наполняются энергией формирующихся там молодых звезд и повторно излучают этот свет очень мощным образом. Эти объекты хорошо видны по всей галактике, что делает их очень полезными для радиоастрометрии. Астрономы использовали 224 объекта из старых и новых наблюдений, чтобы составить карту местоположений и скоростей всех объектов вокруг галактического ядра.

Когда все это сделано (с помощью физической модели вращения галактики), можно найти расстояние от Солнца до галактического центра, а также его угловую скорость (например, сколько времени требуется, чтобы совершить оборот на 360° вокруг галактика, которая находится на одной орбите).

Расстояние, рассчитанное в новой работе, 25 800 световых лет, действительно ближе, чем более старые измерения, хотя и согласуется с ними, учитывая погрешности в измерениях. Большинство методов получают около 26 000 световых лет.

Измерить скорость Солнца на его орбите вокруг Млечного Пути сложнее (если это вообще возможно), но в итоге получается скорость 239километров в секунду. Это довольно быстро! Но гравитация галактики сильна, и для обращения вокруг нее нужна быстрая звезда.

На случай, если вы заблудитесь, вы находитесь в 25 800 световых годах (или около того) от центра Млечного Пути. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech) & Phil Plait

Международный астрономический союз, официальный хранитель астрономических имен, чисел и тому подобного™, указывает расстояние и скорость Солнца как 27 700 световых лет и 232 км/сек. Они были приняты в качестве стандартов в 1985, и с тех пор ситуация немного изменилась. Большинство измеренных расстояний меньше, хотя скорости имеют тенденцию колебаться около этого значения. Но если предположить, что новая работа верна, Солнце на самом деле почти на 2000 световых лет ближе к центру Млечного Пути и движется на 7 км/сек быстрее.

Имейте в виду, Солнце на самом деле не ближе и не движется быстрее, чем раньше! Мы просто получаем более точные измерения того, что он на самом деле делает.

Кстати, если использовать эти новые номера, это означает, что вс занимает 219миллионов лет, чтобы один раз облететь галактику. Иногда его называют Галактическим или Космическим годом. Это число меньше, чем предыдущие оценки (от 230 до 250 миллионов лет или около того), потому что новая работа получает более близкое расстояние к центру Млечного Пути (и, следовательно, меньший орбитальный круг) и немного более высокую скорость.

Этот номер имеет ограниченное научное значение, но он интересен.