Содержание

Из спирального рукава Млечного Пути вылезла какая-то «заноза»

Млечный Путь – это спиральная галактика с четырьмя рукавами. Так специалисты называют вращающиеся вокруг общего центра части нашего звёздного дома.

Приблизительное представление о размерах и форме рукавов Млечного Пути астрономы имеют уже достаточно давно. Однако многое остается неизвестным. Ведь мы никак не можем увидеть полную структуру нашей галактики, так как Земля находится внутри нее. А вылететь за пределы Млечного Пути, чтобы сфотографировать его издали, пока у человечества не выходит. Показать Млечный Путь снаружи нам могут разве что инопланетяне.

Ну а пока они себя не обнаружили, астрономы изучают Млечный Путь по частям. Вот и авторы нового исследования сосредоточились на близлежащей части одного из рукавов нашей галактики – Рукава Стрельца.

Для своих изысканий они использовали данные, полученные космическим телескопом Spitzer, который в январе 2020 года «вышел на пенсию».

Но, как водится, петабайты собранных космической станцией данных будут анализировать ещё долгие годы.

Ученые искали новорожденные звезды, расположенные в газовых и пылевых облаках (туманностях), где светила формируются. Считается, что судьба молодых звезд и туманностей в значительной степени определяется формой галактических рукавов, в которых они находятся.

Для получения 3D-изображения сегмента Рукава Стрельца ученые воспользовались последними данными космического телескопа Gaia – с его помощью астрономы составляют карту расположения звезд в Млечном Пути.

Данные двух телескопов показали, что поперек Рукава Стрельца расположилась связанная с ним длинная тонкая структура из молодых звезд, движущихся почти с одинаковой скоростью и в одном направлении.

«Ключевым свойством спиральных рукавов является то, насколько плотно они обвивают центр галактики», – говорит Майкл Кун (Michael Kuhn), астрофизик из Калифорнийского технологического института и ведущий автор новой статьи.

Характеристика плотности прилегания галактических рукавов друг к другу измеряется углом тангажа рукава. Чем больше становится этот угол, тем сильнее растягивается спираль – то есть тем больше становится расстояние между ее рукавами.

«Большинство моделей Млечного Пути предполагают, что Рукав Стрельца образует спираль, которая имеет угол тангажа около 12 градусов. А структура, которую мы исследовали, стоит под углом почти 60 градусов», – объясняет Кун.

То есть эта структура стоит поперек Рукава Стрельца.

Подобные «торчащие» структуры, иногда называемые шпорами или перьями, обычно встречаются в рукавах других спиральных галактик. На протяжении десятилетий ученые задавались вопросом, есть ли «шпоры» у рукавов нашей галактики Млечный Путь.

И вот ответ на этот вопрос получен: найдена первая шпора. Длина этой звездной «занозы» в Рукаве Стрельца составляет примерно 3 000 световых лет. Крупная структура.

Авторы исследования сочли обнаруженную ими «щепку» в Рукаве Стрельца Млечного Пути напоминанием о том, как мало мы знаем о нашей галактике и как много нам еще предстоит узнать о нашем звездном доме.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Ранее мы писали о том, что Млечный Путь вытягивается и скручивается в погоне за своим спутником. А еще мы рассказывали о том, что в сердце Млечного Пути найдены остатки мёртвой галактики.

Больше интересных новостей науки и медицины вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Впервые обнаружено «перо», соединяющее два рукава Млечного Пути // Смотрим

Подобная структура внутри нашей галактики была обнаружена впервые. Причину, по которой она приняла столь необычную форму, учёным ещё предстоит выяснить.

Истинное строение нашей галактики Млечный Путь очень сложно определить из-за того, что мы находимся внутри неё. Точно так же мы не знаем, как выглядим сами, пока не увидим себя со стороны: в зеркале или на фото.

Однако телескопы, работающие на малоизученных длинах волн, уже преодолевают это препятствие, позволяя астрономам делать множество новых открытий.

Ранее мы писали о том, что диск нашей галактики изогнут, причём этот изгиб «путешествует» по Млечному Пути. Это связывают с воздействием гравитации небольшой соседней галактики. Также мы недавно рассказывали о том, что из одного из спиральных рукавов Галактики «торчит заноза», состоящая из молодых звёзд и газовых облаков.

Новое же открытие представляет собой изгибающуюся нить из холодного плотного газа. Её длина составляет от 6 до 13 тысяч световых лет, и расположена она в 17 тысячах световых лет от центра Галактики.

Общая масса этого «отростка» превышает массу Солнца по меньшей мере в девять миллионов раз.

Учёные изучили многие другие спиральные галактики намного лучше, чем нашу собственную. На основании этих наблюдений астрономы выделили ряд структур, которые выступают из спиральных рукавов галактик. Им дали соответствующие названия: «ветви», «занозы» или «перья» — в зависимости от угла их наклона относительно плоскости галактики или формы.

Открытая учёными структура может стать первым известным «пером» нашей галактики.

Однако это ответвление по форме больше напоминает синусоидальную волну (волнистую линию), нежели перо птицы.

Эта форма вдохновила исследователей назвать её Волной Ганготри: в честь ледника, питающего реку Ганг. К слову, Млечный Путь называют в Индии «Акаша Ганга», что переводится как «Небесная река Ганг».

Расположение Ганготри удалось определить путём отслеживания положения движущихся облаков из оксида углерода (CO) на звёздном небе.

Примерное расположение Волны Ганготри отмечено зелёным цветом. Перевод Вести.Ru.

При этом на самом деле на CO приходится лишь крошечная часть массы Ганготри, и ещё меньшую составляет молекула углерода-13: газа, скорость движения которого может быть измерена. Зато этот газ работает как индикатор для более распространённых, но трудных для обнаружения водорода и гелия.

В работе, опубликованной 10 ноября 2021 года в издании Astrophysical Journal Letters, астрономы предполагают, что необычная структура может быть дочерней ветвью рукава Нормы нашей галактики.

Также она может соединять рукав Нормы с самым внутренним рукавом Млечного пути — рукавом «3 кпк» (Трёхкилопарсековый Рукав).

Волна Ганготри, как мы уже писали, движется зигзагообразно по траектории, напоминающей синусоидальную волну. Исследователи пока не смогли объяснить это странное явление.

Они отмечают, что здесь должна действовать некая сила, которая, вероятно, окажется в центре внимания многих предстоящих исследований.

Исследовательская группа планирует продолжить изучение газов Млечного Пути и, в частности, продолжить активные поиски новых галактических «перьев».

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Астрономы нашли разрыв в одном из спиральных рукавов Млечного Пути

Её протяженность около 3000 световых лет — это первая крупная структура, ориентация которой резко отличается от ориентации рукава.

У астрономов есть приблизительное представление о размере и форме рукавов Млечного Пути, но многое остается неизвестным: они не могут увидеть полную структуру нашей галактики, потому что Земля находится внутри нее. Чтобы узнать больше, авторы нового исследования сосредоточились на соседней части одного из рукавов галактики — Рукаве Стрельца. Используя космический телескоп НАСА Spitzer до его вывода на пенсию в январе 2020 года, они искали новорожденные звезды, расположенные в газовых и пылевых облаках (туманностях), где они образуются. Spitzer обнаруживает инфракрасный свет, который может проникать через облака, в то время как видимый свет блокируется.

Считается, что молодые звезды и туманности точно соответствуют форме рукавов, в которых они находятся. Чтобы получить трехмерное изображение сегмента рукава, ученые использовали последний выпуск данных миссии ESA Gaia для точного измерения расстояния до звезд. Объединенные данные показали, что длинная тонкая структура, связанная с Рукавом Стрельца, состоит из молодых звезд, движущихся в космосе с почти одинаковой скоростью и в одном направлении.

«Ключевым свойством спиральных рукавов является то, насколько сильно они обвивают галактику», — сказал Майкл Кун, астрофизик из Калифорнийского технологического института и ведущий автор новой статьи. Эта характеристика измеряется углом наклона. Угол наклона круга равен 0 градусов, и по мере того, как спираль становится более открытой, угол наклона увеличивается. «Большинство моделей Млечного Пути предполагают, что Рукав Стрельца образует спираль с углом наклона около 12 градусов, но структура, которую мы исследовали, выделяется под углом почти 60 градусов».

Подобные структуры (иногда называемые шпорами или перьями) обычно встречаются на рукавах других спиральных галактик. На протяжении десятилетий ученые задавались вопросом, есть ли у спиральных рукавов Млечного Пути подобные структуры или они относительно гладкие.


Недавно обнаруженная особенность состоит из четырех туманностей, известных своей захватывающей дух красотой: туманность Орла (в которой находятся Столпы Творения), туманность Омега, Тройная туманность и туманность Лагуна. В 1950-х годах группа астрономов произвела приблизительные измерения расстояний до некоторых звезд в этих туманностях и смогла сделать вывод о существовании Рукава Стрельца. Их работа предоставила одни из первых свидетельств спиральной структуры нашей галактики.

«Расстояние — одна из самых сложных вещей для измерения в астрономии», — сказал соавтор Альберто Кроне-Мартинс, астрофизик в Калифорнийском университете в Ирвине и член Консорциума обработки и анализа данных Gaia (DPAC). «Только недавние прямые измерения расстояний от Gaia делают геометрию этой новой структуры настолько очевидной».

В новом исследовании ученые также опирались на каталог из более чем ста тысяч новорожденных звезд, обнаруженных Спитцером в ходе исследования галактики под названием Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE).

Астрономы еще не до конца понимают, что вызывает образование спиральных рукавов в галактиках. Несмотря на то, что мы не можем увидеть полную структуру Млечного Пути, возможность измерения движения отдельных звезд полезна для понимания этого явления: звезды в недавно обнаруженной структуре образовались примерно в одно время, в одной и той же общей области и находились под уникальным влиянием сил, действующих внутри галактики, включая гравитацию и сдвиг из-за вращения галактики.

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

Исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

Наша родная обитель в Галактике: рукав Ориона | Астрономия с Ауриэль

Галактика Млечный Путь относится к классу спиральных галактик с перемычкой и, согласно современным представлениям, в ней имеются 5 спиральных рукавов: Лебедя, Ориона, Персея, Стрельца и Центавра. Наша Солнечная система расположена в рукаве Ориона, чуть подальше от его середины. Что же в нём любопытного?

Учёным очень сложно оценить его точный размер, так как мы никогда не видели свою родную галактику полностью. Его неоднократно пытались измерить. Так, долгое время считалось, что его протяжённость составляет примерно 11 тысяч световых лет, но, согласно последним исследованиям, рукав Ориона намного длиннее, чем считалось ранее. Как сообщает журнал Naked-science, астроном из США Марк Рид вместе со своими коллегами постарались вычислить протяжённость рукава Ориона, используя телескоп VLBA. Была применена новая методика параллаксных измерений. В ее основе лежит анализ излучения природных «мазеров», являющихся микроволновыми аналогами лазера. Местом их возникновения являются крупные космические облака нейтрального газа.

Данный метод позволил измерить расстояние до восьми крупных «звездных колыбелей» Млечного Пути, расположенных внутри нашего родного рукава и соседнего рукава Персея. Оказалось, что рукав Ориона имеет протяжённость примерно в 20 тысяч световых лет! И, возможно, даже больше.

Помимо этого, полагалось, что наш родной рукав Ориона – вообще «третий лишний»: он втиснулся между двумя более массивными рукавами Персея и Стрельца, а также явно портит внешний вид Галактики, нарушая её спиральную структуру. Исследование американских астрономов показало, что рукав Ориона – это не просто какой-то «звёздный отросток», непонятно как оказавшийся между двумя гигантами: плотность звезд в рукаве Ориона примерно сопоставима с плотностью светил в других рукавах Галактики, так что это весьма полноценный и массивный рукав. Тем не менее, во многих источниках, в том числе и в Википедии, протяжённость рукава Ориона обозначена прежними 11 000 световых лет, а его толщина составляет около 3 500 световых лет.

Рукав Ориона обязан своим названием находящимся вблизи него звёздам из Созвездия Ориона. Наша же Солнечная система расположена вблизи внутреннего края в Местном пузыре на расстоянии 26 000 — 27 700 световых лет от центра, причём, это если отправиться в центр Галактики напрямую, а не по рукаву Ориона. Сам же радиус Галактики составит около 52 000 световых лет, а диаметр – 100 000 – 110 000 световых лет. Судя по этим цифрам, последние данные о протяжённости рукава Ориона выглядят более чем убедительными. Относительно центра Млечного пути Солнечная система движется со скоростью 792 000 км/ч. Для сравнения: если бы вы двигались с такой же скоростью, то смогли бы совершить кругосветное путешествие всего за 3 минуты.

Наша Галактика выглядит примерно так

Наша Галактика выглядит примерно так

Галактика находится тоже в непрерывном движении и вращается, как и все объекты в космосе. Полный оборот Солнца вокруг центра Млечного Пути называется галактическим годом и длится он около 230 миллионов лет. Предполагается, что Солнце, находясь в рукаве Ориона, «обежало» галактический центр уже 16 раз!

Точное количество звёзд в Млечном Пути неизвестно, опять же, потому что мы не видим всю Галактику. Считается, что в нашей Галактике проживает около 400 млрд звёзд, а, соответственно, в одном только рукаве Ориона их может быть от 20 до 50 миллиардов! Все звёзды, которые мы видим на небе, принадлежат именно к нашему «домашнему» рукаву. Звёзды из других рукавов мы не видим без специального оборудования из-за слишком далёких расстояний, а также из-за межгалактической пыли.

Многие звёзды живут семьями: это двойные, тройные, а также более кратные системы светил, гравитационно связанных друг с другом. Так, например, ближайшая к нам звёздная семья Альфа Центавра, до которой расстояние составляет всего 4 световых года, состоит из трёх компонентов, а система Алькор и Мицар состоит из шести звёзд! То, что наше Солнце «проживает» в одиночестве – это довольно редкое явление, куда мог подеваться второй его компаньон? На этот вопрос есть несколько версий.

Солнце и его соседи

Солнце и его соседи

Если вы увлекаетесь наблюдениями ночного неба с помощью телескопа, то наверняка вы любовались разнообразными рассеянными или шаровыми звёздными скоплениями, а также известными туманностями Ориона, Кольцом в Лире и многими другими «достопримечательностями». Рукав Ориона может похвастаться большим количеством звёздных колыбелей, в которых рождаются новые светила.

Туманность Кольцо в Лире

Туманность Кольцо в Лире

А вот вопрос с количеством планетарных систем ещё интереснее. Если всего в Млечном Пути около 400 млрд звёзд, то у большинства из них может быть хотя бы одна планета, но обычно планетарные системы состоят из 3-8 планет, то есть, наша Галактика способна приютить сотни миллиардов планет, 17 миллиардов из которых по размеру и массе подобны Земле. Несколько миллиардов этих землеподобных планет будут проживать и в рукаве Ориона. Но ни от одной из открытых и неоткрытых нами планет мы так и не получили никаких сигналов. Мы также не знаем, а есть ли вообще на них кто живой? Да, многие планеты из открытых находятся в зонах обитаемости и, вроде как, всё при них, но Вселенная по-прежнему продолжает хранить молчание.

Вам может быть интересно:

Почему молчание Вселенной пугает?

Несколько интересных фактов о галактике Андромеды

А что вам напоминает Ланиакея?

Самая красивая галактика во Вселенной!

Древнейшие обитатели Вселенной: первичные чёрные дыры

Ближайшая к нам галактика терпит крушение, а Млечному Пути необходимо «подкрепиться»

Млечный Путь и его семейство

Неужели Сатурн теряет кольца?

Сколько живут звёзды?

Причины смерти Млечного Пути

Краткий очерк о жизни нашего Солнца

Сколько галактик во Вселенной?

ГАЛАКТИКА МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ: archi_fact — LiveJournal

Наша Галактика состоит из 200 млрд. звезд с их планетами, образующих гигантский сплющенный диск с отходящими спиральными ветвями и балджем (вздутием)   в центре.
Трехмерная модель Млечного пути

Если смотреть с Земли вдоль плоскости этого диска, Галактика представляется в виде опоясывающей небо серебристой ленты из звезд и светящихся газов — это Млечный Путь . Всю нашу Галактику называют Галактикой Млечного Пути.
Название Млечный Путь распространено в западной культуре и является калькой с лат. via lactea «молочная дорога», которое, в свою очередь, калька с др.-греч. ϰύϰλος γαλαξίας «молочный круг».
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.

Галактика, состоит из одного большого плоского тела, в форме диска. Диаметр диска превышает 100 тысяч световых лет, а толщина несколько тысяч, т.е. относительно тонкий. По своей морфологии диск некомпактен, имеет сложные строения, внутри него находятся неровные структуры, которые простираются от ядра – балджа до периферии. Это так называемые «спиралевидные рукава» нашей Галактики. Рукава это зоны высокой плотности, где «из облаков межзвездной пыли и газов образуются новые звезды».


Галактика «Млечный путь» вращается вокруг своего центра. Ее диаметр — 100 000 световых лет. Балдж в поперечнике составляет приблизительно 10 000 световых лет, а его толщина — около 20 000 световых лет. В этой области Галактики находятся только старые звезды. Толщина диска, образованного спиральными рукавами, — от тысячи до 3000 световых лет.

3D Карта млечного пути
Круговая панорама млечного пути(360градусов)
3D Карта солнечной системы

Солнцу для того, чтобы совершить полный оборот, требуется около 225 млн. лет.
Солнце расположено на расстоянии 28 000 световых лет от центра Галактики, в рукаве Ориона.
В центре нашей Галактики находится альфа Стрельца — мощный источник радиоизлучения, который вполне может оказаться черной дырой.
Галактика со спиральными рукавами и перемычкой вращается. Считается, что силовое поле Центра галактики удерживает на своих орбитах рукава галактики.

Карта галактики Млечный Путь с нанесёнными на неё функциональными кривыми, аппроксимирующими форму рукавов.

Интересна гипотеза, согласно которой в центре галактики Млечный Путь находились две чёрные дыры, которые почти одновременно «выстрелили» свои джеты, ставшие основой для будущих рукавов галактики.
Если спроектировать принудительно такую кривую вращения, галактика Млечный Путь в ретроспективном анализе, то есть, при вращении её в обратном во времени направлении окажется с выпрямленными рукавами. Или, по крайней мере, частично выпрямленными. Рукава закручены в разной степени, поэтому при ретроспективе они не обязательно выпрямятся все вместе.
Для проектирования требуемой кривой вращения был выбран один из рукавов, который наиболее вероятно был в прошлом прямым. Для этого каждую точку этого рукава обратили вспять с такой скоростью, чтобы через несколько миллиардов лет все точки, пройдя разный путь, выстроились в прямую линию. Время на выпрямление можно задать любое, в течение которого предположительно существуют рукава. Принцип здесь един, взято не очень большое время, поскольку для большого времени потребуется много оборотов галактики и, соответственно, длительность анимации. Например, для возраста в 12 млрд. лет потребуется около 12/0,3 = 40 оборотов внешней структуры. Поэтому для простоты взято 2‑3 млрд. лет. Расчеты и все анимации можно посмотреть здесь
В итоге получено изображение галактики, как она выглядела бы 3 000 млн. лет назад, если бы вращалась с этой кривой вращения. Рукав Лебедя галактики Млечный Путь мог быть прямым.

И здесь мы обнаруживаем неожиданную картину. Видно, что помимо Рукава Лебедя также почти выпрямился и Рукав Центавра. Более того, весь вид галактики напоминает крест из двух пар разлетающихся в разные стороны джетов! Это похоже, что в центре галактики Млечный Путь находились две чёрные дыры, которые почти одновременно «выстрелили» свои джеты, ставшие основой для будущих рукавов галактики.
Конечно, картинка построена на основе математически аппроксимированных рукавах галактики, а время спрямления рукавов выбрано произвольно. Но и сам вид галактики нам известен лишь как математическая модель, построенная на основе астрономических наблюдений. Если эти наблюдения мы считаем достаточно точными, то и модели являются тоже достаточно точными.

Продолжим.
В одном из рукавов галактики, Рукаве Ориона находится наша Солнечная система, которая вращается по периметру галактики.
Рукав Ориона обязан своим названием находящимся вблизи него звёздам из Созвездия Ориона. Он расположен между рукавом Стрельца и рукавом Персея (двумя крупными рукавами Млечного Пути). В рукаве Ориона Солнечная система находится вблизи внутреннего края в Местном пузыре, приблизительно в 8500 парсеках от центра Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек).


Млечный путь в разрезе.

Относительно центра Млечного пути Солнечная система движется со скоростью 792 тысячи километров в час. Для сравнения: если бы вы двигались с такой же скоростью, то смогли бы совершить кругосветное путешествие за 3 минуты.

Солнечная система

Период времени, за который Солнце успевает сделать полный оборот вокруг центра Млечного пути, называется галактический год. Подсчитано, что Солнце якобы прожило всего 18 галактических лет.
Где находится Земля в галактике Млечный Путь.

Солнечная система вращается в Рукаве Ориона по спирали от центра галактики.

Полный оборот земной оси (прецессия равноденствий), равен периоду обращения Солнца в рукаве Ориона. Это так называемый год Платона, приблизительно равный 26 000 лет. За это время земная ось проходит полный круг по Зодиаку. Один месяц Великого года включает 2160 лет (25920:12), — это и есть одна космическая эпоха, время в течение которого земная ось проходит один знак Зодиака.

Считается, что наша Солнечная система в своем беге вокруг центра Галактики устремлена к созвездию Геркулеса, находящемуся в противоположном Ориону направлении.

Известно, что звездная религия древних египтян, отождествлявшая Озириса с созвездием Орион, а Исиду с Сириусом, была старше солнечного культа Амона-Ра. Вероятно, что в эту раннюю эпоху, соответствующую звездной религии египтян, высшие жрецы были осведомлены о сакральной роли Ориона-Озириса, Сириуса-Исиды в процессе создания нашего Мира. Однако позже эти знания были либо утеряны, либо намеренно сокрыты от многочисленной жреческой касты. Намного позднее на смену этого звездного культа пришли культы солнечно-зодиакальных богов.
Исходя из вышеизложенного, нет ничего удивительного в том, что создатели нашего Мира, человеческой жизни на планете Земля, прибыли из системы Орион – Сириус, высшего Мира по отношению к нашему.
Величественный и древний образ неба послужил своего рода естественным прообразом для сформированного, созданного на нашей земле. И связан он в первую голову именно с созвездием Ориона и системой звезд Сириуса.

Продолжение следует.

Космос: Наука и техника: Lenta.

ru

Млечный путь все-таки имеет четыре, а не два спиральных рукава, как можно было бы ожидать на основании данных, полученных телескопом Спитцер в 2008 году. К такому выводу пришли ученые из США, Великобритании, Голландии и Германии в результате 12-летнего исследования с помощью космического инфракрасного телескопа MSX. Наличие в Галактике четырех главных рукавов считалось общепринятым с 50-х годов прошлого века. Исследование принято к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, препринт работы выложен в архиве Корнельского университета, а кратко о ней можно прочитать на сайте Университета Лидса.

В новом исследовании астрономы наблюдали только за особым типом звезд в Млечном пути. Это массивные молодые светила, время жизни которых составляет около 10 миллионов лет — почти в тысячу раз меньше, чем у звезд, подобных Солнцу. Из-за короткого времени жизни звезды этого типа не успевают покинуть те галактические рукава пыли, в которых они рождаются. Их картирование, таким образом, дает прямую информацию о положении зон звездообразования в нашей галактике. Проанализировав приблизительно 1750 массивных светил, ученые установили, что рукавов в Млечном пути все-таки четыре, хотя они и очень сильно различаются по массе и «толщине».

В инфракрасных изображениях , полученных ранее телескопом Спитцер, можно было разглядеть только два крупнейших рукава: рукав Щита-Центавра и Рукав Стрельца. В то время как рукав Лебедя и рукав Персея, обнаруженные еще в 50-х годах прошлого века с помощью радиотелескопов, на инфракрасных снимках отсутствовали. По словам авторов нового исследования, данные Спитцера были зашумлены теми звездами, которые из-за длительного времени жизни успевали поменять место своего обитания.

То или иное количество рукавов пыли и межзвездного газа содержат все спиральные галактики. Солнечная система в Млечном пути находится на небольшом удаленном от центра рукава Ориона, который является ответвлением одного из основных крупных рукавов.

Телескоп MSX, при помощи которого проводилось исследование, был запущен американскими военными в апреле 1996 года. Его основная задача — контроль движения баллистических ракет на маршевом участке траектории. В «свободное время» телескоп применяется для изучения Млечного пути в среднем инфракрасном диапазоне.

Характеристика галактики Млечный путь — АстроМания

Первые систематические исследования вопроса о том, входит ли наше Солнце в свою, большую систему началось ещё в XVIII веке Уильямом Гершелем. И он впоследствии начал догадываться, что такая звёздная система все же существует. А точку в этом вопросе поставил в 1920-х годах американский астроном Эдвин Хаббл, и доказал, существование других звёздных систем, за пределами нашей. Ниже будут изложены описание и характеристика галактики Млечный путь.

Итак, по типу наша галактика относиться к спиральным с перемычкой, возрастом в 13,2 млрд. лет. Её диаметр составляет, порядком 30 тыс. парсек, при средней толщине, где-то в 1000 световых лет. Общее количество содержащихся в ней звёзд составляет от 200 до 400 миллиардов. Массу нашей галактики определить очень сложно, т.к. основная её часть сосредоточена не в звёздах, как считалось сначала, а в тёмной материи, в составе гало, не поддающуюся прямым наблюдениям. Грубые оценки массы нашей галактики определяют это значения от 5•1011 масс Солнца до 3•1012 масс Солнца.

Как и все спиральные галактики, наша состоит из ядра, диска, спиральных рукавов и гало. В составе Млечного пути есть ещё и перемычка.

Ниже будет представлена составляющая характеристика галактики Млечный путь.

Ядро

Ядро галактики представляет собой некое утолщение, в 8 тыс. парсек в поперечнике, называемое балджем. Для нас, наблюдателей из Земли, центр нашей галактики находиться в созвездии Стрельца. Расстояние к нему, от Солнца, равняется 8,5 килопарсек (27700 св. лет).

С Земли, ядро Млечного пути наблюдается как мощнейший радиоисточник, называемый Стрелец А. Состоит он из трёх меньших объектов:

  • Стрелец А*;
  • Стрелец А Восток;
  • Стрелец А Запад.

Стрелец А* (Sagittarius A*, Sgr A*)

Самая тяжёлая составляющая центра галактики. Этот объект, по всей видимости, представляет собой сверхмассивную чёрную дыру, массой в 4,3 млн. солнечных масс, окруженную большим горячим радиоизлучаемым газовым облаком, 1,8 парсек в поперечнике. Вокруг Стрельца А*, по всем предположениям, вращается ещё одна, меньшая, чёрная дыра, массой от 1000 до 10000 солнечных.

Стрелец А Восток

Останки сверхновой звезды, взорвавшейся от 35000 до 100000 тыс. лет назад. Вследствие сильного гравитационного искажения от Стрельца А*, объект Стрелец А Восток в ширину составляет 25 св. лет.

Стрелец А Запад

Представляет собой комплекс, состоящий из трёх газопылевых облаков, со скоплением массивных звёзд. Обращается вокруг Стрельца А*, со скоростью в 1000 км/с.

Диск

Галактический диск – это плоскость галактики, имеющая в своем составе спиральные рукава и перемычку. В Млечном Пути диск имеет 100000 св. лет в поперечнике. Диск – это вращающаяся составляющая спиральной галактики. Именно из-за его вращения галактические рукава имеют спиральную форму.

Что касается нашей галактики, то её диск вращается неравномерно, т. е. угловая скорость вращения диска зависит от его расстояния от центра галактики. На промежутке, от балджа до 2 тыс. св. лет, угловая скорость увеличивается от нуля до 200-240 км/с., затем, немного уменьшается, потом опять возрастает, и остается постоянной до краёв диска. Масса диска Млечного пути составляет 150 млрд. масс Солнца.

Спиральные рукава

Рукава нашей галактики входят в состав её диска. Млечный путь имеет 7 спиральных рукавов:

  • рукав Щита-Центавра;
  • рукав Персея;
  • рукав Стрельца;
  • рукав Лебедя;
  • рукав Ориона;
  • ближний трёхкилопарсековый рукав;
  • дальний трёхкилопарсековый рукав.

Доминируют (т.е. самые большие) это первых два рукава.

Наша Солнечная система находится в рукаве Ориона, на расстоянии, приблизительно 8,5 тыс. парсек от центра Млечного пути, и вращается вокруг него со скоростью 240 км/с, таким образом, делая полный оборот за 200 млн. лет. Исходя из этого, можно подсчитать, что за все время существования нашей Солнечной системы, она «облетела вокруг нашей галактики» чуть больше 20 раз!

Гало

Имеет форму сферы, окружает нашу галактику и выходит за её границы на расстояние до 10 тыс. св. лет. Имеет предполагаемую температуру – 5•105 K.

Состоит гало из горячего газа, тёмной материи и звёзд. Звёзды, в этой сферической части галактики, очень старые и маломасивные, состоящие, в основном, в шаровых скоплениях.

Перемычка

Перемычка Млечного пути состоит из красных звёзд и окружена, так называемым, «Кольцом в пять килопарсек». Это кольцо является обладателем большей части молекулярного водорода нашей галактики, и, таким образом, является самым активным регионом образования звёзд во всём Млечном пути.

Длина перемычки составляет 27000 св. лет, она проходит через центр галактики под углом в 34º-44º, относительно линии «Солнечная система-центр Млечного пути».

Если наблюдать за нашей галактикой, скажем, с туманности Андромеды, то перемычка будет очень яркой её частью.

Наша галактика имеет много спутников (также галактик), входящих в Местную группу. Самые известные из них, и самые ближние к нам, это Большое и Малое Магеллановы облака – неправильные (по своему типу) галактики, наблюдаемые только в Южном полушарии Земли, и видны даже невооружённым взглядом.

Выше была изложена характеристика галактики Млечный путь, дающая возможность понять, что представляет собой наша звёздная система.

в 4 раза больше, чем у Солнца. На карте положение комплексов и отдельных источников показано красными и синими кружками соответственно. Размеры маркеров указывают на их яркость, как показано в правом верхнем углу. Положение Солнца показано маленьким кружком над галактическим центром. Две сплошные линии охватывают область Галактического центра, которая была исключена из обзора из-за проблем с путаницей источников и определением расстояния. Меньший из двух пунктирно-точечных кругов представляет собой геометрическое место точек касания, а больший круг показывает радиус солнечного круга.Изображение предоставлено: Уркхарт Дж. С. и др. / Роберт Хёрт, Научный центр Спитцера / Роберт Бенджамин.

«Млечный Путь — наш галактический дом, и изучение его структуры дает нам уникальную возможность понять, как работает очень типичная спиральная галактика с точки зрения того, где рождаются звезды и почему», — сказал соавтор профессор Мелвин Хоар из Университета Лидса. .

В 50-х годах астрономы использовали радиотелескопы для картирования Млечного Пути. Их наблюдения были сосредоточены на газовых облаках в Галактике, в которых рождаются новые звезды, обнаруживая четыре основных спиральных рукава.

В 2008 году ученые с помощью космического телескопа НАСА «Спитцер» исследовали нашу Галактику в поисках инфракрасного света, излучаемого звездами. Они выявили около 110 миллионов звезд, но только свидетельство наличия двух спиральных рукавов.

Астрономы, стоящие за новым исследованием, использовали несколько радиотелескопов для индивидуального наблюдения около 1650 массивных звезд в Галактике. Расстояния и светимости этих звезд были рассчитаны, показывая распределение по четырем спиральным рукавам.

«Дело не в том, что наши результаты верны, а данные Спитцера нет — оба исследования искали разные вещи.Спитцер видит только гораздо более холодные звезды с меньшей массой — звезды, подобные нашему Солнцу, — которых гораздо больше, чем массивных звезд, на которые мы нацелились», — сказал профессор Хоар.

Массивные звезды встречаются гораздо реже, чем их собратья с меньшей массой, потому что они живут недолго — около 10 миллионов лет. Более короткое время жизни массивных звезд означает, что они находятся только в рукавах, в которых они сформировались, что может объяснить несоответствие в количестве галактических рукавов, заявленное различными исследовательскими группами.

«Звезды с меньшей массой живут намного дольше, чем массивные звезды, и много раз вращаются вокруг нашей Галактики, рассредоточившись по диску. Гравитационного притяжения в двух звездных рукавах, обнаруженных Спитцером, достаточно, чтобы собрать большинство звезд в этих рукавах, но не в двух других. Однако газ достаточно сжат во всех четырех рукавах, чтобы привести к массивному звездообразованию», — сказал профессор Хоар.

«Удивительно, что мы можем использовать распределение молодых массивных звезд, чтобы исследовать структуру Млечного Пути и сопоставить наиболее интенсивную область звездообразования с моделью с четырьмя спиральными рукавами», — сказал ведущий автор исследования доктор Джеймс Уркхарт. Институт радиоастрономии Макса Планка в Бонне, Германия.

______

Уркхарт Дж. С. и др. Обзор RMS: галактическое распределение массивного звездообразования. МНИРАН 437 (2): 1791-1807; doi: 10.1093/mnras/stt2006

астрономов нашли ископаемые спиральные рукава в галактике Млечный Путь

Используя данные спутника ESA Gaia и архивные спектроскопические исследования, астрономы нанесли на карту подструктуру диска Млечного Пути на расстоянии более 10 000 парсеков (32 616 световых лет). Полученная карта показывает существование множества ранее неизвестных вращающихся нитей на краю диска Млечного Пути.

Карта всего неба Млечного Пути в движении с использованием данных Gaia. Области со значительным движением показаны черным/фиолетовым цветом, а области с относительно низким движением — желтым. Ряд крупномасштабных нитевидных дисковых структур очевиден в средней плоскости. На карте также показаны Магеллановы Облака и соединяющий их звездный мост слева, а карликовая галактика Стрельца, которая в настоящее время разрывается на части, видна справа (основная часть). Изображение предоставлено: Laporte и др. ., doi: 10.1093/мнрасл/плита109.

«Численное моделирование предсказывает формирование нитевидных структур во внешнем диске Галактики Млечный Путь в результате прошлых взаимодействий со спутниками, но само количество субструктур, выявленное новой картой, не ожидалось и остается загадкой», — сказал доктор Червин Лапорт, исследователь. астроном из Института наук о космосе Барселонского университета и его коллеги.

«Что это могут быть за сооружения? Одна из возможностей состоит в том, что они являются остатками приливных рукавов диска Млечного Пути, которые в разное время возбуждались различными галактиками-спутниками.

Млечный Путь в настоящее время окружен почти 50 галактиками-спутниками, и в прошлом он поглотил множество таких галактик.

В настоящее время считается, что нашу Галактику беспокоит карликовая галактика Стрелец, но в более отдаленном прошлом она взаимодействовала с другим пришельцем, Колбасой Гайя, которая теперь рассеяла свои обломки по окраинам Млечного Пути.

В более раннем исследовании д-р Лапорт и соавторы показали, что одна из нитевидных структур внешнего диска, Антицентральный поток, содержит звезды, возраст которых превышает 8 миллиардов лет.

Это делает его потенциально слишком старым, чтобы его мог возбуждать только Стрелец, и вместо этого указывает на Колбасу Гайя.

Другая возможность состоит в том, что не все эти структуры являются настоящими ископаемыми спиральными рукавами, а вместо этого формируют гребни крупномасштабных вертикальных искажений в диске Млечного Пути.

«Мы считаем, что диски реагируют на удары спутников, которые создают вертикальные волны, которые распространяются, как рябь на поверхности пруда», — сказал доктор Лапорт.

Чтобы попытаться провести различие между двумя объяснениями, авторы теперь планируют изучить свойства звездного населения в каждой подструктуре с помощью телескопа Уильяма Гершеля.

«Обычно эта область Млечного Пути остается малоизученной из-за промежуточной пыли, которая сильно затемняет большую часть средней плоскости Галактики», — сказал доктор Лапорт.

«Хотя пыль влияет на светимость звезды, ее движение остается неизменным».

«Конечно, мы были очень рады видеть, что данные о движениях Gaia помогли нам раскрыть эти нитевидные структуры!»

«Теперь остается задача выяснить, что именно представляют собой эти вещи, как они появились, почему в таком большом количестве и что они могут рассказать нам о Млечном Пути, его формировании и эволюции.

Статья об открытии была опубликована в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества : Письма .

_____

Червин Ф.П. Лапорт и др. . 2022. Кинематика побеждает пыль: раскрытие вложенной субструктуры в возмущенном внешнем диске Млечного Пути. МНРАСЛ 510 (1): L13-L17; doi: 10.1093/mnrasl/slab109

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

Здесь (слева направо) показаны туманности Орел, Омега, Триффид и Лагуна, полученные инфракрасным космическим телескопом Спитцер НАСА.Эти туманности являются частью структуры в рукаве Стрельца Млечного Пути, который выступает из рукава под драматическим углом. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

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

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

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

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

«Ключевым свойством спиральных рукавов является то, насколько плотно они закручиваются вокруг галактики», — сказал Майкл Кун, астрофизик Калифорнийского технологического института и ведущий автор новой статьи. Эта характеристика измеряется углом наклона руки. Окружность имеет угол наклона 0 градусов, и по мере того, как спираль становится более открытой, угол наклона увеличивается.«Большинство моделей Млечного Пути предполагают, что Рукав Стрельца образует спираль с углом наклона около 12 градусов, но структура, которую мы исследовали, действительно выделяется под углом почти 60 градусов».

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

Группа звезд и звездообразующих облаков была обнаружена выступающей из рукава Стрельца Млечного Пути.На врезке показаны размеры структуры и расстояние от Солнца. Кредит: НАСА

Измерение Млечного Пути

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

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

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

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

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

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

Исследование было опубликовано в Астрономия и астрофизика .


Хаббл смотрит на потрясающую спираль
Дополнительная информация: М. А. Кун и др., Структура с большим углом наклона в рукаве Стрельца, Astronomy & Astrophysics (2021). DOI: 10.1051/0004-6361/202141198 Предоставлено Лаборатория реактивного движения

Цитата : Астрономы нашли «разрыв» в одном из спиральных рукавов Млечного Пути (17 августа 2021 г.) получено 18 марта 2022 г. с https://физ.org/news/2021-08-astronomers-milky-spiral-arms.html

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

ископаемых спиральных рукавов найдено в Млечном Пути

Создавая карту внешнего диска Млечного Пути, международная группа астрономов обнаружила структуры, в которых есть свидетельства существования ископаемых спиральных рукавов.Они собрали и проанализировали данные движения Gaia для этой работы, доступные с декабря 2020 года.

Полученная карта выявила наличие многочисленных ранее неизвестных вращающихся нитевидных структур на краю диска. Он также предлагает более четкое окно для ранее известных структур.

Что это могут быть за сооружения?

Одной из возможностей, по мнению ученых, могут быть остатки приливных рукавов диска Млечного Пути, которые в разное время возбуждались различными галактиками-спутниками.

Млечный Путь имеет несколько меньших галактик, гравитационно связанных с ним. В настоящее время известно, что Млечный Путь содержит 59 галактик-спутников.

Предыдущее исследование показало одну из нитевидных структур внешнего диска, Антицентральный поток. В структуре были звезды возрастом более 8 миллиардов лет.

Другая возможность состоит в том, что эти структуры не являются реальными ископаемыми спиральными рукавами, а скорее формируют гребни крупномасштабных вертикальных искажений в диске Млечного Пути.

Лапорт сказал: «Мы считаем, что диски реагируют на удары спутников, которые создают вертикальные волны, которые распространяются, как рябь на пруду.

Чтобы провести различие между двумя объяснениями, команда теперь заручилась поддержкой специальной последующей программы с помощью телескопа Уильяма Гершеля для изучения свойств звездного населения в каждой подструктуре. Ожидается, что будущие исследования дадут подробное представление о природе и происхождении этих небесных тонких структур.

Лапорт комментирует свои выводы:  «Обычно эта область Млечного Пути остается малоизученной из-за промежуточной пыли, которая сильно затеняет большую часть средней плоскости Галактики.

«Хотя пыль влияет на светимость звезды, ее движение остается неизменным. Мы, безусловно, были очень рады видеть, что данные о движениях Gaia помогли раскрыть эти нитевидные структуры! Теперь остается задача выяснить, что же это за вещи, как они появились, почему в таком большом количестве и что они могут рассказать нам о Млечном Пути, его формировании и эволюции».

Номер журнала:

  1. Червин Ф.П. Лапорт, Сергей Е. Копосов, Василий Белокуров и др.Кинематика побеждает пыль: раскрытие вложенной субструктуры в возмущенном внешнем диске Млечного Пути. DOI: 10.1093/mnrasl/slab109

Астрономы обнаружили разрыв в рукаве галактики Млечный Путь

Хотя многое о галактике Млечный Путь остается нам неизвестным, недавно астрономам удалось обнаружить разрыв в одном из рукавов галактики Млечный Путь. руки.

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Astronomy & Astrophysics , астрономы обнаружили «контингент молодых звезд и звездообразующих газовых облаков», торчащих из рукава Стрельца галактики.

Авторы исследования использовали космический телескоп НАСА «Спитцер» до его вывода из эксплуатации в январе 2020 года для изучения близлежащей части рукава Стрельца. В своих наблюдениях они обнаружили несколько новорожденных звезд, спрятавшихся в газовых и пылевых облаках (называемых туманностями).

Структура, обнаруженная в галактике Млечный Путь, простирается примерно на 3000 световых лет и выглядит так, как будто она выступает из рукава Стрельца галактики.

Чтение | Маск говорит, что первый орбитальный стек Starship должен быть готов к полету через несколько недель

Это первое подобное открытие в галактике Млечный Путь, ориентация которой резко отличается от ориентации других рукавов.

«Ключевым свойством спиральных рукавов является то, насколько плотно они закручиваются вокруг галактики», — сказал НАСА Майкл Кун, астрофизик из Калифорнийского технологического института и ведущий автор новой статьи.

Окружность в середине имеет угол наклона ноль градусов. Постепенно по мере того, как спираль становится более открытой и крупной, угол наклона ветвей также увеличивается.

«Большинство моделей Млечного Пути предполагают, что Рукав Стрельца образует спираль с углом наклона около 12 градусов, но структура, которую мы исследовали, действительно выделяется под углом почти 60 градусов», — добавил он.

Ранее подобные структуры, называемые шпорами или перьями, были обнаружены в рукавах других спиральных галактик. Это заставляло ученых десятилетиями задаваться вопросом, усеяны ли спиральные рукава нашей галактики этими рукавами или относительно гладкие.

Данные этого исследования могут показать, что Рукав Стрельца нашей галактики состоит из новых звезд, которые движутся в одном направлении и с одинаковой скоростью.

«Расстояния — одна из самых сложных вещей для измерения в астрономии.Только недавние прямые измерения расстояния от Gaia делают геометрию этой новой структуры настолько очевидной», — соавтор Альберто Кроне-Мартинс, астрофизик и преподаватель информатики Калифорнийского университета в Ирвине и член Gaia. Об этом сообщили в NASA в Консорциуме по обработке и анализу данных (DPAC).

Карта Млечного Пути

Карта Млечного Пути

Это изображение Млечного Пути, смотрящего сверху вниз. Доказательство для этой картины приведен ниже.Солнце — всего лишь одна из 200 миллиардов звезд в этой типичной спиральной галактике с перемычкой диаметром около 90 000 световых лет.

Увеличенная и немаркированная версия этой карты доступна здесь.

Я использовал наиболее распространенные названия спиральных рукавов на этой карте. Но иногда вы можете встретить альтернативные названия, используемые для спиральных рукавов. В этой таблице перечислены некоторые альтернативные имена:

Общее название Альтернативное имя
NORMA ARM 3 килопарсец
ARM Centaurus ARM
Sagittarius ARM Sagittarius-Carina ARM
ARION ARM Местный рычаг
Рука Персея
Рука Лебедя Наружная рука

Обратите также внимание, что Рукав Ориона не является основным спиральным рукавом, а лишь его усовершенствованием. звезд и газа между рукавами Стрельца и Персея.

Следует подчеркнуть, что между спиралью почти столько же звезд рукава, как в спиральных рукавах. Причина, по которой рукава спиральных галактик такие Выдающимся является то, что самые яркие звезды находятся в спиральных рукавах. Спиральные рукава являются основными областями звездообразования в спиральных галактиках, и именно здесь наиболее обнаружены крупные туманности.


Форма Млечного Пути — Доказательства

Для картирования спиральной структуры нашей Галактики традиционно используются два метода.Первый метод заключается в изучении плотности нейтрального водорода (HI) в плоскости Галактики, которая усиливается в спиральных рукавах. Впервые это было предпринято Ян Оорт, Фрэнк Керр и Гарт Вестерхаут в 1958 году. Они изучали галактическая система в виде спиральной туманности с помощью радиотелескопов в Нидерландах и Австралия. То ранняя версия их карты (неполная слева) показывает различные разделы из спиральных рукавов. Второй способ — нарисовать гиганта Области HII (яркие туманности ионизированного водорода), обычно образующиеся в спиральной руки.Это предприняли Ивонн и Ивон Джорджлин в 1976 году. Они изучали спиральная структура нашей Галактики, определенная по областям H II. Их карта позволила им определить, где находятся спиральные рукава.

За недавнюю попытку нанести на карту Млечный Путь в нейтральном водороде (хотя только внешние части) см. Спиральная структура Внешнего Млечного Пути в водороде Левина, Блица, и Хейлес (2006). Недавнюю карту областей HII в Млечном Пути см. Комплексы звездообразования и спиральная структура нашей Галактики Дельфин Рассел, (2003).Эти различные карты можно проанализировать, чтобы показать точную спиральную форму Галактика, см. различные исследования Млечного Пути Жака Валье ( 1, 2, 3). Млечный Путь, вероятно, четырехветвевая логарифмическая спираль.

Наша Галактика также является спиральной галактикой с перемычкой. Для анализа этого центрального бара см. «Длинная полоса Млечного Пути» Лпес-Корредойра, Кабрера-Лаверс, Махони, Хаммерсли, Гарзн и Гонслез-Ферндес (2006 г.) (а также их более ранние статья 2001 г.). Центральная перемычка Млечного Пути выглядит как перемычка в спиральная галактика M95

Если мы объединим все эти данные, мы получим карту, подобную этой ниже.Там не так много данных о дальней стороне Галактики, но спираль галактики обычно довольно симметричны. Особенности на одной стороне галактики часто повторяется с другой стороны.


Свойства Млечного Пути

Это список некоторых основных параметров Млечного Пути. Большинство из них цифры приблизительные. Галактики не имеют четких границ — звезды медленно становятся менее многочисленными по мере удаления от галактики.

Свойства Млечного пути
Диаметр Galaxy 90 000 Легких лет
Классификация Galaxy SBBC Количество звезд в Galaxy 200 млрд
Масса Galaxy 1 триллион солнечных масс
длина центрального бара 25 000 света 25 000 света
Расстояние от Солнца от центра 26 000 Легких лет
Толщина толщины Галактика у Солнца 2000 световых лет
Скорость движения Солнца вокруг Галактики 220 км/с
Период обращения Солнца вокруг Галактики 9021 9022 млн лет 9021 млн лет

Внизу — четыре галактики, похожие на Млечный Путь. NGC 3953 (вверху слева) 55 миллионов световых лет от нас и 95000 световых лет в диаметре. NGC 5970 (вверху справа) находится на расстоянии 105 миллионов световых лет и имеет диаметр 85 000 световых лет. NGC 7329 (внизу слева) находится еще дальше на расстоянии 140 миллионов световых лет, но это больше с диаметром 140000 световых лет. NGC 7723 (внизу справа) 80 миллионов световых лет от нас диаметром

световых лет.


Спиральные рукава галактики Млечный Путь — видео и стенограмма урока

Радиоастрономия является ответом

Ответ заключается в радиоволнах , типе электромагнитного излучения с большими длинами волн, которые могут проникать в межзвездную среду.

Мы знаем, что водород является самым распространенным элементом в нашей Вселенной и что атомы водорода излучают видимый свет, если их электроны возбуждаются. Итак, чтобы выяснить, как материя распространяется по нашей галактике, нам нужно искать концентрации газообразного водорода. К сожалению, возбуждение водорода вряд ли произойдет в холодных пределах межзвездного пространства, и, таким образом, мы не можем наблюдать концентрации водорода с помощью обычных световых телескопов.

Я имею в виду, трудно взволноваться, зарядиться энергией и двигаться, когда тебе очень холодно.Вы как бы замерзаете в холодную погоду. Точно так же действуют атомы водорода в холодных глубинах космоса.

Даже если бы водород был возбужден, видимый свет, испускаемый в результате этого возбуждения, блокировался бы межзвездной пылью. Опять же, это сделало бы наши обычные телескопы практически бесполезными для этой цели. Межзвездная пыль в основном похожа на очень плотное облако. Подобно тому, как густое облако блокирует солнечный свет, густое межзвездное облако пыли и газа блокирует любые светящиеся атомы водорода.

Однако у нас есть козырь в рукаве, когда дело доходит до картирования распределения водорода в нашей галактике; это радиоволны, которые я определил ранее. Это потому, что даже холодные водородные облака, содержащие нейтральный водород, или H I Hydrogen , будут излучать радиоволны. Другой способ представить водород H I — это невозбужденный водород.

Обнаружение спиральных рукавов

Так как же радиотелескопы на самом деле сообщают нам о существовании спиральных рукавов в нашем галактическом диске? Астрономы могут использовать эффект Доплера, чтобы составить карту водорода в нашей галактике.Эффект Доплера или доплеровский сдвиг — это видимое изменение частоты волны, вызванное движением наблюдателя или источника, излучающего волну. Я рекомендую вам посмотреть урок, описывающий его для более подробной информации.

Но, чтобы избежать путаницы, я сведу все к этому. Различные доплеровские сдвиги по всей нашей галактике приводят к тому, что радиоволны, попадающие в наши радиотелескопы, приходят с разными длинами волн. Это позволяет нам сортировать и визуализировать газовые облака в нашей галактике, используя карту нейтрального водорода.

Изображение на вашем экране ясно показывает, что нейтральный водород распределен по диску нашей галактики не равномерно, а скорее в виде полос, похожих на арки и спирали, которые имеют ответвления, промежутки и шпоры. Подобные особенности мы видим и в других спиральных галактиках.

Нейтральная водородная дисперсия

Кроме того, эти же спиральные галактики имеют спиральные рукава, очерченные очень горячими яркими звездами.Схемы спиральных рукавов, отображаемые нейтральным водородом и видимым светом, исходящим от этих галактик, в основном одинаковы. Это указывает нам на то, что карта нейтрального водорода нашей галактики представляет собой спиральные рукава нашей галактики, которые для наблюдателей издалека очерчены очень яркими звездами.

Но не дайте себя обмануть! Звезды довольно равномерно распределены по диску галактики. Причина, по которой спиральные рукава так сильно выделяются, заключается в том, что, как я уже говорил, именно там находятся самые горячие и самые яркие звезды.Это придает спиральным рукавам сильное свечение в пространстве по сравнению с остальной частью диска!

Краткий обзор урока

Спиральные рукава представляют собой скопления газа и пыли, простирающиеся от центра галактики в форме вертушки. Мы не можем увидеть наши собственные спиральные рукава с помощью световых телескопов издалека. Но мы можем видеть, что у других спиральных галактик есть рукава, которые светятся в космосе из-за горячих и ярких звезд внутри них. Образцы света, созданные этими звездами, напоминающие спирали, совпадают с узорами, созданными картой нейтрального водорода такой галактики, или H I Hydrogen , который излучает радиоволны.

Радиоволны — это разновидность электромагнитного излучения с большими длинами волн, которое может проникать в межзвездную среду и, следовательно, помогает нам составить карту концентрации газообразного водорода в нашей собственной галактике. Именно на такой карте нейтрального водорода хорошо видны арки и спирали нейтрального водорода. Это означает, что такие области содержат горячие светящиеся звезды в нашей собственной галактике, придающие ей светящиеся спиральные рукава, если смотреть издалека.

Результаты обучения

К концу этого урока вы должны уметь:

  • Описывать спиральные рукава в терминах галактик
  • Поймите, почему мы не можем увидеть концентрации газообразного водорода в космосе с помощью обычных телескопов
  • Объясните, как радиоволны могут помочь нам увидеть нейтральный водород и определить форму нашей галактики
.