Откуда взялись звезды? Новые технологии позволят ученым подробно изучить историю появления нашей галактики
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, ESO
Откуда взялись звезды? Спектрограф Weave, установленный на телескопе Уильяма Гершеля на канарском острове Ла-Пальма, поможет воссоздать историю формирования Млечного Пути в мельчайших деталях.
Для нового проекта ученые оснастили один из самых мощных телескопов Земли новой технологией, которая в подробностях покажет, как возникала наша галактика.
Автор фото, BBC News
Подпись к фото,Так выглядит спектрограф Weave
Млечный Путь содержит до 400 миллиардов звезд: когда-то он был намного меньше и расширялся в результате слияний с другими маленькими галактиками.
Спектрограф Weave будет анализировать свет от многих тысяч звезд, чтобы оценить их скорость, возраст и состав и реконструировать формирование Млечного Пути.
Его производительность — анализ тысячи звезд в час, задача — составить каталог из пяти миллионов звезд.
Автор фото, BBC News
Подпись к фото,Вид на телескоп Уильяма Гершеля
«Это фантастическое достижение множества людей […] Мы попытаемся составить карту расположения звезд в Млечном Пути, чтобы понять, как они вращаются вокруг галактики и изучить их химический состав, проследить, как они образовались и, следовательно, составить картину того, как развивалась галактика в целом», — объясняет один из авторов проекта, профессор астрофизики Оксфордского университета Гэвин Далтон.
Автор фото, Gavin Dalton
Подпись к фото,Проворные роботизированные «пальцы» Weave точно позиционируют тысячу оптических волокон, каждое из которых направлено на отдельную звезду.
Weave установлен на сверхмощном телескопе Уильяма Гершеля, который расположен на вершине горы на одном из Канарских островов, Ла-Пальма, в Атлантическом океане.
Телескоп состоит из 80 отдельных частей и является чудом инженерной мысли.
На каждом участке неба, который находится в поле зрения телескопа, астрономы определят положение тысячи звезд. Затем роботизированные «пальцы» Weave поместят оптоволокно — светопередающую трубку — в конкретное место на карте неба, указав на соответствующую звезду.
Эти волокна, по сути, представляют собой крошечные телескопы. Каждый улавливает свет от одной звезды и направляет его на платформу, где свет разбивается на радужный спектр, который содержит секреты происхождения и историю звезды.
Автор фото, BBC News
Подпись к фото,Профессор астрофизики Оксфордского университета Гэвин Далтон с нетерпением ждет, когда Weave начнет работу
Весь процесс анализа занимает один час, но спектрограф работает без остановки — пока идет анализ одних звезд, оптоволокно захватывает другие, отсылая информацию на специальную платформу.
Weave может рассчитать скорость, направление движения, возраст и состав каждой звезды, которую он наблюдает, и таким образом создать движущуюся картину звезд Млечного Пути.
Экстраполируя эти данные на прошлое, ученые смогут реконструировать всю структуру Млечного Пути в деталях, которые раньше невозможно было увидеть.
Автор фото, Science Photo Library
Подпись к фото,Спектрограф должен ответить на вопрос, как Млечный путь превратился в плотный спиральный вихрь
Ученым давно известно, что наша галактика представляет собой плотный спиральный вихрь, насчитывающий до 400 миллиардов звезд. Но все началось с относительно небольшой группы звезд, которая затем, в течение миллиардов лет, росла, сливаясь с другими маленькими галактиками.
- Кто поставил таинственный барьер от космических лучей в центре галактики?
- Ученые получили самые детальные изображения галактик. По ним можно наблюдать за деятельностью черных дыр
- Мы живем в искривленной и перекрученной галактике. Это многое объясняет
Звезды из других галактик, которые присоединялись к нашей, перемешивались между собой — и получалось новое образование.
Но почему и как это происходило?
Автор фото, BBC News
Подпись к фото,«Совершенно точно мы обнаружим то, что не ожидали найти. Потому что Вселенная полна сюрпризов», — говорит профессор Сесилия Фарина, которая будет управлять работой Weave
Ученые считают, что Weave откроет новые горизонты в знаниях о том, как образуются галактики, а сам спектрограф войдет в историю астрономии.
«Мы много лет говорим, что живем в золотой век астрономии, но открытия, которые ждут нас впереди, будут гораздо важнее. Weave ответит на вопросы, которые астрономы задавали десятилетиями, например, сколько частей слилось, чтобы образовать большую галактику, или сколько галактик объединились, чтобы образовать Млечный Путь», — говорит профессор Марк Балселлс, который отвечает за работу телескопа.
Млечный Путь — наш галактический дом из сотен миллиардов звёзд и планет
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
Если вам выпадет шанс отправиться в ночной поход в такие места, как Национальный парк Арки в США, Бодмин-Мур в Великобритании или один из других сертифицированных международных парков темного неба*, не упустите его. Потому что в этих местах вы можете стать свидетелем одного из самых впечатляющих зрелищ на ночном небе (если конечно позволит погода) — увидеть, неясную молочную полосу на небе, которая выглядит как большое облако с исходящим из него ярким светом. Эта молочная полоса на небе — галактика Млечный Путь, место обитания миллиардов солнечных систем, включая нашу.
*(В России лучшими местами для наблюдения за звездным небом считаются Мурманская область, Северный Кавказ, Крымский полуостров, Республика Адыгея и Краснодарский край.)
Галактика Млечный Путь
Фактически, все звезды, которые мы можем видеть на небе невооруженным глазом, являются частью Млечного Пути. Название Млечный путь является переводом латинского via lactea, которое происходит от греческого термина galaxias kyklos, что буквально означает «молочный круг».
Протянувшись в пространстве примерно на 100 000 световых лет, Млечный Путь хранит в себе многие тайны нашей Вселенной.
Что такое галактика?
Прежде чем углубиться в изучение Млечного Пути, необходимо понять, что такое галактика. В 1600-х годах французский астроном Шарль Мессье первым определил и составил каталог галактик, но в то время он не знал, что это такое. До XIX века галактиками обычно называли спиралевидные туманности. Именно астроном Эдвин Хаббл в 1923 году впервые понял, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, а Млечный Путь — лишь одна из многих галактик во Вселенной.
Source: spirit111/Pixabay
рекомендации
Сегодня хорошо известно, что галактики — это огромные космические образования ( гораздо более крупные, чем туманности), состоящие из миллионов и миллиардов звезд, удерживаемых вместе гравитацией. Большая часть галактики представляет собой пустое пространство, а среднее расстояние между звездами составляет пять световых лет.
Галактики сильно различаются по размеру, форме и массе, но, как правило, они имеют несколько основных форм, в частности, спиральные, линзовидные, эллиптическую и неправильные. Возраст большинства галактик исчисляется миллиардами лет, хотя трудно определить их точную продолжительность жизни. Кроме того, почти каждая галактика имеет в своем центре черную дыру.
Наша галактика, Млечный путь
Млечный путь — это гигантская спиральная галактика, имеющая несколько рукавов, отходящих по спирали от центральной полосы звезд. Очень важный вопрос — как мы можем знать о ее форме, если мы находимся внутри галактики. Радиоастроном доктор Аластер Ганн объясняет, что хотя мы не можем увидеть ее спиральную форму, у нас есть достаточно подсказок, указывающих на это.
Первая подсказка — высокая концентрация звезд вдоль одной плоскости, что позволяет предположить дискообразную форму, если смотреть на нее “с края“. Эта концентрация еще больше в созвездии Стрельца, что делает ее похожей на центральную выпуклость, которая есть у других галактик.
Вторая подсказка заключается в том, что звезды галактики движутся по вращательной траектории, подобно тем, которые наблюдаются в спиральных галактиках.
Галактика Млечный Путь. NASA
Третья и самая очевидная подсказка заключается в том, что при измерении расстояний до этих звезд оказалось, что они четко сконцентрированы вдоль рукавов спирали. Трудно определить, сколько звезд находится в Млечном Пути, и для оценки этой величины исследователи используют различные модели. Для этого либо вычисляется количество звезд на небольшом участке и затем экстраполируется, либо оценивается масса галактики и затем подсчитывается, какое количество звезд необходимо, чтобы составить эту массу.
Конечно же, ответы различаются в зависимости от того, какая средняя масса звезды принимается за среднюю, но обычно это число находится в диапазоне от 100 до 400 миллиардов. Пока Эдвин Хаббл в 1924 году не объявил, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, астрономы считали, что Млечный Путь охватывает всю Вселенную.
Вблизи Млечного Пути находится множество мелких галактик, но Андромеда (также называемая Messier31, или М31) является ближайшей к нам крупной галактикой. (Её радиус составляет около 31 килопарсека, что вдвое больше чем у Млечного Пути). Подобно тому, как вокруг нашего Солнца вращаются планеты, обе эти галактики имеют множество мелких галактик-спутников, вращающихся вокруг них. Обе галактики и их галактики-спутники входят в группу под названием «Местная группа».
Все галактики Местной группы расположены примерно в 5 миллионах световых лет вокруг нас. В Местную группу входят не только Млечный Путь и Андромеда, но и меньшая Галактика Треугольника, а также около 50 небольших карликовых галактик.
Однако это еще не все, поскольку было обнаружено, что Местная группа является частью гигантского суперкластера галактик, известного как Сверхскопление Девы или Местное сверхскопление галактик, которое насчитывает не менее 100 подобных групп и скоплений галактик и простирается примерно на расстояние, в 10 раз превышающее диаметр Местной группы.
Давайте рассмотрим еще несколько интересных фактов о Млечном Пути:
Млечный Путь на самом деле не плоский
То, что Млечный Путь похож на плоский диск, не совсем соответствует действительности. Уже с середины 20 века ученые знали, что Млечный Путь имеет S-образный искривленный вид, а последующие исследования показали, что эта особенность характерна и для других спиральных галактик.
Искривление в спиральной галактике под названием ESO 510-613. Source: NASA and The Hubble Heritage Team/Wikimedia Commons
Более того, другое исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что этот феномен Млечного Пути может быть вызван галактиками-спутниками, а именно большим и малым Магеллановыми облаками — двумя карликовыми галактиками, которые, как считается, вращаются вокруг Млечного Пути. Авторы утверждают, что эти две карликовые галактики могут притягивать темную материю нашей галактики, создавая след, который усиливает их гравитационное влияние на диск и вызывает искривление.
Млечный Путь — галактика-каннибал?
Слияние галактик — обычное явление, и исследования показывают, что 5-25% галактик в любой момент времени находятся в процессе слияния. Млечный Путь — продукт прошлых слияний, и через миллиарды лет Млечный Путь сольется с галактикой Андромеды, образовав в итоге одну большую галактику.
Изучая данные, полученные с помощью космического телескопа Gaia ( Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) Европейского космического агентства, ученые обнаружили, что в Млечном Пути существует два различных набора звезд. Один набор состоит из «более красных звезд», которые, как считается, сформировались в более крупной, богатой металлами галактике («металл» и «металличность» в астрофизике означает любые химические элементы тяжелее водорода или гелия), а другой набор — из «более голубых звезд», которые могли возникнуть в меньшей, бедной металлами галактике.
Эти данные позволяют предположить, что нынешний Млечный Путь сформировался, когда он поглотил меньшую галактику, называемую Гайя-Энцелад.
Даже в настоящее время Млечный Путь притягивает звезды из карликовой сфероидальной галактики Канис Майор и карликовой сфероидальной галактики Стрелец, которые являются ближайшей и второй ближайшей галактиками к Млечному Пути соответственно. Следующими «на обед» попадут Большое и Малое Магеллановы облака.
Наша галактика состоит из загадочных космических пузырей
«Пузырь Ферми», обнаруженный в центре Млечного Пути. Source: NASA’s Goddard Space Flight Center/Wikimedia Commons
Космическая обсерватория Ферми была запущена в космос в июне 2008 года для проведения наблюдений за гамма-излучением. В 2010 году наблюдения с помощью телескопа помогли обнаружить ранее неизвестные гигантские сферические структуры из газа и магнитных полей, выходящие из центра Млечного Пути. Эти структуры протянулись на 25 000 световых лет выше и ниже плоскости галактики и были названы «пузырями Ферми».
Исследование, опубликованное в Университете Китайской академии наук, предполагает, что эти пузыри могли образоваться из-за огромного количества энергии, высвобождаемой из Стрельца А*, черной дыры в центре нашей Галактики.
Астрономы предполагают, что возраст нашей Вселенной составляет 14 миллиардов лет, тогда как Млечный Путь существует уже около 13,6 миллиарда лет, что делает его одной из самых древних галактик нашей Вселенной. Млечный Путь, в котором находятся миллиарды звезд и планет, также постоянно находится в движении, перемещаясь со скоростью около 130 миль в секунду (210 километров в секунду). Однако, несмотря на его огромные размеры и множество загадок, наше понимание его происхождения и природы постоянно расширяется.
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
Галактика Млечный Путь: 8 занимательных фактов
Ни для кого не секрет, что Млечный Путь – это место, где живут все люди и располагаются все объекты Солнечной системы. А также звезды, которые мы можем видеть невооруженным взглядом, то есть без дополнительных устройств. Но что еще известно об этой Галактике? Вы знаете, какого она размера, плотности, в какой части находимся мы – люди? Давайте разберемся, что из себя представляет Галактика Млечный Путь.
Среди этих фактов есть множество вещей, над которыми можно поразмыслить.
При взгляде на ночное небо мы видим большого размаха полосу света, которую именуют молочной рекой. На самом деле, эта интригующая линия есть центр нашей Галактики. Ученые на протяжении очень длительного времени изучали и продолжают исследовать структуру Млечного Пути. Но планетная система находится на поверхностных краях одного из дисков, и никто не может посмотреть через плотный центр на другую сторону.
Млечный Путь — это галактика, созданная по спиральному типу с диском в центре. Он имеет диаметр примерно 100 тыс. световых лет. Если смотреть на все это соединение небесных тел сверху, можно сказать, что диск Галактики окружают четыре больших спиральных рукава. Мы находимся на расстоянии 8,5 тыс. парсек от центра, возле плоскости Галактики, на внутреннем крае рукава Ориона. Из-за такого непростого расположения нельзя увидеть форму рукавов невооруженным глазом.
Галактика постоянно перемещается, и вместе с ней в беспрерывном движении находятся звезды, планеты, частицы пыли и другие космические объекты.
Ее скорость вращения — около 828 тыс. км/ч. При такой ошеломляющей скорости Солнечной системе потребуется не менее 230 млн лет, чтобы преодолеть все расстояние вокруг Млечного Пути.
Вообще, Галактика для исследователей остается во многом закрытой. Она полна загадочных звезд, туманностей, энергии и темной материи. И многие ее аспекты остаются неизведанными до сих пор.
Мы собрали 8 любопытных фактов о Млечном Пути, которые уже доказаны.
1. У Галактики есть ореол, который невозможно просто так увидеть
А все потому, что он состоит из темной материи, которая является на 85% частью веса Млечного Пути. А остальная светящаяся материя, которую мы можем наблюдать без специальных приборов или в телескоп, — это только 10% массы Галактики. Этот ореол не такой, как мы привыкли видеть у божественного существа над головой. Он незаметен, но существование так называемого нимба было доказано с помощью моделирования того, каким мог бы быть Млечный Путь без этой тайной массы.
Имеет значение, с какой скоростью звезды, находящиеся внутри диска, вертятся вокруг центра. Чем больше вес галактики, тем быстрее они должны двигаться. И если допустить, что Млечный Путь состоит только из материи, которую мы видим, то скорость вращения была бы значительно меньше.
2. Галактика Млечный Путь состоит из более 100 млрд звезд
Но это далеко не точная цифра. Вероятнее всего, их в разы больше. Астрономы не могут подсчитать точное количество звезд, потому что их телескопы видят только самые яркие звезды, а многие из них скрыты газом и пылью. Один из способов подсчета звезд Млечного Пути заключается в том, чтобы посмотреть, как быстро вращаются звезды, и, исходя из этого, узнать массу Галактики, а потом разделить галактическую массу на средний размер звезды. Но очевидно, что этот ответ будет суперприблизительным, потому как звезды значительно различаются по размеру. Международная организация ЕКА определила на карте местоположение 1 миллиарда звезд в нашей Галактике.
Но специалисты считают, что это только 1% от общего количества. Полагаясь на эти выводы, можно заключить, что Млечный Путь наполняет 100 миллиардов и более звезд.
3. Удивительно, но астрономы сомневаются и в весе Млечного Пути
Конечно, проводить вычисления в космосе – задача не из легких. Предполагается, что он от 700 млрд до 2 трлн раз больше массы Солнца. Это какие-то заоблачные цифры. Исследователи изучали, насколько сильно огромная масса нашей Галактики притягивается к малым галактикам, вращающимся вокруг нее. И решили таким образом, что вес Млечного Пути в 900 млрд раз больше Солнца.
4. Известно, что Галактика Млечный Путь наполнена пылью и газом
Количество этой «смеси» равно 15% светящегося вещества Млечного Пути, а только остальное – звезды. Млечный Путь по ширине составляет около 100 тыс. световых лет, а мы можем видеть всего 6000 световых лет. Радует, что иногда световое загрязнение бывает меньше, и тогда удается разглядеть на ночном небе кольцо Млечного Пути.
Из-за большого объема пыли видимый свет не проникает глубоко, а инфракрасное излучение может проходить через «преграду». Например, через космический телескоп Spitzer («Спитцер») можно всматриваться в пыль и четко видеть, что происходит в центре Галактики и в местах образования новых звезд.
5. Галактика не всегда выглядела как красивая, изогнутая спираль
По крайней мере, такой мы можем ее видеть. Нынешний размер и форма Пути образовались, считают ученые, из-за его «поедания» других, ранее образовавшихся галактик. Млечный Путь захватил многих на своем пути, как бы тавтологично это ни звучало, и продолжает заниматься «поеданием».
6. В центре Галактики есть черная дыра
Большинство более крупных галактик имеют значительное черное пространство в центре, и Млечный Путь не исключение. Центр нашей Галактики является серьезным источником радиоволн, которые, как полагают, и есть черная дыра. И измеряется она в 22,5 млн километров. Но это только сама черная дыра.
Материю, которая собирается вокруг черной дыры, именуют аккреционным диском — он в 4,6 млн раз превышает массу Солнца и вписывается в орбиту Земли. Несмотря на то, что все черные дыры пытаются поглотить все, что находится поблизости, около этого астрономического явления было обнаружено звездообразование.
7. Галактика Млечный путь окружена 150 древними группами звезд
Они располагаются в видимом кольце Пути и движутся вокруг его центра. Некоторые из древних звездных групп являются одними из старейших во Вселенной. Считается, что самой старой звезде не менее 13,6 млрд лет.
8. Реальные снимки Млечного Пути можно сделать только изнутри
Это означает, что у астрономов на самом деле нет истинных изображений галактического пространства. Картинки, которые мы видим в интернете, — это либо обработанные снимки, либо изображения других галактик.
Текст: Flytothesky.ru
Читайте также:
12 фактов о звездном небе, созвездиях и галактиках
Поделитесь постом с друзьями!
Сколько звезд в Млечном Пути?
Млечный Путь над Средиземным морем.
(Изображение предоставлено Оливером Гриблом/https://500px.com/p/olivergriebl?view=photos)Млечный Путь — галактика, в которой находится Земля. Часть его видна ясной ночью (из достаточно темных мест) в виде толстой непрозрачной полосы звезд и пыли, протянувшейся по небу. Мы можем увидеть тысячи этих звезд невооруженным глазом и еще больше — в телескоп. Но сколько звезд в Млечном Пути?
«Это удивительно сложный вопрос, — сказал Дэвид Корнрайх, доцент колледжа Итака в Нью-Йорке. «Вы не можете просто сидеть и считать звезды в галактике».
Даже в галактике Андромеды — яркой, большой и находящейся на расстоянии 2,3 миллиона световых лет относительно близко к Земле — мы можем различить только самые большие и яркие звезды. Нам было бы слишком трудно увидеть звезду размером с Солнце. Так оценивают астрономы, используя некоторые из приведенных ниже методик.
Связанный: Эта 3D-карта Млечного Пути является лучшим изображением искривленной, искривленной формы нашей галактики.
Структура Млечного Пути лет через. Взгляд за пределы галактики покажет центральную выпуклость, окруженную четырьмя спиральными рукавами, двумя большими и двумя второстепенными. Главные рукава Млечного Пути известны как Персей и Стрелец. Солнце Земли расположено в одном из двух второстепенных отрогов, который называется Рукавом Ориона.
Галактика окружена огромным ореолом горячего газа диаметром в несколько сотен тысяч световых лет. По оценкам астрономов, масса гало примерно такая же, как у всех звезд Млечного Пути. Однако многие звезды Млечного Пути трудно разглядеть. Это потому, что в центре галактики есть галактическая выпуклость, заполненная звездами, газом и пылью, а также сверхмассивная черная дыра. Вещество в этом регионе настолько плотно упаковано, что даже самые мощные телескопы не могут его разглядеть.
Раньше астрономы думали, что все звезды во Вселенной являются частью Млечного Пути, но это изменилось в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу, американскому астроному, в честь которого назван знаменитый телескоп, удалось рассчитать расстояние до Андромеды.
туманность (ныне известная как галактика Андромеды). Он обнаружил, что это слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути.
Взвешивание галактик для оценки количества звезд
Основной способ, с помощью которого астрономы оценивают количество звезд в галактике, заключается в определении массы галактики. Это можно сделать, проанализировав вращение галактики и спектр излучаемого ею света.
Как правило, галактики удаляются друг от друга в результате расширения Вселенной (если они не находятся на пути столкновения). В результате мы видим, что свет далеких галактик смещается в сторону более длинных волн из-за так называемого красного смещения (это, по сути, эффект Доплера, тот же эффект, который искажает частоту проходящей сирены, когда она удаляется от наблюдателя).
Во вращающейся галактике, однако, будет часть, которая больше смещена в сторону синего (растянута в сторону более коротких волн), потому что эта часть вращается по направлению к Земле. Астрономы также должны знать, каково наклонение или ориентация галактики, прежде чем делать оценку, которая иногда является просто «обоснованной догадкой», сказал Корнрайх.
Метод, называемый спектроскопией с длинной щелью, лучше всего подходит для выполнения такого рода работ. Здесь удлиненный объект, такой как галактика, рассматривается через удлиненную щель, а свет преломляется с помощью призмы. Это разлагает цвета звезд на цвета радуги.
Некоторые из этих цветов будут отсутствовать, отображая образцы недостающих частей как элементы периодической таблицы, которые поглощают части света. Это позволяет астрономам выяснить, какие элементы входят в состав звезд. У каждого типа звезд есть уникальный химический отпечаток, который можно обнаружить в телескопах.
Любые телескопы могут выполнять такую спектроскопическую работу. Корнрайх часто использует 200-дюймовый телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, но он добавил, что подойдет почти любой телескоп достаточного размера.
Идеально было бы использовать телескоп на орбите, потому что рассеяние происходит в атмосфере Земли. Космический телескоп Хаббл — одна из обсерваторий, известных подобными работами, добавил Корнрайх.
Его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в декабре 2021 года, также внесет свой вклад в эту работу.
Определение массы звезд
Между разными галактиками одинаковой массы могут быть различия в типах звезд и общей массе. Корнрайх предупредил, что об этом будет очень трудно говорить в целом, но сказал, что одно различие может заключаться в рассмотрении эллиптических галактик по сравнению со спиральными галактиками, такими как наша Млечный Путь. Эллиптические галактики, как правило, имеют больше красных карликов K- и M-типа, чем спиральные галактики. Поскольку эллиптические галактики старше, в них будет меньше газа, потому что он был унесен ветром во время их эволюции.
Как только масса галактики определена, другой сложной задачей является выяснить, какая часть этой массы состоит из звезд. Большая часть массы будет состоять из темной материи, типа материи, которая не излучает свет, но которая, как полагают, составляет большую часть массы Вселенной.
«Вы должны смоделировать галактику и посмотреть, сможете ли вы понять, каков процент этой массы звезд», — сказал Корнрайх. «В типичной галактике, если вы измерите ее массу, глядя на кривую вращения, около 90% из них составляет темная материя.»
Поскольку большая часть оставшегося вещества в галактике состоит из рассеянного газа и пыли, Корнрайх подсчитал, что около 3% массы галактики будет состоять из звезд, но это может варьироваться. Кроме того, размер самих звезд может сильно варьироваться от размера нашего Солнца до чего-то в десятки раз меньше или больше
Приблизительное количество звезд в Млечном Пути
сколько точно звезд в Млечном Пути?
По словам Джоса де Брейна, ученого из Европейского космического агентства (ЕКА), работающего над миссией Gaia по составлению карт галактики, по текущим оценкам от 100 до 400 миллиардов звезд. Как сказал де Брейне Space.com, получить точное число будет сложно.
Миссии Gaia, находящейся на орбите с 2013 года, удалось нанести на карту положения 1,7 миллиарда звезд в окрестностях Солнца на расстоянии 326 световых лет.
Хотя астрономы могут экстраполировать эти числа для моделирования всей галактики, даже Гайя изо всех сил пытается увидеть некоторые из самых слабых и самых маленьких звезд, и поэтому ее результаты не совсем точны.
«Фундаментальная проблема состоит в том, чтобы измерить светимость [распределение] для очень слабых красных карликов, а затем экстраполировать до предела коричневых карликов», — сказал де Брейн Space.com.
Красные карлики — самые распространенные звезды во Вселенной, а также самые долгоживущие. Однако из-за низкой яркости их иногда трудно обнаружить. Коричневые карлики еще тусклее. По сути, это неудавшиеся звезды, которым не удалось накопить достаточно материала, чтобы запустить ядерный синтез в их ядре. Таким образом, они представляют собой нечто среднее между звездой и планетой, и поэтому их еще труднее обнаружить, чем слабые красные карлики, особенно на больших расстояниях.
«Второй сложностью всей истории являются двойные звезды, частота которых до сих пор точно не охарактеризована», — добавил де Брюйне.
Де Брюйне ожидает, что к концу миссии Gaia в 2025 году у ученых будет несколько лучшее представление о количестве звезд в нашей галактике, но «вероятно, останутся значительные неопределенности».
Дополнительные ресурсы
Посмотрите в этом видео карту окрестностей Солнца, созданную миссией Gaia Европейского космического агентства. Чтобы узнать больше о миссии Gaia и ее стремлении составить карту Млечного Пути, посетите веб-сайт миссии.
Если вы хотите попробовать запечатлеть Млечный Путь самостоятельно, у нас есть справочники по лучшим камерам для астрофотографии и лучшим объективам для астрофотографии, которые помогут вам увидеть как можно больше системы.
Эта статья была обновлена 3 февраля 2022 года. /web/gaia
ЕКА, Gaia создает самую полную звездную карту нашей Галактики – и за ее пределами, 25 апреля 2018 г. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond Внешние границы Млечного Пути, 21 апреля 2021 г.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Как гордый Trekkie и канадец, она также занимается такими темами, как разнообразие, научная фантастика, астрономия и игры, чтобы помочь другим исследовать вселенную. Репортажи Элизабет с места событий включают в себя два запуска пилотируемых космических кораблей из Казахстана, три миссии шаттлов во Флориде и встроенные репортажи с моделируемой миссии на Марс в Юте. Она имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты и степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде.
Сколько звезд в Млечном Пути?
Млечный Путь над Средиземным морем. (Изображение предоставлено Оливером Гриблом/https://500px.com/p/olivergriebl?view=photos)Млечный Путь — галактика, в которой находится Земля. Часть его видна ясной ночью (из достаточно темных мест) в виде толстой непрозрачной полосы звезд и пыли, протянувшейся по небу. Мы можем увидеть тысячи этих звезд невооруженным глазом и еще больше — в телескоп. Но сколько звезд в Млечном Пути?
«Это удивительно сложный вопрос, — сказал Дэвид Корнрайх, доцент колледжа Итака в Нью-Йорке. «Вы не можете просто сидеть и считать звезды в галактике».
Даже в галактике Андромеды — яркой, большой и находящейся на расстоянии 2,3 миллиона световых лет относительно близко к Земле — мы можем различить только самые большие и яркие звезды.
Нам было бы слишком трудно увидеть звезду размером с Солнце. Так оценивают астрономы, используя некоторые из приведенных ниже методик.
Связанный: Эта 3D-карта Млечного Пути является лучшим изображением искривленной, искривленной формы нашей галактики.
Структура Млечного Пути лет через. Взгляд за пределы галактики покажет центральную выпуклость, окруженную четырьмя спиральными рукавами, двумя большими и двумя второстепенными. Главные рукава Млечного Пути известны как Персей и Стрелец. Солнце Земли расположено в одном из двух второстепенных отрогов, который называется Рукавом Ориона.
Галактика окружена огромным ореолом горячего газа диаметром в несколько сотен тысяч световых лет. По оценкам астрономов, масса гало примерно такая же, как у всех звезд Млечного Пути. Однако многие звезды Млечного Пути трудно разглядеть. Это потому, что в центре галактики есть галактическая выпуклость, заполненная звездами, газом и пылью, а также сверхмассивная черная дыра.
Вещество в этом регионе настолько плотно упаковано, что даже самые мощные телескопы не могут его разглядеть.
Раньше астрономы думали, что все звезды во Вселенной являются частью Млечного Пути, но это изменилось в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу, американскому астроному, в честь которого назван знаменитый телескоп, удалось рассчитать расстояние до Андромеды. туманность (ныне известная как галактика Андромеды). Он обнаружил, что это слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути.
Взвешивание галактик для оценки количества звезд
Основной способ, с помощью которого астрономы оценивают количество звезд в галактике, заключается в определении массы галактики. Это можно сделать, проанализировав вращение галактики и спектр излучаемого ею света.
Как правило, галактики удаляются друг от друга в результате расширения Вселенной (если они не находятся на пути столкновения). В результате мы видим, что свет далеких галактик смещается в сторону более длинных волн из-за так называемого красного смещения (это, по сути, эффект Доплера, тот же эффект, который искажает частоту проходящей сирены, когда она удаляется от наблюдателя).
Во вращающейся галактике, однако, будет часть, которая больше смещена в сторону синего (растянута в сторону более коротких волн), потому что эта часть вращается по направлению к Земле. Астрономы также должны знать, каково наклонение или ориентация галактики, прежде чем делать оценку, которая иногда является просто «обоснованной догадкой», сказал Корнрайх.
Метод, называемый спектроскопией с длинной щелью, лучше всего подходит для выполнения такого рода работ. Здесь удлиненный объект, такой как галактика, рассматривается через удлиненную щель, а свет преломляется с помощью призмы. Это разлагает цвета звезд на цвета радуги.
Некоторые из этих цветов будут отсутствовать, отображая образцы недостающих частей как элементы периодической таблицы, которые поглощают части света. Это позволяет астрономам выяснить, какие элементы входят в состав звезд. У каждого типа звезд есть уникальный химический отпечаток, который можно обнаружить в телескопах.
Любые телескопы могут выполнять такую спектроскопическую работу.
Корнрайх часто использует 200-дюймовый телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, но он добавил, что подойдет почти любой телескоп достаточного размера.
Идеально было бы использовать телескоп на орбите, потому что рассеяние происходит в атмосфере Земли. Космический телескоп Хаббл — одна из обсерваторий, известных подобными работами, добавил Корнрайх. Его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в декабре 2021 года, также внесет свой вклад в эту работу.
Определение массы звезд
Между разными галактиками одинаковой массы могут быть различия в типах звезд и общей массе. Корнрайх предупредил, что об этом будет очень трудно говорить в целом, но сказал, что одно различие может заключаться в рассмотрении эллиптических галактик по сравнению со спиральными галактиками, такими как наша Млечный Путь. Эллиптические галактики, как правило, имеют больше красных карликов K- и M-типа, чем спиральные галактики. Поскольку эллиптические галактики старше, в них будет меньше газа, потому что он был унесен ветром во время их эволюции.
Как только масса галактики определена, другой сложной задачей является выяснить, какая часть этой массы состоит из звезд. Большая часть массы будет состоять из темной материи, типа материи, которая не излучает свет, но которая, как полагают, составляет большую часть массы Вселенной.
«Вы должны смоделировать галактику и посмотреть, сможете ли вы понять, каков процент этой массы звезд», — сказал Корнрайх. «В типичной галактике, если вы измерите ее массу, глядя на кривую вращения, около 90% из них составляет темная материя.»
Поскольку большая часть оставшегося вещества в галактике состоит из рассеянного газа и пыли, Корнрайх подсчитал, что около 3% массы галактики будет состоять из звезд, но это может варьироваться. Кроме того, размер самих звезд может сильно варьироваться от размера нашего Солнца до чего-то в десятки раз меньше или больше
Приблизительное количество звезд в Млечном Пути
сколько точно звезд в Млечном Пути?
По словам Джоса де Брейна, ученого из Европейского космического агентства (ЕКА), работающего над миссией Gaia по составлению карт галактики, по текущим оценкам от 100 до 400 миллиардов звезд.
Как сказал де Брейне Space.com, получить точное число будет сложно.
Миссии Gaia, находящейся на орбите с 2013 года, удалось нанести на карту положения 1,7 миллиарда звезд в окрестностях Солнца на расстоянии 326 световых лет. Хотя астрономы могут экстраполировать эти числа для моделирования всей галактики, даже Гайя изо всех сил пытается увидеть некоторые из самых слабых и самых маленьких звезд, и поэтому ее результаты не совсем точны.
«Фундаментальная проблема состоит в том, чтобы измерить светимость [распределение] для очень слабых красных карликов, а затем экстраполировать до предела коричневых карликов», — сказал де Брейн Space.com.
Красные карлики — самые распространенные звезды во Вселенной, а также самые долгоживущие. Однако из-за низкой яркости их иногда трудно обнаружить. Коричневые карлики еще тусклее. По сути, это неудавшиеся звезды, которым не удалось накопить достаточно материала, чтобы запустить ядерный синтез в их ядре. Таким образом, они представляют собой нечто среднее между звездой и планетой, и поэтому их еще труднее обнаружить, чем слабые красные карлики, особенно на больших расстояниях.
«Второй сложностью всей истории являются двойные звезды, частота которых до сих пор точно не охарактеризована», — добавил де Брюйне.
Де Брюйне ожидает, что к концу миссии Gaia в 2025 году у ученых будет несколько лучшее представление о количестве звезд в нашей галактике, но «вероятно, останутся значительные неопределенности».
Дополнительные ресурсы
Посмотрите в этом видео карту окрестностей Солнца, созданную миссией Gaia Европейского космического агентства. Чтобы узнать больше о миссии Gaia и ее стремлении составить карту Млечного Пути, посетите веб-сайт миссии.
Если вы хотите попробовать запечатлеть Млечный Путь самостоятельно, у нас есть справочники по лучшим камерам для астрофотографии и лучшим объективам для астрофотографии, которые помогут вам увидеть как можно больше системы.
Эта статья была обновлена 3 февраля 2022 года. /web/gaia
ЕКА, Gaia создает самую полную звездную карту нашей Галактики – и за ее пределами, 25 апреля 2018 г.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond Внешние границы Млечного Пути, 21 апреля 2021 г.
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Как гордый Trekkie и канадец, она также занимается такими темами, как разнообразие, научная фантастика, астрономия и игры, чтобы помочь другим исследовать вселенную. Репортажи Элизабет с места событий включают в себя два запуска пилотируемых космических кораблей из Казахстана, три миссии шаттлов во Флориде и встроенные репортажи с моделируемой миссии на Марс в Юте.
Она имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты и степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде. Элизабет также является инструктором по коммуникациям и науке после окончания средней школы с 2015 года. Ее последняя книга «Моменты лидерства от НАСА» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 19 лет.96, и все еще хочет когда-нибудь стать космонавтом.
Сколько звезд в Млечном Пути?
Млечный Путь над Средиземным морем. (Изображение предоставлено Оливером Гриблом/https://500px.com/p/olivergriebl?view=photos)Млечный Путь — галактика, в которой находится Земля. Часть его видна ясной ночью (из достаточно темных мест) в виде толстой непрозрачной полосы звезд и пыли, протянувшейся по небу. Мы можем увидеть тысячи этих звезд невооруженным глазом и еще больше — в телескоп. Но сколько звезд в Млечном Пути?
«Это удивительно сложный вопрос, — сказал Дэвид Корнрайх, доцент колледжа Итака в Нью-Йорке.
Даже в галактике Андромеды — яркой, большой и находящейся на расстоянии 2,3 миллиона световых лет относительно близко к Земле — мы можем различить только самые большие и яркие звезды. Нам было бы слишком трудно увидеть звезду размером с Солнце. Так оценивают астрономы, используя некоторые из приведенных ниже методик.
Связанный: Эта 3D-карта Млечного Пути является лучшим изображением искривленной, искривленной формы нашей галактики.
Структура Млечного Пути лет через. Взгляд за пределы галактики покажет центральную выпуклость, окруженную четырьмя спиральными рукавами, двумя большими и двумя второстепенными. Главные рукава Млечного Пути известны как Персей и Стрелец. Солнце Земли расположено в одном из двух второстепенных отрогов, который называется Рукавом Ориона.
Галактика окружена огромным ореолом горячего газа диаметром в несколько сотен тысяч световых лет. По оценкам астрономов, масса гало примерно такая же, как у всех звезд Млечного Пути.
Однако многие звезды Млечного Пути трудно разглядеть. Это потому, что в центре галактики есть галактическая выпуклость, заполненная звездами, газом и пылью, а также сверхмассивная черная дыра. Вещество в этом регионе настолько плотно упаковано, что даже самые мощные телескопы не могут его разглядеть.
Раньше астрономы думали, что все звезды во Вселенной являются частью Млечного Пути, но это изменилось в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу, американскому астроному, в честь которого назван знаменитый телескоп, удалось рассчитать расстояние до Андромеды. туманность (ныне известная как галактика Андромеды). Он обнаружил, что это слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути.
Взвешивание галактик для оценки количества звезд
Основной способ, с помощью которого астрономы оценивают количество звезд в галактике, заключается в определении массы галактики. Это можно сделать, проанализировав вращение галактики и спектр излучаемого ею света.
Как правило, галактики удаляются друг от друга в результате расширения Вселенной (если они не находятся на пути столкновения).
В результате мы видим, что свет далеких галактик смещается в сторону более длинных волн из-за так называемого красного смещения (это, по сути, эффект Доплера, тот же эффект, который искажает частоту проходящей сирены, когда она удаляется от наблюдателя).
Во вращающейся галактике, однако, будет часть, которая больше смещена в сторону синего (растянута в сторону более коротких волн), потому что эта часть вращается по направлению к Земле. Астрономы также должны знать, каково наклонение или ориентация галактики, прежде чем делать оценку, которая иногда является просто «обоснованной догадкой», сказал Корнрайх.
Метод, называемый спектроскопией с длинной щелью, лучше всего подходит для выполнения такого рода работ. Здесь удлиненный объект, такой как галактика, рассматривается через удлиненную щель, а свет преломляется с помощью призмы. Это разлагает цвета звезд на цвета радуги.
Некоторые из этих цветов будут отсутствовать, отображая образцы недостающих частей как элементы периодической таблицы, которые поглощают части света.
Это позволяет астрономам выяснить, какие элементы входят в состав звезд. У каждого типа звезд есть уникальный химический отпечаток, который можно обнаружить в телескопах.
Любые телескопы могут выполнять такую спектроскопическую работу. Корнрайх часто использует 200-дюймовый телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, но он добавил, что подойдет почти любой телескоп достаточного размера.
Идеально было бы использовать телескоп на орбите, потому что рассеяние происходит в атмосфере Земли. Космический телескоп Хаббл — одна из обсерваторий, известных подобными работами, добавил Корнрайх. Его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в декабре 2021 года, также внесет свой вклад в эту работу.
Определение массы звезд
Между разными галактиками одинаковой массы могут быть различия в типах звезд и общей массе. Корнрайх предупредил, что об этом будет очень трудно говорить в целом, но сказал, что одно различие может заключаться в рассмотрении эллиптических галактик по сравнению со спиральными галактиками, такими как наша Млечный Путь.
Эллиптические галактики, как правило, имеют больше красных карликов K- и M-типа, чем спиральные галактики. Поскольку эллиптические галактики старше, в них будет меньше газа, потому что он был унесен ветром во время их эволюции.
Как только масса галактики определена, другой сложной задачей является выяснить, какая часть этой массы состоит из звезд. Большая часть массы будет состоять из темной материи, типа материи, которая не излучает свет, но которая, как полагают, составляет большую часть массы Вселенной.
«Вы должны смоделировать галактику и посмотреть, сможете ли вы понять, каков процент этой массы звезд», — сказал Корнрайх. «В типичной галактике, если вы измерите ее массу, глядя на кривую вращения, около 90% из них составляет темная материя.»
Поскольку большая часть оставшегося вещества в галактике состоит из рассеянного газа и пыли, Корнрайх подсчитал, что около 3% массы галактики будет состоять из звезд, но это может варьироваться. Кроме того, размер самих звезд может сильно варьироваться от размера нашего Солнца до чего-то в десятки раз меньше или больше
Приблизительное количество звезд в Млечном Пути
сколько точно звезд в Млечном Пути?
По словам Джоса де Брейна, ученого из Европейского космического агентства (ЕКА), работающего над миссией Gaia по составлению карт галактики, по текущим оценкам от 100 до 400 миллиардов звезд.
Как сказал де Брейне Space.com, получить точное число будет сложно.
Миссии Gaia, находящейся на орбите с 2013 года, удалось нанести на карту положения 1,7 миллиарда звезд в окрестностях Солнца на расстоянии 326 световых лет. Хотя астрономы могут экстраполировать эти числа для моделирования всей галактики, даже Гайя изо всех сил пытается увидеть некоторые из самых слабых и самых маленьких звезд, и поэтому ее результаты не совсем точны.
«Фундаментальная проблема состоит в том, чтобы измерить светимость [распределение] для очень слабых красных карликов, а затем экстраполировать до предела коричневых карликов», — сказал де Брейн Space.com.
Красные карлики — самые распространенные звезды во Вселенной, а также самые долгоживущие. Однако из-за низкой яркости их иногда трудно обнаружить. Коричневые карлики еще тусклее. По сути, это неудавшиеся звезды, которым не удалось накопить достаточно материала, чтобы запустить ядерный синтез в их ядре. Таким образом, они представляют собой нечто среднее между звездой и планетой, и поэтому их еще труднее обнаружить, чем слабые красные карлики, особенно на больших расстояниях.
«Второй сложностью всей истории являются двойные звезды, частота которых до сих пор точно не охарактеризована», — добавил де Брюйне.
Де Брюйне ожидает, что к концу миссии Gaia в 2025 году у ученых будет несколько лучшее представление о количестве звезд в нашей галактике, но «вероятно, останутся значительные неопределенности».
Дополнительные ресурсы
Посмотрите в этом видео карту окрестностей Солнца, созданную миссией Gaia Европейского космического агентства. Чтобы узнать больше о миссии Gaia и ее стремлении составить карту Млечного Пути, посетите веб-сайт миссии.
Если вы хотите попробовать запечатлеть Млечный Путь самостоятельно, у нас есть справочники по лучшим камерам для астрофотографии и лучшим объективам для астрофотографии, которые помогут вам увидеть как можно больше системы.
Эта статья была обновлена 3 февраля 2022 года. /web/gaia
ЕКА, Gaia создает самую полную звездную карту нашей Галактики – и за ее пределами, 25 апреля 2018 г.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond Внешние границы Млечного Пути, 21 апреля 2021 г.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Как гордый Trekkie и канадец, она также занимается такими темами, как разнообразие, научная фантастика, астрономия и игры, чтобы помочь другим исследовать вселенную. Репортажи Элизабет с места событий включают в себя два запуска пилотируемых космических кораблей из Казахстана, три миссии шаттлов во Флориде и встроенные репортажи с моделируемой миссии на Марс в Юте.