Как называется и как выглядит наша Галактика

Звездное небо с незапамятных времен притягивало взоры людей. Лучшие умы всех народов пытались осмыслить наше место во Вселенной, вообразить и обосновать ее устройство. Научный прогресс позволил перейти в деле исследования бескрайних просторов космоса от романтических и религиозных построений к логически сверенным теориям, базирующимся на многочисленном фактическом материале. Теперь любой школьник имеет представление о том, как смотрится наша Галактика согласно последним исследованиям, кто, почему и когда отдал ей столь поэтичное название и каково ее предполагаемое будущее.

Происхождение названия

Выражение «галактика Млечный Путь», по сути, тавтология. Galactikos в примерном переводе с древнегреческого означает «молочный». Так обитатели Пелопоннеса звали скопление звезд в ночном небе, приписывая его происхождение запальчивой Гере: богиня не пожелала кормить Геракла, внебрачного сына Зевса, и в гневе разбрызгала грудное молоко. Капли и образовали звездную дорожку, видную в ясные ночи. Спустя столетия ученые открыли, что наблюдаемые светила — лишь ничтожная часть существующих небесных тел. Пространству Вселенной, в каком находится и наша планета, они дали название Галактика либо система Млечный Путь. После подтверждения предположения о существовании и других схожих формирований в космосе первый термин стал для них универсальным.

Взор изнутри

Научные познания о структуре части Вселенной, включающей Солнечную систему, мало что взяли у старых греков. Понимание того, как смотрится наша Галактика, прошло эволюцию от сферического мироздания Аристотеля до современных теорий, в каких есть место черным дырам и темной материи.

Тот факт, что Земля — элемент системы Млечный Путь, накладывает определенные ограничения на тех, кто пытается узнать, какую форму имеет наша Галактика. Для однозначного ответа на этот вопрос необходим взор со стороны, причем на большенном расстоянии от объекта наблюдения. Сейчас наука лишена такой способности. Своеобразным заменителем стороннего наблюдателя становится сбор данных о структуре Галактики и соотнесение их с параметрами других космических систем, доступных для исследования.

Собранные сведения позволяют с уверенностью гласить, что наша Галактика имеет форму диска с утолщением (балджем) посреди и расходящимися от центра спиральными рукавами. Последние содержат наиболее яркие звезды системы. Поперечник диска составляет более 100 тысяч световых лет.

Структура

Центр Галактики скрыт межзвездной пылью, затрудняющей исследование системы. Справиться с проблемой помогают методы радиоастрономии. Волны определенной длины легко преодолевают любые препятствия и позволяют получить столь вожделенное изображение. Наша Галактика, по полученным данным, имеет неоднородную структуру.

Условно можно выделить два связанных вместе элемента: гало и собственно диск.

Первая подсистема обладает следующими характеристиками:

  • по форме это сфера;
  • центром ее считается балдж;
  • наибольшая концентрация звезд в гало характерна для его срединной части, с приближением к краям плотность сильно уменьшается;
  • вращение этой зоны галактики достаточно медленное;
  • в гало в главном встречаются старые звезды с относительно небольшой массой;
  • существенное пространство подсистемы заполнено темной материей.

Галактический диск по плотности звезд сильно превышает гало. В рукавах встречаются молодые и даже только формирующиеся космические объекты.

Центр и ядро

«Сердце» Млечного Пути находится в созвездии Стрельца. Без его исследования тяжело понять до конца, какова наша Галактика. Название «ядро» в научных трудах либо относится только к центральной области поперечником всего несколько парсек, либо содержит в себе балдж и газовое кольцо, считающееся местом зарождения звезд. Дальше будет употребляться первый вариант термина.

В центр Млечного Пути с трудом проникает видимый свет: он сталкивается с огромным количеством космической пыли, скрывающей то, как смотрится наша Галактика. Фото и изображения, сделанные в инфракрасном спектре, существенно расширяют познания астрологов о ядре.

Данные об особенностях излучения в центральной части Галактики натолкнули ученых на мысль, что в сердцевине ядра находится черная дыра. Ее масса более чем в 2,5 млн раз больше массы Солнца. Вокруг этого объекта, по мнению исследователей, крутится еще одна, но менее впечатляющая по своим параметрам, черная дыра. Современные познания об особенностях структуры космоса позволяют предположить, что подобные объекты находятся в центральной части большинства галактик.

Свет и тьма

Совместное воздействие черных дыр на движение звезд заносит свои коррективы в то, как смотрится наша Галактика: оно приводит к специфическим изменениям орбит, нехарактерным для космических тел, например, поблизости Солнечной системы. Исследование этих траекторий и соотношения скоростей движения с удаленностью от центра Галактики легло в основу интенсивно развивающейся сейчас теории о темной материи. Природа ее пока покрыта тайной. Присутствие темной материи, предположительно составляющей подавляющую часть всего вещества во Вселенной, регистрируется лишь по воздействию гравитации как раз на орбиты.

Если рассеять всю космическую пыль, что скрывает от нас ядро, взгляду откроется поразительна картина. Несмотря на концентрацию темной материи, эта часть Вселенной полна света, излучаемого огромным количеством звезд. На одну единицу пространства их тут в сотни раз больше, чем поблизости Солнца. Примерно 10 миллиардов из них образуют галактический бар, также называемый перемычкой, не совсем обычной формы.

Космический орешек

Исследование центра системы в длинноволновом спектре позволило получить подробное инфракрасное изображение. Наша Галактика, как оказывается, в ядре имеет структуру, напоминающую арахис в скорлупе. Этот «орешек» и есть перемычка, включающая в себя более 20 млн красных гигантов (ярких, но менее жарких звезд).

От концов бара расходятся спиральные рукава Млечного Пути.

Работа, связанная с обнаружением «арахиса» в центре звездной системы, не только пролила свет на то, какая наша Галактика по структуре, но и помогла понять, как она развивалась. Вначале в пространстве космоса существовал обычный диск, в каком со временем образовалась перемычка. Под воздействием внутренних процессов бар изменил свою форму и стал походить на орех.

Наш дом на космической карте

Активное образование звезд происходит как в перемычке, так и в спиральных рукавах, которыми обладает наша Галактика. Название им дали по созвездиям, где были обнаружены участки ответвлений: рукава Персея, Лебедя, Центавра, Стрельца и Ориона. Поблизости последнего (на расстоянии не менее 28 тысяч световых лет от ядра) и находится Солнечная система. Эта область обладает определенными характеристиками, по мнению специалистов, сделавшими вероятным появление жизни на Земле.

Галактика и наша Солнечная система совместно с ней крутятся. Закономерности движения отдельных составляющих при этом не совпадают. Огромное число звезд периодически то заходит в состав спиральных ответвлений, то отделяется от них. Лишь светила, лежащие на границе коротационной окружности, не совершают подобные «путешествия». К ним относится и Солнце, защищенное от мощных процессов, постоянно протекающих в рукавах. Даже незначительное смещение свело бы на нет все остальные преимущества для развития организмов на нашей планете.

Небо в алмазах

Солнце — лишь одно из многих подобных тел, которыми полна наша Галактика. Звезды, одиночные либо сгруппированные, общим числом превышают по последним данным 400 млрд. Наиблежайшая к нам Проксима Центавра заходит в систему из трех звезд совместно с чуть более удаленными Альфой Центавра A и Альфой Центавра B. Самая яркая точка ночного неба, Сириус A, находится в созвездии Огромного Пса. Ее светимость по разным данным превышает солнечную в 17-23 раза. Сириус также не одинок, его сопровождает спутник, носящий аналогичное название, но с маркировкой B.

Детки часто начинают знакомиться с тем, как смотрится наша Галактика, с поиска на небе Полярной звезды либо Альфы Малой Медведицы. Популярностью своей она обязана положению над Северным полюсом Земли. По светимости Полярная существенно превышает Сириус (почти в две тысячи раз ярче Солнца), но она не может оспаривать права Альфы Огромного Пса на звание самой яркой из-за удаленности от Земли (по оценкам от 300 до 465 световых лет).

Типы светил

Звезды отличаются не только светимостью и удаленностью от наблюдателя. Каждой приписывается определенная величина (за единицу берется соответствующий параметр Солнца), степень нагрева поверхности, цвет.

Наиболее впечатляющими размерами обладают сверхгиганты. Самой большой концентрацией вещества в единице объема отличаются нейтронные звезды. Цветовая характеристика неразрывно связана с температурой:

  • красные самые холодные;
  • нагрев поверхности до 6 000º, как у Солнца, порождает желтоватый оттенок;
  • белоснежные и голубые светила обладают температурой более 10 000º.

Светимость звезды может меняться и достигать максимума незадолго до ее коллапса. Взрывы сверхновых заносят огромный вклад в понимание, как смотрится наша Галактика. Фото этого процесса, полученные телескопами, поражают. Собранные на их основе данные помогли вернуть процесс, приведший к вспышке, и спрогнозировать судьбу ряда космических тел.

Будущее Млечного Пути

Наша Галактика и другие галактики постоянно находятся в движении и ведут взаимодействие. Астрологи установили, что Млечный Путь неоднократно поглощал соседей. Подобные процессы ожидаются и в дальнейшем. Со временем в него войдут Магелланово Облако и еще ряд миниатюрных систем. Самое же впечатляющее событие ожидается через 3-5 млрд лет. Это будет столкновение с Туманностью Андромеды, единственным соседом, который виден с Земли невооруженным глазом. В результате Млечный Путь станет эллиптической галактикой.

Бескрайние просторы космоса поражают воображение. Обывателю трудно осознать масштабность не только Млечного Пути либо всей Вселенной, но даже Земли. Однако благодаря достижениям науки мы можем представить себе хотя бы приблизительно, частью какого потрясающего мира являемся.

Другие статьи:

nlo-mir.ru

Как выглядит Млечный Путь?

Объекты глубокого космоса > Галактики > Млечный Путь > Как выглядит Млечный Путь?

Спиральная галактика NGC 4565

Как выглядит Млечный Путь – вид на галактику с разных ракурсов, наблюдения в небе, размеры, спиральная структура, бар и рукава на фото, похожие галактики.

Человечеству всегда было интересно увидеть, как в реальности выглядит Млечный Путь. Однако стоит понимать, что, скорее всего, мы никогда не сможем создать такой зонд, чтобы он вышел за пределы нашей галактики и посмотрел на нее со стороны (как это удалось с Землей). В принципе, мы и не нуждаемся в подобном, так как у нас есть похожие галактики, которые помогают представить собственную.

Млечный Путь вмещает несколько сотен миллиардов звезд и считается относительно плоским диском с протяжностью в 100000 световых лет. В направлении созвездия Стрелец находится центральная выпуклость и 6 спиральных рукавов. Кроме того, есть бар, наполненный молодыми яркими звездами.

Графическое представление Млечного Пути: вид сверху

У нас нет возможности добыть вид галактики Млечный Путь, но перед нами вся видимая Вселенная с похожими объектами. Для примера мы взяли две чудесные галактики спирального типа с баром: Мессье 83 (наблюдается «лицом») и NGC 4565 (краем). Эти ракурсы помогают составить более точную картинку Млечного Пути.

Снимки основаны на данных инструментов FORS1 и FORS2, расположенных на 8.2-метровом комплексе Очень Большого Телескопа. С 1 апреля 2005 года архив Европейской Южной Обсерватории был открыт для публичного доступа (50 терабайт данных). Это бесценная информация, благодаря которой появилось уже 1000 научных работ.

Второе название – Галактика Игла. Впервые в 1785 году ее нашел Уильям Гершель. Расположена в 30 миллионах световых лет в созвездии Волосы Вероники. Видна ярко-желтая центральная выпуклость, вырастающая над пылевыми полосами. Из-за близкого расположения (в 12 раз дальше Андромеды) и крупного размера (на 1/3 больше Млечного Пути) она не вписывается полностью в поле зрения прибора (7 х 7 угловых минут).

Мессье 83

Если наша галактика похожа на эту, то нам есть чем гордиться! Это прекраснейший пример спиральной галактики. Находится в созвездии Гидра и удалена на 15 миллионов световых лет. Ее еще называют Южная Вертушка. Вдвое меньше нашей галактики и занимает в небе 10 х 11 угловых минут. На снимке видны четкие спиральные рукава, наполненные молодыми звездами. А диск представляет собою сложную систему пылевых дорожек. Заметны области активного формирования звезд. У нас нет возможности получить фото галактики, но теперь вы можете представить себе вид Млечного Пути.

v-kosmose.com

Галактика Млечный путь

Млечный путь – галактика, которая является наиболее важной для человека, потому что является для него домом. Но когда дело доходит до исследований, наша галактика становиться ничем не примечательной среднестатистической спиральной галактикой, как и миллиарды других галактик разбросанных по Вселенной.

Взглянув на ночной небо, вне городской засветки, можно отчетливо увидеть широкую яркую полосу проходящую через все небо. Древние жители Земли называли это яркий объект, образовавшийся задолго до формирования Земли — рекой, дорогой и другими схожими по смыслу названиями. В действительности же, это ни что иное как центр нашей галактики, видимый из одного из ее рукавов.

Строение галактики Млечный путь

Млечный путь принадлежит к типу спиральных галактик с перемычкой, имеющей размер около 100 000 световых лет в диаметре. Если бы мы имели возможность взглянуть на нее сверху, то смогли бы увидеть центральную выпуклость, окруженную четырьмя большими спиральными рукавами, которые обертывают центральную область. Спиральные галактики являются самыми распространенными и составляют примерно две трети от всех известных человечеству галактик.

В отличии от обычной спирали, спиральная галактика с перемычкой содержит некий «мостик» пролегающий через ее центральную область и две главные спирали. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов, которые на определенном удалении переходят в четырёхрукавную структуру. В одном из маленьких рукавов известного под названием рукав Ориона, который расположен  между крупными рукавами Персея и Стрельца находиться наша Солнечная система.

Млечный путь не стоит на месте. Он постоянно вращается вокруг своего центра. Таким образом рукава постоянно движутся в пространстве. Наша Солнечная система, вместе с рукавом Ориона движется со скоростью примерно 828 000 километров в час. Даже двигаясь при такой огромной скорости, Солнечной системе потребуется порядка 230 млн лет, чтобы совершить один оборот вокруг Млечного пути.

Интересные факты о галактике Млечный путь

  1. История галактики Млечный путь, начинает свой путь незадолго после Большого взрыва;
  2. Млечный путь содержит самые одни из самых первых звезд во Вселенной;
  3. Млечный путь в далеком прошлом присоединил к себе другие галактики. В настоящее время наша галактика увеличивает свой размер за счет притягивания материала из Магеллановых облаков;
  4. Млечный путь движется в пространстве со скоростью 552 километра в секунду;
  5. В центре Млечного пути расположена сверхмассивная черная дыра под названием Sgr A* массой около 4,3 млн масс Солнц;
  6. Звезды, газ и пыль Млечного пути движутся вокруг центра со скоростью около 220 километров в секунду. Постоянство этой скорости для всех звезд вне зависимости от их расстоянии до ядра галактики, говорит о существовании загадочной темной материи;

Изогнутые вокруг центра галактики спиральные рукава содержат большое количество пыли и газа, из которых впоследствии образуются новые звезды. Эти рукава образуют то, что астрономы называют диском галактики. Его толщина по сравнению с диаметром галактики невелико и составляет около 1000 световых лет.

В центре Млечного пути находиться ядро галактики. Оно переполнено пылью, газом и звездами. Ядро Млечного пути является причиной того что мы видим лишь небольшую часть от всех звезд в нашей галактике. Пыль и газ в ней настолько плотный что ученые просто не в состоянии увидеть что находится центре.

Последние исследования ученых подтверждают тот факт, что в центре Млечного пути находиться сверхгигантская черная дыра, масса которой сравнима с массой ~4,3 млн масс Солнца. В самом начале истории, эта сверхмассивная черная дыра могла быть намного меньше, однако большие запасы пыли и газа позволили ей вырасти до таких огромных размеров.

Хотя черные дыры и не могут быть обнаружены непосредственным наблюдением, астрономы могут увидеть их благодаря гравитационным эффектам. По мнению ученых большинство галактики во Вселенной содержат в своем центре сверхмассивную черную дыру.

Центральное ядро и спиральные рукава являются не единственными составляющими элементами спиральной галактики Млечный путь. Наша галактика окружена сферическим гало горячего газа, старых звезд и шаровых скоплений. Хоть гало и простирается на сотни тысяч световых лет, он содержит приблизительно на 2 процента больше звезд, чем те которые расположены в диске галактики.  

Пыль, газ и звезды являются самыми «видимыми» компонентами нашей галактики, но Млечный путь содержит в себе еще один пока что неуловимый компонент – темную материю. Астрономы пока не могут непосредственно обнаружить ее, однако они могут говорить о ее наличии также как в случае с черными дырами, посредством косвенных признаков. Последние исследования в этой области показывают, что 90% массы нашей галактики приходиться на неуловимую темную материю.

Будущее галактики Млечный путь

Млечный путь не только вращается вокруг себя, но и движется во Вселенной. Несмотря на то что космос является относительно пустым местом, на пути может встретиться пыль, газ и другие галактики. Наша галактика также не застрахована от случайной встречи с другим массивным скоплением звезд.

Примерно через 4 миллиарда лет Млечный путь столкнется со своей ближайшей соседкой, галактикой Андромеды. Обе галактики несутся навстречу друг к другу со скоростью примерно 112 км/с. После столкновения, обе галактики, обеспечат новых приток звездного материла, что приведет к новой волне звездообразования.

К счастью жителей Земли данный факт не сильно беспокоит. К тому времени наше Солнце превратиться в красного гиганта и жизнь на нашей планете будет невозможна.

Полезные статьи которые ответят на большинство интересных вопросов о галактике Млечный путь.

Объекты глубокого космоса

24space.ru

Галактика Млечный Путь. Строение, происхождение

Наша Галактика. Загадки Млечного пути

Содержание статьи:

В какой-то степени мы знаем о далеких звездных системах больше, чем о нашей родной Галактике – Млечный Путь. Исследовать его структуру трудней, чем строение любых других галактик, потому как изучать ее приходится изнутри, и многое не так легко разглядеть. Межзвездные пылевые облака поглощают свет, излучаемый мириадами отдаленных звезд.

Только с развитием радиоастрономии и появлением инфракрасных телескопов ученые смогли понять, как устроена наша Галактика. Но многие детали остаются неясны и по сей день. Даже число звезд в Млечном Пути оценивается довольно приблизительно. Новейшие электронные справочники называют цифры от 100 до 300 миллиардов звезд.

Еще не так давно считалось, что у нашей Галактики имеются 4 больших рукава. Но в 2008 г. астрономы из Висконсинского университета опубликовали результаты обработки около 800 000 инфракрасных снимков, которые были сделаны космическим телескопом «Спитцер». Их анализ показал, что у Млечного Пути всего два рукава. Что до других рукавов, то они являются только узкими боковыми ответвлениями. Итак, Млечный Путь – это спиральная галактика с двумя рукавами. Следует отметить, у большинства известных нам спиральных галактик также только два рукава.

«Благодаря телескопу “Спитцер” мы имеем возможность заново переосмыслить структуру Млечного Пути, – подчеркнул астроном Роберт Бенджамин из Висконсинского университета, выступая на конференции Американского астрономического общества. – Мы уточняем наше представление о Галактике точно так же, как столетия назад первооткрыватели, совершая путешествия по земному шару, уточняли и переосмысливали прежние представления о том, как выглядит Земля».

С начала 90-х годов XX века, наблюдения, проводимые в инфракрасном диапазоне, все больше и больше меняют наши знания о структуре Млечного Пути, ведь инфракрасные телескопы дают возможность заглянуть сквозь газопылевые облака и увидеть то, что недоступно для обычных телескопов.

2004 год — возраст нашей Галактики был оценен в 13,6 миллиарда лет. Она возникла в скором времени после Большого взрыва. Вначале это был диффузный газовый пузырь, содержавший в основном водород и гелий. Со временем он превратился в громадную спиральную галактику, в которой мы сейчас живем.

Общая характеристика

Но как протекала эволюция нашей Галактики? Как она формировалась – медленно или, напротив, очень быстро? Как она насыщалась тяжелыми элементами? Как изменялись за миллиарды лет форма Млечного Пути и его химический состав? Подробные ответы на эти вопросы еще предстоит дать ученым.

Протяженность нашей Галактики составляет около 100 000 световых лет, а средняя толщина галактического диска – около 3 000 световых лет (толщина выпуклой его части – балджа – достигает 16 000 световых лет). Впрочем, в 2008 г. австралийский астроном Брайан Генслер, проанализировав результаты наблюдений за пульсарами, предположил, что, вероятно, галактический диск в два раза толще, чем принято считать.

Велика или мала наша Галактика по космическим меркам? Для сравнения: протяженность туманности Андромеды, ближайшей к нам крупной галактики, составляет приблизительно 150 000 световых лет.

В конце 2008 г. исследователи установили методами радиоастрономии, что Млечный Путь вращается быстрей, чем предполагали ранее. Судя по этому показателю, его масса приблизительно в полтора раза выше, чем принято было считать. По разным оценкам, она варьируется от 1,0 до 1,9 триллиона солнечных масс. Опять же для сравнения: массу туманности Андромеды оценивают самое меньшее в 1,2 триллиона солнечных масс.

Строение галактик

Черная дыра

Итак, Млечный Путь не уступает по размерам туманности Андромеды. «Нам не следует больше относиться к нашей Галактике как к младшей сестре туманности Андромеды», – отметил астроном Марк Рейд из Смитсоновского центра астрофизики при Гарвардском университете. В то же время, поскольку масса нашей Галактике больше, чем предполагалось, сила ее притяжения также выше, а значит, возрастает и вероятность ее столкновения с другими галактиками, находящимися поблизости от нас.

Нашу Галактику окружает шаровидное гало, достигающее в поперечнике 165 000 световых лет. Астрономы порой называют гало «галактической атмосферой». Оно содержит примерно 150 шаровых скоплений, а также небольшое количество древних звезд. Все остальное пространство гало заполнено разреженным газом, а также темным веществом. Массу последнего оценивают приблизительно в триллион солнечных масс.

В спиральных рукавах Млечного Пути содержится огромное количество водорода. Именно здесь продолжают зарождаться звезды. Со временем молодые звезды покидают рукава галактик и «переселяются» в галактический диск. Впрочем, самые массивные и яркие звезды живут довольно недолго, потому не успевают удалиться от места своего рождения. Неслучайно рукава нашей Галактики так ярко светятся. Большая же часть Млечного Пути состоит из небольших, не очень массивных звезд.

Центральная часть Млечного Пути располагается в созвездии Стрельца. Эта область окружена темными газопылевыми облаками, за которыми нельзя ничего увидеть. Только начиная с 1950-х годов, используя средства радиоастрономии, ученые смогли постепенно рассмотреть то, что таится там. В этой части Галактики был обнаружен мощный радиоисточник, получивший название Стрелец А. Как показали наблюдения, здесь сосредоточена масса, превосходящая массу Солнца в несколько миллионов раз. Самое приемлемое объяснение этого факта возможно только одно: в центре нашей Галактики находится черная дыра.

Сейчас она по каким-то причинам устроила себе передышку и не проявляет особой активности. Приток вещества сюда очень скуден. Может быть, со временем у черной дыры пробудится аппетит. Тогда она снова начнет поглощать окружившую ее пелену газа и пыли, и Млечный Путь пополнит список активных галактик. Возможно, что перед этим в центре Галактики начнут бурно зарождаться звезды. Подобные процессы, вероятно, регулярно повторяются.

2010 год — американские астрономы при помощи Космического телескопа имени Ферми, предназначенного для наблюдения за источниками гамма-излучения, обнаружили в нашей Галактике две загадочные структуры – два громадных пузыря, испускающих гамма-излучение. Диаметр каждого из них составляет в среднем 25 000 световых лет. Они разлетаются из центра Галактики в северном и южном направлениях. Может быть, речь идет о потоках частиц, которые испустила некогда черная дыра, находящаяся посредине Галактики. Другие исследователи считают, что речь идет о газовых облаках, взорвавшихся при зарождении звезд.

Вокруг Млечного Пути расположены несколько карликовых галактик. Самые известные из них – Большое и Малое Магеллановы Облака, которые связаны с Млечным Путем своего рода водородным мостом, огромным шлейфом газа, что тянется за этими галактиками. Он получил название «Магелланова потока». Его протяженность составляет около 300 000 световых лет. Наша Галактика постоянно поглощает ближайшие к ней карликовые галактики, в частности, галактику Сагитариуса, которая расположена на расстоянии 50 000 световых лет от галактического центра.

Остается добавить, что Млечный Путь и туманность Андромеды движутся навстречу друг другу. Предположительно через 3 миллиарда лет обе галактики сольются воедино, образовав более крупную эллиптическую галактику, которую уже назвали «Млечномедой».

Происхождение Млечного пути

Туманность Андромеды

На протяжении долгого времени считалось, что Млечный Путь формировался постепенно. 1962 год — Олин Эгген, Дональд Линден-Белл и Аллан Сендедж предложили гипотезу, которая стала известна, как модель ELS (ее назвали по начальным буквам их фамилий). Согласно ей, на месте Млечного Пути когда-то медленно вращалось однородное облако газа. Оно напоминало шар и достигало в поперечнике приблизительно 300 000 световых лет, а состояло в основном из водорода и гелия. Под действием гравитации протогалактика сжалась и стала плоской; при этом ее вращение заметно ускорилось.

Почти два десятка лет такая модель устраивала ученых. Но новые результаты наблюдений показали, что Млечный Путь не мог возникнуть так, как ему предписали теоретики.

Согласно этой модели, сначала образуется гало, а потом – галактический диск. Но в диске также встречаются очень древние звезды, к примеру, красный гигант Арктур, чей возраст больше 10-ти миллиардов лет, или многочисленные белые карлики того же возраста.

И в галактическом диске, и в гало обнаружены шаровые скопления, которые моложе, чем допускает модель ELS. Очевидно, они поглощены нашей Галактикой поздней.

Многие звезды в гало вращаются в другом направлении, нежели Млечный Путь. Может быть, они тоже находились когда-то за пределами Галактики, но потом были втянуты в этот «звездный вихрь» – словно случайный пловец в водоворот.

1978 год — Леонард Сирл и Роберт Цинн предложили свою модель становления Млечного Пути. Ее обозначили как «модель SZ». Теперь история Галактики заметно усложнилась. Еще не так давно ее молодость, в представлении астрономов, описывалась столь же просто, как во мнении физиков – прямолинейное поступательное движение. Механика происходящего была отчетливо видна: имелось однородное облако; оно состояло только из равномерно разлившегося газа. Ничто своим присутствием не усложняло расчеты теоретиков.

Теперь вместо одного огромного облака в видениях ученых возникли сразу несколько небольших, причудливо разбросанных облаков. Среди них виднелись и звезды; правда, они были расположены только в гало. Внутри гало все бурлило: облака сталкивались; газовые массы перемешивались и уплотнялись. С течением времени из этой смеси образовался галактический диск. В нем начали возникать новые звезды. Но и эту модель впоследствии раскритиковали.

Нельзя было понять, что связывало гало и галактический диск. Этот сгущавшийся диск и реденькая звездная оболочка вокруг него имели мало общего. Уже после того, как Сирл и Цинн составили свою модель, выяснилось, что гало вращается слишком медленно, чтобы из него образовался галактический диск. Судя по распределению химических элементов, последний возник из протогалактического газа. Наконец, момент количества движения диска оказался в 10 раз выше, чем гало.

Весь секрет в том, что обе модели содержат зерно истины. Вся беда в том, что они слишком простые и односторонние. Обе они кажутся теперь фрагментами одного и того же рецепта, по которому был сотворен Млечный Путь. Эгген и его коллеги прочитали несколько одних строк из этого рецепта, Сирл и Цинн – несколько других. Потому, пытаясь заново представить историю нашей Галактики, мы то и дело замечаем знакомые, уже читанные однажды строки.

Млечный путь. Компьютерная модель

Итак, все началось в скором времени после Большого взрыва. «Сегодня принято полагать, что флуктуации плотности темного вещества породили первые структуры – так называемые темные гало. Благодаря силе гравитации эти структуры не распадались», – отмечает немецкий астроном Андреас Буркерт, автор новой модели рождения Галактики.

Темные гало стали зародышами – ядрами – будущих галактик. Вокруг них под воздействием гравитации скапливался газ. Происходил однородный коллапс, как описывает его модель ELS. Уже спустя 500—1000 миллионов лет после Большого взрыва газовые скопления, окружавшие темные гало, стали «инкубаторами» звезд. Здесь появились небольшие протогалактики. В плотных облаках газа возникли первые шаровые скопления, ведь звезды здесь рождались в сотни раз чаще, чем где-либо еще. Протогалактики сталкивались и сливались друг с другом – так образовались крупные галактики, в том числе наш Млечный Путь. Сегодня он окружен темным веществом и гало, состоящим из одиночных звезд и их шаровых скоплений, этими руинами мироздания, чей возраст превышает 12 миллиардов лет.

В протогалактиках было много очень массивных звезд. Не прошло и нескольких десятков миллионов лет, как большинство из них взорвалось. Эти взрывы обогатили облака газа тяжелыми химическими элементами. Потому в галактическом диске рождались не такие звезды, как в гало, – они содержали в сотни раз больше металлов. Кроме этого, эти взрывы породили мощные галактические вихри, которые разогревали газ и выметали его за пределы протогалактик. Произошло разделение газовых масс и темного вещества. Это была важнейшая стадия формирования галактик, не учтенная прежде ни в одной модели.

Вместе с этим темные гало все чаще сталкивались друг с другом. Причем протогалактики вытягивались или распадались. Об этих катастрофах напоминают цепочки звезд, сохранившиеся в гало Млечного Пути со времен «юности». Изучая их расположение, возможно оценить события, которые происходили в ту эпоху. Постепенно из этих звезд образовалась обширная сфера – видимое нами гало. По мере остывания внутрь него проникали газовые облака. Их момент количества движения сохранялся, потому они не сжались в одну-единственную точку, а образовали вращающийся диск. Все это произошло более 12 миллиардов лет назад. Теперь газ сжимался так, как было описано в модели ELS.

В это время образуется и «балдж» Млечного Пути – его срединная часть, напоминающая эллипсоид. Балдж состоит из очень старых звезд. Вероятно, он возник при слиянии самых крупных протогалактик, дольше всего удерживавших газовые облака. Посреди него оказались нейтронные звезды и крохотные черные дыры – реликты взорвавшихся сверхновых звезд. Они сливались друг с другом, попутно поглощая потоки газа. Может быть, так зародилась огромная черная дыра, пребывающая ныне в центре нашей Галактики.

История Млечного Пути гораздо хаотичней, чем считали раньше. Наша родная Галактика, внушительная даже по космическим меркам, образовалась после череды ударов и слияний – после серии космических катастроф. Следы тех давних событий возможно обнаружить и сегодня.

Так, к примеру, не все звезды Млечного Пути обращаются вокруг галактического центра. Вероятно, за миллиарды лет своего существования наша Галактика «поглотила» немало попутчиков. Возраст каждой десятой звезды в галактическом гало – меньше 10-ти миллиардов лет. К тому времени Млечный Путь уже сформировался. Возможно, это – остатки захваченных некогда карликовых галактик. Группа английских ученых из Астрономического института (Кембридж) во главе с Джерардом Гилмором подсчитала, что Млечный Путь, очевидно, мог поглотить от 40 до 60 карликовых галактик типа Карина.

Кроме этого, Млечный Путь притягивает к себе огромные массы газа. Так, в 1958 г. нидерландские астрономы заметили в гало множество небольших пятен. На поверку они оказались газовыми облаками, которые состояли в основном из атомов водорода и мчались в сторону галактического диска.

Наша Галактика не умерит свой аппетит и впредь. Возможно, она поглотит ближайшие к нам карликовые галактики – Форнакс, Карину и, вероятно, Секстанс, а после сольется с туманностью Андромеды. Вокруг Млечного Пути – этого ненасытного «звездного каннибала» – станет еще пустынней.

 

 

 

А.Волков

ред. shtorm777.ru

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ

shtorm777.ru

Галактика Млечный Путь

Иллюстрация галактики Млечный Путь, если смотреть со стороны галактического «северного полюса». Предоставлено: NASA.

Когда вы смотрите в ночное небо как раз при нужных условиях, вы можете заметить тусклую, белую полосу, пересекающую небеса. Эта полоса, при внимательном наблюдении, выглядит пятнистой и пыльной, заполненной миллионами крошечных точек света и гало светящейся материи. То, что вы видите, — это Млечный Путь, то, что астрономы и просто любители посмотреть на звёзды разглядывают с давних пор.


Открытие и именование:

Наша галактика была так названа из-за того, что дымка, простирающаяся по ночному небу, напоминает пролитое молоко. Это название довольно древнее и является переводом от латинского «Via Lactea», которое в свою очередь — это перевод от греческого слова «Galaxias», относящегося к бледной полосе света, образованной звёздами в галактической плоскости, видимой с Земли.


Персидский астроном Насир ад-Дин Туси (1201-1274) даже написал в своей книге Tadhkira: «Млечный Путь, т.е. Галактика, состоит из очень большого количества маленьких, тесно расположенных звёзд, которые, с учётом их концентрации и тесноты, кажутся мутными пятнами. Из-за этого она сравнима с молоком в цвете».

Астрономы давно подозревали, что Млечный Путь состоит из звёзд, но это доказали только в 1610 году, когда Галилео Галилей обратил свой простейший телескоп к небесам и разглядел отдельные звёзды в полосе на небе. С помощью телескопов астрономы поняли, что там в небе было много, гораздо больше звёзд, и что все они, видимые нами, это часть Млечного Пути.

В 1755 году Иммануил Кант предположил, что Млечный Путь является большим скоплением звёзд, удерживаемым вместе взаимным тяготением. Прямо как в Солнечной Системе, это скопление звёзд будет вращаться и во время вращения выравниваться в диск с Солнечной Системой, встроенной в него. Астроном Уильям Гершель, который открыл Уран, пытался наметить форму Млечного Пути в 1785 году, но он не осознавал, что огромные части галактики скрыты за газом и пылью, которые скрывают её истинный облик.В 1920-х годах Эдвин Хаббл представил убедительные доказательства того, что спиральные туманности в небе на самом деле были другими галактиками, что истинная форма нашей галактики была известна. С тех пор астрономы пришли к пониманию, что Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой, и оценили, насколько велика Вселенная.

Структура и состав:

Млечный Путь выглядит ярким в сторону Галактического центра в направлении созвездия Стрельца (Sagittarius). Факт, что Млечный Путь делит ночное небо на два примерно равных полушария, свидетельствует о том, что Солнечная Система находится близко к галактической плоскости. Млечный Путь имеет относительно низкую яркость из-за газов и пыли, которые заполняют галактический диск, что мешает нам видеть яркий Галактический центр или то, что находится позади него.

Мозаика из снимков, охватывающая всё небо, наблюдаемое космическим аппаратом Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), как часть проекта All-Sky Data Release. Предоставлено: NASA/JPL.

Если бы вы могли выбраться за пределы галактики и взглянуть на неё сверху вниз, вы бы увидели, что Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой (баром) примерно 120000 световых лет в диаметре и толщиной около 1000 световых лет. Долгое время полагали, что наша галактика имеет 4 спиральных рукава, но более поздние исследование определили, что на самом деле у неё всего два спиральных рукава, названных рукавом Щита-Центавра (Scutum-Centaurus) и рукавом Киля-Стрельца (Carina-Sagittarius).

Спиральные рукава образовались из волн плотности, которые вращаются вокруг центра Млечного Пути. Когда эти волны плотности движутся через данную область, они сжимают пыль и газ, что приводит к периоду активного звездообразования в этом регионе. Однако наличие этих рукавов было определено из наблюдения частей Млечного Пути, а также других галактик в нашей Вселенной, а не результат наблюдения нашей галактики в целом.

По правде говоря, все картинки, изображающие нашу галактику либо художественные рендеринги, либо изображения других спиральных галактик. До недавнего времени учёным было трудно оценить, как выглядит Млечный Путь, в основном из-за того, что мы находимся внутри него. Если вы никогда не бывали за пределами своего дома, вы бы не знали, как он выглядит снаружи. Но вы бы поняли, глядя на интерьер и сравнивая с другими домами по соседству.

В рамках текущих обзоров ночного неба наземными телескопами и более поздних миссий с участием космических телескопов, по оценкам астрономов, в Млечном Пути находится от 100 млрд до 400 млрд звёзд. Они также считают, что каждая звезда имеет, по меньшей мере, одну планету, а значит в нашей галактике могут быть сотни миллиардов планет, и как минимум 17 миллиардов из них будут сходны по размеру и массе Земле.

Иллюстрация моделирования, показывающего распределение тёмной материи в 350 млн световых лет. Галактики показаны как белые точки высокой плотности (слева) и как нормальная баритонная материя (справа). Предоставлено: Markus Haider.

Млечный Путь, как и все галактики, окружён огромным гало тёмной материи, которое насчитывает 90% массы. Никто точно не знает, что такое тёмная материя, но её масса выведена путём наблюдений того, насколько быстро галактики вращаются, и других общих моделей поведения. Считается, что еще более важно то, что эта масса помогает удержать галактику от разрывания её на части во время вращения.

Галактика Млечный Путь и место в ней Солнечной Системы:

Наше Солнце расположено в рукаве Ориона, области космоса между двумя главными рукавами Млечного Пути, и на расстоянии 27000 световых лет от ядра галактики. В сердце Млечного Пути находится сверхмассивная чёрная дыра, также как и в других галактиках, известная как Стрелец A* (Sagittarius A*, произносится «Стрелец А-звезда»). Этот монстр в 4 миллиона раз больше нашего Солнца, которому требуется около 240 млн световых лет, чтобы завершить движение по орбите вокруг Галактического центра, что называется галактическим годом, или космическим годом. Только представьте, последний раз Солнце было в этой области галактики, когда по Земле бродили динозавры, а Солнце совершило всего 18-20 оборотов вокруг Галактического центра за свою жизнь. По этому летоисчислению рождение Солнца произошло 18,4 галактических года назад, а Вселенная была создана примерно 61 галактический год назад.

Будущее Млечного Пути:

Также считается, что наша галактика образовалась путём столкновений в начале Вселенной. Это слияние происходит до сих пор, и, ожидают, что Млечный Путь столкнётся с галактикой Андромеда через 3-4 млрд лет. Эти две галактики объединятся, образуя гигантскую эллиптическую галактику, и их сверхмассивные чёрные дыры тоже испытают слияние.

Мозаика изображений, полученных с помощью телескопа, показывающая галактики Сверхскопления Девы. Предоставлено: NASA/Rogelio Andreo.

Млечный Путь и Андромеда являются частью более крупного скопления галактик, известного как Местная Группа (Local Group). И они находятся в ещё большем регионе, названном Сверхскопление Девы (Virgo Supercluster), массовой концентрации галактик, которые содержат, по меньшей мере, 100 галактических групп и кластеров диаметром 33 мегапарсека (110 млн световых лет).

Вы можете удивиться, узнав, что навозные жуки ночью ориентируются по Млечному Пути. Если вы никогда не видели Млечный Путь собственными глазами, вам следовало бы посмотреть. Для этого нужно найти место без засветки искусственным освещением (свободное от светового загрязнения), и посмотреть и оценить нашу галактику. И обязательно помахать всем соседним звёздам, которые делят её с нами.

Вот несколько интересных фактов, цифр и фотографий, которые вы найдёте среди ссылок ниже:

Название прочитанной вами статьи «Галактика Млечный Путь».

Похожие статьи:

universetoday-rus.com

Фотографии Млечного пути | Мир Знаний

Земля находится в пределах Солнечной системы, удаленной от центра Млечного Пути примерно на 26 000 световых лет, поэтому мы можем видеть лишь часть Галактики. Плоскость Млечного Пути в нашем небе выглядит как полоска света.

Пожалуй, самый крупный и четкий снимок Млечного Пути сделан летом 2008 года. Эта фотография длиной 55 м, выставленная в Сент-Луисе, США, состоит из 800 000 снимков, выполненных инфракрасным космическим телескопом «Спитцер».

Получить полное представление о Млечном Пути мы можем лишь благодаря рисункам в двух проекциях — вид сбоку и вид сверху. Подобные изображения основаны на измерениях координат звезд Галактик, сделанных в инфракрасном, радио- и других диапазонах.

ТУМАННОСТЬ КОШАЧЬЯ ЛАПА

Как и большинство эмиссионных туманностей. Кошачья Лапа, расположенная в созвездии Скорпиона, имеет на снимках характерную розовато-красную окраску, обусловленную огромным количеством раскаленного газа, водорода.

МОДЕЛЬ МЛЕЧНОГО ПУТИ

Созданная в 2003 году компьютерная модель Млечного Пути (синие области) и вращающихся звезд (розовые фрагменты) из карликовой галактики в Большом Псе.

ЮЖНОЕ НЕБО

Млечный Путь вместе с Большим Магеллановым облаком (слева) и кометой LINEAR (внизу) — так это выглядит в Австралии.

ВИД СБОКУ

На этом компьютерном изображении Млечного Пути — облака газа и пыли в виде темных областей на голубых спиральных рукавах. Наше Солнце — в одном из таких облаков.

СВЕРХНОВАЯ

Но снимке телескопа «Хаббл» — тонкая лента газа, оставшаяся от SN 1006, сверхновой, вспыхнувшей более 1000 лет назад.

ВИД СВЕРХУ

На этом рисунке Млечный Путь показан сверху, как если бы мы пролетали над одним из его спиральных рукавов на космическом корабле. Спиральные рукава состоят из миллионов более молодых голубых звезд (звезды населения I), а центральный балдж своим теплым свечением обязан миллионам более старых красноватых звезд (звезды населения II). Хотя наша Солнечная система не видна, мы знаем, что она располагается на расстоянии примерно 25 000 световых лет от центрального балджа.