Как называется и как выглядит наша Галактика. Название звезд нашей Галактики
Наша Галактика. Загадки Млечного пути
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 . 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 .
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.
Мы живем в галактике, которую назвали Млечный путь. Наша планета Земля в галактике Млечный путь лишь песчинка. В ходе наполнения сайта то и дело возникают обнаруживаются моменты, о которых казалось бы надо было написать давно, но то забыли, то не успели или переключились на что-то другое. Сегодня постараемся заполнить одну из таких ниш. Сегодня наша тема галактика Млечный путь .
Когда-то люди думали, что центром Мира является Земля. Со временем такое мнение признали ошибочным и стали считать центром всего Солнце. Но затем выяснилось, что и светило, дающее жизнь всему живому на голубой планете, отнюдь не центр космического пространства, а только крошечная песчинка в безбрежном океане звёзд.
Космос, галактика, Млечный путь
Обозримый человеческим глазом Космос включает в себя мириады звёзд. Все они объединяются в огромную звёздную систему, которая называется очень красиво и интригующе – галактика Млечный путь. С Земли это небесное великолепие наблюдается в виде широкой белесой полосы, тускло светящейся на небесной сфере.
Она тянется через всё северное полушарие и пересекает созвездия Близнецов, Возничего, Кассиопеи, Лисички, Лебедя, Тельца, Орла, Стрелы, Цефея. Опоясывает южное полушарие и проходит через созвездия Единорога, Южного креста, Южного Треугольника, Скорпиона, Стрельца, Парусов, Циркуля.
Если же вооружиться телескопом и взглянуть через него на ночное небо, то картина будет уже другая. Широкая белесая полоса превратится в бессчётное количество светящихся звёзд. Их слабый далёкий манящий свет без слов расскажет о величии и бескрайних просторах Космоса, заставит затаить дыхание и осознать всю ничтожность и никчемность сиюминутных человеческих проблем.
Млечный путь называют Галактикой или гигантской звёздной системой. По подсчётам в настоящее время всё больше склоняются к цифре в 400 млрд. звёзд на Млечном пути. Все эти звёзды осуществляют движение по замкнутым орбитам. Друг с другом они связаны силами гравитации, и большинство из них имеет планеты. Звёзды в совокупности с планетами образуют звёздные системы. Такие системы бывают с одной звездой (Солнечная система), двойные (Сириус – две звезды), тройные (альфа Центавра). Бывают с четырьмя, с пятью звёздами, а то и с семью.
Млечный путь в форме диска
Строение Млечного пути
Всё это бесчисленное многообразие звёздных систем, составляющих Млечный путь, не разбросано по космическому пространству как попало, а объединено в колоссальное образование, имеющее форму диска с утолщением посередине. Диаметр диска равен 100 000 световых лет (один световой год соответствует расстоянию, которое проходит свет за год, это примерно 10¹³ км) или 30 659 парсек (один парсек составляет 3,2616 световых лет). Толщина диска равна нескольким тысячам световых лет, а его масса превышает массу Солнца в 3×10¹² раз.
Масса Млечного пути складывается из массы звёзд, межзвёздного газа, пылевых облаков и гало, имеющего форму огромной сферы, состоящей из разреженного горячего газа, звёзд и тёмной материи. Тёмная материя представляется совокупностью гипотетических космических объектов, из масс которых состоит 95% всей Вселенной. Эти таинственные объекты невидимы и никак не реагируют на современные технические средства обнаружения.
О наличии тёмной материи можно догадываться только по её гравитационному воздействию на видимые скопления солнц. Таковых, доступных для наблюдения, не так уж и много. Человеческий глаз, даже, усиленный мощнейшим телескопом, может созерцать только два миллиарда звёзд. Всё остальное космическое пространство скрыто огромными непроницаемыми облаками, состоящими из межзвёздной пыли и газа.
Утолщение (балдж ) в центральной части диска Млечного пути называют Галактическим центром или ядром. В нём по очень вытянутым орбитам движутся миллиарды старых звёзд. Их масса очень велика и оценивается в 10 млрд. масс Солнц. Размеры ядра не так впечатляют. Оно составляет в поперечнике 8000 парсек.
Ядро Галактики – это ярко сияющий шар. Если бы земляне могли наблюдать его в небе, то их взорам предстал бы гигантский светящийся эллипсоид, который по своим размерам был бы больше Луны в сто раз. К сожалению, это красивейшее и великолепнейшее зрелище недоступно людям из-за мощных газовых и пылевых облаков, которые заслоняют галактический центр от планеты Земля.
На расстоянии 3000 парсек от центра Галактики располагается газовое кольцо, имеющее ширину 1500 парсек и обладающее массой в 100 млн. масс Солнц. Именно здесь, как предполагается, находится центральная область образования новых звёзд. От неё разбегаются газовые рукава длиной около 4 тыс. парсек. В самом центре ядра имеется чёрная дыра , массой более чем в три миллиона Солнц.
Галактический диск по своей структуре неоднороден. Он имеет отдельные зоны с высокой плотностью, которые представляют из себя спиральные рукава. В них продолжается непрерывный процесс образования новых звёзд, а сами рукава тянутся вдоль ядра и как бы огибают его полукругом. В настоящее время таковых насчитывается пять. Это рукав Лебедя, рукав Персея, рукав Центавра и рукав Стрельца. В пятом рукаве –рукаве Ориона – находится Солнечная система.
Обратите внимание — это спиралевидная структура. Все чаще люди замечают этой структуры буквально везде. Многие удивятся, но траектория полета нашей с вами Земли также есть спираль !
От галактического ядра её отделяет 28 000 световых лет. Вокруг центра Галактики Солнце со своими планетами несётся со скоростью 220 км/с, а полный оборот делает за 220 млн. лет. Правда есть и другая цифра – 250 млн. лет.
Солнечная система располагается чуть ниже галактического экватора, а по своей орбите движется не ровно и спокойно, а как бы подпрыгивая. Один раз в 33 млн. лет она пересекает галактический экватор и поднимается над ним на расстояние в 230 световых лет. Затем опускается обратно, чтобы повторить свой взлёт через очередной промежуток в 33 млн. лет.
Галактический диск вращается, но он вращение не как единое тело. Ядро вращается быстрее, спиральные рукава в плоскости диска медленнее. Естественно возникает закономерный вопрос: почему спиральные рукава не закручиваются вокруг центра Галактики, а всегда остаются той же формы и конфигурации уже на протяжении 12 млрд. лет (в такую цифру оценивается возраст Млечного пути).
Есть некая теория, которая довольно правдоподобно объясняет этот феномен. Она рассматривает спиральные рукава не как материальные объекты, а как волны плотности вещества, возникающие на галактическом фоне. Это вызвано звёздообразованием и рождением звёзд высокой светимости. Иными словами, вращение спиральных рукавов не имеет никакого отношения к движению звёзд по своим галактическим орбитам.
Последние, только, проходят через рукава либо опережая их по скорости, если находятся ближе к Галактическому центру, либо отставая, если располагаются в периферийных областях Млечного пути. Очертания же этим спиральным волнам придают ярчайшие звёзды, которые имеют очень короткую жизнь и успевают прожить её, не покинув рукав.
Как видно из всего вышесказанного, Млечный путь представляет из себя сложнейшее космическое образование, но оно не ограничено поверхностью диска. Вокруг существует огромное облако сферической формы (гало ). В его состав входят: разреженные горячие газы, отдельные звёзды, шаровые звёздные скопления, карликовые галактики и тёмная материя. На окраинах Млечного пути присутствуют плотные облака газа. Их протяжённость составляет несколько тысяч световых лет, температура достигает 10 000 градусов, а масса равняется не менее чем десяти миллионам Солнц.
Соседи галактики Млечный путь
В безбрежном Космосе Млечный путь далеко не одинок. На расстоянии в 772 тыс. парсек от него находится ещё более огромная звёздная система. Называется она Галактика Андромеды
(можно более романтично – Туманность Андромеды). Она известна с древнейших времён, как «маленькое небесное облачко, легко различимое в тёмной ночи». Ещё в начале XVII века, религиозно настроенные астрономы считали, что «в этом месте хрустальная твердь тоньше обычной, и через неё изливается свет царствия небесного».
Туманность Андромеды – это единственная галактика, которую можно разглядеть в небе невооружённым глазом. Она видится маленьким овальным светящимся пятнышком. Свет в нём распределён неравномерно: центральная часть более яркая. Если же усилить глаз телескопом, то пятнышко превратится в гигантскую звёздную систему, диаметр которой составляет 150 тыс. световых лет. Это больше диаметра Млечного пути в полтора раза.
Опасный сосед
Но не размерами едиными отличается Андромеда от галактики, в которой существует Солнечная система. Ещё в 1991 году планетная камера космического телескопа им. Хаббла зафиксировала у неё наличие двух ядер. Причём одно из них меньше по размерам и вращается вокруг другого, более крупного и яркого, постепенно разрушаясь под действием приливных сил последнего. Эта медленная агония одного из ядер наводит на мысль, что оно является остатком какой-то иной галактики, поглощённой Андромедой.
Для многих будет неприятной неожиданностью узнать, что Туманность Андромеды движется в сторону Млечного пути, а, значит, и в сторону Солнечной системы. Скорость сближения составляет порядка 140 км/с. Соответственно, встреча двух звёздных гигантов состоится где-то через 2,5-3 млрд. лет. Это будет не встреча на Эльбе, но и не глобальная катастрофа космического масштаба .
Две Галактики просто сольются в одну. Но какая из них будет доминировать – здесь весы склоняются в пользу Андромеды. Она обладает большей массой, к тому же у неё уже есть опыт поглощения других галактических систем.
Что же касается Солнечной системы, то тут прогнозы разнятся. Самый пессимистичный указывает на то, что Солнце со всеми планетами будет просто выброшено в межгалактическое пространство, то есть ему не найдётся места в новом образовании.
Но может это и к лучшему. Ведь по всему видно, что Галактика Андромеды является этаким кровожадным чудовищем, пожирающим себе подобных. Поглотив Млечный путь и уничтожив его ядро, Туманность превратится в огромную Туманность и продолжит свой путь по просторам Вселенной, поедая всё новые и новые галактики. Конечным же итогом этого путешествия будет развал, невероятно разбухшей, сверх гигантской звёздной системы.
Туманность Андромеды распадётся на бесчисленное множество мелких звёздных образований, в точности повторив судьбу огромных империй человеческой цивилизации, которые сначала разрастались до невиданных размеров, а потом с грохотом рушились, не выдержав груза собственной жадности, корысти и властолюбия.
Но не стоит забивать голову событиями грядущих трагедий. Лучше рассмотреть ещё одну галактику, которая носит название Галактики Треугольника . Она раскинулась в просторах Вселенной на расстоянии в 730 тыс. парсек от Млечного пути и по своим размерам уступает последнему в два раза, а по массе мельче не менее чем в семь раз. То есть, это обычная средненькая галактика, которых великое множество в Космосе.
Все эти три звёздных системы, в купе ещё с несколькими десятками карликовых галактик, входят в так называемую Местную группу, а та является частью Сверхскопления Девы – огромного звёздного образования, размеры которого составляют 200 млн. световых лет.
Млечный путь, Туманность Андромеды и Галактика Треугольника имеют очень много общих черт. Все они относятся, к так называемым, спиральным галактикам . Диски у них плоские и состоят из молодых звёзд, рассеянных звёздных скоплений и межзвёздного вещества. В центре каждого диска имеется утолщение (балдж). Основным же признаком, безусловно, является наличие ярких спиральных рукавов, содержащих в себе множество молодых и горячих звёзд.
Ядра этих галактик также схожи скоплением старых звёзд и газовых колец, в которых зарождаются новые звёзды. Неизменным атрибутом центральной части каждого ядра является наличие чёрной дыры, обладающей очень большой массой. Уже упоминалось, что масса чёрной дыры Млечного пути соответствует более чем трём миллионам масс Солнц.
Чёрные дыры – одна из самых непроницаемых загадок Вселенной. Конечно за ними наблюдают, их изучают, но эти таинственные образования не спешат открывать свои тайны. Известно, что чёрные дыры обладают очень большой плотностью, а их гравитационное поле столь мощное, что даже свет не может вырваться из них наружу.
Зато любое космическое тело, оказавшееся в зоне влияния одной из них (порог событий ), будет немедленно «проглочено» этим страшным вселенским монстром. Какова будет дальнейшая судьба «несчастного» – неизвестно. Одним словом, в чёрную дыру легко попасть, но выбраться оттуда невозможно.
По просторам Космоса разбросано множество чёрных дыр, некоторые из них имеют массу, во много раз превышающую массу чёрной дыры в центре Млечного пути. Но это отнюдь не говорит о том, что «родной» для Солнечной системы монстр безобиднее своих более крупных коллег. Он также ненасытен и кровожаден и представляет из себя компактный (диаметр равен 12,5 световых часов) и мощный источник рентгеновских излучений.
Имя этому таинственному объекту Стрелец А . Масса его уже называлась – более 3 млн. масс Солнц, а гравитационная ловушка (порог событий) малыша измеряется в 68 астрономических единиц (1 а. е. равняется среднему расстоянию Земли от Солнца). Именно в этих пределах лежит граница его кровожадности и коварства по отношению к различным космическим телам, которые в силу ряда причин легкомысленно её пересекают.
Кто-то наверное наивно думает, что малыш довольствуется случайными жертвами – ничего подобного: у него есть постоянный источник питания. Это звезда S2. Вращается она вокруг чёрный дыра по очень компактной орбите – полный оборот составляет всего 15,6 лет. Максимальное удаление S2 от страшного монстра лежит в пределах 5 световых дней, а минимальное составляет всего 17 световых часов.
Под действием приливных сил чёрной дыры, от обречённой на заклание звезды отрывается часть её вещества и с огромной скоростью летит в сторону этого ужасного космического чудовища. По мере приближения, вещество переходит в состояние раскалённой плазмы и, излучая прощальное яркое сияние, навсегда пропадает в ненасытной невидимой бездне.
Но и это ещё не всё: коварство чёрной дыры не имеет границ. Рядом с ней существует другая, менее массивная и плотная чёрная дыра. В ёё задачу входит подгонять к своему более мощному собрату звёзды, планеты, межзвёздные пылевые и газовые облака. Всё это также превращается в плазму, излучает яркий свет и исчезает в никуда.
Однако не все учёные, несмотря на такую доказательную кровавую интерпретацию событий, придерживаются того мнения, что чёрные дыры существуют. Некоторые утверждают, что это, загнанная под холодную плотную оболочку, неизвестная масса. Она имеет огромную плотность и распирает изнутри сжимающую её с невероятной силой поверхность. Такое образование называют гравастар – гравитационная звезда.
Под данную модель пытаются подогнать всю Вселенную, объяснив таким образом её расширение. Сторонники этой концепции утверждают, что космическое пространство представляет из себя гигантский пузырь, надуваемый неизвестной силой. То есть весь Космос является огромным гравастором, в котором сосуществуют более мелкие модели гравасторов, периодически поглощающие отдельные звёзды и другие образования.
Поглощаемые тела как бы перебрасываются в другие космические пространства, которые по сути своей невидимы, так как не выпускают из под абсолютно чёрной оболочки свет. Может быть гравасторы, это иные измерения или параллельные миры? Конкретный ответ на этот вопрос будет не найден ещё очень и очень долго.
Но не только наличие или отсутствие чёрных дыр занимает умы исследователей космического пространства. Куда более интересными и волнующими являются размышления о существовании разумной жизни в иных звёздных системах Вселенной.
Дающее землянам жизнь Солнце вращается среди множества других солнц Млечного пути. Его диск виден с Земли в виде бледно сияющей полосы, опоясывающей небесную сферу. Это далёкие миллиарды и миллиарды звёзд, многие из которых имеют свои планетные системы. Неужели же нет среди бесчисленного количества этих планет хоть одной, на которой живут разумные существа – братья по разуму?
Самое разумное предположить, что схожая с земной жизнь может возникнуть на планете, которая вращается вокруг звезды того же класса, что и Солнце. В небе есть такая звезда, к тому же она находится в ближайшей к земному светилу звёздной системе. Это альфа Центавра А, расположенная в созвездии Центавра. С земли она видна невооружённым глазом, а её расстояние до Солнца равно 4,36 световых лет.
Неплохо было бы конечно иметь разумных соседей прямо под боком. Но желаемое не всегда совпадает с действительным. Найти признаки внеземной цивилизации, даже на расстоянии в каких-то там 4-6 световых лет, задача довольно сложная при нынешних достижениях техники. Поэтому говорить о существовании какого-либо разума в созвездии Центавра преждевременно.
В наши дни возможно только посылать радиосигналы в космическую даль, надеясь, что кто-то неизвестный откликнется на зов человеческого интеллекта. Мощнейшие радиостанции мира с первой половины XX века упорно и безостановочно занимаются такой деятельностью. Как следствие, значительно вырос уровень радиоизлучения Земли. Голубая планета стала резко отличаться по своему радиационному фону от всех других планет Солнечной системы.
Сигналы с Земли охватывают космическое пространство с радиусом не менее чем в 90 световых лет. В масштабах Вселенной это капля в море, но как известно, эта малость камень точит. Если где-то далеко-далеко в Космосе есть высокоразвитая разумная жизнь, то она, в любом случае, должна когда-то обратить своё внимание и на повышенный радиационный фон в глубинах галактики Млечный путь, и на идущие оттуда радиосигналы. Столь интересный феномен не сможет оставить равнодушным пытливые умы инопланетян.
Соответственно налажен и активный поиск сигналов из Космоса. Но тёмная бездна молчит, что указывает на то, что в пределах Млечного пути скорее всего нет разумных существ, готовых вступить в контакт с жителями планета Земля, либо же их техническое развитие находится на очень примитивном уровне. Правда напрашивается и другая мысль, которая говорит о том, что высокоразвитая цивилизация, либо цивилизации, существует, но посылает в просторы Галактики какие-то иные сигналы, которые не могут уловить земные технические средства.
Прогресс на голубой планете неуклонно развивается и совершенствуется. Учёные разрабатывают новые, совсем иные, способы передачи информации на дальние расстояния. Всё это может дать положительный эффект. Но нельзя забывать и о том, что просторы Вселенной безграничны. Есть звёзды, свет от которых доходит до Земли через миллиарды лет. По сути, человек видит картину далёкого прошлого, когда наблюдает в телескоп такой космический объект.
Может статься, что принятый землянами сигнал из Космоса окажется голосом давно исчезнувшей внеземной цивилизации, которая жила в те времена, когда ни Солнечная система, ни Млечный путь ещё не существовали. Ответное же сообщение с Земли попадёт к инопланетянам, которых даже и в проекте не было в то время, когда таковое было отправлено.
Ну что же, надо учитывать законы суровой реальности. В любом случае, поиск разума в далёких галактических мирах прекращать нельзя. Не повезёт нынешним поколениям, повезёт грядущим. Надежда в данном случае никогда не умрёт, а упорство и настойчивость несомненно окупятся сторицей.
Зато вполне реальным и близким видится освоение галактического пространства. Уже в следующем веке к ближайшим созвездиям полетят быстрые и изящные космические корабли. Находящиеся на их бортах астронавты будут наблюдать в иллюминаторы не планету Земля, а всю Солнечную систему. Она увидется им в виде далёкой, яркой звезды. Но это будет не холодный бездушный блеск одного из бесчисленных солнц Галактики, а родное сияние Солнца, возле которого, невидимой, согревающей душу пылинкой будет вращаться матушка-земля.
Очень скоро, мечты писателей-фантастов, нашедшие отражение в их произведениях, станут обычной повседневной реальностью, а прогулка по Млечного пути, довольно скучным и нудным занятием, как, к примеру, поездка в вагоне метро из одного конца Москвы в другой.
Космос, который мы стараемся изучить, представляет собой огромное и бескрайнее пространство, в котором существуют десятки, сотни, тысячи триллионов звезд, объединенные в определенные группы. Наша Земля не живет сама по себе. Мы входим в состав солнечной системы, которая является маленькой частицей и входит в состав Млечного Пути — более крупного космического образования.
Наша Земля, как и другие планеты Млечного Пути, наша звезда по имени Солнце, как и другие звезды Млечного Пути, двигаются во Вселенной в определенном порядке и занимают отведенные места. Постараемся подробнее разобраться, каково строение Млечного Пути, и каковы основные особенности нашей галактики?
Происхождение Млечного Пути
Наша галактика имеет свою историю, как и другие области космического пространства, и является продуктом катастрофы вселенского масштаба. Основная теория происхождения Вселенной, которая сегодня доминирует в научном сообществе – Большой Взрыв. Модель, которая прекрасно характеризует теорию Большого Взрыва — цепная ядерная реакция на микроскопическом уровне. Изначально существовала какая-то субстанция, которая в силу определенных причин в одно мгновение пришла в движение и взорвалась. Об условиях, приведших к началу взрывной реакции, говорить не стоит. Это далеко от нашего понимания. Сейчас образовавшаяся 15 млрд. лет назад в результате катаклизма Вселенная представляет собой огромный, бескрайний полигон.
Первичные продукты взрыва сначала представляли скопления и облака газа. В дальнейшем под воздействием гравитационных сил и других физических процессов произошло образование более крупных объектов вселенского масштаба. Все произошло очень быстро по космическим меркам, в течение миллиардов лет. Сначала было формирование звезд, которые сформировали скопления и позже объединились в галактики, точное количество которых неизвестно. По своему составу галактическое вещество – это атомы водорода и гелия в компании других элементов, которые являются строительным материалом для образования звезд и других космических объектов.
Сказать точно, в каком месте Вселенной находится Млечный Путь, не представляется возможным, так как точно неизвестен центр мироздания.
Ввиду схожести процессов, сформировавших Вселенную, наша галактика очень похожа по своей структуре на многие другие. По своему типу это типичная спиральная галактика, тип объектов, который распространен во Вселенной в огромном множестве. По своим размерам галактика находится в золотой середине — не маленькая и не огромная. Меньших соседей по звездному дому у нашей галактики гораздо больше, чем тех, кто обладает колоссальными размерами.
Одинаков и возраст всех галактик, которые существуют в космическом пространстве. Наша галактика практически ровесница Вселенной и имеет возраст 14,5 млрд. лет. За этот громадный промежуток времени неоднократно менялась структура Млечного Пути, происходит это и сегодня, только незаметно, в сравнении с темпами земной жизни.
Любопытна история с названием нашей галактики. Ученые считают, что название Млечный Путь легендарно. Это попытка связать расположение звезд на нашем небосклоне с древнегреческим мифом об отце богов Кроносе, который пожирал собственных детей. Последний ребенок, которого ожидала такая же печальная участь, оказался худым и был отдан кормилице на откорм. Во время кормления брызги молока упали на небо, тем самым создав молочную дорожку. Впоследствии ученые и астрономы всех времен и народов сходились во мнении, что наша галактика действительно очень похожа на молочную дорогу.
В настоящее время Млечный Путь пребывает в середине своего цикла развития. Другими словами, космический газ и вещество для формирования новых звезд подходят к концу. Существующие при этом звезды еще достаточно молоды. Как и в истории с Солнцем, которая возможно через 6-7 млрд. лет превратиться в Красный Гигант, наши потомки будут наблюдать трансформацию других звезд и всей галактики в целом в красную последовательность.
Прекратить свое существование наша галактика может и в результате очередного вселенского катаклизма. Темы исследований последних лет ориентируются на предстоящую в далеком будущем встречу Млечного Пути с ближайшей нашей соседкой — галактикой Андромеда. Вероятно, Млечный Путь после встречи с галактикой Андромеды распадется на несколько маленьких галактик. В любом случае это станет поводом для появления новых звезд и переустройства ближайшего к нам космоса. Остается только предполагать, какая судьба Вселенной и нашей галактики в далеком будущем.
Астрофизические параметры Млечного Пути
Для того чтобы представить, как выглядит Млечный Путь в масштабах космоса, достаточно взглянуть на саму Вселенную и сравнить отдельные ее части. Наша галактика входит в подгруппу, которая в свою очередь является частью Местной группы, более крупного образования. Здесь наш космический мегаполис соседствует с галактиками Андромеда и Треугольника. Окружение троице составляют более 40 мелких галактик. Местная группа уже входит в состав еще более крупного образования и является частью сверхскопления Девы. Некоторые утверждают, что это только приблизительные предположения о том, где находится наша галактика. Масштабы образований настолько огромны, что все это представить практически невозможно. Сегодня мы знаем расстояние до ближайших соседствующих галактик. Другие объекты глубокого космоса находятся за пределами видимости. Только теоретически и математически допускается их существование.
Местоположение галактики стало известно только благодаря приблизительным расчетам, определившим расстояние до ближайших соседей. Спутниками Млечного Пути являются карликовые галактики – Малое и Большое Магелланово Облако. Всего, по мнению ученых, насчитывается до 14 галактик-спутников, которые составляют эскорт вселенской колесницы под названием Млечный Путь.
Что касается обозримого мира, то сегодня имеется достаточно информации о том, как выглядит наша галактика. Существующая модель, а вместе с ней и карта Млечного Пути, составлена на основании математических расчетов, данных полученных в результате астрофизических наблюдений. Каждое космическое тело или фрагмент галактики занимает свое место. Это, как и во Вселенной, только в меньшем масштабе. Интересны астрофизические параметры нашего космического мегаполиса, а они впечатляют.
Наша галактика спирального типа с перемычкой, которую на звездных картах обозначают индексом SBbc. Диаметр галактического диска Млечного Пути составляет порядка 50-90 тысяч световых лет или 30 тысяч парсек. Для сравнения радиус галактики Андромеды равен 110 тыс. световых лет в масштабах Вселенной. Можно только представить насколько больше Млечного Пути наша соседка. Размеры же ближайших к Млечному Пути карликовых галактик в десятки раз меньше параметров нашей галактики. Магеллановы облака имеют диаметр всего 7-10 тыс. световых лет. В этом огромном звездном круговороте насчитывается порядка 200-400 миллиардов звезд. Эти звезды собраны в скопления и туманности. Значительная ее часть – это рукава Млечного Пути, в одном из которых находится наша солнечная система.
Все остальное — это темная материя, облака космического газа и пузыри, которые заполняют межзвездное пространство. Чем ближе к центру галактики, тем больше звезд, тем теснее становится космическое пространство. Наше Солнце располагается в области космоса, состоящем из более мелких космических объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.
Масса Млечного Пути составляет 6х1042 кг, что в триллионы раз больше массы нашего Солнца. Практически все звезды, населяющие нашу звездную страну, расположены в плоскости одного диска, толщина которого составляет по разным оценкам 1000 световых лет. Узнать точную массу нашей галактики не представляется возможным, так как большая часть видимого спектра звезд, скрыта от нас рукавами Млечного Пути. К тому же неизвестна масса темной материи, которая занимает огромные межзвездные пространства.
Расстояние от Солнца до центра нашей галактики составляет 27 тыс. световых лет. Находясь на относительной периферии, Солнце стремительно движется вокруг центра галактики, совершая полный оборот за 240 млн. лет.
Центр галактики имеет диаметр 1000 парсек и состоит из ядра с интересной последовательностью. Центр ядра имеет форму выпуклости, в которой сосредоточены крупнейшие звезды и скопление раскаленных газов. Именно эта область выделяет огромное количество энергии, которая по совокупности больше, чем излучают миллиарды звезд, входящие в состав галактики. Эта часть ядра самая активная и самая яркая часть галактики. По краям ядра имеется перемычка, которая является началом рукавов нашей галактики. Такой мостик возникает в результате колоссальной силы гравитации, вызванной стремительной скоростью вращения самой галактики.
Рассматривая центральную часть галактики, парадоксальным выглядит следующий факт. Ученые долгое время не могли понять, что находится в центре Млечного Пути. Оказывается, в самом центре звездной страны под названием Млечный Путь устроилась сверхмассивная черная дыра, диаметр которой составляет порядка 140 км. Именно туда и уходит большая часть энергии, выделяемой ядром галактики, именно в этой бездонной бездне растворяются и умирают звезды. Присутствие черной дыры в центре Млечного Пути свидетельствует о том, что все процессы образования во Вселенной, должны когда-то закончиться. Материя превратится в антиматерию и все повторится снова. Как будет себя вести это чудовище через миллионы и миллиарды лет, черная бездна молчит, что указывает на то, что процессы поглощения материи только набирают силу.
От центра отходят два главных рукава галактики — Щит Кентавра и Персея. Названия эти структурные образования получили по расположеным на небе созвездиям. В дополнение к главным рукавам галактику опоясывают еще 5 малых рукавов.
Ближайшее и далекое будущее
Рожденные ядром Млечного Пути рукава раскручиваются по спирали, заполняя звездами и космическими материалом космическое пространство. Здесь уместна аналогия с космическими телами, которые вращаются вокруг Солнца в нашей звездной системе. Огромная масса звезд, больших и малых, скоплений и туманностей, космических объектов разной величины и природы, вертится на гигантской карусели. Все они создают чудесную картину звездного неба, на которое человек глядит уже не одну тысячу лет. Изучая нашу галактику, следует знать, что звезды в галактике живут по своим законам, находясь сегодня в одном из рукавов галактики, завтра они начнут путь в другую сторону, покидая один рукав и перелетая в другой.
Земля в галактике Млечный Путь — далеко не единственная планета, пригодная для жизни. Это всего лишь частица пыли, размером с атом, которая затерялась в огромном звездном мире нашей галактики. Таких планет, похожих на Землю, в галактике может быть огромное количество. Достаточно представить количество звезд, которые так или иначе имеют свои звездные планетарные системы. Другая жизнь может быть далеко, на самом краю галактики, в десятках тысяч световых лет или, наоборот, присутствовать в соседних областях, которые скрыты от нас рукавами Млечного Пути.
Здравствуйте, дорогие ребята! И вас приветствую, уважаемые родители! Предлагаю вам отправиться в маленькое путешествие в космический мир, полный неизведанного и чарующего.
Как часто мы смотрим в тёмное небо, полное ярких звёзд, пытаясь отыскать открытые астрономами созвездия. А приходилось ли вам когда-нибудь видеть Млечный путь на небе? Давайте познакомимся с этим уникальным космическим явлением поближе. А заодно раздобудем информацию для познавательного и интересного «космического» проекта.
План урока:
Почему он так называется?
Похожа эта звёздная дорожка в небе на белого цвета полосу. Древние люди объясняли это увиденное на звёздном ночном небе явление при помощи мифологических историй. У разных народов были свои версии появления необычной небесной полосы.
Самой распространённой считается гипотеза древних греков, согласно которой Млечный путь – не что иное, как пролитое материнское молоко греческой богини Геры. Так и толковые словари трактуют прилагательное «млечный» как «напоминающий молоко».
Про это даже песня есть, наверняка вы ее хоть раз слышали. А если нет, то послушайте прямо сейчас.
По причине того, как выглядит Млечный путь, у него есть несколько наименований:
- китайцы называют его «жёлтой дорогой», считая, что он больше похож на солому;
- буряты зовут звёздную полосу «швом неба», из которого рассыпались звёзды;
- у венгров он ассоциируется с дорогой воинов;
- древние индийцы считали его молоком вечерней красной коровы.
Как увидеть «молочную дорожку»?
Конечно, это никакое не молоко, каждый день проливаемое кем-то по ночному небу. Млечный путь – гигантская звёздная система, называемая «Галактика». По своему виду она похожа на спираль, в центре которой находится ядро, а от него наподобие лучей отходят рукава, которых у Галактики четыре.
Как найти эту белую дорожку из звёзд? Увидеть звёздное скопление можно даже невооружённым глазом на ночном небе, когда нет облаков. Все жители Млечной дорожки располагаются на одной линии.
Если вы житель северного полушария, то обнаружить место, где находится россыпь звёзд, можно в июльскую полночь. В августе, когда темнеет раньше, спираль Галактики удастся поискать, начиная уже с десяти вечера, а в сентябре – после 20.00. Рассмотреть всю красоту можно, найдя сначала созвездие Лебедя и передвигаясь от него взглядом на север – северо-восток.
Чтобы увидеть самые яркие звёздные отрезки, нужно поехать к экватору, а ещё лучше – ближе к 20-40 градусам южной широты. Именно там в конце апреля — начале мая в ночном небе красуется Южный Крест и Сириус, между которыми и проходит заветная галактическая звёздная дорожка.
Когда к июню-июлю в восточной части поднимаются созвездия Стрельца и Скорпиона, Млечный путь набирает особую яркость, и между далёкими звёздами можно даже увидеть облака космической пыли.
Видя различные фотографии, многие задаются вопросом: почему мы видим не спираль, а только полосу? Ответ на этот вопрос очень простой: мы же находимся внутри Галактики! Если встать в центр спортивного обруча и поднять его на уровне глаз, что мы увидим? Правильно: полосу перед глазами!
Ядро Галактики можно найти в созвездии Стрельца с помощью радиотелескопов. Только вот ожидать от него особой яркости не стоит. Центральная часть – самая тёмная из-за большого количества в ней космической пыли.
Из чего состоит Млечный путь?
Наша Галактика – это всего лишь одна из миллионов звёздных систем, которые были найдены астрономами, но довольно-таки немаленькая. Млечный путь насчитывает приблизительно около 300 миллиардов входящих в него звёздочек. Восходящее каждый день на небосвод Солнце тоже входит в их состав, вращаясь вокруг ядра. У Галактики есть звёзды намного больше и ярче Солнышка, есть поменьше, излучающие слабый свет.
Они отличаются не только по размеру, но и по цвету – могут быть бело-голубыми (они самые горячие) и красными (самые холодные). Все они дружно передвигаются по кругу вместе с планетами. Только представьте себе, что мы проходим полный оборот по галактическому кругу почти за 250 миллионов лет – именно столько длится один галактический год.
Проживают на полосе Млечного пути звёзды, образуя группы, которые учёные называют скоплениями, различающиеся между собой по возрасту и звёздному составу.
- Небольшие рассеянные скопления – самые молодые, им всего около 10 миллионов лет, но именно там живут массивные и яркие небесные представительницы. Такие группы звёзд размещаются по краю плоскости.
- Шаровые скопления очень старые, они сформировались на протяжении 10 – 15 миллиардов лет, они расположены по центру.
10 интересных фактов
Как всегда, советую вам украсить вашу исследовательскую работу интереснейшими «галактическими» фактами. Внимательно смотрим видео и удивляемся!
Вот такая она, наша Галактика, в которой мы живём посреди замечательных ярких соседей. Если вы ещё не знакомы лично с «молочной дорожкой», то скорее выходите на улицу, чтобы увидеть в ночном небе всю звёздную красоту.
Кстати, а статью про нашу космическую соседку Луну вы уже читали? Еще нет? Тогда скорее загляните )
Успехов в учебе!
Евгения Климкович.
Солнечная система погружена в огромную звездную систему - Галактику, насчитывающую сотни миллиардов звезд самой разной светимости и цвета (Звезды в разделе: "Жизнь звезд"). Свойства разных типов звезд Галактики астрономам достаточно хорошо известны. Нашими соседями являются не просто типичные звезды и другие небесные объекты, а скорее представители наиболее многочисленных "племен" Галактики. В настоящее время в окрестностях Солнца исследованы все или почти все звезды, за исключением совсем карликовых, излучающих очень мало света. Большинство среди них составляют очень слабые красные карлики - их массы в 3-10 раз меньше, чем у Солнца. Звезды, похожие на Солнце, очень редки, их всего 6%. Многие наши соседи (72%) группируются в кратные системы, где компоненты связаны друг с другом силами гравитации. Какая же из сотни близких звезд может претендовать на титул ближайшей соседки Солнца? Сейчас ею считается компонент известной тройной системы Альфа Центавра - слабый красный карлик Проксима. Расстояние до проксимы 1,31 пк, свет от нее идет до нас 4,2 года. Статистика околосолнечного населения дает представление об эволюции галактического диска и Галактики в целом. Например, распределение по светимости звезд солнечного типа показывает, что возраст диска 10-13 млрд. лет.
В XVII столетии, после изобретения телескопа, ученые впервые осознали, насколько велико количество звезд в космическом пространстве. В 1755 г. немецкий философ и естествоиспытатель Иммануил Кант предположил, что звезды образуют в космосе группы, подобно тому как планеты составляют Солнечную систему. Эти группы он назвал "звездными островами". По мнению Канта, одним из таких бесчисленных островов является Млечный Путь - грандиозное скопление звезд, видимое на небе как светлая туманная полоса. На древнегреческом языке слово "галактикос" означает "молочный", поэтому Млечный Путь и похожие на него звездные системы называют галактиками.
Размеры и строение нашей Галактики
Основываясь на результатах своих подсчетов, Гершель предпринял попытку определить размеры и образует своего рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она простирается на расстояние не более 850 единиц, а в перепендикулярном направлении - на 200 единиц, если принять за единицу расстояние до Сириуса. По современной шкале расстояний это соответствует 7300Х1700 световых лет. Эта оценка в целом верно отражает структуру Млечного Пути, хотя она весьма неточна. Дело в том, что кроме звезд в состав диска Галактики входят также многочисленные газопылевые облака, которые ослабляют свет удаленных звезд. Первые исследователи Галактики не знали об этом поглощающем веществе и считали, что они видят все ее звезды.
Истинные размеры Галактики были установлены только в XX в. Оказалось, что она является значительно более плоским образованием, чем предполагали ранее. Диаметр галактического диска превышает 100 тыс. световых лет, а толщина - около 1000 световых лет. Из-за того что Солнечная система находится практически в плоскости Галактики, заполненной поглощающей материей, очень многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земного наблюдателя. Однако их можно изучать на примере других галактик, сходных с шашей. Так, в 40-е гг. XX столетия, наблюдая галактику M 31, больше известную как туманность Андромеды, немецкий астроном Вальтер Бааде заметил, что плоский линзообразный диск этой огромной галактики погружен в более разреженное звездной облако сферической формы - гало. Поскольку туманность очень похожа на нашу Галактику, он предположил, что подобная структура имеется и у Млечного Пути. Звезды галактического диска были названы населением I типа, а звезды гало - населением II типа.
Как показывают современные исследования, два вида звездного населения отличаются не только пространственным положением, но и характером движения, а также химическим составом. Эти особенности связаны в первую очередь с различным происхождением диска и сферической составляющей.
Строение Галактики: Гало
Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Радиус гало значительно больше размеров диска и по некоторым данным достигает нескольких сот тысяч световых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких маломассивных звезд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона звезд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд. лет. Его обычно принимают за возраст самой Галактики. Характерной особенностью звезд гало является чрезвычайно малая доля в них тяжелых химических элементов. Звезды, образующие шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем Солнце.
Звезды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется "балдж" ("утолщение"). Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того что вращение отдельных звезд происходит почти беспорядочно, гало в целом вращается очень медленно.
Строение Галактики: Диск
По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она быстро возрастает от нуля в центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу. Оказалось, что она в 150 млрд. раз больше массы Солнца. Население диска очень сильно отличается отнаселения гало. Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звезды и звездные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звезд.
Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он расположен неравномерно, образуя многочисленные газовые облака - гигантских неоднородных по структуре сверхоблаков протяженностью несколько тысяч световых лет до маленьких облачков размерами не больше парсека. Основным химическим элементом в нашей Галактике является водород. Приблизительно на 1/4 она состоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементами остальные присутствуют в очень небольших количествах. В среднем химический состав звезд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.
Строение Галактики: Ядро
Одной из самых интересных областей Галактики считается ее центр, или ядро, расположенное в направлении созвездия Стрельца. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Поэтому его начали изучать только после создания приемников инфракрасного и радиоизлучения, которое поглощается в меньшей степени. Для центральных областей Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звезд, по яркости сопоставимые с Луной, и многие тысячи более ярких, чем самые яркие звезды нашего неба.
Помимо большого колличества звезд в центральной области Галактики наблюдается околоядерный газовый диск, состоящий преимущественно из молекулярнго водорода. Его радиус превышает 1000 световых лет. Ближе к центру отмечаются области ионизованного водорода и многочисленные источники инфракрасного излучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразовании. В самом центре Галактики предполагается существование массивного компактного объекта - черной дыры массой около миллиона масс Солнца. В центре находится также яркий радиоисточник Стрелец А, происхождение которого связывают с активностью ядра.
