Диаметр Млечного Пути
Объекты глубокого космоса > Галактики > Млечный Путь > Диаметр Млечного Пути
Какой диаметр галактики Млечный Путь в световых годах: точное значение, графическое представление спиральной галактики, роль обычной и темной материи.
Если мы говорим о диаметре, то Млечный Путь простирается на 100000-120000 световых лет. Конечно, эти цифры могут сильно вырасти, если учитывать наличие темной материи. По большей части, размеры меняются от того, где вы установите крайние точки, то есть, границы собственной галактики.
Графическое представление диаметра Млечного Пути
Если брать в расчеты только нормальную материю, которую можно увидеть (в ультрафиолете, инфракрасном свете и рентгеновских лучах), то получаем 1000000 световых лет. Когда вы учитываете все приливные потоки (от Карликовой эллиптической галактики в Стрельце), увеличиваем до 120000 световых лет.
Однако, стоит запомнить: если вы чего-то не видите, нет никакой гарантии, что там пусто. В галактической модели отчетливо заметен ореол темной материи, охватывающий 10 раз массы видимого вещества. Конечно, мы не можем рассмотреть это вещество, но осознаем присутствие по воздействию на другие объекты. Ореол пересекает край светящейся части галактики, но его точный размер еще предстоит вычислить.
Не так сложно измерить диаметр чего-то, если смотрите на объект со стороны. Но как проделать это с местом, в котором сами находитесь? Для этого используют дистанцию к переменным звездам Цефеиды. Их яркость меняется без системности, поэтому что постоянно расширяются и сжимаются. Вычислив их абсолютную светимость, можно найти и расстояние. Представьте, что на дистанции в 10 метров от вас есть огонек. Его яркость меняется по удаленности. Понимая это, вы можете рассчитать дистанцию, определив, насколько тусклее он в отдаленности.
v-kosmose.com
Диаметр Млечного Пути
Объекты глубокого космоса > Галактики Вселенной > Млечный Путь > Диаметр Млечного Пути
Диаметр Млечного Пути составляет около 100000 — 120000 световых лет в поперечнике, но это число может быть гораздо больше, если принять во внимание темную материю. Все зависит от того, где вы измеряете край Млечного Пути.
Графическое представление диаметра Млечного Пути
Если вы только измеряете то, что можно увидеть в инфракрасном, рентгеновском и ультрафиолетовом свете, то Млечный Путь, по крайней мере, имеет 100000 световых лет в поперечнике. Диаметр немного больше (120000 световых лет), если принять во внимание приливные галактики, которые захватывает Млечный Путь, например карликовая эллиптическая галактика Стрельца.
Но это еще не все, что составляет Млечный Путь. Моделирование нашей галактики показало, что она имеет «гало» темной материи, которая составляет около 10 масс видимого вещества в Млечном Пути. Темную материю непосредственно наблюдать невозможно, но можно определить ее гравитационное воздействие. Это гало простирается от края светящейся части Млечного Пути, но размер самого гало до сих пор не определено.
Как мы можем измерить диаметр Млечного Пути, учитывая тот факт, что мы живем внутри него? Мы измеряем расстояние до цефеид, переменных звезд. Это звезды, блеск которых изменяется очень предсказуемым образом. Поэтому зная абсолютную светимость этих звезд можно измерять дистанцию. Подумайте об этом так: если вы знаете, как ярко светит фонарик в 10 метрах от вас, и как светимость меняется с увеличением расстоянии, то при удалении фонарика от нас мы можете подсчитать расстояние.
Положение и движение Млечного Пути
Состав Млечного Пути
o-kosmose.net
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
- История галактики Млечный путь, начинает свой путь незадолго после Большого взрыва;
- Млечный путь содержит самые одни из самых первых звезд во Вселенной;
- 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;
Млечный путь движется в пространстве со скоростью 552 километра в секунду;- В центре Млечного пути расположена сверхмассивная черная дыра под названием Sgr A* массой около 4,3 млн масс Солнц;
- 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
Млечный путь. Наша Галактика
Когда ясной темной ночью мы всматриваемся в бескрайние просторы Вселенной, нашему взору предстает широкая белесая полоса, пересекающая звездное небо. Древние греки, наблюдая небо, сравнивали эту полосу с пролившимся молоком и поэтому назвали ее «галаксиас», что значит молочный, млечный. Это название и легло в основу термина «галактика» — Млечный Путь.
Особенно хорошо виден Млечный путь осенними ночами, когда он пересекает зенит и делит небо пополам. Он виден на небосводе обоих полушарий Земли, опоясывая небосвод по кругу, но, конечно, одним взглядом с Земли можно окинуть только половину этого кольца – остальная часть скрывается под горизонтом. Полоса Млечного Пути проходит по созвездиям:
Возничего, Персея, Кассиопеи, Ящерицы, Цефея, Лебедя, Лисички, Стрелы, Орла, Щита, Змеи, Змееносца, Стрельца, Скорпиона, Жертвенника, Наугольника, Волка, Южного Треугольника, Циркуля, Центавра, Мухи, Южного Креста, Киля, Парусов, Кормы Компаса, Большого Пса, Единорога, Малого Пса, Ориона, Близнецов и Тельца. Как видим, этот круг включает в себя значительно больше созвездий, чем Зодиак, т.к. полоса Млечного Пути достаточно широкая.
Наиболее широк Млечный Путь в созвездии Стрельца, в чем можно убедиться, взглянув на рисунок сентябрьского полуночного неба (см. рисунок слева). Именно в созвездии Стрельца находится центр Галактики (см. рисунок справа). Если посмотреть на Млечный Путь в телескоп, то становится ясно, что он состоит из множества слабых звезд, сливающихся в одно целое для невооруженного глаза. Что же представляет из себя Млечный Путь в просторах Вселенной?
Млечный Путь – это звездная система, в которой мы живем (см. рис. слева). Мы живем на планете Земля, которая обращается вокруг Солнца, а Солнце, в свою очередь, обращается вокруг центра этой звездной системы. Наша Галактика населена миллиардами звезд, которые живут и умирают, так же, как и люди, но жизнь их составляет миллионы и миллиарды лет.
Из остатков звезд появляются туманности, в которых опять зарождаются звезды… Вокруг одной из таких звезд (Солнца) в 26000 световых годах от центра Галактики и возникла разумная жизнь, которая может наблюдать и изучать окружающий мир, изменения внутри Млечного пути и за его пределами.
За последние 20 лет астрономия сделала большой шаг вперед, используя самые современные технологии для исследований Галактики в радио, инфракрасном, оптическом, рентгеновском и других диапазонах (см. рис. справа). Эти исследования позволили нам глубже понять строение и эволюцию Галактики. Что же представляет из себя наш звездный дом по современным представлениям?
Млечный Путь — огромная, гравитационно связанная система, содержащая около 200 миллиардов звезд (из которых лишь 2 миллиарда звезд доступно наблюдениям), тысячи гигантских облаков газа и пыли, скоплений и туманностей (см. рис. слева). Млечный Путь сжат в плоскости и в профиль похож на «летающую тарелку» (см. рис. справа). По геометрическим соображениям наш звездный остров состоит из трех основных частей:
1.Центральная часть Галактики (ядро), которая состоит из миллиардов старых звезд;
2.Относительно тонкий диск из звезд, газа и пыли диаметром 100000 световых лет и толщиной несколько тысяч световых лет;
3.Сферическое гало (корона), содержащее карликовые галактики, шаровые звездные скопления, отдельные звезды, группы звезд и горячий газ.
Кроме этого, Галактика содержит темную материю, которой гораздо больше, чем всего видимого вещества во всех диапазонах. Галактика вращается, но не равномерно всем диском. С приближением к центру эта скорость растет. Солнечная система делает оборот вокруг центра Галактики за 220 миллионов лет.
Центр нашей звездной системы представляет собой очень массивную область диаметром в несколько световых лет. Астрономы считают, что в центре Галактики находится супермассивная черная дыра массой 3 миллиона Солнц. В инфракрасном диапазоне ядро Галактики асимметрично, т.е. северное полушарие ядра больше, чем южное.
Эта асимметрия объясняется полосой из старых углеродных звезд возрастом 2 миллиарда лет в направлении центра Галактики по лучу зрения. Эта полоса имеет размеры 15000 световых лет в длину и 5000 лет в ширину. Но эти размеры остаются под сомнением.
Между центром Галактики и спиральными рукавами (ветвями) находится газовое кольцо. Это кольцо представляет из себя смесь газа и пыли, сильно излучающую в радио и инфракрасном диапазоне. Ширина кольца составляет около 6 тысяч световых лет. Расположено оно между 10000 и 16000 световых лет от центра системы. Газовое кольцо содержит миллиарды солнечных масс газа и пыли и является местом активного звездообразования.
Изучение этого кольца проводилось по облакам газа и пыли, находящихся вдоль луча зрения, и поэтому данные о расстоянии до него вызывают сомнения. Дело в том, что радиоизмерения проводятся по излучению водорода, который одинаково светится на ближней и дальней части объекта. Одни ученые считают, что это кольцо является не кольцом, а сгруппировавшимися спиралями. Другие ученые настаивают на существовании этого кольца. Исследования других галактик не дало перевеса ни для одной из этих гипотез. Однако, последние исследования радиоэмиссии атомарного водорода с применение экранирования близлежащих областей, похоже, дает основания для существования этого газового кольца.
За газовым кольцом находятся спиральные рукава (ветви) галактики. Астрономы убедились в существовании спиральных рукавов полвека назад по тому же излучению атомарного водорода на волне 21 сантиметр. Изучение спиральных рукавов вызывает определенные трудности, т.к. ученые пытаются создать внешний образ Галактики, изучая ее изнутри, что совсем непросто.
Трудность подобных исследований еще и в том, что молекулярный газ в спиралях распределен не равномерно, к тому же газ не всегда подчиняется вращению Галактики и вносит в измерения погрешности. Это приводит к неопределенностям в результатах наблюдений.
Тем не менее, наблюдая скопления звезд и пылевые туманности в Галактике, ученые пришли к выводу, что Млечный Путь состоит четырех основных спиральных рукавов.
Эти ветви исходят от газового кольца и расходятся от него под углом 20 градусов. Подтверждение этому было получено наблюдениями пульсаров в разных областях Галактики. По регистрации излучения пульсаров можно определить скопления масс электронов, которые естественным образом скапливаются в спиральных рукавах. Эти наблюдения подтверждают существование именно 4 спиральных рукавов.
Год назад радиоастрономы обнаружили еще один спиральный рукав, очень отдаленный от центра Млечного Пути, но остается под сомнением, новый ли это рукав или продолжение одного из существующих. Внешние границы диска Галактики представляют собой слой атомарного водорода, который распространяется на расстояние 15000 световых лет от крайних спиралей на периферии. Этот слой толще в 10 раз, чем в центральных областях, но во столько же раз менее плотный.
Характерно, что края этого слоя изогнуты в разных направлениях на разных краях диска. Это объясняется влиянием спутников Галактики (карликовой галактики в Стрельце и других). На окраинах Галактики обнаружены так же плотные области газа размерами несколько тысяч световых лет, температурой 10000 градусов и массой 10 миллионов Солнц.
Корона Галактики содержит шаровые скопления и карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака и другие). В галактической короне обнаружены отдельные звезды и группы звезд. Некоторые из этих групп взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками.
Ранее предполагалось, что корона Галактики образовалась раньше самой Галактики, но теперь ученые больше склоняются к выводу, что корона – это следствие каннибализма Нашей Галактики по отношению к галактикам-спутникам. Это говорит о том, что шаровые скопления могут быть остатками бывших галактик-спутников. Изучение нашего звездного дома продолжается. Новые космические телескопы постепенно оставляют все меньше и меньше тайн о самой разумной галактике во Вселенной.
Но и простые любители астрономии, могут успешно изучать строение ближайших областей Млечного Пути своими скромными средствами, а такие туманности как, Северная Америка видны и невооруженным глазом. В Млечном Пути имеется множество интересных объектов для наблюдений.
Особенно богато ими созвездие Стрельца. Это шаровые звездные скопления и газопылевые туманности с областями звездообразования. В других созвездиях, как, например, в Кассиопее, имеется множество красивых рассеянных звездных скоплений. Путешествия по Млечному Пути с телескопом не оставят равнодушным даже далекого от астрономии человека.
Кроме видимой части Млечного Пути представляет интерес положение Солнечной системы в Галактике. Плоскость Галактики и плоскость Солнечной системы не совпадают, а находятся под углом друг к другу и планетная система Солнца скорее катится, чем плывет, совершая оборот вокруг центра Галактики.
На схеме показано положение Солнечной системы (ее наклон) относительно плоскости Галактики (направление на Солнце и центр Галактики совпадают). Наблюдая Млечный Путь ясными осенними ночами, помните, что это наш звездный дом во Вселенной, в котором, несомненно, есть еще населенные планеты, где живут такие же разумные существа, как мы с вами, братья по разуму. Они так же смотрят на небо, видят тот же Млечный Путь и маленькую искорку — Солнце среди миллиардов звезд…..
lfly.ru
Галактика Млечный путь | Мир Знаний
С Земли Млечный Путь кажется слабой, размытой полоской света, кочующей по созвездиям. Ярче и плотнее она выглядит в направлении Стрельца и Скорпиона, а бледнее и рассеяннее — в созвездиях Персея и Андромеды. Именно вокруг или внутри этого пятна сосредоточены самые яркие группы звезд.
ПОЛОСКА ЗВЕЗД
Мы видим лишь часть плоскости нашей Галактики. Если мы рассмотрим ее с разных сторон, то заметим звезды, простирающиеся на тысячи световых лет и настолько густо «рассыпанные», что они напоминают облака.
Галилео Галилей первым постиг подлинную природу Млечного Пути. Примерно в 1610 году один из созданных ученым телескопов дал ему возможность увидеть, что эти сияющие облака представляют собой бесчисленные звезды.
Однако для того, чтобы разобраться в структуре Галактики и понять, где мы в ней находимся, понадобилось гораздо больше времени. Сегодня мы знаем, что Млечный Путь представляет собой диск диаметром примерно 100 000 световых лет с большим эллиптическим балджем из звезд в центре толщиной примерно 15 000 световых лет и глубиной около 8000 световых лет.
Открытие Млечного пути
Еще в 1 755 году немецкий философ Иммануил Кант высказал предположение о том, что наша Солнечная система является частью огромного плоского тела из вращающихся звезд, появляющегося в виде Млечного Пути. Но первым, кто предпринял попытку измерить Галактику, стал Уильям Герш первооткрыватель Урана. Это произошло примерно в 1785 году. Карта Гершеля, составленная на основе подсчета количества звезд, сосредоточенных в различных частях неба, мало напоминает спираль. Лишь в 1920-х годах Якобус Каптейн в своей работе подробно описал Млечный Путь, который стал походить на известную нам сегодня систему. Однако еще в 1900 году голландский астроном-любитель Корнелис Истон предположил, что наша Галактика может напоминать спиральные туманности, которые часто можно наблюдать на небе.
НАШ СПИРАЛЬНЫЙ ДОМ
Диск состоит из звезд и облаков из пыли и газа. Каждый из этих компонентов вращается по собственной орбите вокруг центра. Может показаться, будто все звезды спирали сконцентрированы в ее рукавах, однако это впечатление обманчиво: на самом деле рукава — это районы, где идет образование звезд. У нашей Галактики два главных рукава, которые располагаются по обе стороны от проходящей через ее ось прямой перемычки из звезд длиной 27 000 световых лет. В настоящее время Солнце находится на внутреннем крае рукава Ориона и вращается вокруг галактического центра с периодичностью примерно 225 млн лет. Однако, поскольку Солнце движется со скоростью, отличающейся от скорости всей спиральной структуры, расположение нашего светила меняется в течение десятков миллионов лет.
Шаровые скопления звезд
Над и под диском Галактики находится вытянутое гало — область скопления одиночных звезд и огромных переливающихся звездных шаров из тысяч, а может, даже и миллионов близко расположенных друг к другу звезд. Эти шаровые звездные скопления отличаются от менее плотных, рассеянных скоплений галактического диска. Звезды шаровых скоплений относятся к звездам населения II, как и те, которые находятся в галактическом центре, — это очень древние красные и желтые звезды. Известно, что вокруг центра обращается более 150 шаровых скоплений.
РАЗНООБРАЗИЕ ЗВЕЗД
Звезды отличаются самыми разнообразными размерами, яркостью и цветом, которые зависят от их массы и возраста. Чем массивнее звезда, тем ярче ее блеск и тем быстрее она расходует свое топливо.
Почти за весь период существования звезды температура ее поверхности, яркость и масса связаны с т. н. главной последовательностью: легкие звезды — тусклые, холодные и красные, а тяжелые — яркие, горячие и бело-синие. Наше Солнце находится где-то посередине главной последовательности — оно не очень яркое, характеризуется средней массой, температура его желто-красной поверхности составляет около 5500 К. Солнце имеет средний возраст — примерно 10 млрд лет.
КОНЕЦ ЗВЕЗДЫ
По мере того как звезды исчерпывают запас водорода в своем ядре и начинают сжигать другие виды топлива, их светимость увеличивается, но из-за роста до огромных размеров они остывают. Ближе к концу жизни звезды, похожие на наше Солнце, после нескольких миллиардов лет термоядерного синтеза превращаются в красных гигантов, а сверхмассивные звезды (в начале своего жизненного цикла они намного горячее Солнца) способны трансформироваться в сверхгигантов любого цвета.
Жизнь звезды заканчивается взрывом: она сбрасывает наружные слои, превращаясь в светящуюся планетарную туманность. Если же звезда очень массивна, происходит взрыв сверхновой. Остатки рассеиваются в окружающем пространстве и смешиваются с облаками пыли и газа галактического диска, входя в состав новых поколений звезд. От звезды остается только ядро, которое сжимается, превращаясь в медленно остывающий белый карлик, стремительно вращающуюся нейтронную звезду или один из самых загадочных объектов — черную дыру.
МЕЖ ЗВЕЗД
Звезды и их остатки — самые заметные объекты Галактики, однако между ними есть еще и огромные вращающиеся скопления газа и пыли. Увидеть их можно лишь тогда, когда они затеняют свет более отдаленных объектов, образуя темные пятна в звездных облаках Млечного Пути. Газ в туманностях можно увидеть двумя способами. Отражательная туманность сияет, рассеивая свет соседних звезд. Эмиссионная туманность светится сама по себе — ее атомы и молекулы поглощают энергию (зачастую это ультрафиолетовое излучение ближайших молодых горячих звезд), а затем излучают ее в определенном диапазоне.
В составе диска Млечного Пути преобладают звезды, газ и пыль. Как правило, его звезды, так же как и Солнце, находятся в середине своего жизненного цикла и достаточно равномерно распределены по всему диску. Однако по краям его спиральных рукавов звезды сосредотачиваются, образуя рассеянные скопления. В них преобладают яркие, молодые и недолговечные звезды. Кажется, что светящиеся туманности, в которых рождаются эти звезды, тоже концентрируются у спиралей, хотя такое впечатление обманчиво — газ и пыль туманностей присутствуют на всем диске, просто из-за процесса образования звезд и рассеянных скоплений они заметнее возле рукавов.
Звездное население
Звезды в центральной области Галактики очень не похожи на звезды диска, однако самое главное отличие — в их точном химическом составе. В структуре звезд диска (в их число входит и Солнце) преобладают легкие газы (водород и гелий), но при этом есть небольшие примеси более тяжелых элементов. Эти элементы помогают ускорить термоядерный синтез в ядре звезды, что приводит к усилению ее светимости. В отличие от ближайших к нам звезд населения I, звезды в центральной области (население II) содержат совсем мало металлов, поэтому они более тусклые, медленнее горят и в основном имеют красный и желтый цвета.
ХАОТИЧНЫЙ ЦЕНТР
Ближе к центру Галактики располагается область, в которой преобладают особые звезды, точнее, целое население старых красных и желтых звезд, население II. И если звезды в диске, как правило, имеют круговые орбиты, то население II движется по более вытянутым, эллиптическим орбитам с разными углами наклона. По некоторым из таких орбит звезды удаляются на значительные расстояния от центра.
Наложение всех этих многочисленных орбит приводит к образованию огромного звездного шара, в котором расстояние между отдельными звездами исчисляется не световыми годами, а звездными сутками. При этом столкновение звезд происходит крайне редко. Центральная часть Млечного Пути очень напоминает так называемую эллиптическую Галактику.
А что находится в ее центре? Эта область долгое время была окутана тайной, но завеса начинает постепенно приподниматься, открывая нашим взорам нечто действительно странное.
2022mir-znaniy.com
Млечный Путь — Википедия
Мле́чный Путь (также наша Галактика или просто Галактика с прописной буквы) — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все отдельные звёзды, видимые невооружённым глазом[10][11]. Относится к спиральным галактикам с перемычкой[1].
Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (М31), галактикой Треугольника (М33) и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик[12], которая входит в Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы)[13].
Этимология
Название Млечный Путь распространено в западной культуре и является калькой с лат. via lactea «молочная дорога», которое, в свою очередь, калька с др.-греч. ϰύϰλος γαλαξίας «молочный круг»[14]. Название Галактика образовано по аналогии с др.-греч. γαλαϰτιϰός «молочный». По древнегреческой легенде, Зевс решил сделать своего сына Геракла, рождённого от смертной женщины, бессмертным, и для этого подложил его спящей жене Гере, чтобы Геракл выпил божественного молока. Гера, проснувшись, увидела, что кормит не своего ребёнка, и оттолкнула его от себя. Брызнувшая из груди богини струя молока превратилась в Млечный Путь.
В советской астрономической школе галактика Млечный Путь называлась просто «наша Галактика»[15] или «система Млечный Путь»; словосочетание «Млечный Путь»[16] использовалось для обозначения видимых звёзд, которые оптически для наблюдателя составляют Млечный Путь.
Вне западной культуры имеется масса других названий Млечного Пути. Слово «Путь» часто остаётся, слово «Млечный» заменяется на другие эпитеты.
Видео по теме
Структура
Диаметр Галактики составляет около 30 тыс. парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров), при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. После статистического анализа данных исследований, проведённых в рамках миссий APOGEE и LAMOST, исследователи из Канарского института астрофизики пришли к выводу, что диаметр диска Млечного Пути составляет около 200 тысяч световых лет[17].
Галактика содержит, по современной оценке, от 200 миллиардов до 400 миллиардов звёзд. Их основная масса расположена в форме плоского диска. В Галактике Млечный Путь также находится от 25 миллиардов до 100 миллиардов коричневых карликов[18].
По состоянию на январь 2009, масса Галактики оценивается в 3·1012 масс Солнца[19], или 6·1042 кг. Оценка, опубликованная в мае 2016 года астрофизиками из Канады, определяет массу Галактики всего в 7·1011 масс Солнца[20]. Бо́льшая часть массы Галактики содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи.
Диск
Лишь в 1980-х годах астрономы высказали предположение, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой[21], а не обычной спиральной галактикой. Это предположение было подтверждено в 2005 году космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, который показал, что центральная перемычка нашей галактики является большей, чем считалось ранее[22].
По оценкам учёных, галактический диск, выдающийся в разные стороны в районе галактического центра, имеет диаметр около 100 000 световых лет[23]. По сравнению с гало, диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения неодинакова на различных расстояниях от центра. Она стремительно возрастает от нуля в центре до 200—240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остаётся почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу, оказалось, что она в 150 млрд раз больше M☉.
Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звёзды и звёздные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звёзд. Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределён неравномерно, образуя многочисленные газовые облака — от гигантских неоднородных по структуре облаков, протяжённостью свыше нескольких тысяч световых лет, к небольшим облакам размерами не более парсека.
Ядро
Галактический центр Млечного Пути в инфракрасном диапазоне.В средней части Галактики находится утолщение, которое называется балджем (англ. bulge — утолщение), составляющее около 8 тысяч парсек в поперечнике. Центр ядра Галактики находится в направлении Созвездия Стрельца (α = 265°, δ = −29°)[24][25]. Расстояние от Солнца до центра Галактики 8,5 килопарсек (2,62·1017 км, или 27 700 световых лет). В центре Галактики, по всей видимости, располагается сверхмассивная чёрная дыра (Стрелец A*) (около 4,3 миллиона M☉[26]) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы[27] от 1000 до 10 000 M☉ и периодом обращения около 100 лет и несколько тысяч сравнительно небольших[28]. Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды заставляет последние двигаться по необычным траекториям[27]. Существует предположение, что большинство галактик имеет сверхмассивные чёрные дыры в своём ядре[29].
Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звёзд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звёздами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Как и в большинстве других галактик, распределение массы в Млечном Пути такое, что орбитальная скорость большинства звёзд Галактики не зависит в значительной степени от их расстояния до центра. Далее от центральной перемычки к внешнему кругу обычная скорость обращения звёзд составляет 210—240 км/с. Таким образом, такое распределение скорости, не наблюдаемое в Солнечной системе, где различные орбиты имеют существенно различные скорости обращения, является одной из предпосылок к существованию тёмной материи.
Считается, что длина галактической перемычки составляет около 27 000 световых лет[21]. Эта перемычка проходит через центр галактики под углом 44 ± 10 градусов к линии между нашим Солнцем и центром галактики. Она состоит преимущественно из красных звёзд, которые считаются очень старыми. Перемычка окружена кольцом, называемым «Кольцом в пять килопарсек». Это кольцо содержит большую часть молекулярного водорода Галактики и является активным регионом звездообразования в нашей Галактике. Если вести наблюдение из галактики Андромеды, то галактическая перемычка Млечного Пути была бы яркой его частью[30].
В 2016 году японские астрофизики сообщили об обнаружении в Галактическом центре второй гигантской чёрной дыры. Эта чёрная дыра находится в 200 световых годах от центра Млечного Пути. Наблюдаемый астрономический объект с облаком занимает область пространства диаметром 0,3 светового года, а его масса составляет 100 тысяч масс Солнца. Пока точно не установлена природа этого объекта — это чёрная дыра или иной объект[31].
Рукава
Рукава ГалактикиГалактика относится к классу спиральных галактик, это означает, что у Галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Диск погружён в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона. Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырёхрукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики[32].
Гало
Окрестности Млечного пути и его гало.Галактическое гало имеет сферическую форму, выходящую за пределы галактики на 5—10 тысяч световых лет[33], и температуру около 5·105 K[33]. Галактический диск окружён сфероидным гало, состоящим из старых звёзд и шаровых скоплений, 90 % которых находится на расстоянии менее 100 000 световых лет[34] от центра галактики. Однако в последнее время было найдено несколько шаровых скоплений, таких как Pal 4 и AM 1, находящихся на расстоянии более чем 200 000 световых лет от центра галактики. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких маломассивных звёзд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут содержать до миллиона звёзд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд лет, его обычно считают возрастом самой Галактики.
В то время как галактический диск содержит газ и пыль, что затрудняет прохождение видимого света, сфероидная компонента таких составляющих не содержит. Активное звездообразование происходит в диске (особенно в спиральных рукавах, являющихся зонами повышенной плотности). В гало звездообразование завершилось. Рассеянные скопления также встречаются преимущественно в диске. Считается, что основную массу нашей галактики составляет тёмная материя, которая формирует гало тёмной материи массой примерно 600 — 3000 миллиардов M☉. Гало тёмной материи сконцентрировано в направлении центра галактики[35].
Звёзды и звёздные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Так как вращение отдельных звёзд происходит несколько беспорядочно (то есть скорости соседних звёзд могут иметь любые направления), гало в целом вращается очень медленно.
История открытия
Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна обращается вокруг Земли, спутники планет-гигантов образуют свои, богатые телами, системы. На более высоком уровне, Земля и остальные планеты обращаются вокруг Солнца. Возникал естественный вопрос: не входит ли и Солнце в систему ещё большего размера?
Первое систематическое исследование этого вопроса выполнил в XVIII веке английский астроном Уильям Гершель. Он подсчитывал количество звёзд в разных областях неба и обнаружил, что на небе присутствует большой круг (впоследствии он был назван галактическим экватором), который делит небо на две равные части и на котором количество звёзд оказывается наибольшим. Кроме того, звёзд оказывается тем больше, чем ближе участок неба расположен к этому кругу. Наконец обнаружилось, что именно на этом круге располагается Млечный Путь. Благодаря этому Гершель догадался, что все наблюдаемые нами звёзды образуют гигантскую звёздную систему, которая сплюснута к галактическому экватору.
Вначале предполагалось, что все объекты Вселенной являются частями нашей Галактики, хотя ещё Кант высказывал предположение, что некоторые туманности могут быть галактиками, подобными Млечному Пути. Ещё в 1920 году вопрос о существовании внегалактических объектов вызывал дебаты (например, известный Большой спор между Харлоу Шепли и Гебером Кёртисом; первый отстаивал единственность нашей Галактики). Гипотеза Канта была окончательно доказана лишь в 1920-х годах, когда Эрнсту Эпику и Эдвину Хабблу удалось измерить расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав нашей Галактики.
Расположение Солнца в Галактике
Согласно последним научным оценкам, расстояние от Солнца до галактического центра составляет 27 000 ± 1 400 световых лет, в то время как, согласно предварительным оценкам, наша звезда должна находиться на расстоянии около 35 000 световых лет от перемычки. Это означает, что Солнце расположено ближе к краю диска, чем к его центру. Вместе с другими звёздами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 220—240 км/с[36], делая один оборот примерно за 200 млн лет. Таким образом, за всё время существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз.
В окрестностях Солнца удаётся отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим меркам), в созвездии Ориона, проходит ещё один, не очень чётко выраженный рукав — рукав Ориона, который считается ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики.
Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью волны уплотнения, образующей спиральный рукав. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы в колёсах, а движение звёзд происходит с другой закономерностью[37], поэтому почти всё звёздное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звёзд и спиральных рукавов совпадают — это так называемый коротационный круг, и именно на нём расположено Солнце.
Для Земли это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы, образующие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов (или даже миллиардов) лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно, именно поэтому на Земле смогла родиться и сохраниться жизнь.
Окрестности
Все еще могут быть необнаруженные карликовые галактики, которые динамически связаны с Млечным Путем, что подтверждается обнаружением девяти новых спутников Млечного Пути в относительно небольшом квадрате ночного неба в 2015 году[38]. Есть также некоторые карликовые галактики, которые уже были поглощены Млечным Путем, такие как Омега Центавра[39].
В 2014 году исследователи сообщили, что большинство спутниковых галактик Млечного Пути фактически находятся на очень большом диске и орбите в том же направлении[40]. Это стало неожиданностью: согласно стандартной космологии, галактики-спутники должны образовываться в гало-габаритах темного вещества, и они должны широко распространяться и перемещаться в случайных направлениях. Это несоответствие до сих пор не полностью объяснено[41].
Эволюция и будущее
Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной, как галактика Андромеды[42], однако конкретные предсказания пока невозможны ввиду незнания поперечной скорости внегалактических объектов.
Согласно опубликованным в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд лет Млечный Путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд лет сам будет поглощён Туманностью Андромеды[43].
Модель
100 000 Звёзд — Творческий проект компании Google по визуализации галактики Млечный Путь
Панорамы
Панорама южного неба, сделанная около обсерватории Параналь, Чили, 2009 год.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 Засов и Постнов, 2006, с. 302.
- ↑ 1 2 3 Eric Christian; Safi-Harb Samar. How large is the Milky Way? (англ.). Ask an Astrophysicist. NASA (1 December 2005). Проверено 21 января 2010. Архивировано 4 июля 2012 года. (Проверено 9 октября 2012)
- ↑ Thanu Padmanabhan. After the first three minutes: the story of our universe. — Cambridge University Press, 1998. — P. 87. — 215 p. — ISBN 0-521-62039-2.
- ↑ How Many Stars are in the Milky Way?
- ↑ Bayesian Mass Estimates of the Milky Way: including measurement uncertainties with hierarchical Bayes
- ↑ Anna Frebel. Discovery of HE 1523-0901, a Strongly r-Process-enhanced Metal-poor Star with Detected Uranium (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2007. — Vol. 660. — P. L117. DOI:10.1086/518122 arXiv:astro-ph/0703414
- ↑ 1 2 Ortwin Gerhard. Pattern speeds in the Milky Way. — arXiv:1003.2489v1.
- ↑ Nicolai Bissantz. Gas dynamics in the Milky Way: second pattern speed and large-scale morphology (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2003. — Vol. 340. — P. 949. — DOI:10.1046/j.1365-8711.2003.06358.x. arXiv:astro-ph/0212516
- ↑ Kogut, A.; Lineweaver, C.; Smoot, G. F.; Bennett, C. L.; Banday, A.; Boggess, N. W.; Cheng, E. S.; de Amici, G.; Fixsen, D. J.; Hinshaw, G.; Jackson, P. D.; Janssen, M.; Keegstra, P.; Loewenstein, K.; Lubin, P.; Mather, J. C.; Tenorio, L.; Weiss, R.; Wilkinson, D. T.; Wright, E. L. Dipole Anisotropy in the COBE Differential Microwave Radiometers First-Year Sky Maps (англ.) // Astrophysical Journal. — 1993. — Vol. 419. — P. 1. — DOI:10.1086/173453.
- ↑ Засов и Постнов, 2006, с. 290.
- ↑ Collins Elementary English Dictionary – Complete and Unabridged 1991-2003 — Milky Way. The American Heritage Science Dictionary. thefreedictionary.com (2005). (Проверено 8 октября 2012)
- ↑ Дроздовский И. Местная группа галактик. Астронет (2000). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
- ↑ Дроздовский И. Местное сверхскопление. Астронет (2001). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
- ↑ Фасмер М. Этимологический словарь русского языка / Под ред. О. Н. Трубачёва. — М.: «Прогресс», 1986. — Т. II. — С. 632.
- ↑ Галактика — статья из Большой советской энциклопедии.
- ↑ // Энциклопедия «Кругосвет».
- ↑ Диск Млечного Пути больше, чем мы думали
- ↑ https://lenta.ru/news/2017/07/06/browndwarfs/
- ↑ Lenta.ru: «Млечный Путь потяжелел в два раза», 06.01.2009
- ↑ Названа точная масса Млечного Пути. Новостной сайт «Лента.Ру» (1 июня 2016). Проверено 1 июня 2016.
- ↑ 1 2 Форма Млечного пути оказалась ненормальной
- ↑ 16 August 2005 — New Scientist article (англ.)
- ↑ Млечный путь — наша Галактика
- ↑ В. Д. Шабетник Физическое образование в вузах. 1998
- ↑ Блинников С. Открытие нашей вселенной // Новый мир, — № 11, Ноябрь 2008, — C. 153—165
- ↑ Астрономы взвесили чёрную дыру в центре Млечного Пути
- ↑ 1 2 «Учёные обнаружили в центре Млечного Пути вторую чёрную дыру»
- ↑ Рой чёрных дыр в нашей Галактике
- ↑ Сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
- ↑ [ 23 April 2006] — http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm (англ.)
- ↑ Daniel Clery. Astronomers spot another giant black hole in our backyard (англ.). Science (15 января 2016). Проверено 29 января 2016.
- ↑ arxiv:0812.3491 Узор спиральных рукавов Млечного Пути (The Milky Way spiral arm pattern)
- ↑ 1 2 «Газовое гало Галактики»
- ↑ http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt (англ.)
- ↑ The radial velocity dispersion profile of the Galactic halo: Constraining the density profile of the dark halo of the Milky Way, Battaglia et al. 2005, MNRAS, 364 (2005) 433 (англ.)
- ↑ Жизни на Земле угрожают «галактические нырки»
- ↑ Жизнь в Галактике сберегли звёздные мятежники
- ↑ (March 10, 2015) «Beasts of the Southern Wild. Discovery of a large number of Ultra Faint satellites in the vicinity of the Magellanic Clouds». The Astrophysical Journal 805 (2): 130. arXiv:1503.02079. DOI:10.1088/0004-637X/805/2/130. Bibcode: 2015ApJ…805..130K.
- ↑ (April 2008) «Gemini and Hubble Space Telescope Evidence for an Intermediate-Mass Black Hole in ω Centauri». The Astrophysical Journal 676 (2): 1008–1015. arXiv:0801.2782. DOI:10.1086/529002. Bibcode: 2008ApJ…676.1008N.
- ↑ Lea Kivivali. Nearby satellite galaxies challenge standard model of galaxy formation. Swinburne University of Technology (June 11, 2014). Архивировано 16 марта 2015 года.
- ↑ Pawlowski (June 10, 2014). «Co-orbiting satellite galaxy structures are still in conflict with the distribution of primordial dwarf galaxies». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 442 (3): 2362–2380. arXiv:1406.1799. DOI:10.1093/mnras/stu1005. Bibcode: 2014MNRAS.442.2362P.
- ↑ vremya.ru, «Гибель галактических империй», 8 августа 2007
- ↑ Lenta.ru: Наука и техника: Космос: Астрофизики вновь предрекли смерть Млечному Пути
Литература
- Засов А. В., Постнов К. А. Общая Астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2006. — 496 с. — ISBN 5-85099-169-7. (Проверено 8 октября 2012)
- Ефремов Ю. Млечный Путь. — Фрязино: Век 2, 2006. — 64 с. с. — ISBN 5-85099-156-5.
- Thorsten Dambeck in Sky and Telescope, «Gaia’s Mission to the Milky Way», March 2008, p. 36–39.
- Cristina Chiappini, The Formation and Evolution of the Milky Way, American Scientist, November/December 2001, pp. 506–515
Ссылки
- Видео лекции
wiki2.red
Млечный Путь — Википедия
Мле́чный Путь (также наша Галактика или просто Галактика с прописной буквы) — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все отдельные звёзды, видимые невооружённым глазом[10][11]. Относится к спиральным галактикам с перемычкой[1].
Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (М31), галактикой Треугольника (М33) и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик[12], которая входит в Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы)[13].
Этимология
Название Млечный Путь распространено в западной культуре и является калькой с лат. via lactea «молочная дорога», которое, в свою очередь, калька с др.-греч. ϰύϰλος γαλαξίας «молочный круг»[14]. Название Галактика образовано по аналогии с др.-греч. γαλαϰτιϰός «молочный». По древнегреческой легенде, Зевс решил сделать своего сына Геракла, рождённого от смертной женщины, бессмертным, и для этого подложил его спящей жене Гере, чтобы Геракл выпил божественного молока. Гера, проснувшись, увидела, что кормит не своего ребёнка, и оттолкнула его от себя. Брызнувшая из груди богини струя молока превратилась в Млечный Путь.
В советской астрономической школе галактика Млечный Путь называлась просто «наша Галактика»[15] или «система Млечный Путь»; словосочетание «Млечный Путь»[16] использовалось для обозначения видимых звёзд, которые оптически для наблюдателя составляют Млечный Путь.
Вне западной культуры имеется масса других названий Млечного Пути. Слово «Путь» часто остаётся, слово «Млечный» заменяется на другие эпитеты.
Видео по теме
Структура
Диаметр Галактики составляет около 30 тыс. парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров), при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. После статистического анализа данных исследований, проведённых в рамках миссий APOGEE и LAMOST, исследователи из Канарского института астрофизики пришли к выводу, что диаметр диска Млечного Пути составляет около 200 тысяч световых лет[17].
Галактика содержит, по современной оценке, от 200 миллиардов до 400 миллиардов звёзд. Их основная масса расположена в форме плоского диска. В Галактике Млечный Путь также находится от 25 миллиардов до 100 миллиардов коричневых карликов[18].
По состоянию на январь 2009, масса Галактики оценивается в 3·1012 масс Солнца[19], или 6·1042 кг. Оценка, опубликованная в мае 2016 года астрофизиками из Канады, определяет массу Галактики всего в 7·1011 масс Солнца[20]. Бо́льшая часть массы Галактики содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи.
Диск
Лишь в 1980-х годах астрономы высказали предположение, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой[21], а не обычной спиральной галактикой. Это предположение было подтверждено в 2005 году космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, который показал, что центральная перемычка нашей галактики является большей, чем считалось ранее[22].
По оценкам учёных, галактический диск, выдающийся в разные стороны в районе галактического центра, имеет диаметр около 100 000 световых лет[23]. По сравнению с гало, диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения неодинакова на различных расстояниях от центра. Она стремительно возрастает от нуля в центре до 200—240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остаётся почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу, оказалось, что она в 150 млрд раз больше M☉.
Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звёзды и звёздные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звёзд. Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределён неравномерно, образуя многочисленные газовые облака — от гигантских неоднородных по структуре облаков, протяжённостью свыше нескольких тысяч световых лет, к небольшим облакам размерами не более парсека.
Ядро
Галактический центр Млечного Пути в инфракрасном диапазоне.В средней части Галактики находится утолщение, которое называется балджем (англ. bulge — утолщение), составляющее около 8 тысяч парсек в поперечнике. Центр ядра Галактики находится в направлении Созвездия Стрельца (α = 265°, δ = −29°)[24][25]. Расстояние от Солнца до центра Галактики 8,5 килопарсек (2,62·1017 км, или 27 700 световых лет). В центре Галактики, по всей видимости, располагается сверхмассивная чёрная дыра (Стрелец A*) (около 4,3 миллиона M☉[26]) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы[27] от 1000 до 10 000 M☉ и периодом обращения около 100 лет и несколько тысяч сравнительно небольших[28]. Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды заставляет последние двигаться по необычным траекториям[27]. Существует предположение, что большинство галактик имеет сверхмассивные чёрные дыры в своём ядре[29].
Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звёзд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звёздами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Как и в большинстве других галактик, распределение массы в Млечном Пути такое, что орбитальная скорость большинства звёзд Галактики не зависит в значительной степени от их расстояния до центра. Далее от центральной перемычки к внешнему кругу обычная скорость обращения звёзд составляет 210—240 км/с. Таким образом, такое распределение скорости, не наблюдаемое в Солнечной системе, где различные орбиты имеют существенно различные скорости обращения, является одной из предпосылок к существованию тёмной материи.
Считается, что длина галактической перемычки составляет около 27 000 световых лет[21]. Эта перемычка проходит через центр галактики под углом 44 ± 10 градусов к линии между нашим Солнцем и центром галактики. Она состоит преимущественно из красных звёзд, которые считаются очень старыми. Перемычка окружена кольцом, называемым «Кольцом в пять килопарсек». Это кольцо содержит большую часть молекулярного водорода Галактики и является активным регионом звездообразования в нашей Галактике. Если вести наблюдение из галактики Андромеды, то галактическая перемычка Млечного Пути была бы яркой его частью[30].
В 2016 году японские астрофизики сообщили об обнаружении в Галактическом центре второй гигантской чёрной дыры. Эта чёрная дыра находится в 200 световых годах от центра Млечного Пути. Наблюдаемый астрономический объект с облаком занимает область пространства диаметром 0,3 светового года, а его масса составляет 100 тысяч масс Солнца. Пока точно не установлена природа этого объекта — это чёрная дыра или иной объект[31].
Рукава
Рукава ГалактикиГалактика относится к классу спиральных галактик, это означает, что у Галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Диск погружён в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона. Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырёхрукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики[32].
Гало
Окрестности Млечного пути и его гало.Галактическое гало имеет сферическую форму, выходящую за пределы галактики на 5—10 тысяч световых лет[33], и температуру около 5·105 K[33]. Галактический диск окружён сфероидным гало, состоящим из старых звёзд и шаровых скоплений, 90 % которых находится на расстоянии менее 100 000 световых лет[34] от центра галактики. Однако в последнее время было найдено несколько шаровых скоплений, таких как Pal 4 и AM 1, находящихся на расстоянии более чем 200 000 световых лет от центра галактики. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких маломассивных звёзд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут содержать до миллиона звёзд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд лет, его обычно считают возрастом самой Галактики.
В то время как галактический диск содержит газ и пыль, что затрудняет прохождение видимого света, сфероидная компонента таких составляющих не содержит. Активное звездообразование происходит в диске (особенно в спиральных рукавах, являющихся зонами повышенной плотности). В гало звездообразование завершилось. Рассеянные скопления также встречаются преимущественно в диске. Считается, что основную массу нашей галактики составляет тёмная материя, которая формирует гало тёмной материи массой примерно 600 — 3000 миллиардов M☉. Гало тёмной материи сконцентрировано в направлении центра галактики[35].
Звёзды и звёздные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Так как вращение отдельных звёзд происходит несколько беспорядочно (то есть скорости соседних звёзд могут иметь любые направления), гало в целом вращается очень медленно.
История открытия
Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна обращается вокруг Земли, спутники планет-гигантов образуют свои, богатые телами, системы. На более высоком уровне, Земля и остальные планеты обращаются вокруг Солнца. Возникал естественный вопрос: не входит ли и Солнце в систему ещё большего размера?
Первое систематическое исследование этого вопроса выполнил в XVIII веке английский астроном Уильям Гершель. Он подсчитывал количество звёзд в разных областях неба и обнаружил, что на небе присутствует большой круг (впоследствии он был назван галактическим экватором), который делит небо на две равные части и на котором количество звёзд оказывается наибольшим. Кроме того, звёзд оказывается тем больше, чем ближе участок неба расположен к этому кругу. Наконец обнаружилось, что именно на этом круге располагается Млечный Путь. Благодаря этому Гершель догадался, что все наблюдаемые нами звёзды образуют гигантскую звёздную систему, которая сплюснута к галактическому экватору.
Вначале предполагалось, что все объекты Вселенной являются частями нашей Галактики, хотя ещё Кант высказывал предположение, что некоторые туманности могут быть галактиками, подобными Млечному Пути. Ещё в 1920 году вопрос о существовании внегалактических объектов вызывал дебаты (например, известный Большой спор между Харлоу Шепли и Гебером Кёртисом; первый отстаивал единственность нашей Галактики). Гипотеза Канта была окончательно доказана лишь в 1920-х годах, когда Эрнсту Эпику и Эдвину Хабблу удалось измерить расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав нашей Галактики.
Расположение Солнца в Галактике
Согласно последним научным оценкам, расстояние от Солнца до галактического центра составляет 27 000 ± 1 400 световых лет, в то время как, согласно предварительным оценкам, наша звезда должна находиться на расстоянии около 35 000 световых лет от перемычки. Это означает, что Солнце расположено ближе к краю диска, чем к его центру. Вместе с другими звёздами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 220—240 км/с[36], делая один оборот примерно за 200 млн лет. Таким образом, за всё время существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз.
В окрестностях Солнца удаётся отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим меркам), в созвездии Ориона, проходит ещё один, не очень чётко выраженный рукав — рукав Ориона, который считается ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики.
Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью волны уплотнения, образующей спиральный рукав. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы в колёсах, а движение звёзд происходит с другой закономерностью[37], поэтому почти всё звёздное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звёзд и спиральных рукавов совпадают — это так называемый коротационный круг, и именно на нём расположено Солнце.
Для Земли это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы, образующие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов (или даже миллиардов) лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно, именно поэтому на Земле смогла родиться и сохраниться жизнь.
Окрестности
Все еще могут быть необнаруженные карликовые галактики, которые динамически связаны с Млечным Путем, что подтверждается обнаружением девяти новых спутников Млечного Пути в относительно небольшом квадрате ночного неба в 2015 году[38]. Есть также некоторые карликовые галактики, которые уже были поглощены Млечным Путем, такие как Омега Центавра[39].
В 2014 году исследователи сообщили, что большинство спутниковых галактик Млечного Пути фактически находятся на очень большом диске и орбите в том же направлении[40]. Это стало неожиданностью: согласно стандартной космологии, галактики-спутники должны образовываться в гало-габаритах темного вещества, и они должны широко распространяться и перемещаться в случайных направлениях. Это несоответствие до сих пор не полностью объяснено[41].
Эволюция и будущее
Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной, как галактика Андромеды[42], однако конкретные предсказания пока невозможны ввиду незнания поперечной скорости внегалактических объектов.
Согласно опубликованным в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд лет Млечный Путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд лет сам будет поглощён Туманностью Андромеды[43].
Модель
100 000 Звёзд — Творческий проект компании Google по визуализации галактики Млечный Путь
Панорамы
Панорама южного неба, сделанная около обсерватории Параналь, Чили, 2009 год.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 Засов и Постнов, 2006, с. 302.
- ↑ 1 2 3 Eric Christian; Safi-Harb Samar. How large is the Milky Way? (англ.). Ask an Astrophysicist. NASA (1 December 2005). Проверено 21 января 2010. Архивировано 4 июля 2012 года. (Проверено 9 октября 2012)
- ↑ Thanu Padmanabhan. After the first three minutes: the story of our universe. — Cambridge University Press, 1998. — P. 87. — 215 p. — ISBN 0-521-62039-2.
- ↑ How Many Stars are in the Milky Way?
- ↑ Bayesian Mass Estimates of the Milky Way: including measurement uncertainties with hierarchical Bayes
- ↑ Anna Frebel. Discovery of HE 1523-0901, a Strongly r-Process-enhanced Metal-poor Star with Detected Uranium (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2007. — Vol. 660. — P. L117. DOI:10.1086/518122 arXiv:astro-ph/0703414
- ↑ 1 2 Ortwin Gerhard. Pattern speeds in the Milky Way. — arXiv:1003.2489v1.
- ↑ Nicolai Bissantz. Gas dynamics in the Milky Way: second pattern speed and large-scale morphology (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2003. — Vol. 340. — P. 949. — DOI:10.1046/j.1365-8711.2003.06358.x. arXiv:astro-ph/0212516
- ↑ Kogut, A.; Lineweaver, C.; Smoot, G. F.; Bennett, C. L.; Banday, A.; Boggess, N. W.; Cheng, E. S.; de Amici, G.; Fixsen, D. J.; Hinshaw, G.; Jackson, P. D.; Janssen, M.; Keegstra, P.; Loewenstein, K.; Lubin, P.; Mather, J. C.; Tenorio, L.; Weiss, R.; Wilkinson, D. T.; Wright, E. L. Dipole Anisotropy in the COBE Differential Microwave Radiometers First-Year Sky Maps (англ.) // Astrophysical Journal. — 1993. — Vol. 419. — P. 1. — DOI:10.1086/173453.
- ↑ Засов и Постнов, 2006, с. 290.
- ↑ Collins Elementary English Dictionary – Complete and Unabridged 1991-2003 — Milky Way. The American Heritage Science Dictionary. thefreedictionary.com (2005). (Проверено 8 октября 2012)
- ↑ Дроздовский И. Местная группа галактик. Астронет (2000). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
- ↑ Дроздовский И. Местное сверхскопление. Астронет (2001). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
- ↑ Фасмер М. Этимологический словарь русского языка / Под ред. О. Н. Трубачёва. — М.: «Прогресс», 1986. — Т. II. — С. 632.
- ↑ Галактика — статья из Большой советской энциклопедии.
- ↑ // Энциклопедия «Кругосвет».
- ↑ Диск Млечного Пути больше, чем мы думали
- ↑ https://lenta.ru/news/2017/07/06/browndwarfs/
- ↑ Lenta.ru: «Млечный Путь потяжелел в два раза», 06.01.2009
- ↑ Названа точная масса Млечного Пути. Новостной сайт «Лента.Ру» (1 июня 2016). Проверено 1 июня 2016.
- ↑ 1 2 Форма Млечного пути оказалась ненормальной
- ↑ 16 August 2005 — New Scientist article (англ.)
- ↑ Млечный путь — наша Галактика
- ↑ В. Д. Шабетник Физическое образование в вузах. 1998
- ↑ Блинников С. Открытие нашей вселенной // Новый мир, — № 11, Ноябрь 2008, — C. 153—165
- ↑ Астрономы взвесили чёрную дыру в центре Млечного Пути
- ↑ 1 2 «Учёные обнаружили в центре Млечного Пути вторую чёрную дыру»
- ↑ Рой чёрных дыр в нашей Галактике
- ↑ Сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
- ↑ [ 23 April 2006] — http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm (англ.)
- ↑ Daniel Clery. Astronomers spot another giant black hole in our backyard (англ.). Science (15 января 2016). Проверено 29 января 2016.
- ↑ arxiv:0812.3491 Узор спиральных рукавов Млечного Пути (The Milky Way spiral arm pattern)
- ↑ 1 2 «Газовое гало Галактики»
- ↑ http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt (англ.)
- ↑ The radial velocity dispersion profile of the Galactic halo: Constraining the density profile of the dark halo of the Milky Way, Battaglia et al. 2005, MNRAS, 364 (2005) 433 (англ.)
- ↑ Жизни на Земле угрожают «галактические нырки»
- ↑ Жизнь в Галактике сберегли звёздные мятежники
- ↑ (March 10, 2015) «Beasts of the Southern Wild. Discovery of a large number of Ultra Faint satellites in the vicinity of the Magellanic Clouds». The Astrophysical Journal 805 (2): 130. arXiv:1503.02079. DOI:10.1088/0004-637X/805/2/130. Bibcode: 2015ApJ…805..130K.
- ↑ (April 2008) «Gemini and Hubble Space Telescope Evidence for an Intermediate-Mass Black Hole in ω Centauri». The Astrophysical Journal 676 (2): 1008–1015. arXiv:0801.2782. DOI:10.1086/529002. Bibcode: 2008ApJ…676.1008N.
- ↑ Lea Kivivali. Nearby satellite galaxies challenge standard model of galaxy formation. Swinburne University of Technology (June 11, 2014). Архивировано 16 марта 2015 года.
- ↑ Pawlowski (June 10, 2014). «Co-orbiting satellite galaxy structures are still in conflict with the distribution of primordial dwarf galaxies». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 442 (3): 2362–2380. arXiv:1406.1799. DOI:10.1093/mnras/stu1005. Bibcode: 2014MNRAS.442.2362P.
- ↑ vremya.ru, «Гибель галактических империй», 8 августа 2007
- ↑ Lenta.ru: Наука и техника: Космос: Астрофизики вновь предрекли смерть Млечному Пути
Литература
- Засов А. В., Постнов К. А. Общая Астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2006. — 496 с. — ISBN 5-85099-169-7. (Проверено 8 октября 2012)
- Ефремов Ю. Млечный Путь. — Фрязино: Век 2, 2006. — 64 с. с. — ISBN 5-85099-156-5.
- Thorsten Dambeck in Sky and Telescope, «Gaia’s Mission to the Milky Way», March 2008, p. 36–39.
- Cristina Chiappini, The Formation and Evolution of the Milky Way, American Scientist, November/December 2001, pp. 506–515
Ссылки
- Видео лекции
wikipedia.green