Млечный путь откуда название – Млечный Путь — История открытия, какую форму имеет Млечный Путь, структура, место Солнца в галактике, расположение звезд, как будет выглядеть смерть Млечного Пути

Содержание

«Млечный Путь» — происхождение названия галактики

Название нашей галактики «Млечный Путь» произошло от латинского названия – Via Lactea. В дословном переводе на русский, это означает «путь молока». Римляне, в свою очередь, позаимствовали название галактики у греков, которые назвали её “galaxias kyklos”, или «молочный круг». Кстати говоря, само слово «галактика» также произошло от греческого «galaxias».

Никто не знает, кто именно дал название нашей галактике, но не тяжело понять, что оно означает. С Земли, наша галактика выглядит как светящаяся полоса молочно белого света, которая происходит от света миллиарда отдалённых звёзд. Эту картину можно наблюдать каждую ночь, только если вы не живёте в центре ярко освещённого города.

Что же касается греческой «молочной» полосы, то «молочность» названия происходит из греческой мифологии. Она гласит, миллионы лет назад Зевс принёс домой Геракла, и решил поднести его к своей спящей жене, Гере, чтобы накормить его молоком. Естественно, Гера была этому не очень рада (это всё равно, что реакция жены на мужа, которой принёс домой полумертвого младенца, не принадлежащего им), и даже больше, он сильно испугалась. Проснувшись, она резко оттолкнула от себя малыша. В результате этого, пролилась струя молока, которая создала галактику (речь ведь идёт о богах). Соответственно, галактика получила название «Млечный Путь».

На нескольких других языках, название галактики также переводится как «Млечный Путь»: на английском «Milky Way»; на немецком “Milchstrasse”; на норвежском “Melkeveien”. Несмотря на это, некоторые народы дали собственное название галактике, в которой мы живём.

В Финляндии, галактика имеет название “Linnunrata”, что означает «путь птиц». В финской мифологии, мир появился от взрыва яйца водоплавающей птицы. Небо было скорлупой яйца, а Земля, о чём мы и сами догадываемся, была плоской. На краях Земли были “Lintukoto” – дома для птиц. Lintukoto был тёплым регионом, в который птицы мигрировали в зимние сезоны. Согласной финской мифологии, молочная полоса света галактики, это путь, который тысячелетиями проделывали птицы, добираясь до Lintukoto.

В Армении имеется своё название галактики — hard goghi chanaparh – «Путь Вора Соломы». В мифологии описывается древняя легенда, как бог Ваагн украл возы соломы у Баршама, Ассирийского короля, и передал эту солому Армении во время холодной зимы. Чтобы принести краденное на родину, ему прошлось пройти через весь Рай, роняя по дороге солому. Так и появилась белая полоса в небе, и название «Путь Вора Соломы».

Кстати говоря, название Млечного Пути «путём соломы» наблюдается и во многих других языках. В Чехии, галактику называют «Ça Taxina Taça», что означает «Путь Украденной Соломы». В Хорватии – «kumova slama» — «Солома Крёстного Отца», хотя сегодня, название «Млечный Путь» распространёно в Хорватии больше. В Турции, галактику называют «samanyolu» — «Дорога Соломы». Судя по всему, жители арабских стран впервые услышали древнюю легенду об украденной соломе в Армении, потом распространив её на другие земли.

Большинство жителей Восточной Азии галактику, в которой мы живём, называют «Серебряной Рекой». Китайская мифология гласит, что однажды давным-давно, жила-была прекрасная Дева Богиня, дочка Королевы Небес. В один день, Мальчик Буйвол пас стадо бизонов, и вдруг увидел ту деву, купающуюся в ближайшем озере. Дева Богиня и Мальчик Буйвол сразу влюбились друг в друга, поженились, и у них родилось двое детей. Но Королеве Небес было завидно от того, какая у них была любовь, и потому она украла свою дочь у бедного пастуха. Когда Мальчик Буйвол начал гнаться за ними, Королева достала булавку, и начертила между пастухом и собой с дочерью большую серебряную реку, чтобы Мальчик не смог добраться до своей спутницы. Эта серебряная река и была Млечным Путём. Также, в Японии и Корее, словосочетание «серебряная река» обозначает все галактики в общем, не только Млечный Путь.

Автор Artem

Запись опубликована 5 Сентябрь 2013 в разделе Космос

innowire.ru

Млечный Путь - это... Что такое Млечный Путь?

Мле́чный Путь (или Гала́ктика, с заглавной буквы) — спиральная галактика с перемычкой[1], в которой находятся Земля, Солнечная система и все звёзды, видимые невооружённым глазом[9][10].

Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (M31), Треугольника (М33), и более 40 меньшими галактиками-спутниками образуют Местную Группу Галактик

[11], которая, в свою очередь, входит в Сверхскопление Девы[12].

Этимология

Название Млечный Путь — калька с лат. via lactea «молочная дорога», которое, в свою очередь, калька с др.-греч. ϰύϰλος γαλαξίας «молочный круг»[13]. 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 Млечный Путь назывался просто «наша Галактика»[14] или «система Млечный Путь»; словосочетание «Млечный путь»[15] использовалось для обозначения видимых звёзд, которые оптически для наблюдателя составляют Млечный Путь.

Структура Галактики

Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров) при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд (современная оценка колеблется в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов). Основная масса звёзд расположена в форме плоского диска. По состоянию на январь 2009, масса Галактики оценивается в 3·10

12 масс Солнца[5], или 6·1042 кг. 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[16], 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[17].

По оценкам ученых, галактический диск, выдающийся в разные стороны в районе галактического центра, имеет диаметр около 100 000 световых лет[18]. По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова 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 остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу, оказалось, что она в 150 млрд раз больше M

☉.

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 распределен неравномерно, образуя многочисленные газовые облака — от гигантских неоднородных по структуре облаков, протяженностью 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 созвездии Стрельца (α = 265°, δ = −29°)

[19][20]. 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[21]) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы[22] от 1000 до 10 000 M и периодом обращения около 100 лет и несколько тысяч сравнительно небольших[23]. Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды заставляет последние двигаться по необычным траекториям[22]. Существует предположение, что большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в своем ядре[24].

Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержится многие тысячи. Расстояния между звездами 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 звезд этой Галактики не зависит в значительной степени от их расстояния до центра. Далее от центральной перемычки к внешнему кругу, обычная скорость обращения звезд 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 темной материи.

Считается, что длина галактической перемычки составляет около 27 000 световых лет[16]. Эта перемычка проходит через центр галактики под углом 44 ± 10 градусов к линии между нашим Солнцем и центром галактики. Она состоит преимущественно из красных звезд, 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[25].

Рукава

Рукава Галактики

Галактика относится к классу спиральных галактик, что 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[26].

Гало

Окрестности Млечного пути и его гало.

Галактическое гало имеет сферическую форму, выходящую за пределы галактики на 5—10 тысяч световых лет[27], и температуру около 5·105 K[27]. Галактический диск окружен сфероидным гало, состоящим из старых звезд и шаровых скоплений , 90 % которых находится на расстоянии менее 100 000 световых лет[28] 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 звезд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут содержать до миллиона звезд. 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 звездообразования завершились. Рассеянные скопления также встречаются преимущественно в диске. Считается, что основную массу нашей галактики составляет темная материя, которая формирует гало темной материи массой примерно 600 — 3000 миллиардов M☉. Гало темной материи сконцентрировано в направлении центра галактики[29].

Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Так как вращение отдельных звезд происходит несколько беспорядочно (то есть скорости соседних звезд могут иметь любые направления), гало в целом вращается очень медленно.

История открытия Галактики

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 Эдвину Хабблу удалось измерить расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав Галактики.

Расположение Солнца в Галактике

Согласно последним научным оценкам, расстояние от Солнца до галактического центра, составляет 26 000 ± 1 400 световых лет, в то время как согласно предварительным оценкам наша звезда должна находиться на расстоянии около 35 000 световых лет от перекладины. Это означает, что Солнце расположено ближе к краю диска, чем к его центру. Вместе с другими звездами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 220—240 км / с[30], делая один оборот примерно за 200 млн лет. Таким образом, за все время существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз.

В окрестностях Солнца удается 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 четко 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 колесах, а движение звезд происходит с другой закономерностью[31], поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звезд 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

Эволюция и будущее Галактики

Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной как галактика Андромеды[32], однако конкретные предсказания пока невозможны ввиду незнания поперечной скорости внегалактических объектов.

Панорамы

Панорама южного неба, сделанная около обсерватории Параналь, Чили, 2009 год.

См. также

Примечания

  1. 1 2 Засов и Постнов, 2006, с. 302
  2. 1 2 3 Eric Christian; Safi-Harb Samar. How large is the Milky Way?  (англ.). Ask an Astrophysicist. NASA (1 December 2005). Архивировано из первоисточника 4 июля 2012. (Проверено 9 октября 2012)
  3. 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
  4. How Many Stars are in the Milky Way?
  5. 1 2 Lenta.ru: «Млечный Путь потяжелел в два раза», 06.01.2009
  6. Anna Frebel Discovery of HE 1523-0901, a Strongly r-Process-enhanced Metal-poor Star with Detected Uranium (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2007. — Т. 660. — С. L117. DOI:10.1086/518122 arΧiv:astro-ph/0703414
  7. 1 2 Nicolai Bissantz Gas dynamics in the Milky Way: second pattern speed and large-scale morphology (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 2003. — Т. 340. — С. 949. — DOI:10.1046/j.1365-8711.2003.06358.x arΧiv:astro-ph/0212516
  8. 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. — Т. 419. — С. 1. — DOI:10.1086/173453
  9. Засов и Постнов, 2006, с. 290
  10. Collins Elementary English Dictionary – Complete and Unabridged 1991-2003 - Milky Way. The American Heritage Science Dictionary. thefreedictionary.com (2005). (Проверено 8 октября 2012)
  11. Дроздовский И. Местная Группа Галактик. Астронет (2000). Архивировано из первоисточника 26 октября 2012. (Проверено 18 октября 2012)
  12. Дроздовский И. Местное Сверхскопление. Астронет (2001). Архивировано из первоисточника 26 октября 2012. (Проверено 18 октября 2012)
  13. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка / Под ред. О. Н. Трубачёва. — М.: «Прогресс», 1986. — Т. II. — С. 632.
  14. Большая советская энциклопедия на Яндекс словарях
  15. Яндекс словари
  16. 1 2 Форма Чумацького шляху виявилась не нормальною  (рус.)
  17. 16 August 2005 — New Scientist article (англ.)
  18. Чумацький Шлях — наша Галактика  (рус.)
  19. В. Д. Шабетник Физическое образование в вузах. 1998
  20. Блинников С. Открытие нашей всленной // Новый мир, — № 11, Ноябрь 2008, — C. 153—165
  21. Астрономи зважили чорну діру в центрі Чумацького Шляху  (рус.)
  22. 1 2 «Учёные обнаружили в центре Млечного Пути вторую чёрную дыру»
  23. Рій чорних дір в нашій Галактиці  (рус.)
  24. Надмасивна чорна діра в центрі нашої Галактики швидко обертається  (рус.)
  25. [ 23 April 2006] — http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm  (англ.)
  26. arxiv:0812.3491 Узор спиральных рукавов Млечного Пути (The Milky Way spiral arm pattern)
  27. 1 2 «Газовое гало Галактики»
  28. http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt  (англ.)
  29. 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.)
  30. Галактичні пірнання  (рус.)
  31. Життя в Галактиці зберегли зоряні бунтівники  (рус.)
  32. vremya.ru, «Гибель галактических империй», 8 августа 2007

Литература

  • Засов А. В., Постнов К. А. Общая Астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2006. — 496 с. — ISBN 5-85099-169-7 (Проверено 8 октября 2012)
  • Книга «Млечный путь», ISBN 5-85099-156-5

Ссылки

dic.academic.ru

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.

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 Галактики

Галактика 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

Астрономы, производившие замеры движения 30 тыс. звёзд в галактике Млечный Путь, обнаружили, что около 10 млрд лет назад Млечный Путь слился с крупной галактикой Гайя-Энцелад (Gaia-Enceladus), что привело к образованию толстого диска и придало ему надутую форму[42]. По размерам Гайя-Энцелад была в 10 раз меньше современного Млечного Пути, но в момент катаклизма соотношение было 1 к 4, так Млечный Путь был тогда намного меньше. По массе Гайя-Энцелад была немного более массивной, чем современное Малое Магелланово Облако[43][44].

Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной, как галактика Андромеды[45], 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[46].

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. 1 2 Засов и Постнов, 2006, с. 302.
  2. 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)
  3. 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.
  4. ↑ How Many Stars are in the Milky Way?
  5. ↑ Bayesian Mass Estimates of the Milky Way: including measurement uncertainties with hierarchical Bayes
  6. 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
  7. 1 2 Ortwin Gerhard. Pattern speeds in the Milky Way. — arXiv:1003.2489v1.
  8. 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
  9. 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.
  10. ↑ Засов и Постнов, 2006, с. 290.
  11. ↑ Collins Elementary English Dictionary – Complete and Unabridged 1991-2003 - Milky Way. The American Heritage Science Dictionary. thefreedictionary.com (2005). (Проверено 8 октября 2012)
  12. Дроздовский И. Местная группа галактик. Астронет (2000). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
  13. Дроздовский И. Местное сверхскопление. Астронет (2001). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
  14. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка / Под ред. О. Н. Трубачёва. — М.: «Прогресс», 1986. — Т. II. — С. 632.
  15. Галактика — статья из Большой советской энциклопедии. 
  16. ↑  // Энциклопедия «Кругосвет».
  17. ↑ Диск Млечного Пути больше, чем мы думали
  18. ↑ https://lenta.ru/news/2017/07/06/browndwarfs/
  19. ↑ Lenta.ru: «Млечный Путь потяжелел в два раза», 06.01.2009
  20. ↑ Названа точная масса Млечного Пути. Новостной сайт «Лента.Ру» (1 июня 2016). Проверено 1 июня 2016.
  21. 1 2 Форма Млечного пути оказалась ненормальной
  22. ↑ 16 August 2005 — New Scientist article (англ.)
  23. ↑ Млечный путь — наша Галактика
  24. ↑ В. Д. Шабетник Физическое образование в вузах. 1998
  25. ↑ Блинников С. Открытие нашей вселенной // Новый мир, — № 11, Ноябрь 2008, — C. 153—165
  26. ↑ Астрономы взвесили чёрную дыру в центре Млечного Пути
  27. 1 2 «Учёные обнаружили в центре Млечного Пути вторую чёрную дыру»
  28. ↑ Рой чёрных дыр в нашей Галактике
  29. ↑ Сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
  30. ↑ [ 23 April 2006] — http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm (англ.)
  31. Daniel Clery. Astronomers spot another giant black hole in our backyard (англ.). Science (15 января 2016). Проверено 29 января 2016.
  32. ↑ arxiv:0812.3491 Узор спиральных рукавов Млечного Пути (The Milky Way spiral arm pattern)
  33. 1 2 «Газовое гало Галактики»
  34. ↑ http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt (англ.)
  35. ↑ 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.)
  36. ↑ Жизни на Земле угрожают «галактические нырки»
  37. ↑ Жизнь в Галактике сберегли звёздные мятежники
  38. Sergey E. Koposov; Vasily Belokurov; Gabriel Torrealba; N. Wyn Evans (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. Bibcode:2015ApJ...805..130K. DOI:10.1088/0004-637X/805/2/130.
  39. Noyola, E.; Gebhardt, K.; Bergmann, M. (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. Bibcode:2008ApJ...676.1008N. DOI:10.1086/529002.
  40. Lea Kivivali. Nearby satellite galaxies challenge standard model of galaxy formation. Swinburne University of Technology (June 11, 2014). Архивировано 16 марта 2015 года.
  41. Pawlowski; et al. (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. Bibcode:2014MNRAS.442.2362P. DOI:10.1093/mnras/stu1005.
  42. ↑ Млечный Путь победил в столкновении с крупной галактикой, 1 ноября 2018 года
  43. ↑ «Hiding in Plain Sight» – Milky Way’s Ancient Merger With Fossil Galaxy Gaia-Enceladus Nov 1, 2018
  44. Amina Helmi et al. The merger that led to the formation of the Milky Way’s inner stellar halo and thick disk, 2018
  45. ↑ vremya.ru, «Гибель галактических империй», 8 августа 2007
  46. ↑ 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

wikiredia.ru

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.

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 Галактики

Галактика 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

Астрономы, производившие замеры движения 30 тыс. звёзд в галактике Млечный Путь, обнаружили, что около 10 млрд лет назад Млечный Путь слился с крупной галактикой Гайя-Энцелад (Gaia-Enceladus), что привело к образованию толстого диска и придало ему надутую форму[42]. По размерам Гайя-Энцелад была в 10 раз меньше современного Млечного Пути, но в момент катаклизма соотношение было 1 к 4, так Млечный Путь был тогда намного меньше. По массе Гайя-Энцелад была немного более массивной, чем современное Малое Магелланово Облако[43][44].

Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной, как галактика Андромеды[45], 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[46].

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. 1 2 Засов и Постнов, 2006, с. 302.
  2. 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)
  3. 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.
  4. ↑ How Many Stars are in the Milky Way?
  5. ↑ Bayesian Mass Estimates of the Milky Way: including measurement uncertainties with hierarchical Bayes
  6. 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
  7. 1 2 Ortwin Gerhard. Pattern speeds in the Milky Way. — arXiv:1003.2489v1.
  8. 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
  9. 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.
  10. ↑ Засов и Постнов, 2006, с. 290.
  11. ↑ Collins Elementary English Dictionary – Complete and Unabridged 1991-2003 - Milky Way. The American Heritage Science Dictionary. thefreedictionary.com (2005). (Проверено 8 октября 2012)
  12. Дроздовский И. Местная группа галактик. Астронет (2000). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
  13. Дроздовский И. Местное сверхскопление. Астронет (2001). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
  14. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка / Под ред. О. Н. Трубачёва. — М.: «Прогресс», 1986. — Т. II. — С. 632.
  15. Галактика — статья из Большой советской энциклопедии. 
  16. ↑  // Энциклопедия «Кругосвет».
  17. ↑ Диск Млечного Пути больше, чем мы думали
  18. ↑ https://lenta.ru/news/2017/07/06/browndwarfs/
  19. ↑ Lenta.ru: «Млечный Путь потяжелел в два раза», 06.01.2009
  20. ↑ Названа точная масса Млечного Пути. Новостной сайт «Лента.Ру» (1 июня 2016). Проверено 1 июня 2016.
  21. 1 2 Форма Млечного пути оказалась ненормальной
  22. ↑ 16 August 2005 — New Scientist article (англ.)
  23. ↑ Млечный путь — наша Галактика
  24. ↑ В. Д. Шабетник Физическое образование в вузах. 1998
  25. ↑ Блинников С. Открытие нашей вселенной // Новый мир, — № 11, Ноябрь 2008, — C. 153—165
  26. ↑ Астрономы взвесили чёрную дыру в центре Млечного Пути
  27. 1 2 «Учёные обнаружили в центре Млечного Пути вторую чёрную дыру»
  28. ↑ Рой чёрных дыр в нашей Галактике
  29. ↑ Сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
  30. ↑ [ 23 April 2006] — http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm (англ.)
  31. Daniel Clery. Astronomers spot another giant black hole in our backyard (англ.). Science (15 января 2016). Проверено 29 января 2016.
  32. ↑ arxiv:0812.3491 Узор спиральных рукавов Млечного Пути (The Milky Way spiral arm pattern)
  33. 1 2 «Газовое гало Галактики»
  34. ↑ http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt (англ.)
  35. ↑ 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.)
  36. ↑ Жизни на Земле угрожают «галактические нырки»
  37. ↑ Жизнь в Галактике сберегли звёздные мятежники
  38. Sergey E. Koposov; Vasily Belokurov; Gabriel Torrealba; N. Wyn Evans (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. Bibcode:2015ApJ...805..130K. DOI:10.1088/0004-637X/805/2/130.
  39. Noyola, E.; Gebhardt, K.; Bergmann, M. (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. Bibcode:2008ApJ...676.1008N. DOI:10.1086/529002.
  40. Lea Kivivali. Nearby satellite galaxies challenge standard model of galaxy formation. Swinburne University of Technology (June 11, 2014). Архивировано 16 марта 2015 года.
  41. Pawlowski; et al. (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. Bibcode:2014MNRAS.442.2362P. DOI:10.1093/mnras/stu1005.
  42. ↑ Млечный Путь победил в столкновении с крупной галактикой, 1 ноября 2018 года
  43. ↑ «Hiding in Plain Sight» – Milky Way’s Ancient Merger With Fossil Galaxy Gaia-Enceladus Nov 1, 2018
  44. Amina Helmi et al. The merger that led to the formation of the Milky Way’s inner stellar halo and thick disk, 2018
  45. ↑ vremya.ru, «Гибель галактических империй», 8 августа 2007
  46. ↑ 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

wikiredia.ru

Млечный Путь Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Млечный Путь (значения).
Галактика
Млечный Путь
Млечный путь (компьютерная модель). Спиральная галактика с перемычкой. Доминируют два из четырёх рукавов.
Характеристики
Тип SBbc (спиральная галактика с перемычкой)[1]
Диаметр 100 000 св. лет[2]
Толщина 3000 св. лет (балдж)[3]
1000 св. лет (диск)[2]
Число звёзд 200—400 млрд.[2][4]
Масса 4,8·1011 M⊙{\displaystyle M_{\odot }}[5]
Возраст старейшей из известных звёзд 13,2 млрд лет[6]
Расстояние от Солнца до галактического центра 26 000 ± 1 400 св. лет
Галактический период обращения Солнца 225—250 млн лет
Период обращения спиральной структуры 220—360 млн лет[7]
Период обращения перемычки 100—120 млн лет[8][7]
Скорость относительно фонового реликтового излучения 552 км/с[9]
Четвёртая космическая скорость (в районе Солнца) 550 км/с

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].

Содержание

  • 1 Этимология
  • 2 Структура
    • 2.1 Диск
    • 2.2 Ядро
    • 2.3 Рукава
    • 2.4 Гало
  • 3 История открытия

ru-wiki.ru

Млечный путь - Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Млечный Путь (значения).
Млечный Путь
Галактика

Млечный путь (компьютерная модель). Спиральная галактика с перемычкой. Доминируют два из четырёх рукавов.
Характеристики
Тип

SBbc (спиральная галактика с перемычкой)[1]

Диаметр

100 000 св. лет[2]

Толщина

3000 св. лет (балдж)[3]
1000 св. лет (диск)[2]

Число звёзд

200—400 млрд.[2][4]

Масса

4,8·1011 M⊙{\displaystyle M_{\odot }}[5]

Возраст старейшей из известных звёзд

13,2 млрд лет[6]

Расстояние от Солнца до галактического центра

26 000 ± 1 400 св. лет

Галактический период обращения Солнца

225—250 млн лет

Период обращения спиральной структуры

220—360 млн лет[7]

Период обращения перемычки

100—120 млн лет[8][7]

Скорость относительно фонового реликтового излучения

552 км/с[9]

Четвёртая космическая скорость (в районе Солнца)

550 км/с

Мле́чный Путь (или Гала́ктика Млечный Путь) — 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  — своими и Андромеды — образуют Местную Группу галактик[12], которая входит в Местное Сверхскопление (Сверхскопление Девы)[13].

Содержание

  • 1 Этимология
  • 2 Структура
    • 2.1 Диск
    • 2.2 Ядро
    • 2.3 Рукава
    • 2.4 Гало
  • 3 История открытия
  • 4 Расположение Солнца в Галактике
  • 5 Окрестности
  • 6 Эволюция и будущее
  • 7 Модель
  • 8 Панорамы
  • 9 См. также
  • 10 Примечания
  • 11 Литература
  • 12 Ссылки

Этимология[ | ]

Название Млечный Путь распространено в западной культуре и является калькой с лат. via lactea «молочная дорога», которое, в свою очередь, калька с

encyclopaedia.bid

Млечный Путь Вики

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[ | код]

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.

Структура[ | код]

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[ | код]

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[ | код]

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[ | код]

Рукава Галактики

Галактика 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[ | код]

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[ | код]

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[ | код]

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[ | код]

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[ | код]

Астрономы, производившие замеры движения 30 тыс. звёзд в галактике Млечный Путь, обнаружили, что около 10 млрд лет назад Млечный Путь слился с крупной галактикой Гайя-Энцелад (Gaia-Enceladus), что привело к образованию толстого диска и придало ему надутую форму[42]. По размерам Гайя-Энцелад была в 10 раз меньше современного Млечного Пути, но в момент катаклизма соотношение было 1 к 4, так Млечный Путь был тогда намного меньше. По массе Гайя-Энцелад была немного более массивной, чем современное Малое Магелланово Облако[43][44].

Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной, как галактика Андромеды[45], 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[46].

Модель[ | код]

100 000 Звёзд — Творческий проект компании Google по визуализации галактики Млечный Путь

Панорамы[ | код]

Панорама южного неба, сделанная около обсерватории Параналь, Чили, 2009 год.

См. также[ | код]

Примечания[ | код]

  1. 1 2 Засов и Постнов, 2006, с. 302.
  2. 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)
  3. 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.
  4. ↑ How Many Stars are in the Milky Way?
  5. ↑ Bayesian Mass Estimates of the Milky Way: including measurement uncertainties with hierarchical Bayes
  6. 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
  7. 1 2 Ortwin Gerhard. Pattern speeds in the Milky Way. — arXiv:1003.2489v1.
  8. 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
  9. 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.
  10. ↑ Засов и Постнов, 2006, с. 290.
  11. ↑ Collins Elementary English Dictionary – Complete and Unabridged 1991-2003 - Milky Way. The American Heritage Science Dictionary. thefreedictionary.com (2005). (Проверено 8 октября 2012)
  12. Дроздовский И. Местная группа галактик. Астронет (2000). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
  13. Дроздовский И. Местное сверхскопление. Астронет (2001). Проверено 18 октября 2012. Архивировано 26 октября 2012 года. (Проверено 18 октября 2012)
  14. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка / Под ред. О. Н. Трубачёва. — М.: «Прогресс», 1986. — Т. II. — С. 632.
  15. Галактика — статья из Большой советской энциклопедии. 
  16. ↑  // Энциклопедия «Кругосвет».
  17. ↑ Диск Млечного Пути больше, чем мы думали
  18. ↑ https://lenta.ru/news/2017/07/06/browndwarfs/
  19. ↑ Lenta.ru: «Млечный Путь потяжелел в два раза», 06.01.2009
  20. ↑ Названа точная масса Млечного Пути. Новостной сайт «Лента.Ру» (1 июня 2016). Проверено 1 июня 2016.
  21. 1 2 Форма Млечного пути оказалась ненормальной
  22. ↑ 16 August 2005 — New Scientist article (англ.)
  23. ↑ Млечный путь — наша Галактика
  24. ↑ В. Д. Шабетник Физическое образование в вузах. 1998
  25. ↑ Блинников С. Открытие нашей вселенной // Новый мир, — № 11, Ноябрь 2008, — C. 153—165
  26. ↑ Астрономы взвесили чёрную дыру в центре Млечного Пути
  27. 1 2 «Учёные обнаружили в центре Млечного Пути вторую чёрную дыру»
  28. ↑ Рой чёрных дыр в нашей Галактике
  29. ↑ Сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
  30. ↑ [ 23 April 2006] — http://www.bu.edu/galacticring/new_introduction.htm (англ.)
  31. Daniel Clery. Astronomers spot another giant black hole in our backyard (англ.). Science (15 января 2016). Проверено 29 января 2016.
  32. ↑ arxiv:0812.3491 Узор спиральных рукавов Млечного Пути (The Milky Way spiral arm pattern)
  33. 1 2 «Газовое гало Галактики»
  34. ↑ http://www.seds.org/messier/xtra/data/mwgc.dat.txt (англ.)
  35. ↑ 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.)
  36. ↑ Жизни на Земле угрожают «галактические нырки»
  37. ↑ Жизнь в Галактике сберегли звёздные мятежники
  38. Sergey E. Koposov; Vasily Belokurov; Gabriel Torrealba; N. Wyn Evans (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. Bibcode:2015ApJ...805..130K. DOI:10.1088/0004-637X/805/2/130.
  39. Noyola, E.; Gebhardt, K.; Bergmann, M. (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. Bibcode:2008ApJ...676.1008N. DOI:10.1086/529002.
  40. Lea Kivivali. Nearby satellite galaxies challenge standard model of galaxy formation. Swinburne University of Technology (June 11, 2014). Архивировано 16 марта 2015 года.
  41. Pawlowski; et al. (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. Bibcode:2014MNRAS.442.2362P. DOI:10.1093/mnras/stu1005.
  42. ↑ Млечный Путь победил в столкновении с крупной галактикой, 1 ноября 2018 года
  43. ↑ «Hiding in Plain Sight» – Milky Way’s Ancient Merger With Fossil Galaxy Gaia-Enceladus Nov 1, 2018
  44. Amina Helmi et al. The merger that led to the formation of the Milky Way’s inner stellar halo and thick disk, 2018
  45. ↑ vremya.ru, «Гибель галактических империй», 8 августа 2007
  46. ↑ Lenta.ru: Наука и техника: Космос: Астрофизики вновь предрекли смерть Млечному Пути

Литература[ | код]

  • 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[ | код]

Видео лекции

ru.wikibedia.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *