Галактики

Класс и общее строение

Наша галактика — типичная спиральная галактика с перемычкой, SBbc. Сегодня считается, что спиральные галактики составляют 55% от числа всех галактик Вселенной. А галактики с перемычкой являются наиболее распространенным подтипом — это две третьих всех спиральных галактик. Спирально-перемычечные «звездные острова» ученые считают достаточно молодым типом галактик. Со временем, когда ресурсы галактики исчерпываются, перемычка исчезает.

Снимок центра Млечного Пути

А в чем вообще суть этой перемычки, и как она выглядит? Давайте вкратце разберемся, как построен наш Млечный Путь. Ибо его составные части — единственные вещи относительно галактик, в которых астрономы более-менее уверены.

  • Вы уже точно знаете, что внутри Млечного Пути находится ядро — центральная часть галактики, сосредоточение ее массы, вокруг которой располагаются все остальные части «звездного острова». Во Млечном Пути его образует группа звезд и туч пыли, которые на большой скорости движутся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. Ядро нашей галактики принадлежит к активным, поскольку выделяет больше энергии, чем суммарно все составляющие его звезды.
  • Дальше идет балдж (от англ. «вздутие, выпуклость») — сферическая объемная оболочка центра Млечного Пути. Его составляют крупные звезды-гиганты, старые светила и раскаленные газы, которые вращаются вокруг ядра с громадными скоростями. Балдж — самая концентрированная и наиболее яркая часть не только нашей, но и любой другой галактики. Но мы почти его не видим, поскольку он закрыт он нас рукавами Млечного Пути и собственной облачной оболочкой.

Центр, балдж и гало

  • По обе стороны от балджа отходит перемычка — мостик, к которому крепятся галактические рукава Млечного Пути. Часто ее не выделяют в отдельный компонент: без рукавов на фоне, балдж сливается с перемычкой, оставляя только небольшое утолщение в центре. Перемычку можно сравнить с оживленным и бурным руслом реки. Здесь постоянно нагнетаются потоки галактических газов и пыли, что приводит к активному образованию звезд.
  • От краев перемычки раскручиваются два главных рукава спирали Млечного Пути — рукава Щита-Кентавра и Персея. Их назвали в честь созвездий земного неба, совпадающих с ними. Существует еще минимум 5 меньших рукавов, которые ответвляются параллельно главным. Однако они являются всего лишь частью галактического диска — тонкого слоя галактики, в котором концентрируется большая часть ее видимого вещества. Толщина диска Млечного Пути равна 2 тысячам световых лет, что довольно мало в сравнении с 180 тысячами с.л. диаметра.

Интересный факт. Рукава — это весьма необычная структура. Когда газ и пыль сохраняют свою спиральную форму и вращаются вместе с галактикой, звезды полностью самостоятельные — они покидают «родительские» рукава и улетают в другие. Существует только один небольшой промежуток, где движение звезд и рукавов синхронно — в этом секторе находится наше Солнце. Астрономы считают, что именно нахождение в таком спокойном месте позволило жизни на Земле сформироваться. Столкновения с облаками галактической пыли и близкие контакты с другими звездами серьезно бы повлияли на планетную систему Солнца.

Галактические рукава и невидимая зона Млечного Пути

Остальную же часть галактики составляет гало. Никто не знает, как далеко оно простирается и где заканчивается. Гало преимущественно заполнено темной материей, которую не так-то просто обнаружить. Однако в нем присутствуют и видимые части. В астрономии их называют сфероидальным компонентом Млечного Пути. Это те видимые светила и облака газов, которые не причисляются к звездному диску — например, шаровые скопления. Светила в них сбиты очень тесно: на кубический парсек в них от 700 до 7000 раз больше звезд!

Шаровые скопления звезд движутся по вытянутым орбитам вокруг Млечного Пути и не контактируют с его газопылевым диском, «заправочной станцией» звездообразования. Поэтому газов у них почти нет, а все звезды приблизительно одного поколения. Но есть скопления, которые выбиваются из этого правила. Они очень плотны, их масса достигает миллионов солнечных масс, и состоят из звезд различного возраста.

Спутники Млечного Пути

Загадка происхождения столь необычных объектов оказалась проста — это остатки ядер тех галактик, которые Млечный Путь поглотил в прошлом. Невероятно, но такие вот «косточки» бывших спутников составляют около четверти всех шаровых звездных скоплений нашей галактики.

Местная Группа — часть космической паутины

Ближайшее скопление галактик к Местной Группе — это скопление Девы, которое находится от нас на расстоянии около 55 миллионов световых лет. В скоплении Девы насчитывается более 2,000 «островных вселенных». Сравните это с Местной Группой, в которую, согласно подтвержденным данным, входит около 50 галактик, а по неподтвержденным — еще 30. При этом, размер большинства галактик Местной Группы не сопоставим с размером Млечного Пути и Галактики Андромеды. Однако и это еще не все — Местная Группа — лишь малая, периферийная часть сверхскопления галактик, которое в общей сложности насчитывает больше тысячи самых разных галактик. Вместе эти сверхскопления образуют гигантскую но далеко не единственную субструктуру Вселенной. Чувствуете себя маленькими?

Перед вами часть галактик Местной Группы

Как пишет издание Astronomy, большинство галактик, составляющих космическую паутину — сеть сверхскоплений галактик — существуют в небольших группах, которые разбросаны по всему космосу. Исследователи полагают, что галактики Местной Группы возникли более 13 миллиардов лет назад, когда первые скопления вещества разрослись в протогалактики. Спустя миллиард лет после Большого Взрыва, когда сформировались звезды, Местная Группа растянулась на 600 000 световых лет. Дело в том, что будучи близко друг к другу, галактики в то время объединялись чаще. Не исключено, что подобные слияния могли создать Млечный Путь из 100 или более протогалактик.

Спутники Млечного Пути — Большое и Малое Магеллановы Облака — находятся от нас на расстоянии 163 тысяч световых лет. Это карликовые галактики, которые Млечный Путь поглотит в будущем. В этом нет ничего удивительного, так как наша галактика прямо сейчас уничтожает и пожирает сфероидальную карликовую галактику Стрельца. Кроме того, примерно через 4 миллиарда лет Галактика Андромеды и Млечный Путь столкнутся в результате образовав новую, большую галактику, которая в конечном итоге станет гигантской эллиптической галактикой.

Большое и Малое Магеллановы Облака

Учитывая тот факт, что наблюдения астрономов ограничены наблюдаемой Вселенной, изучение галактик Местной Группы и ближайшего к ней скопления Девы позволяет ученым увидеть микромир — своего рода лабораторию или мини Вселенную. Вещество, которое астрономы называют темной материей, составляет 26% от всего вещества во Вселенной, но пока никто не знает, что она из себя представляет. Используя технику, называемую гравитационным линзированием, астрономы изучили ореол Млечного Пути и исключили нескольких предполагаемых кандидатов. Точно так же ученые используют ближайшие галактики, чтобы изучить, где образуются черные дыры. Так или иначе, эволюция галактик и процесс звездообразования, позволяет ученым узнать больше не только о нашей собственной галактике, но и обо всей Вселенной.

Структура Галактики

Диаметр Галактики составляет около 30 тыс. парсек (порядка 100000 световых лет) при оценочной средней толщине порядка 10-15 тыс. св. лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд. (Сделанная на Земле оценка по состоянию на начало XXI века дала цифру в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов звёзд.) Основная масса звёзд расположена в форме плоского диска. По состоянию на январь 2009, масса Галактики Земной наукой оценивалась в 3×10¹² масс Солнца, или 6×10⁴² кг. Большая часть массы Галактики содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи.

Ядро

В средней части Галактики находится утолщение, которое называется балджем (англ. bulge — утолщение), составляющее около 8 тыс. парсек в поперечнике. В центре Галактики, по всей видимости, располагается сверхмассивная чёрная дыра (Стрелец А*) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы. Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды заставляет последние двигаться по необычным траекториям.

Центр ядра галактики проецируется на созвездие Стрельца (α = 265°, δ = −29°). Расстояние до центра Галактики 8,5 килопарсек (2,62 · 1022 см, или 27 700 световых лет).

Рукава

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 же 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 краю рукава, на Земле все ещё носящего название рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности визуально наблюдать форму рукавов из Солнечной системы. (Невозможно визуально наблюдать Галактически рукава из любой иной звёздной системы Федерации или любой другой, расположенной в Галактическом диске. Спиральные рукава галактики можно визуально наблюдать только с корабля, отдалившегося от галактического диска минимум на величину его толщины.) Уже более чем тысячелетней давности Вулканские астрономические наблюдения (Земные астрономы повторили эти наблюдения в 1-й четверти XXI столетия по Земному календарю) молекулярного газа (СО) говорили 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 четырехрукавную структуру, наблюдаемую в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики.

Галактические спутники

В своё время Земные учёные из Калифорнийского университета при исследовании 18 мая 2009 распространённости водорода в областях, подвергающихся искажению, обнаружили, что эти деформации тесно связаны с положением орбит двух галактик-спутников Млечного Пути — Большого и Малого Магеллановых облаков, которые регулярно проходят сквозь окружающую его тёмную материю. Имеются и иные, ещё менее близкие к Млечному Пути галактики, однако их роль (спутники или поглощаемые Млечным Путём тела) не ясна.

Структура и состав

Млечный Путь — это галактика спирального типа, имеющая в своей структуре своеобразную перемычку и 2 больших «рукава». Они начинаются на концах этой перемычки, состоят из более мелких ответвлений и представляют собой местоположение сгруппированных газовых облаков и звезд, которых здесь 400 млрд.

Вокруг Млечного Пути раскинулась масса темной материи, пока еще не изученной. Она воздействует на окружающие предметы, например, удерживает нашу галактику от распада, который неминуемо наступил бы в процессе вращения.

Структура

Планета проживает в галактике спирального типа с баром. Долгие годы думали, что присутствует 4 рукава, но последние исследования подтверждают лишь два: Щит-Центавра и Киль-Стрельца. Они появились из плотных волн, вращающихся вокруг галактики. То есть, это сгруппированные звезды и газовые облака.

Структура Млечного Пути: вид сверху

Что насчет фото галактики Млечный Путь? Все они выступают художественными интерпретациями или же реальными снимками, но очень похожих на нашу галактик. Конечно, мы пришли к этому не сразу, так как никто не мог точно сказать, как она выглядит (мы ведь внутри нее).

Современные приборы позволяют насчитывать до 400 миллиардов звезд, каждая из которых может располагать по планете. 10-15% массы уходит на «светящуюся материю», а все остальное – звезды. Несмотря на огромнейший массив, для наблюдения нам открывается лишь 6000 световых лет в видимом спектре. Но здесь в игру вступает инфракрасные приборы, открывающие новые территории.

Вокруг галактики находится огромнейший ореол темной материи, охватывающий целые 90% всей массы. Никто пока не знает, что это такое, но ее присутствие подтверждает воздействие на другие объекты. Полагают, что она удерживает Млечный Путь от распада в процессе вращения.

Можно ли увидеть Млечный путь невооруженным глазом?

Так как мы являемся частью галактики, то получается посмотреть на неё со стороны невозможно. Но увидеть Млечный путь невооруженным глазом можно практически с любой точки Земли. Точнее для наблюдения нам доступна лишь часть галактики.

Где можно увидеть Млечный путь?

Как уже было сказано, возможно наблюдать Млечный путь практически везде нашей планеты. Стоит отметить, что довольно сложно разглядеть его с точек, которые выше 500 северной широты. К тому же, лучший обзор для наблюдения это южная сторона. Более того, летом необходимо смотреть на юг, весной на запад, а осенью на восток. Также не стоит пытаться наблюдать в зимний период. Лучше всего выбрать летнее время для наблюдения. Потому как в это время Млечный путь более отдалён от Солнца. Соответственно, его свет не будет помехой.

Солнечная система во Млечном пути

Как увидеть Млечный путь?

Как уже было сказано, важным моментом выступает время, когда вы хотите увидеть галактику. Очевидно, что необходимо дождаться темноты. Кроме того, лучше всего выбрать безлунную и безоблачную ночь. Опытные астрономы советуют выбирать время с интервалом в два часа до или после захода Солнца. Стоит учитывать, что городская освещённость является серьёзной помехой для наблюдения за всеми звёздными объектами. А значит, идеальным местом будут наиболее отдалённые участки от населённых пунктов.

Млечный путь

Разумеется, чтобы детальнее и более чётко увидеть Млечный путь, необходимо прибегнуть к помощи телескопа. На крайний случай можно использовать бинокль. Как выбрать телескоп вы можете прочитать тут Сначала нужно определить, где находится юг. В этом может помочь компас. Кстати, необязательно приобретать само устройство. Потому что сейчас он есть в любом телефоне. Затем нужно найти плотное скопление звёзд-ядро. В нём можно рассмотреть несколько тёмных пятен. Это облака, которые закрывают часть Млечного пути. Их называют Большим Разрывом. В конце концов вы увидите на небе тонкую звёздную полосу. Это и будет Млечный путь в своей красе.

Млечный путь (рис. 2)

В России Млечный путь можно увидеть в отдалённых уголках страны. Но в последнее время города растут и становятся всё более освещёнными. Поэтому наблюдение за космосом невооружённым глазом и даже в телескоп становится сложнее и проблематичнее. Однако, всё также возможно.

В заключении хочется посоветовать выбирать благоприятное время и место для того, чтобы увидеть Млечный путь. С уверенностью можно сказать, что потратив время на подготовку, вы увидите потрясающее и красивое зрелище. Не стоит забывать, что это наша галактика. И, согласитесь, это захватывает дух. К тому же, определенно приятно.

Строение галактики Млечный Путь

Галактический диск не однороден по своему составу. Как и другие спиральные гравитационные системы, Млечный Путь имеет три различаемых области:

  • ядро, сформированное плотным звездным скоплением, насчитывающим миллиард звезд разного возраста;
  • сам галактический диск, сформированный из скоплений звезд, звездного газа и пыли;
  • корона, сферическое гало — область в которой располагаются шаровые скопления, карликовые галактики, отдельные группы звезд, космическая пыль и газ.

Центр галактики

Вблизи плоскости галактического диска располагаются молодые звезды, собранные в скопления. Плотность звездных скоплений в центре диска выше. Вблизи центра плотность составляет 10000 звезд на один кубический парсек. В районе, где находится Солнечная система, плотность звезд составляет уже 1-2 светила на 16 кубических парсеков. Как правило, возраст этих небесных тел не более нескольких миллиардов лет.

Строение галактики Млечный Путь

Если на схеме строение галактики достаточно понятно и прозрачное, то в реальности рассмотреть центральные области галактического диска практически невозможно. Газопылевые облака и скопления звездного газа скрывают от нашего взора свет из центра Млечного пути, в котором живет настоящий космический монстр — сверхмассивная черная дыра. Масса этого сверхгиганта составляет приблизительно 4,3 миллиона M☉. Рядом со сверхгигантом располагается черная дыра меньших размеров. Дополняют эту мрачную компанию сотни карликовых черных дыр. Черные дыры Млечного пути являются не только пожирателями звездной материи, но и выполняют функцию родильного дома, выбрасывая в пространство огромные сгустки протонов, нейтронов и электронов. Именно из них образуется атомарный водород — главное топливо звездного племени.

Перемычка

Геометрически структура галактики выглядит достаточно просто. Каждый спиральный рукав, а их у Млечного пути целых четыре, берет свое начало из газового кольца. Рукава расходятся под углом 20⁰. На внешних границах галактического диска основным элементом является атомарный водород, который распространяется от центра галактики к периферии. Толщина водородного слоя на окраинах Млечного пути значительно шире, чем в центре, при этом плотность его крайне низкая. Разряжению водородного слоя способствует воздействие карликовых галактик, которые неотлучно следуют с нашей галактикой на протяжении десятков миллиардов лет.

Дополнительные вопросы параграфа[править | править код]

Открытие Галилео Галилея при исследовании Млечного Путиправить | править код

Объясните, что обнаружил Галилео Галилей при исследовании Млечного Пути с помощью телескопа.

В 1610 году Галилео Галилей при исследовании Млечного Пути с помощью телескопа обнаружил, что Млечный Путь состоит из огромного числа слабых звёзд.

Учёные-физики, разработавшие теорию электромагнитного поляправить | править код

Назовите имена учёных-физиков, разработавших теорию электромагнитного поля и обосновавших существование электромагнитных волн.

Прежде чем говорить о том, кто открыл электромагнитные волны, следует сказать, что первым ученым, который вообще предсказал их существование, стал Фарадей, именно он является основоположником учения об электромагнитном поле . Свою гипотезу он выдвинул в 1832-м году. Построением теории впоследствии занимался Максвелл. К 1865-му году он завершил эту работу. В результате Максвелл строго оформил теорию математически, обосновав существование рассматриваемых явлений. Им же была определена скорость распространения электромагнитных волн, совпадавшая с применявшимся тогда значением световой скорости. Это, в свою очередь, позволило ему обосновать гипотезу о том, что свет является одним из типов рассматриваемых излучений.

Научно-фантастические кинофильмы и телепередачи о Вселеннойправить | править код

Перечислите наиболее понравившиеся вам научно-фантастические кинофильмы и научно-популярные телепередачи на тему устройства Вселенной и её изучения.

Научно-фантастические кинофильмы на тему устройства Вселенной:

  1. «Космос: Пространство и время»
  2. «Как работает Вселенная»
  3. «Ткань космоса»
  4. «Космическая одиссея «Хаббла»»
  5. «Вселенная до Большого Взрыва»
  6. «Вселенная»

Научно-популярные телепередачи на ту же тему:

  1. Сквозь пространство и время с Морганом Фрименом
  2. BBC: Планеты
  3. Во Вселенную со Стивеном Хокингом

Характеристика галактики

Млечный путь, или Галактика, относится к спиральным галактикам. Но не к обычным, каких множество во вселенной. У неё имеется перемычка, которую называют баром. Состоит она из ярчайших звёзд. Они выходят из центра и пересекают галактику ровно посередине. Отличие от других галактик заключается в том, что спиральные ветви выходят не из центра ядра. Они берут начало на концах перемычки.

Спиральная галактика

Существует классификация таких видов галактик. Наша относится к категории SBbc. Потому как, у Млечного пути относительно средний размер балджа и рукава слегка клочковато закручены.Наша галактика совместно с галактикой Андромеды и Треугольник формируют Местную группу. Вдобавок она входит в Местное Сверхскопление Девы.

Сверхскопление Девы

Млечный путь характеризуется огромной концентрацией звёзд, пыли и газа. Между прочим, галактика содержит около 400 миллиардов звёзд. А её диаметр определяют в 100 тысяч световых лет. Возраст галактики примерно 13,2 млрд лет.Что интересно, мы можем наблюдать часть галактики с Земли. Ведь все, что нас окружает это и есть объёкты Млечного пути.

Астрофизические параметры Млечного Пути

Для того чтобы представить, как выглядит Млечный Путь в масштабах космоса, достаточно взглянуть на саму Вселенную и сравнить отдельные ее части. Наша галактика входит в подгруппу, которая в свою очередь является частью Местной группы, более крупного образования. Здесь наш космический мегаполис соседствует с галактиками Андромеда и Треугольника. Окружение троице составляют более 40 мелких галактик. Местная группа уже входит в состав еще более крупного образования и является частью сверхскопления Девы. Некоторые утверждают, что это только приблизительные предположения о том, где находится наша галактика. Масштабы образований настолько огромны, что все это представить практически невозможно. Сегодня мы знаем расстояние до ближайших соседствующих галактик. Другие объекты глубокого космоса находятся за пределами видимости. Только теоретически и математически допускается их существование.

Что касается обозримого мира, то сегодня имеется достаточно информации о том, как выглядит наша галактика. Существующая модель, а вместе с ней и карта Млечного Пути, составлена на основании математических расчетов, данных полученных в результате астрофизических наблюдений. Каждое космическое тело или фрагмент галактики занимает свое место. Это, как и во Вселенной, только в меньшем масштабе. Интересны астрофизические параметры нашего космического мегаполиса, а они впечатляют.

https://youtube.com/watch?v=QUmLohLA0uM

Наша галактика спирального типа с перемычкой, которую на звездных картах обозначают индексом SBbc. Диаметр галактического диска Млечного Пути составляет порядка 50-90 тысяч световых лет или 30 тысяч парсек. Для сравнения радиус галактики Андромеды равен 110 тыс. световых лет в масштабах Вселенной. Можно только представить насколько больше Млечного Пути наша соседка. Размеры же ближайших к Млечному Пути карликовых галактик в десятки раз меньше параметров нашей галактики. Магеллановы облака имеют диаметр всего 7-10 тыс. световых лет. В этом огромном звездном круговороте насчитывается порядка 200-400 миллиардов звезд. Эти звезды собраны в скопления и туманности. Значительная ее часть – это рукава Млечного Пути, в одном из которых находится наша солнечная система.

Все остальное — это темная материя, облака космического газа и пузыри, которые заполняют межзвездное пространство. Чем ближе к центру галактики, тем больше звезд, тем теснее становится космическое пространство. Наше Солнце располагается в области космоса, состоящем из более мелких космических объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Масса Млечного Пути составляет 6х1042 кг, что в триллионы раз больше массы нашего Солнца. Практически все звезды, населяющие нашу звездную страну, расположены в плоскости одного диска, толщина которого составляет по разным оценкам 1000 световых лет. Узнать точную массу нашей галактики не представляется возможным, так как большая часть видимого спектра звезд, скрыта от нас рукавами Млечного Пути. К тому же неизвестна масса темной материи, которая занимает огромные межзвездные пространства.

Центр галактики имеет диаметр 1000 парсек и состоит из ядра с интересной последовательностью. Центр ядра имеет форму выпуклости, в которой сосредоточены крупнейшие звезды и скопление раскаленных газов. Именно эта область выделяет огромное количество энергии, которая по совокупности больше, чем излучают миллиарды звезд, входящие в состав галактики. Эта часть ядра самая активная и самая яркая часть галактики. По краям ядра имеется перемычка, которая является началом рукавов нашей галактики. Такой мостик возникает в результате колоссальной силы гравитации, вызванной стремительной скоростью вращения самой галактики.

Рассматривая центральную часть галактики, парадоксальным выглядит следующий факт. Ученые долгое время не могли понять, что находится в центре Млечного Пути. Оказывается, в самом центре звездной страны под названием Млечный Путь устроилась сверхмассивная черная дыра, диаметр которой составляет порядка 140 км. Именно туда и уходит большая часть энергии, выделяемой ядром галактики, именно в этой бездонной бездне растворяются и умирают звезды. Присутствие черной дыры в центре Млечного Пути свидетельствует о том, что все процессы образования во Вселенной, должны когда-то закончиться. Материя превратится в антиматерию и все повторится снова. Как будет себя вести это чудовище через миллионы и миллиарды лет, черная бездна молчит, что указывает на то, что процессы поглощения материи только набирают силу.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий