Эволюция вселенной млечный путь

Галактика Млечный путь и её структура

Млечный путь это наша с вами галактика. Ведь именно в ней расположена планета Земля. В результате её изучение и исследование представляет особый интерес.
Согласитесь, что название привлекает внимание. Такое художественное, что ли. На самом деле, его происхождение тоже похоже на сказку. Как известно, названия космическим объектам в древности давали в честь богов.

Млечный путь

Как гласит греческий миф, Зевс принёс своего сына Геракла к спящей жене. Он хотел накормить его, но Гера оттолкнула ребёнка. Тем не менее, её молоко брызнуло на небо. Таким образом образовалась молочная полоса. Собственно, так возникло название галактики.

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.

Структура и состав Млечного пути

Ядро состоит из миллиардов звёзд. Предположительно в его центре расположена чёрная дыра.
В самом центре ядра расположен балдж. Он представляет собой яркую сфероидальную часть, состоящую из плотного звёздного скопления. Размер балджа варьируется от сотен парсек до нескольких килопарсек.

Парсек

Перемычка имеет протяжённость примерно 27 тысяч световых лет. Как известно, проходит она через центр галактики. Притом приблизительно под углом 44 градуса по отношению к границе между Солнцем и самим центром.

В состав Диска входят звёзды, созвездия, газ и пыль. Примерный размер диаметра диска равен 100 тысячам световых лет. Однако, скорость движения в диске неравномерна, в зависимости от расстояния от ядра.
В районе диска располагаются газовые облака и молодые созвездия.

Корона Млечного пути (гало) имеет в своём составе шаровые скопления, звёзды и созвездия. Также здесь находятся карликовые галактики и большое количество горячего газа. Что интересно, движение объектов короны вокруг ядра происходит по вытянутым орбитам. Притом, их скорость может быть разной. В конце концов, вращение получается медленным.
Форма короны сферическая. А её возраст практически равен возрасту Млечного пути.

Корона Млечного пути

Газовое кольцо находится между центром галактики и его рукавами. Содержит в себе огромную концентрацию пыли и газа. На самом деле, в нём происходит активное образование звёзд.

Спиральные рукава расположены в плоскости диска. А он в свою очередь, находится в короне. У Млечного пути выделено пять основных рукавов:

Солнце находится в рукаве Ориона. Точнее с его внутренней стороны. Помимо этого, оно находится ближе к району диска. Примерно на расстоянии 27 тысяч световых лет от ядра. Скорость движения Солнца очень велика. Ориентировочно она составляет 250 км в секунду. К тому же, происходит движение вокруг галактического центра. Для того, чтобы совершить полный оборот по всей галактике, необходимо приблизительно 240 миллионов лет.

Что ждёт Млёчный путь

Будущее нашей галактики на данный момент стоит под вопросом.
Как оказалось, галактика находится в середине своего жизненного пути. Но конец пока никто не предрекает. Вообще-то, Млечный путь поглотил немало галактик. Более того, даже сейчас происходит всасывание звёзд из карликовой галактики, которая расположена в Стрельце.
Вероятно, что произойдёт столкновение Млечного пути с галактикой Андромеды. В этом случае учёные прогнозируют, что она поглотит нашу галактику. По подсчётам учёных произойти столкновение может примерно через 3-4 миллиарда лет. Но на нас это никак не отразится. В том смысле, что это не угрожает жизни человечества.
По крайней мере, такое развитие видят учёные для Млечного пути.

Источник

Как появилась галактика Млечный Путь?

Само понятие «галактика» считается относительно молодым. Еще Шарль Мессье в конце 18 века составил каталог, в котором числилось около 109 ярких и необычных туманностей. Многие начали подозревать, что это отдельные звездные системы, а значит, и мы живем в определенной «системе».

Точный ответ получилось добыть лишь после измерения расстояний к далеким цефеидам в галактике Андромеды Эдвином Хабблом. Оказалось, что звезды находились на огромной дистанции.

Тогда поняли, что существует отдельная галактика Андромеды, Млечный Путь и множество других. Но как появилась наша родная галактика?

Напомним, что мы живем в галактике спирального типа с перемычкой. В диаметре охватывает около 100 000 световых лет, а в толщине – 1000 световых лет. По сути, вы можете всматриваться в родную галактику, когда видите белую звездную полосу, из-за которой она и получила название Млечный Путь (будто кто-то пролил молоко в небе).

Возраст составляет до 13.3-13.6 млрд. лет (возраст самой древней звезды — 13.2 млрд. лет). Со стороны напоминает гигантское вращающееся колесо.

Графическое представление Млечного Пути: вид сверху

Начнем с того, что Млечный Путь не возник с начала времен и это не первое формирование после Большого Взрыва. После рождения космического пространства Вселенная немного остыла, позволяя газу и прочим веществам равномерно распространиться в космосе.

Небольшие неровности позволяли газу вливаться в более крупные скопления. Они нагревались, активировали ядерный синтез, формируя звезды. Эти объекты стали формироваться в кучках, создавая более плотные группы. Древнейшие объекты сформировали шаровые скопления, которые также располагались рядом, создавая более крупные структуры – галактики.

Это наиболее популярная среди ученых теория – иерархическая. Однако в последнее время ее поставили под сомнение, потому что современные телескопы фиксируют объекты, появившиеся спустя 400 млн. лет после начала всего.

То есть, уже на тот момент удалось найти галактики, чего раньше никто не мог представить. Поэтому сейчас проводят дополнительные исследования, чтобы лучше понять процесс.

Млечный Путь представлен огромным количеством древних звезд. Они стараются приближаться к галактическому гало (полагают, что изначально галактика была сферической), а молодые оказываются на диске. Считается, что при увеличении массы взаимная орбита материала начала вращаться, создавая спираль.

Мессье 83 — наиболее похожая на Млечный Путь галактика, изучая которую, мы сможем узнать больше и о Млечном Пути

Но не все объекты принадлежат изначальной Вселенной. Галактика создает более 7 звезд в год, однако большая часть массивности получена более насильственным путем.

Слышали ли вы что-нибудь о космическом каннибализме? Это излюбленное дело каждой крупной галактики. Сначала наш Млечный Путь располагал более скромными размерами и гораздо меньшим количеством звезд.

Однако в течение миллиардов лет он сталкивался с другими галактиками, формируя более крупное скопление звезд и создавая современную спиральную форму.

Считается, что еще в древние времена Млечный Путь плотно пообедал 15-ю галактиками. Одно из последних исследований показывает, что всего 10 млрд. лет назад он поглотил галактику с ¼ от своей массивности. Причем это было одно из сильнейших прямых столкновений, занявшее миллионы лет.

Такой вид на ночное небо предстоит увидеть нам через несколько миллиардов лет

Итак, рождение Млечного Пути включало в себя группирование звезд, сближение скоплений и столкновение с другими галактиками. Думаете, что это конец? Нет!

Млечный Путь на всех парах мчится навстречу галактике Андромеды, с которой должен столкнуться примерно через 4 млрд. лет. И пока вы читаете эту статью, Млечный Путь с жадностью разрывает на части карликовую галактику в Большом Псе.

Кстати, перед тем, как столкнуться с галактикой Андромеды, Млечный Путь успеет пообедать Магеллановыми Облаками. Так что наша галактика все еще развивается и это довольно жестокий космический процесс.

Источник

Галактика Млечный Путь

Млечный Путь и Солнце

Если «население» Вселенной разделить на социальные группы, наша галактика Млечный Путь будет принадлежать к крепкому «среднему классу». Так, она относится к самому распространенному виду галактик, но в то же время не является средней по размеру или массе. Галактик, которые мельче Млечного Пути, больше чем тех, что крупнее его. Еще наш «звездный остров» обладает как минимум 14-ю спутниками — другими карликовыми галактиками. Они обречены кружить вокруг Млечного Пути, пока не будут им поглощены, или же не улетят прочь от межгалактического столкновения. Ну и пока что это единственное место, где наверняка существует жизнь — то есть мы с вами.

Но еще Млечный путь остается наиболее загадочной галактикой во Вселенной: находясь на самом краю «звездного острова», мы видим лишь часть из миллиардов его звезд. А сердце галактики и вовсе невидимо — оно закрыто плотными рукавами звезд, газа и пыли. О фактах и тайнах Млечного Пути и пойдет сегодня речь.

Млечный Путь: главные особенности

Карта Млечного Пути

У секрета названия нашей галактики, связанного с богами, есть еще одна, менее известная версия. В древнегреческом пантеоне были два титана: Кронос и Рея, которые дали жизнь всем олимпийским богам. Однако процесс деторождения сперва шел медленно: гигант Кронос опасался, что дети захватят его трон, и потому поедал их всех. Рее, как матери, было больно смотреть на кончину собственных детей. Поэтому последнего ребенка, Зевса, она спрятала, а вместо него в пеленки завернула камень и отдала его мужу. Кронос, ощупав «младенца», заявил, что ребенок слишком твердый и худой, и попросил его откормить. Брызги молока богини, которые отразились от холодного камня в небо, и стали звездной полосой Млечного Пути. А спасенный Зевс позже сверг отца-тирана.

К чему вся эта страшная история? Дело в том, что галактика Млечный Путь полностью унаследовала характер своего мифологического отца. Она большая, словно титан, и все также поедает своих спутников-детей. Прямо сейчас внутрь нашего «звездного острова» затягивается карликовая галактика Стрельца. Похожая участь ждет и другие спутники, который видны глазу — Большое и Малое Магеллановы Облака. Гравитационные взаимодействия с Млечным Путем уже сейчас разрушают их спиральные структуры, сбивая «звездные острова» в расплывчатые облака из газа и звезд.

Большое и Малое Магеллановы Облака

Поглощение, что правда, не ведет к мгновенной смерти звездного острова. «Проглоченные» галактики могут спокойно пройти сквозь Млечный Путь, растеряв немного звезд, и продолжить кружить вокруг него. Но как и в мифе, гиганта ждет возмездие. В Местной Группе галактик Млечный Путь лишь на втором месте по размеру и массе, уступая первенство галактике Андромеды. От ее «рук» наша галактика и примет свою гибель — большая соседка поглотит ее через 3-4 миллиарда лет.

О том, как произойдет столкновение и чем оно грозит, мы уже вам рассказывали. А в этой статье пойдет речь о Млечном пути как уникальной спиральной галактике, которую нам повезло увидеть изнутри.

Характеристики Млечного Пути

Физику создают конкретные цифры и точные параметры — именно они помогают узнать судьбу всего: от падающего на пол бутерброда до громадных галактик, которые простираются на миллионы световых лет. Млечный Путь не является исключением. Давайте посмотрим, чем примечателен наш дом.

Галактика NGC 6744, которая считается очень похожей на Млечный Путь.

Галактический диск Млечного Пути простирается на расстояние 50-90 тысяч световых лет во все стороны от центра. Как мы уже знаем, это немного, но и не так мало. Радиус крупнейших спутников галактики, Магеллановых Облаков, составляет всего 7 тысяч с.л. Но ближайшая наша соседка, галактика Андромеды, значительно больше Млечного Пути. Чтобы добраться от ее ядра к самому краю, световому лучу нужно 110 тысяч лет.
Наше Солнце удалено от ядра Млечного пути приблизительно на 27 тысяч световых лет. Считается, что оно ближе к краю диска, чем к центру. Поэтому размеры Млечного Пути обычно рассматривают в меньшем промежутке. А еще наше светило движется с громадной скоростью вокруг галактического центра — от 200 до 250 км/сек. Но даже так на полный круг по Млечному Пути нам нужно 240 миллионов лет. А чтобы преодолеть притяжение галактики и отправиться в межгалактическое путешествие, Солнцу надо разогнаться в два раза быстрее, до скорости 550 км/сек.
Однако настоящий критерий размера галактики — это количество звезд. Точную оценку, разумеется, никто не может провести. Но именно количество видимого вещества позволяет судить о массивности и концентрации. В Млечном Пути насчитывается от 100 до 400 миллиардов звезд — все зависит от того, как оценивать количество звезд, закрытое от нас галактическим центром и другими рукавами.

Рукав Млечного Пути с Земли. Все видимые звезды на снимке принадлежат галактике

Впрочем, с массой галактики все куда более однозначно — она составляет от 1 до 1,5 триллиона масс Солнца. Эта цифра не поможет подсчитать количество звезд, поскольку большую часть массы покрывает невидимая темная материя, но зато позволяет нагляднее сравнивать Млечный Путь с соседями.

Все эти данные приблизительные, и обличены в числа лишь из-за необходимости в тех или иных вычислениях. Несмотря на развитые инструменты астрономов, точно измерить параметры галактики невозможно. Тем более изнутри, где большая часть звезд скрыта от взора. Поэтому ученые первоочередно задаются другими вопросами — например, как устроен Млечный Путь, и как его устройство работает. Об этом дальше.

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.

История и будущее Млечного Пути

Самой старой звезде, обнаруженной в нашей галактике, HD 140283, астрофизики дают 13,7 миллиарда лет — она только на 100 миллионов лет моложе самой Вселенной. В ту пору галактика развивалась очень бурно. Так как именно в звездах формируются тяжелые элементы вроде кислорода, углерода или железа, первые после Большого Взрыва светила галактики состояли только из гелия и водорода. Без тяжелых веществ, которые играют роль стабилизаторов, новые звезды вырастали очень большими, и существовали считанные миллионы лет до взрыва. По наличию металлов в составе Солнца и газопылевом диске можно сказать точно, что почти все вещество Млечного Пути хоть раз, но было внутри другой звезды.

А что в это время делал сам Млечный Путь? Как и все новые галактики, он активно поглощал разбросанное в пределах своего гало вещество. Этим он занимается и до сих пор. Высокоскоростные газовые облака движутся вокруг галактики и падают на ее диск, обеспечивая материалом для новых звезд. Также в раннем периоде Млечный путь активно поглощал меньшие, карликовые галактики, которые попадались на его пути. Поэтому из множества спутников у галактики осталось лишь 14.

На видео ниже — компьютерная модель столкновения двух галактик, и одна из наиболее качественных на сегодняшний момент.

Но через 4 миллиарда лет спутники ждет поглощение Млечным Путем. Ученые считают, что оно уже началось. Два спутника нашей галактики, которые видны невооруженным глазом — Большое и Малое Магеллановы Облака — прямо сейчас теряют свое вещество, которое наматывается на южный полюс Млечного Пути. Ученые считают, что раньше все галактики-спутники выглядели как одно громадное кольцо, которое распалось во время раскручивания нашей галактики.

Сейчас Млечный Путь принадлежит к «зеленому промежутку» галактик, и находится ровно посередине своего жизненного пути — газ для формирования новых звезд начинает заканчиваться, но сами звезды еще молоды. Однако вырождаться в галактику «красной последовательности» Млечный Путь пока не собирается. После того как он разделается со своими спутниками, его ждет уже известное вам столкновение. После него Млечный Путь и Андромеда объединят свои ресурсы, и их ждет кратковременный рост количества новых звезд.

А дальнейшие перспективы не берутся загадывать даже фантасты. Ведь 5 миллиардов лет, которые требуются для слияния галактик — больше, чем возраст всего живого на текущий момент. ‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Галактика Млечный Путь» title=»Галактика Млечный Путь»>