§ 56. Млечный Путь — наша Галактика
Наблюдения Млечного Пути
1. При наблюдениях звёздного неба вдали от крупных городов, в безлунную ночь хорошо видна широкая светящаяся полоса — Млечный Путь. Своё название, как и многие другие небесные тела и образования, Млечный Путь получил от древнегреческих мифов. Согласно одному из них, Млечный Путь — это молоко, которое младенец Геракл пролил, когда кормился грудью богини Геры. Действительно, белёсая полоса Млечного Пути напоминает пролитое молоко. Но ещё Галилей в конце 1609 г., наблюдая Млечный Путь в телескоп, установил, что он состоит из колоссального множества очень слабых звёзд. Его звёздная структура хорошо видна даже в обычный бинокль.
Млечный Путь тянется серебристой полосой по обоим полушариям, замыкаясь в звёздное кольцо. Наблюдения установили, что все звёзды образуют огромную звёздную систему, названную Галактикой (от греч. «галактикос» — молочный), подавляющее большинство звёзд которой сосредоточено в Млечном Пути. Солнце с системой обращающихся вокруг него тел тоже входит в состав Галактики.
На рисунке X на форзаце показана часть Млечного Пути от созвездия Орла до созвездия Киля. От созвездия Лебедя до созвездия Центавра Млечный Путь выглядит раздвоенным. Отсутствие звёзд в тёмной части Млечного Пути объясняется наличием разреженной тёмной пылевой и газовой материи, концентрирующейся в пространстве к средней части полосы Млечного Пути. Эта материя поглощает и ослабляет свет далёких звёзд.
Спиральная структура Галактики
2. Исследования распределения звёзд, газа и пыли показали, что наша Галактика — Млечный Путь представляет собой плоскую систему, имеющую спиральную структуру (рис. 170). В Галактике около 100 млрд звёзд. Среднее расстояние между звёздами в Галактике около 5 св. лет. Диаметр Млечного Пути составляет 30 кпк. Но в центре Галактики, в её ядре, концентрация звёзд значительно выше и расстояния между звёздами в сотни раз меньше, чем среднее. Центр Галактики, который расположен в созвездии Стрельца, скрыт от нас большим количеством газа и пыли. Но излучение в инфракрасном диапазоне газ и пыль плохо поглощают, поэтому в этом диапазоне ядро Галактики хорошо видно.
Источник
§ 124. Млечный Путь — наша Галактика
Млечный Путь — наша Галактика представляет собой гигантскую спиральную галактику, заполненную звездами, звездными скоплениями, газом и пылью. Вместе с другими галактиками она является одним из крупнейших образований Вселенной. Узнаем, какие выводы о прошлом, настоящем и будущем видимой Вселенной можно сделать, исследуя галактики.
При наблюдениях звездного неба вдали от крупных городов на нем в безлунную ночь хорошо видна широкая светящаяся полоса — Млечный Путь. Свое название Млечный Путь получил от древнегреческих мифов. Согласно одному из них Млечный Путь — это молоко, которое будто бы младенец Геркулес пролил, когда его кормила богиня Гера. Действительно, белесая полоса Млечного Пути напоминает пролитое молоко. Г. Галилей в конце 1610 г., наблюдая Млечный Путь в телескоп, установил, что он состоит из колоссального множества очень слабых звезд; его звездная структура хорошо видна даже в обычный бинокль.
Млечный Путь тянется серебристой полосой по обоим полушариям, замыкаясь в звездное кольцо. Наблюдения установили, что все звезды образуют огромную звездную систему, названную Галактикой (от греческого слова галактикос — молочный), подавляющее большинство звезд которой сосредоточено в Млечном Пути. Солнечная система входит в состав Галактики.
От созвездия Лебедя до созвездия Центавра Млечный Путь выглядит раздвоенным. Отсутствие звезд в темной части Млечного Пути объясняется наличием разреженной темной пылевой и газовой материи, концентрирующейся в пространстве к галактической плоскости. Эта материя поглощает и ослабляет свет далеких звезд.
Газ и пыль в Галактике распределены очень неоднородно. Помимо разреженных пылевых облаков, наблюдаются плотные темные облака пыли. Когда эти плотные облака освещены яркими звездами, они отражают их свет, и тогда мы видим отражательные туманности, как те, что видны в скоплении звезд Плеяды. Если около газопылевого облака имеется горячая звезда, то она возбуждает свечение газа, и тогда мы видим диффузную туманность, примером которой служит Туманность Ориона (рис. XVII на цветной вклейке).
Примером диффузных туманностей особого типа служат планетарные туманности, названные так по тому как они выглядят в телескоп — похожие на планетные диски. Ярким примером планетарной туманности является туманность Кольцеобразная в созвездии Лиры (рис. X на цветной вклейке). В центре такой расширяющейся туманности находится звезда белый карлик, которая своим ультрафиолетовым излучением возбуждает свечение сброшенной оболочки. Планетарная туманность — «последний выдох» умирающей звезды типа нашего Солнца.
Источник
Как выглядит млечный путь от созвездия лебедя до созвездия центавра раздвоенным плоским выпуклым
Млечный Путь
Млечный путь — наша Галактика представляет собой гигантскую спиральную галактику, заполненную звездами, звездными скоплениями, газом и пылью.
Вместе с другими галактиками она является одним из крупнейших образований Вселенной.
Какие же выводы о прошлом, настоящем и будущем видимой Вселенной можно сделать, исследуя галактики.
При наблюдениях звездного неба вдали от крупных городов на нем в безлунную ночь хорошо видна широкая светящаяся полоса — Млечный Путь.
Свое название Млечный Путь получил от древнегреческих мифов.
Согласно одному из них Млечный Путь — это молоко, которое будто бы младенец Геркулес пролил, когда его кормила богиня Гера.
Действительно, белесая полоса Млечного Пути напоминает пролитое молоко.
Г. Галилей в конце 1610 г., наблюдая Млечный Путь в телескоп, установил, что он состоит из колоссального множества очень слабых звезд; его звездная структура хорошо видна даже в обычный бинокль.
Млечный Путь тянется серебристой полосой по обоим полушариям, замыкаясь в звездное кольцо.
Наблюдения установили, что все звезды образуют огромную звездную систему, названную Галактикой (от греческого слова галактикос — молочный), подавляющее большинство звезд которой сосредоточено в Млечном Пути.
Солнечная система входит в состав Галактики.
От созвездия Лебедя до созвездия Центавра Млечный Путь выглядит раздвоенным.
Отсутствие звезд в темной части Млечного Пути объясняется наличием разреженной темной пылевой и газовой материи, концентрирующейся в пространстве к галактической плоскости.
Эта материя поглощает и ослабляет свет далеких звезд.
Газ и пыль в Галактике распределены очень неоднородно.
Помимо разреженных пылевых облаков, наблюдаются плотные темные облака пыли.
Когда эти плотные облака освещены яркими звездами, они отражают их свет, и тогда мы видим отражательные туманности, как те, что видны в скоплении звезд Плеяды.
Если около газопылевого облака имеется горячая звезда, то она возбуждает свечение газа, и тогда мы видим диффузную туманность, примером которой служит Туманность Ориона.
Примером диффузных туманностей особого типа служат планетарные туманности, названные так по тому как они выглядят в телескоп — похожие на планетные диски.
Ярким примером планетарной туманности является туманность Кольцеобразная в созвездии Лиры.
В центре такой расширяющейся туманности находится звезда белый карлик, которая своим ультрафиолетовым излучением возбуждает свечение сброшенной оболочки.
Планетарная туманность — «последний выдох» умирающей звезды типа нашего Солнца.
Исследования распределения звезд, газа и пыли показали, что наш Млечный Путь — Галактика представляет собой плоскую систему, имеющую спиральную структуру.
В Галактике около 100 млрд звезд.
Среднее расстояние между звездами в Галактике около 5 св. лет.
Но в центре Галактики, в ее ядре плотность звезд значительно выше и расстояния между звездами в сотни раз меньше, чем среднее.
Центр Галактики, который расположен в созвездии Стрельца, скрыт от нас большим количеством газа и пыли, поглощающих свет звезд.
Но в инфракрасном диапазоне, излучение которого газ и пыль поглощают плохо, ядро Галактики видно хорошо.
Мы находимся внутри Галактики, поэтому нам трудно представить ее внешний вид, но во Вселенной есть много других похожих галактик и по ним мы можем судить о нашем Млечном Пути.
В спиральной галактике Водоворот и галактике Сомбреро темная полоса обусловлена наличием газа и пыли, которые концентрируются в плоскости галактики, как и в Млечном Пути.
Галактика вращается.
Солнце, находящееся на расстоянии около 8 кпк (26 000 св. лет) от центра Галактики, обращается со скоростью около 220 км/с вокруг центра Галактики, совершая один оборот почти за 200 млн лет.
Внутри орбиты Солнца сосредоточена материя массой около 10 11 M
, а полная масса Галактики оценивается в несколько сотен миллиардов солнечных масс.
В настоящее время астрономы тщательно изучают центр нашей Галактики.
Именно его свойства, процессы, в нем происходящие, определяют структуру всей Галактики.
Наблюдения за движением отдельных звезд около центра Галактики показали, что там, в небольшой области с размерами, сравнимыми с размерами Солнечной системы, сосредоточена невидимая материя, масса которой превышает массу Солнца в 2 млн раз.
Это указывает на существование в центре Галактики массивной черной дыры.
Кроме звезд, газа и пыли, наша Галактика заполнена космическими лучами (релятивистскими частицами) — протонами, электронами и ядрами атомов других химических элементов, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света.
Под действием магнитного поля, которое тоже пронизывает всю Галактику, космические лучи двигаются по запутанным траекториям, не покидая Галактику.
Релятивистские электроны космических лучей, двигаясь в магнитном поле, излучают радиоволны.
Это радиоизлучение астрономы исследуют с помощью радиотелескопов, изучая распределение магнитного поля и космических лучей в Галактике.
Мы узнали, что серебристая полоса Млечного Пути представляет собой гигантскую спиральную галактику, что газ и пыль скрывают от нас центр Млечного Пути, где спрятана массивная черная дыра и все звезды, звездные скопления, газ и пыль обращаются вокруг этого центра.
Астрономия. 11 класс — Конспекты по учебнику «Физика-11» (Мякишев, Буховцев, Чаругин) — Класс!ная физика
Источник
Что представляет собой наша галактика «Млечный путь»?
Наша галактика — как мы видим её и какова она на самом деле
В ясную, безлунную ночь через все небо светлой дугой перекидывается бледная, слабо сияющая лента — Млечный путь, как кольцо опоясывающая всё небо. Посмотрев на нее в телескоп, вы убеждаетесь, что это огромное скопище очень слабых звезд.
Так как Млечный путь опоясывает все небо, деля его почти пополам, то, очевидно, наша солнечная система находится вблизи этой плоскости, вблизи галактической плоскости, как ее называют.
Чем дальше от плоскости Млечного пути, тем меньше там слабых звезд и тем на меньшее расстояние в этих направлениях тянется звездная система. В общем, наша звездная система, названная Галактикой, занимает пространство, со стороны напоминающее линзу. Она сплющена — толще всего в середине и утончается к краям. Если бы мы могли видеть ее «сверху» или «снизу», она имела бы, грубо говоря, вид круга (не кольца). «Сбоку» же она выглядела бы, как веретено. Но каковы размеры этого «веретена»? Однородно ли расположение звезд в нем?
Это выяснилось уже за последние годы, хотя на этот вопрос ответ дает уже простое рассматривание Млечного пути, который весь состоит как бы из нагромождения звездных облаков. Одни облака ярче, в них больше звезд (как, например, в созвездиях Стрельца и Лебедя), другие же беднее звездами. Солнечная система также находится в одном из них, называемом местной системой.
Млечный путь – как мы можем видеть его с Земли
Самые мощные облака звезд находятся в направлении созвездия Стрельца – именно там находится ядро галактики, именно там Млечный путь наиболее ярок. Учитывая, что мы видим созвездие Стрельца “со стороны”, логично сделать и вывод, что наша солнечная система находится далеко не в центре Галактики “Млечный путь”, а скорее смещена ближе к её краю.
Учитывая, что поперечник нашей Галактики составляет почти 100 тысяч световых лет, солнечная система отстоит от ее центра на 25 тысяч световых лет, то-есть примерно на половину ее радиуса.
Солнечная система обращается около центра Галактики, лежащего от нас на расстоянии 25 тысяч световых лет в направлении созвездия Стрельца, со скоростью 250 км/сек. Форма её орбиты как следует еще неизвестна, но если она близка к кругу, что вероятно, то один оборот по ней Солнце завершает за 200 миллионов лет. Этот период, если хотите, можно принять за «космический год» для измерения очень больших промежутков времени.
Вся история человечества в сравнении с таким периодом — только краткий миг! Если бы мы могли видеть, как Солнце несется и заворачивает по своей орбите, как мы видим поезд, заворачивающий на закруглении пути, то мы не могли бы уследить за оборотами планет около Солнца: они бы казались вертящимися быстрей, чем электрический вентилятор.
При вращении вокруг центра Галактики не все звезды движутся совершенно одинаково, и, например, короткопериодические цефеиды отстают от Солнца на 100 километров за каждую секунду.
Движение нашей солнечной системы со скоростью 20 км/сек в направлении к нашей “соседке” созвездию Лиры — это движение внутри нашего звездного облака, или местной системы. Оно мало и не мешает нам вместе со всей местной системой обращаться вокруг галактического центра.
Каким ярким должен был бы казаться центр нашей Галактики — облака звезд Млечного пути в созвездии Стрельца, если бы их не скрадывало, не затмевало поглощение света в массах космической пыли, заполняющей пространство между нами и этим центром!
Масса нашей Галактики, оцениваемая сейчас разными способами, равна двумстам миллиардам масс Солнца, причем одна тысячная ее заключена в межзвездных газе и пыли. Масса галактики в Андромеде почти такова же, а масса галактики в Треугольнике оценивается в двадцать раз меньше.
Глядя на Млечный путь и другие галактики со стороны, кажется, что звезды находятся в нем так близко, что буквально трутся друг об друга боками. В действительности всё совсем не так.
Если построить модель Млечного Пути, в которой звезды изображались бы дождевыми каплями, то, чтобы дать правильное представление о распределении звезд внутри типичной галактики, взаимные расстояния капель должны были бы составлять приблизительно 65 км!
Следовательно, на каждый кубический сантиметр звездного вещества приходится свыше 10 000 000 000 000 000 000 000 000 кубических сантиметров почти пустого пространства.
Парадокс, но для изучения структуры Галактики “Млечный путь” мы находимся в очень невыгодном положении. Мы живем в ней и видим ее изнутри. Это как пытаться представить себе внешний вид своего дома, находясь в квартире и глядя в окно.
Но если наш дом — Галактика, то другие дома — это другие галактики. Следовательно, догадаться о внешнем виде нашего дома можно, изучая другие дома, видимые нами из окна.
Наблюдение Млечного пути на небе.
Впрочем, никто не мешает нам рассматривать на небе и то, что видно прямо “из окна”. Так что же увидит наблюдатель с Земли?
Млечный Путь проходит через созвездия Лебедя, Кассиопеи и Персея. В весенние вечера Млечный Путь почти не виден. Он протягивается по северной стороне небосклона небольшой и невысокой дугой от северо-запада (где стоит Персей) к северо-востоку (где стоит Лебедь). Самая верхняя точка этой дуги, в Кассиопее, находится на середине расстояния между Полярной звездой и горизонтом.
Летом Млечный Путь представляет величественную картину, особенно, когда созвездие Лебедя войдет в кульминацию, то есть станет прямо на юге, почти в зените. В летние ночи Млечный Путь перекидывается огромной дугой через все небо, достигая своей вершиной зенита. Он начинается на северо-востоке, от Персея, поднимается через Кассиопею к зениту и перекидывается на южную сторону, к Лебедю. От Лебедя Млечный Путь ниспадает двумя потоками к Орлу, проходит мимо Орла справа, спускается на юге по левому краю созвездия Змееносца и опускается под горизонт через созвездие Скорпиона.
В осенние вечера наше небо обыкновенно бывает подернуто туманом и облаками. Но если случится, что небо чисто и Млечный Путь виден, то он тогда еще великолепнее, чем летом. В осенние вечера Млечный Путь пересекает огромной белой радугой все небо от востока к западу и делит видимый небесный свод на две равных половины, северную и южную.
Наша «соседка», спиральная галактика М31. Возможно оттуда наш «Млечный путь» выглядит примерно также
Взглянете наверх — увидите в самом зените Кассиопею, всю осыпанную звездною пылью. От Кассиопеи Млечный путь спускается на западе к Лебедю, раздваивается у его главной звезды Денеб и затем теряется под краем неба двумя рукавами.
На другой стороне, на востоке, сияющий поток Млечного Пути спускается от Кассиопеи к Персею, обливает его своим блеском, так что звезды пятиугольника Персея теряются среди множества звезд Млечного Пути, затем спускается между Возничим и Андромедой к краю неба — ясной, светлой полосой.
Продолжение Млечного Пути под Персеем мы видим зимою. Тогда Персей поднимается к зениту, зимние созвездия восходят и выдвигаются на южную сторону неба, а вместе с ними выдвигается и та часть Млечного Пути, которая в остальное время года была скрыта под краем неба.
В зимние морозные вечера Млечный Путь блестит особенно ярко. Его дуга в зимний вечер перекинута по небу с севера на юг (а не с востока на запад, как осенью) и проходит не через зенит, а наклонно: вся дуга находится в западной половине небосклона. Как вы помните, Млечный Путь идет через созвездия Лебедя, Кассиопеи и Персея. Лебедь зимою стоит на севере, внизу, Кассиопея над ним, на северо-западе, а Персей стоит еще выше, уже в южной и даже в юго-западной стороне неба, но очень высоко, близ зенита.
От Персея Млечный Путь спускается на юг, между Возничим и Тельцом, проходит далее вниз между Близнецами и Орионом, дальше — между Малым и Большим Псами и опускается под край неба на юге, влево от Сириуса. По всей южной стороне неба Млечный Путь спускается наклонно, справа налево.
Если мы в один из зимних вечеров мы отправимся в Южную Африку, то проследим и остальную часть Млечного Пути.
Там — от Сириуса он спускается к Канопусу и также проходит мимо него слева, задевая другие блестящие звезды Корабля Арго, затем, опускаясь вниз, проходит через Южный Крест, далее через две блестящих звезды Центавра, разделяется на два рукава и течет к созвездию Скорпиона.
Дальнейший путь Млечного Пути нам известен: от Скорпиона он подымается через созвездие Змееносца к Лебедю по той части неба, которую мы видим летом.
Мы проследили весь Млечный Путь. Он представляет собою неразрывное кольцо, окружающее весь земной шар.
Не трудно заметить, что самые яркие созвездия и большая часть звезд первой величины расположены вдоль Млечного Пути. Наоборот, вдали от Млечного Пути, по ту и эту сторону, находятся области неба, бедные яркими звездами.
В первой из этих областей находятся: Большая Медведица, Лев, Дева и Волопас. По другую сторону Млечного Пути находится пустынная область, где светят тусклым блеском Пегас и Кит, да в той части этой области, которая всегда скрыта от нас под горизонтом, есть две звезды первой величины: в Эридане и в Южной Рыбе.
Источник