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
Созвездие Стрелец
Созвездие Стрелец (Sagittarius) относится к летним, так как лучше всего видно в это время года. Оно не имеет особо ярких и выделяющихся звёзд, как некоторые другие, но при этом замечательно другим. В этом созвездии очень много интересных галактических объектов, ведь именно в направлении Стрельца находится ядро нашей галактики Млечный Путь. Многие из них можно понаблюдать.
Созвездие Стрелец на небе
Искать это созвездие на небе в северном полушарии можно начинать уже с конца февраля и до ноября. Но лучше всего оно видно в середине лета – в июне и в июле, так как в это время располагается на юге и достигает наибольшей высоты. Однако в РФ оно видно полностью лишь в южных регионах, а севернее остаётся частично скрытым горизонтом. В Санкт-Петербурге с наблюдением этого созвездия и вовсе проблемы – как раз в период наилучшей видимости здесь начинается сезон белых ночей.
С 18 декабря по 18 февраля в созвездии Стрельца находится Солнце, поэтому на небе оно невидимо.
На небе созвездие расположено между Козерогом и Скорпионом. Выше него расположено заметное созвездие Орёл с яркой звездой Альтаиром. Его можно взять за удобный ориентир для поиска Стрельца – он расположен прямо под Орлом.
Созвездие Стрелец на небе, летом в средней полосе. Хорошо заметен астеризм «Чайник»
Это созвездие большое – 867 квадратных градусов на небе, и по размеру оно стоит на 15 месте.
Звёзды в созвездия Стрелец
Эта область неба – самая густая в Млечном Пути, что и неудивительно – там находится центральная часть нашей галактики. Однако особо ярких звёзд, которые бы сильно выделялись на небе, там нет. Но всё дело в том, что наша Солнечная система находится в одном из её рукавов и в направлении Стрельца мы видим этот рукав в поперечном направлении, то есть в узкой его части.
Дальше расположено более пустое пространство, па более далёкие области галактики расположены от нас слишком далеко, чтобы видеть там звёзды достаточно яркими. Поэтому в том направлении мы видим лишь слабое сияние, которое образует свет миллиардов далёких звёзд.
Кроме того, на этом пути очень много газовых и пылевых туманностей, которые поглощают большую долю света от центральной части Галактики. Ведь мы находимся в плоскости галактического диска, где и сосредоточена большая часть газа и пыли. Если бы этих туманностей не было, а пространство было совершенно прозрачным, то ядро Млечного Пути сверкало бы на нашем небе гораздо ярче Луны, а по размеру многократно превосходило бы её. От яркого света галактического ядра даже ночью появлялась бы отчётливая тень от предметов.
Но от нас до центра галактики порядка 27000 световых лет, и это колоссальное расстояние заполнено огромным количеством газа и пыли. Поэтому мы видим в созвездии Стрельца всего лишь более плотный и немного более яркий Млечный Путь, чем в других местах, а больше визуальной разницы нет. Поэтому центр Галактики учёные изучают в радиодиапазоне – для радиоволн пыль и газ не являются препятствием. Оптические телескопы любого размера практически бесполезны для этого.
Конечно, в созвездии Стрельца есть и несколько более ярких звёзд, чем остальная масса, и у них есть собственные имена. Давайте посмотрим, что представляют собой некоторые из них.
Созвездие Стрелец — карта.
Эпсилон Стрельца – Каус Аустралис
Несмотря на буквенное обозначение, именно эта звезда в Стрельце самая яркая, а вовсе не альфа. Каус Аустралис имеет блеск 1.79 m (как у звёзд ковша Большой Медведицы) и находится от нас на расстоянии примерно 145 световых лет.
Это не простая звезда, а двойная. Главный компонент – довольно крупный, в 5 раз тяжелее Солнца и в 7 раз больше. Света он излучает в 375 раз больше, а температура поверхности составляет порядка 9200 К. То есть это сравнительно большая и горячая звезда.
Вторая звезда главной последовательности ничего особенного из себя не представляет. По массе она почти такая же, как и наше Солнце, всего на 5% легче.
Каус Аустралис располагается низко, поэтому эту звезду можно увидеть только в самых южных регионах РФ. В средних широтах она остаётся за горизонтом.
Сигма Стрельца – Нунки
Это вторая по яркости звезда в созвездии – её блеск составляет 2.05 m. Про Нунки особо сказать нечего – это ничем особым не примечательная бело-голубая звезда главной последовательности. Цвет говорит о том, что она очень горячая – действительно, температура поверхности у неё достигает 18890 К.
Нунки больше Солнца в 4.5 раза, и тяжелее в 7.8 раз. При этом света излучает в 3300 раз больше. А еще это рентгеновский источник.
Так как Нунки лежит в плоскости эклиптики, то иногда происходят затмения этой звезды Луной и планетами. Это интересное астрономическое явление, которое стоит понаблюдать.
Дзета Стрельца – Аскелла
Эта звезда интереснее предыдущих, хотя и известно про неё не очень много. На самом деле это двойная система, а возможно, что и тройная.
Один из компонентов имеет блеск +3.26 m, а другой +3.47 m, но мы видим их вместе, и складываясь, они дают яркость Аскеллы в +2.61 m.
Компонент А в этой системе представляет собой звезду в 3.27 раз больше Солнца, в 2.2 раза массивнее, и со светимостью в 31 раз больше. Она вдвое горячее Солнца – температура поверхности составляет 9000 К.
Компонент B немного меньше — её масса составляет 2.1 солнечных, а светимость 26. Температура тоже немного меньше – 8500 К на поверхности.
Эти две звезды расположены друг от друга на расстоянии примерно от 10.6 а.е до 16.1 а.е – орбита их не строго круговая. То есть они то сближаются, то удаляются друг от друга, при этом минимальное расстояние между ними становится, как от Солнца до Сатурна, а максимальное –почти как до Урана. Полный оборот звёзд в системе вокруг общего центра масс происходит за 21 год.
Из-за близкого расположения пары звёзд в системе Аскеллы вряд ли есть планеты, им бы не удалось найти устойчивой орбиты, и они были бы выброшены за пределы системы. Да и образоваться им там вряд ли получилось. Если там и есть хоть одна планета, то она расположены очень близко к своей звезде, подобно Меркурию, иначе другая звезда сорвёт её с орбиты своей гравитацией.
На расстоянии 71.6” от двойной системы есть еще одна звезда – компонент C, с блеском 10.6 m. Но пока остаётся загадкой, связана ли она с другими гравитацией или просто расположена на той же линии. Если она входит в систему, то должна находиться от центральной пары на расстоянии не менее 2000 а.е. и тогда период её обращения составил бы порядка 40000 лет. За небольшой период астрономических наблюдений пока не обнаружено каких-то сдвигов этой звезды по орбите, поэтому вопрос её принадлежности к системе Аскеллы пока остаётся открытым.
Туманности в созвездии Стрелец
Так как это созвездие расположено в направлении на центр Млечного Пути, в нём очень много самых разных туманностей и звёздных скоплений. Перечислим самые известные и доступные для наблюдений.
Туманность Лагуна (М8, NGC 6523) – эмиссионная газовая туманность, яркость которого составляет 6 m. Расстояние до этого гигантского облака – 4100 световых лет. Здесь активно образуются молодые звёзды. В центре Лагуны есть другая туманность Песочные часы.
Туманность Лагуна. Фото телескопа Хаббл.
Туманность Омега (М17, NGC 6618), которая также имеет названия Подкова, Туманность Лебедь, Лобстер. Это тоже огромная газовая туманность, поперечником в 15 световых лет, которую подсвечивают изнутри скоплением из 35 горячих молодых звёзд. Имеет яркость 6 m, а расстояние до неё 5-6 тысяч световых лет.
Туманность Омега в созвездии Стрельца.
Тройная туманность (М20, NGC 6514) – ещё одна эмиссионная и одновременно отражательная туманность, удалённая от нас на 5200 световых лет. Видимая яркость 6.3 m. Нижняя её часть эмиссионная, то есть газ светится самостоятельно за счёт ионизации от высокоэнергетических фотонов расположенных рядом звёзд. Верхняя часть отражательная, светится за счёт подсветки. Эту туманность можно легко найти даже в небольшой телескоп – её видимый размер 28 угловых минут.
Тройная туманность М 20.
Планетарные туманности NGC 6565 и NGC 6578 – первая имеет яркость 11.6 m, а вторая 12.9 m – довольно сложные объекты для наблюдений, требующие серьёзной техники.
Звёздные скопления и галактики в созвездии Стрельца
Прежде всего стоит упомянуть огромное Звёздное облако Стрельца, которое находится от нас на расстоянии 10000 световых лет, а в поперечнике имеет 600 световых лет. Это область с очень большой концентрацией звёзд, но это не шаровое скопление, а часть соседнего галактического рукава – рукава Стрельца, расположенного ближе к центру галактики и более плотного. В нём много туманностей и молодых звёзд. Мы же находимся в другом – в рукаве Ориона.
Звёздное облако Стрельца и скопление М 24 на его фоне.
Когда вы смотрите на Звёздное облако Стрельца в бинокль, то видите одновременно сияние 1000 звёзд. Это самая плотная звёздная область в Млечном Пути, которую мы можем наблюдать.
Кроме того, в созвездии Стрельца есть очень много звёздных скоплений разных типов.
М 18, или Чёрный Лебедь – рассеянное скопление, которое находится рядом с туманностью Омега (М 17), и их можно наблюдать вместе. Имеет яркость 7.5 m, расстояние до него 4600 световых лет. Это молодое скопление – возраст его всего 30 миллионов лет.
Звёздное скопление М 18 (вверху слева). Рядом Туманность Омега.
М 21 – рассеянное скопление, размер которого на небе примерно как половина лунного диска. Поэтому его можно легко найти в бинокль. Яркость его 6.5 m. Это молодое скопление – ему всего 4.6 миллионов лет, а расстояние до него 4250 световых лет. В состав входит 57 звёзд.
М 22 – шаровое скопление, которое находится рядом с галактической выпуклостью ближе к центру Галактики. В этом скоплении есть планетарная туманность – всего известно 4 таких скопления, и это одно из них. Яркость скопления 5.1 m, а расстояние до него 10600 световых лет – очень много, но это одно из самых близких шаровых скоплений, многие расположены гораздо дальше.
Шаровое скопление М 22 в Стрельце.
М 23 – рассеянное скопление, до которого 2150 световых лет. В пространстве поперечником 15020 световых лет расположились около 150 звёзд. Общая яркость скопления 6.9 m. Это скопление легко наблюдать даже в небольшой телескоп, и оно выглядит великолепно. Проблема – невысокое положение над горизонтом.
М 25 – ещё одно рассеянное скопление с яркостью 4.6 m, расположенное в 2000 световых лет от нас.
М 28 – шаровое скопление с яркостью 7.66 m, удаленное от нас на 18000 световых лет. В этом скоплении находится сразу 18 пульсирующих переменных звёзд типа RR Лиры. Здесь же в 1987 году был обнаружен миллисекундный пульсар – это второй пульсар, открытый в скоплении.
Шаровое скопление М 28
М 54 – очень плотное шаровое скопление, имеющее яркость 8.37 m. Расстояние до него огромно – 87400 световых лет, но интересно это скопление тем, что оно является центром карликовой эллиптической галактики. Эта галактика является близким спутником Млечного Пути и приближается к нему. Её центр – скопление М 54, в ближайший миллион лет столкнётся с центральной частью нашей Галактики.
Шаровое скопление М 54 — центр галактики-спутника.
В созвездии Стрельца есть еще много других звёздных скоплений, менее ярких, но вполне доступных для небольшого и среднего любительского телескопа. Это шаровые скопления М 55, М 69, М 70, М 75, NGC 6522.
Здесь есть и еще одна галактика – она называется галактикой Барнарда, и обозначается как NGC 6822. Её яркость составляет 9.3 m, а расстояние до неё 1.63 миллиона световых лет. Это нерегулярная галактика с перемычкой, похожая на Малое Магелланово Облако.
Кроме того, в созвездии Стрельца очень много переменных звёзд. Только Эдвин Хаббл открыл 15 штук, из них 11 цефеид – пульсирующих гигантов и сверхгигантов.
Созвездие Стрельца очень богато на интересные астрономические объекты самого разного вида. Поэтому для их поиска рекомендуем пользоваться программой Stellarium (есть версия для смартфона) или каким-нибудь из атласов.
Источник