В какой галактике мы живем?
Человечество представляет, как выглядят окружающие нас небесные тела. Но не каждый знает, как выглядим из космоса мы и в какой галактике находится планета Земля.
Обнаружение и наименование галактики Млечный Путь
Солнечная система и все видимые невооруженным глазом звезды на небе находятся в галактике с названием Млечный Путь.
Это пространство с размерами в световых годах:
- ширина — 1000;
- диаметр — 100000-120000.
Однако, по сравнению с другими объектами Вселенной, это далеко не наибольший гигант — даже соседняя Туманность Андромеды примерно в 2 раза (а по некоторым оценкам — в 5 раз) крупнее.
Млечный Путь постоянно поглощает соседние, более мелкие звездные системы, как раз сейчас находясь в процессе присоединения Карликовой галактики в созвездии Большого Пса.
Название астрономическое образование получило из древнегреческой легенды. Его видимые звезды — это якобы брызнувшие на небо струи молока из груди богини Геры, когда она кормила маленького Геракла — сына своего мужа Зевса, верховного бога, от смертной женщины. Слово «галактика» также переводится как «молочный».
Первые исследования Млечного Пути начал английский астроном У. Гершель в XVIII в.
Расположение Земли в галактике
Земля расположена на некотором отдалении от ядра системы. Это Обитаемая зона — участок, где в теории возможна жизнь.
Это «правильное» место с таким температурным режимом, чтобы на планетах, здесь расположенных, была вода в жидком состоянии. Только так могут зародиться живые организмы.
Эта зона начинается на отметке 13000 и заканчивается на расстоянии 35000 световых лет от ядра Млечного Пути. Расположение Земли — на расстоянии 20000-29000 световых лет, т. е. мы живем в середине этого участка.
Место галактики во Вселенной
Мы и наши непосредственные соседи (галактики Андромеды и Треугольника, а также около 40 карликовых звездных систем-спутников) входим в Местную группу галактик. Это образование является частью Сверхскопления Девы.
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.
Ранее считалось, что таких главных отходящих ветвей 4, но исследования последних лет подтвердили существование только двух: это Киль Стрельца и Щит Центавра. Они образовались из плотных волн материи, которая вращалась вокруг нашей галактики.
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.
Положение Солнца в галактике
Солнечная система равноудалена от центра галактики и от ее края примерно на 25000 световых лет и находится между главными ветвями, в небольшом рукаве Ориона. Его протяженность и диаметр — 10000 и 3500 световых лет соответственно.
Солнце и окружающие его тела находятся в области «жизненного оптимума» Млечного Пути.
Это спокойный район Вселенной, потому что:
- местные планеты давно сформированы;
- «блуждающие» небесные тела разрушились или покинули пределы системы;
- число мелких объектов уже снизилось и не представляет собой прежний хаос.
Интересные факты
Кроме Обитаемой зоны, в Млечном Пути имеется и Необитаемая. В ней изначально не было процессов, сделавших появление жизни на планетах возможным. Крупных звезд, остатки которых после взрывов стали «кирпичиками» для рождения углерода, кислорода, железа, кальция и других элементов, там взорвалось гораздо меньше. Потому содержание нужных для создания и поддержания жизни веществ здесь минимально.
Необитаемую зону галактики называют «плохим районом», но ядро Млечного Пути еще хуже. Коперник утверждал, что Земля находится в центре Вселенной, но сегодня мы знаем, что в этой точке располагается объект Стрелец А. Это источник мощного радиоизлучения, которого будет достаточно для испепеления любых форм жизни.
Потенциально не подходят для жизни из-за смертельного излучения еще одни жители Млечного Пути — звезды О-типа. Это горячие гиганты, излучающие громадные дозы ультрафиолетовых волн, убивающие в радиусе нескольких десятков световых лет от себя не только все живое, но и планеты до того, как их формирование закончится. Излучаемая О-звездами энергия не только «сдирает материю» с небесных тел, но и вырывает их с орбит.
У нашей галактики немало интересных, а иногда и странных соседей:
- Глизе-710, звезда — оранжевый карлик, более массивная, чем Солнце (на 60%), находящаяся от Земли на расстоянии всего 60-65 световых лет и постоянно приближающаяся.
- Облако Оорта — так называют обволакивающую нас по периметру громадную зону, полную ледяных глыб и валунов, являющуюся источником попадающих в Солнечную систему комет, астероидов и других мелких небесных тел.
- Альфа Центавра — ближайшая к Земле звезда. Она находится на расстоянии всего 4 световых года и состоит из 3 вращающихся друг вокруг друга небесных тел.
- Коричневые карлики — холодные и темные, излучающие мало света и потому сложные для наблюдения. Ближайшие из них находятся на расстоянии 9-40 световых лет, и некоторые такие прохладные, что до них даже можно дотронуться рукой.
- Экзопланеты, заметить которые сложно — ведь они не излучают света. Ближайшая из них находится в 10 световых годах отсюда и вращается вокруг одной из звезд созвездия Эридана. По свойствам эта планета напоминает Юпитер — является газовым гигантом.
Экзопланеты, находящиеся в непосредственной близости от Солнечной системы, называются трансплутоновыми, а после 2006 г., когда Плутон официально перестал считаться планетой, транснептуновыми. Во второй половине активно шли поиски Планеты Икс.
Ученые предсказывали, что этот объект похож габаритами на Юпитер и имеет ретроградную (обратно направленную) орбиту. Из экзопланет за пределами нашей системой в обратном направлении движется Wasp-17b. Она открыта в 2009 г. и находится совсем близко — на расстоянии около 1000 световых лет.
А еще в Млечном Пути встречаются «бездомные» планеты, открытые в начале 2010-х гг. Они начали существование как другие подобные небесные тела, но по какой-то причине сместились с орбиты и больше не вращаются вокруг звезды-родителя, хаотично блуждая по галактике.
Ожидаемое будущее и прогнозы
Вследствие постоянного движения нашей галактики и соседних с нею тел неминуемы их столкновения, но точные их даты и последствия предсказать невозможно: скорость внегалактических объектов пока неизвестна.
Через 4 млрд лет Млечный Путь может поглотить Малое и Большое Магеллановы Облака, свои галактики-спутники, а через 5 млрд лет его присоединит к себе Туманность Андромеды. Существует и другой вариант развития событий — два галактических гиганта через 4,5 млрд лет немного столкнутся друг с другом по касательной.
Стрелец А будет постоянно увеличиваться в размерах, став больше сегодняшнего состояния в 10 раз через 2 млрд лет. В результате этого он вытолкнет Солнечную систему в межгалактическое пространство.
Источник
Ученые обозначили на карте, где во Вселенной мы находимся
Наш космический адрес простирается далеко за пределы Земли и Млечного пути.
Возможно, это не вписано у вас в паспорте, но все земляне теперь официально являются жителями Ланиакея. Это название, данное гигантскому сверхскоплению галактик, включая наш Млечный путь, означающее «неизмеримые небеса» на гавайском языке.
Структура диаметром 520 миллионов световых лет содержит 100 000 галактик и массу 100 квадриллионов звезд, как Солнце. Один световой год – это расстояние, которое свет (движущийся со скоростью 300 000 км в секунду) проходит за год, или 9,46 триллионов км.
Сама Ланиакея – это всего лишь небольшой уголок в наблюдаемой Вселенной.
Галактика Млечный путь
Ученые уже давно известно, что наши галактики не распределены случайно, а собраны в скопления.
Если представить это в больших масштабах, то галактики нанизаны как жемчужины, формируя светящиеся нити.
Когда они пересекаются, они формируют огромные сверхскопления галактик, чье движение находится под влиянием гравитации.
Наша галактика Млечный путь находится на краю одного из таких скоплений, размер которого был обозначен астрономами на карте.
Внутри Ланиакеи, галактики движутся внутрь области называемой Великий Аттрактор – большой гравитационной долины, которая притягивает галактики внутрь.
Сверхскопление Ланеиакея. Цвета представляют плотность: красный – высокая плотность, синий – пустоты. Отдельные галактики показаны белыми точками. Млечный путь – синяя точка с правого края области, отмеченной кругом.
Вокруг Ланиакеи находятся соседние сверхскопления Шепли, Геркулес, Кома и Персей-Рыбы.
Ученые обозначили границы Ланиакеи с помощью измерений скорости местных галактик. Они сравнили галактическое течение с водой на рельефе местности с горами и долинами, проследив внешнюю поверхность области, где движение галактик было направлено внутрь.
Размеры Вселенной
Насколько большой является Вселенная? Астрономы определили возраст Вселенной – 13,8 миллиардов лет. Так как существует связь между расстоянием и скоростью света, ученые могут рассматривать область космоса, которая находится на расстоянии 13,8 световых лет.
Как корабль в огромном океане, астрономы могут направлять в телескоп на расстоянии 13, 8 миллиардов световых лет. Таким образом, хотя может показаться, что Земля находится в наблюдаемом «шаре» диаметром около 28 миллиардов световых лет, он гораздо больше.
При этом слово «наблюдаемый» является ключевым, так как это границы, которые можно увидеть, но это не означает, что они заканчиваются.
Так как Вселенная расширяется, диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается в 92 миллиарда световых лет.
Источник
В какой галактике мы живем?
Объекты глубокого космоса > Галактики > В какой галактике мы живем?
Если вы не заинтересованы в астрономических знаниях, то вряд ли вникали в особенности родной галактики. Поэтому ответ может вас удивить. Галактики представляют собою звездные группы, численность которых способна достигать сотни миллиардов. Галактика, в которой мы живем – Млечный Путь. Конечно, вы не можете рассмотреть его полноценно, потому что мы расположены внутри, да еще и далеко не в центре.
Вместе с Солнечной системой, наша планета проходит орбитальный путь в пределах галактики. Она представлена спиральным типом, на что намекают ее закрученные рукава. Солнце находится в Рукаве Ориона и отдалено на 25000 световых лет от центра.
Земной год исчисляется временем, которое планета тратит на вращение вокруг главной звезды. Но и у Солнца есть нечто подобное. На один оборот вокруг галактического центра уходит 200-250 миллионов лет. Нашу позицию можно также определить по отношению к галактическому экватору. Хотя мы и находимся на окраине, но все может измениться, так как Млечный Путь способен поглощать и сливаться с другими галактиками, увеличивая свой размер.
Почему так важно понимать, где мы живем? Потому что это влияет на осознание всей Вселенной. Возможно, в недалеком будущем нам откроются космические путешествия, и мы должны уметь ориентироваться в таких масштабах. Детальные космические карты помогут добираться к конкретным объектам и вернуться домой.
Источник
Пять веков Вселенной: в каком мы живем и что это значит?
Каждое живое существо на нашей планете рождается, взрослеет, становится старше и в конечном итоге умирает. Все эти законы действуют и за пределами Земли – звезды, солнечные системы и галактики тоже со временем погибают. Разница существует лишь во времени – то, что для нас с вами кажется вечностью, по меркам Вселенной полная ерунда. Но что на счет самой Вселенной? Как известно, она родилась после Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад, но что происходит с ней сейчас? Каков жизненный цикл самой Вселенной и почему исследователи выделяют пять этапов ее развития?
В жизненном цикле Вселенной существует 5 эпох. Прямо сейчас мы находимся во второй эре.
Пять веков Вселенной
Астрономы считают, что пять этапов эволюции являются удобным способом представления невероятно долгой жизни Вселенной. Согласитесь, во времена, когда нам известно всего 5% о видимой Вселенной (остальные 95% занимает таинственная темная материя, существование которой только предстоит доказать), судить об ее эволюции довольно сложно. Тем не менее, исследователи пытаются понять прошлое и настоящее Вселенной, объединив достижения науки и человеческой мысли двух последних столетий.
Если вам посчастливилось оказаться под ясным небом в темном месте безлунной ночью, то при взгляде вверх вас ждет великолепный космический пейзаж. С помощью обычного бинокля можно увидеть умопомрачительное небесное полотно из звезд и пятен света, которые накладываются друг на друга. Свет от этих звезд достигает нашей планеты преодолевая огромные космические расстояния и пробивается к нашим глазам через пространство–время. Такова Вселенная космологической эпохи, в которой мы живем. Она называется звездная эрой, но есть еще четыре других.
Изображение составлено исследователями Принстонского университета, основываясь на снимках, полученных космическими телескопами NASA
Чтобы всегда быть в куре последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Существует множество способов рассмотреть и обсудить прошлое, настоящее и будущее Вселенной, но один из них больше других привлек внимание астрономов. Первая книга о пяти веках Вселенной была опубликована в 1999 году, под названием «Пять веков Вселенной: внутри физики вечности». (последние обновления внесены в 2013 году). Авторы книги Фред Адамс и Грегори Лафлин дали название каждому из пяти веков:
- Первобытная эра
- Звездная эра
- Дегенеративная эра
- Эра Черных Дыр
- Темная эра
Необходимо отметить, что далеко не все ученые являются сторонниками этой теории. Тем не менее, многие астрономы находят разделение на пять этапов полезным способом обсуждения столь необычайно большого количества времени.
Первобытная эра
Первобытная эпоха Вселенной началась спустя секунду после Большого взрыва. Во время первого, очень маленького отрезка времени, пространства-времени и законов физики, как полагают исследователи, еще не существовало. Этот странный, непостижимый интервал называется планковской эпохой, считается, что она длилась 1044 секунды. Важно принимать во внимание и то, что многие предположения о планковской эпохе, основаны на гибриде общей теории относительности и квантовых теорий, называемой теорией квантовой гравитации.
На изображении все пять эпох Вселенной обозначены разными цветами
В первую секунду после Большого взрыва началась инфляция – невероятно быстрое расширение Вселенной. Через несколько минут плазма начала остывать, и субатомные частицы начали образовываться и склеиваться. Через 20 минут после Большого Взрыва – в сверхгорячей, термоядерной Вселенной – начали формироваться атомы. Охлаждение шло быстрыми темпами, пока во вселенной не осталось 75% водорода и 25% гелия, что похоже на то, что происходит сегодня на Солнце. Примерно через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная остыла настолько, что начали формироваться первые устойчивые атомы и появилось космическое фоновое микроволновое излучение, которое астрономы называют реликтовым излучением.
Звездная эра
Мы с вами живем в звездную эпоху – в это время большая часть материи, существующей во Вселенной, принимает форму звезд и галактик. Первые звезды во Вселенной – недавно мы рассказывали вам о ее обнаружении – были огромными и закончили свою жизнь в виде вспышек сверхновых, что привело к образованию множества других, более мелких звезд. Движимые силой гравитации, они сближались друг с другом образовывая галактики.
У звезд и галактик, как и у нас с вами, свой срок жизни
Одна из аксиом звездной эры состоит в том, что чем больше звезда, тем быстрее она сжигает свою энергию, а затем умирает, как правило, всего за пару миллионов лет. Более мелкие звезды, потребляющие энергию медленнее, дольше остаются активными. Ученые предсказывают, что наша галактика Млечный Путь, например, столкнется и объединится с соседней галактикой Андромеды примерно через 4 миллиарда лет, чтобы сформировать новую. Кстати, наша Солнечная система может пережить это слияние, но возможно, Солнце погибнет гораздо раньше.
Эра дегенерации
Следом идет эра дегенерации (вырождения), которая начнется примерно через 1 квинтиллион лет после Большого Взрыва и продлится до 1 дуодециллиона после него. В этой период во Вселенной будут доминировать все видимые сегодня остатки звезд. На самом деле на космических просторах полно тусклых источников света: белые карлики, коричневые карлики и нейтронные звезды. Эти звезды гораздо холоднее и излучают меньше света. Таким образом, в эпоху дегенерации Вселенная будет лишена света в видимом спектре.
Тусклые остатки когда-то ярких звезд будут преобладать во Вселенной в эру дегенерации
В течение этой эры маленькие коричневые карлики будут удерживать большую часть доступного водорода, а черные дыры будут расти, расти и расти, питаясь остатками звезд. Когда водорода вокруг будет не достаточно, Вселенная со временем станет тусклее и холоднее. Затем протоны, существовавшие с самого начала Вселенной, начнут погибать, растворяя материю. В результате во Вселенной в основном останутся субатомные частицы, излучение Хокинга и черные дыры.
Излучение Хокинга – гипотетический процесс излучения черной дырой разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов; назван в честь британского физика-теоретика Стивена Хокинга.
Эра черных дыр
В течение значительного периода времени черные дыры будут доминировать во Вселенной, втягивая в себя остатки массы и энергии. Однако в конце концов они испарятся, хотя и очень медленно.
К концу этого периода останутся фотоны, электроны, позитроны и нейтрино.
Авторы книги полагают, как пишет Big Think, что когда черные дыры наконец испарятся, возникнет небольшая вспышка света – единственная оставшаяся энергия во Вселенной. В этот момент Вселенная будет почти историей, содержащей только низкоэнергетические, очень слабые субатомные частицы и фотоны.
Темная эра
В конечном итоге электроны и позитроны, дрейфующие через пространство будут сталкиваться друг с другом, иногда образуя при этом атомы прозитрония. Эти структуры являются нестабильными, однако и их составные частицы в конечном итоге будут уничтожены. Дальнейшее уничтожение других низкоэнергетических частиц будет продолжаться, хотя и очень медленно. Но этой ночью взгляните в ночное небо, полное звезд и ни о чем не беспокойтесь – они еще очень долго никуда не денутся, а наше понимание Вселенной и времени в будущем может измениться.
Источник