Что скрывает Млечный Путь: сведения, которые мы знаем, и популярные теории
Планета Земля, Солнечная система, миллиарды других звезд и небесных тел – все это наша галактика Млечный Путь — огромное межгалактическое образование, где все подчиняется законам гравитации. Данные о том, каковы истинные размеры галактики, являются только приблизительными. И самое интересное, что таких образований, больших или меньших, во Вселенной сотни, может быть даже тысячи.
Галактика Млечный Путь и что ее окружает
Все небесные тела, включая планеты Млечного пути, спутники, астероиды, кометы и звезды, постоянно находятся в движении. Рожденные в космическом вихре Большого взрыва, все эти объекты пребывают на пути своего развития. Одни имеют более древний возраст, другие — явно моложе.
Ощутить визуально галактические границы невозможно. Еще 100 лет назад научный мир даже не подозревал о том, что наша галактика Млечный Путь не единственная во Вселенной. Только благодаря стараниям американцам Эдвина Хаббла стало понятным, что Вселенная буквально напичкана гравитационными образованиями. Есть среди них совсем маленькие галактики, есть средних размеров, подобные нашей, а есть настоящие гиганты. Яркий тому пример, ближайшая к Млечному пути галактика Андромеда, которая больше в 2-2,5 раза. Что касается карликовых галактик, то их судьба незавидна. Им выпала роль быть спутниками более крупных образований, которые впоследствии поглотят их.
Наш межгалактический мегаполис в компании с галактиками Андромеда и Треугольник образуют Местную группу, которая соответственно уже является частью более крупного образования — Местного сверхскопления Девы.
Основные характеристики и параметры
Млечный Путь – типичная спиральная галактика класса SBbc, у которой есть перемычка. Диаметр Млечного Пути составляет 100 тыс. световых лет. В пределах этих границ пребывает от 200 до 400 миллиардов звезд различных типов, каждая из которых находится на определенной стадии своего развития. Толщина галактического диска варьируется в пределах 1000 световых лет.
Масса галактики Млечный Путь включает в себя не только массу звезд. Большая часть галактического диска — это масса темной материи и межзвездного газа. Все это вместе составляет колоссальный вес, равный 4,8·10¹¹ M☉. Другими словами, Млечный Путь в 150 млрд. раз тяжелее нашего Солнца.
Гравитационное образование вращается вокруг центра, при этом отдельные части галактики вращаются с разной скоростью. Если в центре скорость вращения галактического диска достаточно умеренная, то на периферии этот параметр достигает значений 200-250 км/с. На одном из этих участков, ближе к центру галактического диска, расположено Солнце. Расстояние от него до центра галактики составляет 25-28 тыс. световых лет. Полный оборот вокруг центральной оси гравитационного образования Солнце и Солнечная система совершают за 225-250 млн. лет. Соответственно, за всю историю своего существования Солнечная система только 30 раз облетела вокруг центра.
Место галактики во Вселенной
Следует отметить одну примечательную особенность. Положение Солнца и соответственно, планеты Земля очень удобно. В галактическом диске постоянно происходит процесс уплотнения. Вызван этот механизм несоответствием скорости вращения спиральных ветвей и движения звезд, которые перемещаются в пределах галактического диска по своим законам. Во время уплотнения происходят бурные процессы, сопровождающиеся мощным ультрафиолетовым излучением. Солнце и Земля уютно расположились в коротационной окружности, где подобная бурная деятельность отсутствует: между двумя спиральными ветвями на границе рукавов Млечного Пути — Стрельца и Персея. Этим объясняется и то спокойствие, в котором мы пребываем столь длительное время. Уже более 4,5 млрд. лет нас не затрагивают космические катаклизмы.
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.
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.
Межзвездный газ также концентрируется вокруг плоскости диска, подчиняясь центробежным силам. Несмотря на постоянную скорость вращения спиральных ветвей, межзвездный газ распределен неравномерно, образуя большие и малые зоны облачности, туманности. Однако основным галактическим строительным материалом является темная материя. Ее масса преобладает над совокупной массой всех небесных тел, входящих в состав 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 — бар находится в области ядра галактики. Ее длина составляет 27 тыс. световых лет. Здесь царствуют старые звезды, красные гиганты, звездной материей которых питаются черные дыры. В этой области сконцентрирована основная часть молекулярного водорода, который выступает основным строительным материалом процесса звездообразования.
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.
Теоретические модели нашей галактики
Еще древние астрономы пытались доказать, что видимая полоса на небосклоне — это часть огромного звездного диска, вращающегося вокруг своего центра. Этому утверждению способствовали проводимые математические подсчеты. Получить представление о нашей галактике удалось только спустя тысячи лет, когда в помощь науке пришли инструментальные методы исследования космоса. Прорывом в исследовании природы Млечного пути стала работа англичанина Уильяма Гершеля. В 1700 году он сумел опытным путем доказать, что наша галактика имеет форму диска.
Уже в наше время исследования приняли другой оборот. Ученые делали ставку на сравнении движения звезд, между которыми было разное расстояние. Методом параллакса Якоб Каптейн сумел примерно определить диаметр галактики, который по его расчетам составляет 60-70 тыс. световых лет. Соответственно было определено и место Солнца. Оказалось, что оно располагается сравнительно далеко от бушующего центра галактики и на приличном удалении от периферии Млечного пути.
Основополагающей теорией существования галактик является теория американского астрофизика Эдвина Хаббла. Ему принадлежит идея классифицировать все гравитационные образования, деля их на эллиптические галактики и образования спирального типа. Последние, спиральные галактики представляют самую обширную группу, в которую входят образования различных размеров. Крупнейшей из недавно открытых спиральных галактик является NGC 6872, диаметр которой превышает 552 тыс. световых лет.
Ожидаемое будущее и прогнозы
Галактика Млечный Путь выглядит компактным и упорядоченным гравитационным образованием. В отличие от своих соседей, в нашем межгалактическом доме довольно спокойно. Черные дыры планомерно воздействуют на галактический диск, уменьшая его в размерах. Этот процесс уже длится десятки миллиардов лет и сколько еще будет продолжаться — неизвестно. Единственная угроза, которая нависает над нашей галактикой, исходит от ее ближайшей соседки. Галактика Андромеда стремительно сближается с нами. Ученые предполагают, что столкновение двух гравитационных систем может произойти через 4,5 млрд. лет.
Подобная встреча-слияние будет означать конец того мира, в которм мы привыкли жить. Млечный Путь, меньший по размерам, будет поглощен более крупным образованием. Вместо двух крупных спиральных образований во Вселенной появится новая эллиптическая галактика. До этого времени наша галактика сумеет расправиться со своими спутниками. Две карликовые галактики — Большое и Малое Магеллановы Облака — Млечный Путь поглотит через 4 млрд. лет.
Источник
Созвездия Млечного пути
Вы будете перенаправлены на Автор24
Созвездия нашей галактики
Солнечная система, планета Земля, миллиарды других небесных тел, созвездий и звезд – это все галактика Млечный Путь (МП). Огромное межгалактическое формирование, в котором, все подчинено законам гравитации. Данные об истинных размерах галактики считаются только лишь примерными.
Миллиарды звезд, населяющие Галактику живут и умирают, так же, как и люди, только продолжительность их существования измеряется в миллиардах лет. После их исчезновения возникают туманности, где опять рождаются звезды. Вокруг звезды Солнце, находящейся в 26000 световых годах от центра Галактики и зародилась жизнь, которая наблюдает и изучает окружающий мир, изменения внутри Вселенной и за ее границами. За последнее двадцатилетие астрономия продвинулась далеко вперед, ученые используют самые современные технологии для исследований Млечного Пути в оптическом, радио, инфракрасном, рентгеновском и других диапазонах. Эти изучения помогли нам глубже понять эволюцию и строение Галактики.
Готовые работы на аналогичную тему
Если всматриваться темной ночью в необъятные просторы Космоса, нашему взгляду является широкая белеющая полоса, что пересекает звездное небо. Древние греки сравнили эту полосу с разлившимся молоком и дали ей название «галаксиас», что означает млечный или молочный. Это обозначение и дало основу термина «галактика» — Млечный Путь. Лучше всего видно МП осенними ночами, когда он разделяет небо пополам. Наблюдать его можно с обоих полушарий, так как он опоясывает небосвод по кругу. Мы видим только половину этого кольца, тогда как другая скрывается за горизонтом.
Млечный Путь включает в себя миллиарды звезд и десятки созвездий. Созвездием ученые называют условное объединение звезд в группы, которые человеческий глаз видит рядом.
Нужно понимать, что такая условность приемлема только в пределах Солнечной системы, потому что, если смотреть на небо из другой части галактики, картинка будет другой, звезды соберутся иначе.
Еще в древнем мире люди придумали созвездия, чтобы лучше ориентироваться и запоминать дорогу по звездам. Самые яркие звезды, что находились ближе всего друг к другу, мысленно соединяли линиями и дальше «додумывали» до какого-нибудь образа, животного либо героя тех лет.
Половина северных созвездий носит названия мифологических созданий, так как в древности преимущественно северное полушарие было заселено людьми, а другая, южная часть небесного свода, имеет более современные названия, вследствие открытия людьми уже в 17 столетии.
Полоса МП пролегает через 88 созвездий: Персея, Возничего и Кассиопеи, Цефея Ящерицы и Лебедя, Лисички и Орла, Стрелы, Щита, Змееносца, Змеи и Стрельца, Наугольника, Скорпиона, Жертвенника, Волка, Южного Треугольника, Циркуля, Мухи и Центавра, Южного Креста, Парусов Киля, Кормы и Компаса, Большого Пса, Ориона, Единорога, Малого Пса, Тельца и Близнецов. Этот круг содержит в себе гораздо больше созвездий, чем круг Зодиака (это те созвездия через которые проходит солнце в течение года), т.к. полоса Млечного Пути очень широка.
Наиболее широкий Млечный Путь в созвездии Стрельца. Именно здесь находится центр Галактики. Если смотреть на Млечный Путь в телескоп, то стает понятно, что он состоит из множества неярких звезд, которые сливаются в одно единое поле для невооруженного глаза.
Именно здесь располагается Солнце, в спиральном и плоском диске собралось большое скопление звезд и газа. В созвездии Стрельца Млечный Путь становится невероятно широким, растекаясь на соседние созвездия Скорпиона и Змееносца. Если бы не темные, поглощающие свет туманности, в этом месте мы смогли бы наблюдать огромное яркое пятно света.
Внутри Млечного Пути астрономы открыли большое число любопытных объектов — планетарные и диффузные туманности, шаровые и рассеянные звездные скопления. Если долго всматриваться в ночное небо, то иногда кажется, что там буквы или знакомые фигуры. В прошлом люди любовались группами звезд и давали им имена. Но далеко не всегда созвездия имеют очертания тех, о которых сказано в их имени. Греческие астрономы открыли 48 созвездий, а другие 40 получили свои названия гораздо позже. На небе сейчас насчитывают 88 созвездий.
Отнюдь не любое созвездия, конечно, возможно наблюдать из любой точки на планете. Некоторые видно на небосводе Северного полушария, другие можно увидеть только находясь к югу от экватора.
По мере оборота Земли вокруг Солнца из-за горизонта возникают новые группы звезд. Есть созвездия, которые можно увидеть только в определенный сезон года, летом или зимой, весной либо осенью.
Любители астрономии, пользуясь даже простыми средствами, вполне могут легко исследовать ближайшие области Млечного Пути. А такая туманность как, Северная Америка видна и невооруженным глазом. В Млечном Пути находится много интереснейших объектов для изучений. Созвездие Стрельца особенно ими богато, это:
- газопылевые туманности,
- шаровые звездные скопления с областями, где зарождаются звезды.
В иных созвездиях, таких как Кассиопея, наблюдается большое число красивых рассеянных звездных скоплений. Наблюдения за созвездиями даже далекий от астрономии человек не сможет остаться равнодушным, настолько это увлекательно.
Прогнозы на будущее
Галактика МП имеет вид компактного и упорядоченного гравитационного образования. В нашем межгалактическом доме сравнительно спокойно, в отличии от соседних галактик. Черные дыры влияют на галактический диск планомерно, уменьшая его в размерах. Такой процесс уже продолжается десятки миллиардов лет и неизвестно, сколько будет длиться. Лишь Галактика Андромеда, стремительно сближаясь с нами, грозит столкновением гравитационных систем. Ученые полагают, что это может случиться через 4,5 млрд. лет.
Во Вселенной вместо двух крупных спиральных образований появится новая эллиптическая галактика. Еще раньше наша галактика сможет разделаться со своими спутниками. Млечный Путь через 4 млрд. лет поглотит две карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы Облака).
Смотря на Млечный Путь зимними ночами, не забывайте, что это наш звездный дом во Вселенной, и в нем, безусловно, есть еще планеты, где проживают такие же как и мы, разумные существа.
Источник