Наша Галактика – Млечный путь
Млечный Путь (МП) – это огромная гравитационно связанная система, содержащая не менее 200 миллиардов звезд, тысячи гигантских облаков газа и пыли, скоплений и туманностей. Относится к классу спиральных галактик с перемычкой. МП сжат в плоскости и в профиль похож на «летающую тарелку».
Млечный Путь с Галактикой Андромеды (М31), Галактикой Треугольника (М33), и более 40 карликовыми галактиками-спутниками – своими и Андромеды – все вместе образуют Местную Группу галактик, которая входит в Местное Сверхскопление (Сверхскопление Девы).
Млечный Путь
Наша Галактика имеет следующую структуру: ядро, состоящее из миллиардов звезд, с черной дырой в центре; диск из звезд, газа и пыли диаметром 100 000 световых лет и толщиной 1000 световых лет, в срединной части диска балдж толщиной 3000 св. лет; рукава; сферическое гало (корона), содержащее карликовые галактики, шаровые звездные скопления, отдельные звезды, группы звезд, пыль и газ.
Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержится многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца.
Галактика вращается, но не равномерно всем диском. С приближением к центру угловая скорость вращения звезд вокруг центра Галактики растет.
В плоскости Галактики, помимо повышенной концентрации звезд, наблюдается также повышенная концентрация пыли и газа. Между центром Галактики и спиральными рукавами (ветвями) находится газовое кольцо – смесь газа и пыли, сильно излучающей в радио- и инфракрасном диапазоне. Ширина этого кольца около 6 тысяч световых лет. Расположено оно в зоне между 10 000 и 16 000 световых лет от центра. Газовое кольцо содержит миллиарды солнечных масс газа и пыли и является местом активного звездообразования.
У Галактики есть корона, которая содержит шаровые скопления и карликовые галактики (Большое и Малое Магеллановы облака и другие скопления). В галактической короне также имеются звезды и группы звезд. Некоторые из этих групп взаимодействуют с шаровыми скоплениями и карликовыми галактиками.
Плоскость Галактики и плоскость Солнечной системы не совпадают, а находятся под углом друг к другу, и планетная система Солнца совершает оборот вокруг центра Галактики примерно за 180–220 миллионов земных лет – столько длится для нас один галактический год.
В окрестностях Солнца удается отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим меркам), в созвездии Ориона, проходит ещё один, не очень четко выраженный рукав – рукав Ориона, который считается ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики.
Рукава Галактики
Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью волны уплотнения, образующей спиральный рукав. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы в колесах, а движение звезд происходит с другой закономерностью, поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звезд и спиральных рукавов совпадают – это так называемый коротационный круг, и именно на нём расположено Солнце.
Для Земли это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы, образующие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов (или даже миллиардов) лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно, именно поэтому на Земле смогла родиться и сохраниться жизнь.
Анализ вращения Галактики показал, что в ней есть большие массы несветящегося (неизлучающего) вещества, названного «скрытой массой», или «темным гало». Масса Галактики с учетом этой скрытой массы оценивается примерно в 10 триллионов масс Солнца. По одной из гипотез, часть скрытой массы может заключаться в коричневых карликах, в планетах газовых гигантах, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами, и в плотных и холодных молекулярных облаках, которые имеют низкую температуру и недоступны для обычных наблюдений. Кроме того, в нашей и других галактиках есть множество тел размерами с планеты, которые не входят ни в одну из околозвездных систем и потому в телескопы не видны. Часть скрытой массы галактик может принадлежать «погасшим» звездам. По другой гипотезе, галактическое пространство (вакуум) также вносит свой вклад в количество темной материи. Скрытая масса есть не только в нашей Галактике, она есть во всех галактиках.
Проблема темного вещества в астрофизике возникла тогда, когда выяснилось, что вращение галактик (включая наш собственный Млечный путь) невозможно корректно описать, если учитывать лишь содержащуюся в них обычную видимую (светящуюся) материю. Все звезды Галактики в таком случае должны были бы разлететься и рассеяться в просторах Вселенной. Для того чтобы этого не произошло (а этого и не происходит), необходимо присутствие дополнительной невидимой материи, имеющей большую массу. Действие этой невидимой массы проявляется исключительно при гравитационном взаимодействии с видимой материей. При этом количество невидимой материи должно примерно в шесть раз превышать количество видимой (информация об этом опубликована в научном журнале Astrophysical Journal Letters). Природа темного вещества, как и темной энергии, наличие которых предполагается в наблюдаемой Вселенной, остается пока не ясной.
ЕЩЁ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
1″ :pagination=»pagination» :callback=»loadData» :options=»paginationOptions»>
Источник
Движение солнечной системы в галактике
КУЗНЕЦОВ А.И., КУЗНЕЦОВ А.Р.
Солнечная система находится в галактике Млечный путь. Это типичная спиральная галактика средних размеров, имеющая ярко выраженную центральную перемычку (бар). В ее состав входят четыре основных спиральных рукава (Персея, Стрельца, Центавра и Лебедя), расположенных в плоскости галактического диска. Солнечная система находится внутри небольшого рукава Ориона, имеющего длину около 11000 и диаметр порядка 3500 световых лет. Она располагается на расстоянии около 26 000 световых лет от центра Галактики и вращается вокруг него со скоростью примерно 220 км/с, делая один оборот более чем за 200 миллионов лет. Принято считать, что диаметр диска галактики составляет порядка 100 000 световых лет, а его толщина в районе расположения Солнца составляет около 1000 световых лет. Некоторые исследователи полагают, что этот параметр может достигать и 2000 или даже 3000 световых лет [1].
Мы считаем, что толщина диска определяется размерами рукавов, его образующих, и поэтому не может быть меньше их диаметра. Если быть точнее, то рукав имеет коническую форму и его диаметр на протяжении своей длины увеличивается по мере удаления от места выхода из балджа. Поэтому, если в месте расположения Солнца диаметр рукава Ориона составляет 3500 световых лет, то столько же должна составлять и толщина диска.
Однозначного мнения нет, но большинство ученых полагает, что Солнце движется вокруг центра нашей галактики по слабо эллиптической орбите, очень медленно, но регулярно пересекая галактические рукава. Другие исследователи считают, что орбита Солнца может представлять собой довольно таки вытянутый эллипс. При более близком рассмотрении заметно движение звезд поперек спиральных рукавов. В процессе орбитального вращения звёзды входят в спиральный рукав и затем покидают его [1].
Это свидетельствует о слабой изученности рукавов и отсутствии правильного представления об их сущности. Существует информация только о нахождении Солнца внутри рукава Ориона. Данные о пересечении им других рукавов в литературе отсутствуют. Если бы это было так, то вероятность того, что Солнечная система после такого путешествия уцелела очень невелика.
По предложенной нами гипотезе о природе спиральных галактик [2], это нереально. Рукав состоит из двух концентрических потоков, вращающихся с большой скоростью в противоположных направлениях по спирали, аналогично смерчу. Внешний поток звездного ветра, извергаемого из жерла суперзвезды, состоит из смеси плазмы, газа, пыли и, образовавшихся в рукаве, суперзвезд со звездами и планетными системами, движущийся от центрального балджа. Движение во внутренней части рукава обусловлено разрежением, создаваемым в центральной части внешним потоком. Оно представляет собой движущийся к центру (балджу) Галактики, другой спиральный поток, вращающийся в противоположную сторону и состоящий из межзвездного газа, пыли и «охлажденной» плазмы.
Кажущееся движение звезд поперек спиральных рукавов, на самом деле свидетельствует об их вращении по окружности внутри рукава (рис. 1). Это аналогично движению тел, захваченных вихрем (смерчем). По законам физики, чем крупнее и тяжелее тела, тем дальше от центра и ближе к внешней поверхности спирального потока они располагаются. Очевидно, орбита Солнечной системы располагается внутри рукава Ориона недалеко от его поверхности.
Существующее понятие, что спиральные рукава вращаются относительно центра галактики не совсем верно.
Рукава – это только след (как у реактивного самолета) спиральных потоков звездного ветра (газа, плазмы и пр.), извергаемых из жерл (звезд) центральной суперзвезды, вследствие наличия внутри ее высокого давления. Под действием реактивной силы этих потоков она вращается вокруг собственной оси, увлекая их за собой. Никакой черной дыры в центре Галактики не существует.
Правильно будет сказать, что рукава являются неотъемлемой частью центра галактики (балджа) и вращаются вместе с ним, аналогично «жестким» изогнутым спицам велосипедного колеса. Это подтверждают имеющиеся результаты наблюдений о том, что спиральные рукава галактики вращаются как единое целое, с одной и той же угловой скоростью [1].
Согласно имеющихся результатов наблюдений, на определенном удалении от центра Галактики скорость вращения рукавов практически совпадает со скоростью вращения вещества диска галактики. Наша гипотеза это объясняет тем, что в этом месте, находящиеся внутри рукава тела (суперзвезды, звезды и планеты), не участвуют в движении вдоль рукава, т.к. действие на них внешнего спирального потока уравновешено противодействием внутреннего встречного потока.
Под действием этих, противоположно направленных, потоков тела останавливаются, и в дальнейшем передвигаются вместе с рукавом, постоянно находясь примерно на одном и том же расстоянии по длине рукава от центра Галактики (балджа). Они начинают вращаться вокруг собственной оси и по окружности в плоскости поперечного сечения рукава, аналогично вращению планет Солнечной системы по орбитам [3].
Направление их вращения совпадает с направлением вращения внешнего потока. Галактика вместе с рукавами вращается по часовой стрелке. В том же направлении происходит вращение внешнего спирального потока на входе в рукав. При наблюдении тел навстречу движения внешнего потока, они будут вращаться против часовой стрелки.
Предполагается, что зона, в которой наблюдается совпадение угловых скоростей рукавов и вещества диска Галактики, представляет собой узкое кольцо, вернее, тор радиусом порядка 250 парсек. Эта кольцеобразная область вокруг центра галактики получила название зоны коротации (совместного вращения). По мнению ученых, именно в этой зоне находится наша Солнечная система. Принято считать, что в этой узкой зоне весьма спокойные и комфортные условия для звездной эволюции и благоприятные возможности для развития биологических форм жизни на планетах. Поэтому зону коротации иногда называют галактическим поясом жизни [1].
Мы считаем, что утверждение о наличии только одного такого кольца вокруг центра Галактики ошибочно. Такие зоны имеются в каждом рукаве спиральных галактик. Учитывая, что диаметры рукавов и скорости потоков в них различаются, то будут отличаться и размеры этих зон, и частиц, в них находящихся. Формирование таких зон можно сравнить с процессом разделения (по крупности, плотности и т.д.) зернистых материалов в потоке при газо-воздушной классификации (сепарации).
Говорить о полной комфортности такой зоны не совсем правильно. Вероятность проникновения в нее материальных частиц и прочих возмущений существует как со стороны внешнего, так и внутреннего спиральных потоков. Подтверждением этому может служить большое количество импактных кратеров на поверхности планет и спутников Солнечной системы.
По данным астрономов угол между плоскостью эклиптики Солнечной системы и плоскостью галактического диска составляет около 63 градусов. Ошибка определения этого угла заключается в том, что оно проводилось астрономами во время парада планет из существующего предположения, что планеты вращаются в одной плоскости с Солнцем, т.е. в плоскости эклиптики.
Согласно ранее предложенной нами гипотезы извержения вулканов и наличия суперзвезд (ГИВиНС) Солнце представляет собой не газовый шар, а отверстие (жерло вулкана) на твердой поверхности гигантской суперзвезды [4]. Планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца не в одной с ним плоскости (эклиптике), а параллельно ей, находясь внутри извергаемого из него конического спирального потока солнечного ветра.
В настоящее время отсутствует четкое научное представление о том, что из себя представляют спиральные галактики и какова их природа. Поэтому существующие данные, характеризующие саму галактику Млечный путь, а также расположение, направление и движение в ней Солнечной системы, носят ориентировочные понятия и значения. Это объясняется, как большим количеством визуальных помех, не позволяющих определить точное положение центра и всей Галактики, так и продолжительностью временных факторов перемещения наблюдаемых объектов с учетом их масштабности.
Для простоты вычислений будем условно принимать, что рукав Ориона расположен в центральной части плоскости Галактического диска.
На основе сделанных нами выводов о реальной природе спиральных галактик [2], мы предлагаем гипотезу движения Солнечной системы в Галактике, представленную на рисунке 2. Ввиду отсутствия достоверных данных, она носит общий чисто схематический характер, а, используемые в отдельных случаях, численные значения приводятся только с целью получения большей наглядности.
В данной схеме в масштабе приведен размер суперзвезды полученный нами расчетным путем на основании имеющихся литературных данных [5]. Солнце, представляет собой жерло вулкана, расположенное на поверхности оболочки суперзвезды, из которого извергается спиральный поток солнечного ветра. Планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца по внутренней поверхности конуса. Угол расширения конуса от его оси принят равным 25 градусам, что соответствует среднему углу наклона осей вращения таких планет, как Земля, Марс, Сатурн и Нептун. При этом расстояние от Солнца до орбит всех планет Солнечной системы по образующей конуса принято равным существующему понятию радиуса их орбиты вокруг Солнца. Для наглядности данные размеры взяты в одном и том же масштабе с диаметром суперзвезды.
Предположительно ось вращения суперзвезды направлена вдоль рукава и лежит в плоскости диска Галактики. Поскольку, при принятом масштабе, планеты земной группы располагаются на относительно небольшом расстоянии от Солнца, то на рисунке они не отражены. Для наглядности представлены только орбиты Юпитера и Урана. Как видно из рисунка 2, орбиты планет, особенно земной группы, не выходят за границы диаметра суперзвезды. Учитывая это, можно с уверенностью сказать, что они защищены суперзвездой от воздействия материальных тел, потока плазмы и различных видов излучения, движущихся с внешним спиральным потоком рукава Ориона от балджа Галактики. Они вращаются только под действием двух спиральных потоков: исходящего от Солнца и движущегося к нему.
Газовые планеты, имея большой диаметр орбиты и находясь на значительном расстоянии от Солнца, кроме солнечных спиральных потоков, очевидно, частично попадают под влияние, огибающего суперзвезду, внешнего спирального потока рукава Ориона. Воздействием состава и скорости звездного ветра (внешнего потока), идущего по рукаву Ориона, от балджа Галактики, очевидно, объясняются такие их особенности, как:
— большие размеры и масса по сравнению с планетами земной группы;
— большая скорость их вращения вокруг своей оси;
— особенности расположения осей их вращения;
— большое количество спутников вокруг них;
— повышенное содержание водорода в атмосфере газовых планет.
Сама суперзвезда, на которой расположено Солнце, вращается по окружности поперек рукава Ориона (рис. 1). Учитывая одновременное движение ее вместе с рукавом, орбита ее вращения вокруг центра галактики будет иметь форму объемной вытянутой спирали (рис. 3).
В процессе движения суперзвезда вместе с Солнцем и Солнечной системой будет периодически пересекать плоскость галактического экватора (центральной части плоскости диска). Поэтому Солнечная система кроме движения с рукавом вокруг ядра галактики, также совершает вращение, вместе с Солнцем, внутри рукава, оказываясь то в северном, то в южном галактическом полушарии. Согласно расчетам некоторых исследователей, Солнце пересекает галактический диск каждые 20-25 млн. лет.
Представленная на рисунке 3 орбита приведена без учета движения Солнца и Солнечной системы по орбите на поверхности суперзвезды (рис. 2), в процессе ее вращения вокруг собственной оси. Продолжительность этого периода равна полному циклу смены магнитных полюсов Солнца и составляет, согласно нашим предположениям [5], примерно 22 земных года.
Ученые предполагают, что величины максимального подъема Солнца над галактическим диском в северном и южном полушариях Галактики могут составлять приблизительно 50-80 парсек. Более точных данных по периодическому «подъему — опусканию» Солнца ученые пока представить не могут. Мы считаем, что поскольку орбита Солнца располагается внутри рукава Ориона, находящегося в галактическом диске, то она не может выходить за приделы его границы, т.е. постоянно находится в плоскости диска Галактики.
Таким образом, согласно предложенной гипотезы, приведена наглядная схема и описан характер движения Солнечной системы в галактике Млечный путь.
1. Солнечная система. Движение солнечной системы в галактике млечный путь. [Электронный ресурс]. URL: — [Дата обращения 08.02.2021].
2. Кузнецов А., Кузнецов А. Гипотезы неразгаданных тайн космоса. — LAP LAMBERT Academic Publishing. 2020. — С. 34 – 41.
3. Кузнецов А.И. Движение и вращение планет и звезд // Материалы Международной научно-практической конференции «ХI Торайгыровские чтения». – Павлодар, 2019. – Т. 4. – С. 3 – 8.
4. Кузнецов А. И. Общая теория относительности А. Эйнштейна и новые гипотезы // Материалы Международной научно-практической конференции «Х Торайгыровские чтения», посвященной 125-летию С. Торайгырова. – Павлодар, 2018. – Т. 4. – С. 194 – 198.
5. Кузнецов А.И. Смена активности и магнитных полюсов солнца. //Материалы Международной научно-практической конференции «ХI Торайгыровские чтения», – Павлодар, 2019. – Т. 4. – С. 9 – 16.
Источник