Кількість сонячних систем в галактиці Чумацький шлях. Шкільна енциклопедія

Чумацький Шлях (МП)– це величезна гравітаційно пов'язана система, що містить не менше 200 мільярдів зірок, тисячі гігантських хмар газу та пилу, скупчень та туманностей. Належить до класу спіральних галактик з перемичкою. МП стиснутий у площині і профіль схожий на «літаючу тарілку».

Чумацький Шлях із Галактикою Андромеди (М31), Галактикою Трикутника (М33), і понад 40 карликовими галактиками-супутниками – своїми та Андромеди – усі разом утворюють Місцеву Групу галактик, яка входить до Місцевої Надскупчення (Надскупчення Діви).

Наша Галактика має таку структуру: ядро, що складається з мільярдів зірок, із чорною діркою в центрі; диск із зірок, газу та пилу діаметром 100 000 світлових років та товщиною 1000 світлових років, у серединній частині диска балдж товщиною 3000 св. років; рукави; сферичне гало (корона), що містить карликові галактики, кульові зоряні скупчення, окремі зірки, групи зірок, пил та газ.

Для центральних ділянок Галактики характерна сильна концентрація зірок: у кожному кубічному парсекі поблизу центру їх міститься багато тисяч. Відстань між зірками в десятки і сотні разів менша, ніж на околицях Сонця.

Галактика обертається, але з рівномірно всім диском. З наближенням до центру кутова швидкість обертання зірок довкола центру Галактики зростає.

У площині Галактики, окрім підвищеної концентрації зірок, спостерігається також підвищена концентрація пилу та газу. Між центром Галактики та спіральними рукавами (гілками) знаходиться газове кільце – суміш газу та пилу, що сильно випромінює в радіо- та інфрачервоному діапазоні. Ширина цього кільця близько 6 тисяч світлових років. Розташоване воно у зоні між 10 000 та 16 000 світлових років від центру. Газове кільце містить мільярди сонячних мас газу та пилу і є місцем активного зіркоутворення.

Галактика має корону, яка містить кульові скупчення і карликові галактики (Велике і Мале Магелланові хмари та інші скупчення). У галактичній короні також є зірки та групи зірок. Деякі з цих груп взаємодіють із кульовими скупченнями та карликовими галактиками.

Площина Галактики та площина Сонячної системи не збігаються, а знаходяться під кутом одна до одної, і планетна система Сонця здійснює оборот навколо центру Галактики приблизно за 180–220 мільйонів земних років – стільки триває для нас один галактичний рік.

На околицях Сонця вдається відстежити ділянки двох спіральних рукавів, які віддалені від нас приблизно на 3 тис. світлових років. За сузір'ями, де спостерігаються ці ділянки, їм назвали рукав Стрільця і ​​рукав Персея. Сонце розташоване майже посередині між спіральними гілками. Але порівняно близько від нас (за галактичними мірками), у сузір'ї Оріона, проходить ще один, не дуже чітко виражений рукав - рукав Оріона, який вважається відгалуженням одного з основних спіральних рукавів Галактики.

Швидкість обертання Сонця навколо центру Галактики майже збігається із швидкістю хвилі ущільнення, що утворює спіральний рукав. Така ситуація є нетиповою для Галактики в цілому: спіральні рукави обертаються з постійною кутовою швидкістю, як спиці в колесах, а рух зірок відбувається з іншою закономірністю, тому майже все зіркове населення диска потрапляє всередину спіральних рукавів, то випадає з них. Єдине місце, де швидкості зірок та спіральних рукавів збігаються – це так зване коротаційне коло, і саме на ньому розташоване Сонце.

Для Землі ця обставина надзвичайно важлива, оскільки в спіральних рукавах відбуваються бурхливі процеси, що утворюють потужне випромінювання, згубне для живого. І жодна атмосфера не змогла б від нього захиститись. Але наша планета існує в порівняно спокійному місці Галактики і протягом сотень мільйонів (або навіть мільярдів) років не зазнавала впливу цих космічних катаклізмів. Можливо, саме тому на Землі змогло народитися та зберегтися життя.

Аналіз обертання Галактики показав, що в ній є великі маси речовини, що не світиться (невипромінює), названого "прихованою масою", або "темним гало". Маса Галактики з урахуванням цієї прихованої маси оцінюється приблизно 10 трильйонів мас Сонця. За однією з гіпотез, частина прихованої маси може полягати в коричневих карликах, у планетах газових гігантах, що займають проміжне положення між зірками і планетами, і в щільних і холодних молекулярних хмарах, які мають низьку температуру та недоступні для звичайних спостережень. Крім того, в нашій та інших галактиках є безліч тіл розмірами з планети, які не входять до жодної з навколозоряних систем і тому телескопи не видно. Частина прихованої маси галактик може належати «згаслим» зіркам. За іншою гіпотезою, галактичний простір (вакуум) також робить свій внесок у кількість темної матерії. Прихована маса є не тільки в нашій Галактиці, вона є у всіх галактиках.

Проблема темної речовини в астрофізиці виникла тоді, коли з'ясувалося, що обертання галактик (включаючи наш власний Чумацький шлях) неможливо коректно описати, якщо враховувати лише звичайну видиму (світиться) матерію, що міститься в них. Всі зірки Галактики в такому разі мали б розлетітися і розвіятися в просторах Всесвіту. Для того щоб цього не сталося (а цього і не відбувається), потрібна присутність додаткової невидимої матерії, що має велику масу. Дія цієї невидимої маси проявляється виключно при гравітаційній взаємодії з видимою матерією. При цьому кількість невидимої матерії має приблизно в шість разів перевищувати кількість видимої (інформацію про це опубліковано в науковому журналі Astrophysical Journal Letters). Природа темної речовини, як і темної енергії, наявність яких передбачається у Всесвіті, що спостерігається, залишається поки не ясною.

Галактика Чумацький шлях дуже велична, прекрасна. Цей величезний світ – наша Батьківщина, наша Сонячна система. Усі зірки та інші об'єкти, які видно неозброєним оком на нічному небі, – це наша галактика. Хоча є деякі об'єкти, які знаходяться в Туманності Андромеди - сусідці нашого Чумацького Шляху.

Опис Чумацького Шляху

Галактика Чумацький Шлях величезна, розміром 100 тисяч світлових років, а, як відомо, один світловий рік дорівнює 9460730472580 км. Наша Сонячна система знаходиться від центру галактики на відстані 27000 світлових років, в одному з рукавів, який називають рукавом Оріона.

Наша Сонячна система звертається навколо центру галактики Чумацький Шлях. Це відбувається так само, як обертається Земля навколо Сонця. Повний оборот Сонячна система здійснює за 200 млн. років.

Деформація

Галактика Чумацький Шлях виглядає як диск із опуклістю в центрі. Він не ідеальної форми. З одного боку є вигин північ від центру галактики, з другого - йде вниз, потім повертає праворуч. Зовні така деформація чимось нагадує хвилю. А сам диск деформований. Це пов'язано з присутністю поряд Малої та Великої Магелланових Хмар. Вони обертаються біля Чумацького Шляху дуже швидко – це підтвердив телескоп Хабл. Ці дві карликові галактики часто називають супутниками Чумацького Шляху. Хмари створюють гравітаційно пов'язану систему, яка дуже важка та досить масивна через важкі елементи в масі. Передбачається, що вони перетягують канат між галактиками, створюючи вібрації. В результаті відбувається деформація галактики Чумацький Шлях. Будова нашої галактики особлива, вона має ореол.

Вчені вважають, що через мільярди років Чумацький Шлях поглине Магелланови Хмари, а ще через якийсь час його поглине Андромеда.

Ореол

Запитуючи про те, яка галактика Чумацький Шлях, вчені почали її вивчення. Їм вдалося з'ясувати, що на 90% своєї маси вона складається із темної матерії, через що виникає загадковий ореол. Все, що видно неозброєним оком із Землі, а саме та світиться матерія, це приблизно 10% від галактики.

Проведені численні дослідження підтвердили, що Чумацький Шлях має гало. Вчені складали різні моделі, які враховували невидиму частину та без неї. Після експериментів було висунуто думку, що якби не було гало, то швидкість руху планет та інших елементів Чумацького Шляху була б меншою, ніж зараз. Через цю особливість припустили, що більшість компонентів складається з невидимої маси чи темної матерії.

Кількість зірок

Однією з найунікальніших вважається галактика Чумацький шлях. Будова нашої галактики незвичайна, у ній налічується понад 400 мільярдів зірок. Приблизно четверта частина - великі зірки. Інші галактики мають меншу кількість зірок. В Хмарі налічується близько десяти мільярдів зірок, деякі інші складаються з мільярда, а в Чумацькому Шляху - понад 400 мільярдів найрізноманітніших зірок, причому з Землі видно лише мала частина, близько 3000. Точно сказати, скільки зірок міститься в Чумацькому Шляху, неможливо, так як галактика постійно втрачає об'єкти через їх перетворення на наднові.

Гази та пил

Приблизно 15% складової галактики - пил та гази. Можливо через них наша галактика називається Чумацький Шлях? Незважаючи на свої величезні розміри, ми можемо бачити близько 6000 світлових років уперед, а розміри галактики - 120000 світлових років. Може, вона й більше, але далі цього не бачать навіть найпотужніші телескопи. Це пов'язано зі скупченням газу та пилу.

Товщина пилу не пропускає видиме світло, але інфрачервоне свічення проходить крізь неї, і вчені можуть створювати карти зоряного неба.

Що було раніше

На думку вчених, наша галактика не завжди була такою. Чумацький Шлях з'явився через злиття кількох інших галактик. Цей гігант захоплював інші планети, ділянки, що вплинуло на розмір і форму. Навіть зараз відбувається захоплення планет галактикою Чумацький Шлях. Прикладом цього є об'єкти Великого Пса – карликової галактики, розташованої біля нашого Чумацького Шляху. Зірки Пса періодично додаються до нашого всесвіту, а від нашого переходять в інші галактики, наприклад, відбувається обмін об'єктами з галактикою Стрільця.

Вигляд Чумацького Шляху

Жоден вчений, астроном не може точно сказати, як виглядає наш Чумацький Шлях згори. Це з тим, що Земля перебуває у галактиці Чумацький шлях за 26000 світлових років від центру. Через таке розташування не вдається зробити знімки всього Чумацького Шляху. Отже, будь-яке зображення галактики - це знімки інших видимих ​​галактик, або чиясь фантазія. І нам залишається тільки гадати, як вона насправді виглядає. Навіть є ймовірність того, що ми зараз про неї знаємо стільки ж, скільки давні люди, які вважають Землю плоскою.

Центр

Центром галактики Чумацький Шлях називають Стрілець А* - велике джерело радіохвиль, що дозволяє припустити, що в самому серці знаходиться величезна чорна діра. За припущеннями, її розміри становлять трохи більше 22 млн. кілометрів, і це сама дірка.

Всі речовини, які намагаються потрапити в дірку, утворюють величезний диск, майже в 5 мільйонів разів більший за наше Сонце. Але навіть така сила втягування не заважає формуватись новим зіркам на межі чорної дірки.

Вік

За оцінками складу галактики Чумацький Шлях вдалося встановити ймовірний вік - близько 14 мільярдів років. Вік найстарішої зірки – трохи більше 13 мільярдів років. Вік галактики розраховується шляхом визначення віку найстарішої зірки та попередніх її формування фаз. Виходячи з наявних даних, вчені припустили, що нашому всесвіту близько 13.6-13.8 мільярдів років.

Спочатку був сформований балдж Чумацького Шляху, потім – його серединна частина, на місці якої згодом утворилася чорна діра. Через три мільярди років з'явився диск із рукавами. Поступово він змінювався, і лише близько десяти мільярдів років тому виглядав так, як зараз.

Ми – частина чогось більшого

Всі зірки галактики Чумацький Шлях - це частина більшої галактичної структури. Ми входимо до складу Надскупчення Діви. Найближчі галактики до Чумацького Шляху, такі як Магелланова Хмара, Андромеда та інші півсотні галактик - це одне скупчення, Суперкластер Діви. Надскупчення - група галактик, що займає величезну площу. І це лише мала частина зоряної околиці.

У Суперкластері Діви знаходиться понад сотня груп скупчень на території понад 110 млн світлових років у діаметрі. Саме скупчення Діви - мала частина надскоплення Ланіакеа, а воно, у свою чергу, входить до комплексу Риб-Кита.

обертання

Наша Земля рухається навколо Сонця, роблячи повний оборот за 1 рік. Наше Сонце обертається в Чумацькому шляху навколо центру галактики. Наша галактика рухається по відношенню до особливого випромінювання. Реліктове випромінювання - зручний орієнтир, який дозволяє визначити швидкість різних матерій у Всесвіті. Проведені дослідження показали, що наша галактика обертається із швидкістю 600 кілометрів на секунду.

Поява назви

Свою назву галактика отримала через особливий зовнішній вигляд, що нагадує розлите молоко на нічному небі. Назва їй було дано ще у Стародавньому Римі. Тоді її називали «дорогою молока». Досі її так і називають - Чумацький Шлях, асоціюючи назву саме із зовнішнім виглядом білої смуги на нічному небі, з розлитим молоком.

Про галактику знайдені згадки починаючи з епохи Аристотеля, який говорив, що Чумацький Шлях – це місце, де небесні сфери контактують із земними. До моменту, коли було створено телескоп, ніхто не додавав нічого до цієї думки. І лише з сімнадцятого століття люди стали по-іншому дивитися на світ.

Наші сусіди

Чомусь багато хто думає, що найближча галактика до Чумацького Шляху - це Андромеда. Але така думка не зовсім вірна. Найближча «сусідка» до нас – галактика Великого Пса, розташована всередині Чумацького Шляху. Вона розташувалася від нас на відстані 25000 світлових років, а від центру – 42000 світлових років. По суті, до Великого Пса від нас ближче, ніж до чорної дірки у центрі галактики.

До виявлення Великого Пса на відстані 70 тис. світлових років найближчою сусідкою вважали Стрільця, а після - Велику Магелланову Хмару. У Псі відкрили незвичайні зірки з величезною щільністю класу М.

За теорією, Чумацький Шлях поглинув Великого Пса разом із усіма його зірками, планетами та іншими об'єктами.

Зіткнення галактик

Останнім часом все частіше зустрічається інформація про те, що найближча галактика до Чумацького Шляху - Туманність Андромеди, поглине наш всесвіт. Ці два гіганти сформувалися приблизно в той самий час - близько 13.6 мільярда років тому. Є думка, що ці гіганти здатні поєднувати галактики, а через розширення Всесвіту вони повинні відходити один від одного. Але попри всі правила ці об'єкти рухаються назустріч один одному. Швидкість руху – 200 кілометрів на секунду. За підрахунками, через 2-3 мільярди років Андромеда зіткнеться з Чумацьким Шляхом.

Астроном Дж. Дубінскі створив модель зіткнення, представлену в цьому відео:

Зіткнення не спричинить катастрофи глобального масштабу. І за кілька мільярдів років сформується нова система, зі звичними галактичними формами.

Загиблі галактики

Вчені провели масштабне дослідження зоряного неба, охопивши приблизно його восьму частину. В результаті аналізу зіркових систем галактики Чумацький Шлях вдалося з'ясувати, що є раніше невідомі потоки зірок на околицях нашого всесвіту. Це все те, що залишилося від дрібних галактик, які колись були знищені гравітацією.

Встановлений у Чилі телескоп зробив величезну кількість знімків, які дозволили вченим провести оцінку небосхилу. За оцінкою зображень, нашу галактику оточують гало з темної матерії, розряджений газ та нечисленні зірки, залишки карликових галактик, які колись були поглинені Чумацьким Шляхом. Маючи достатню кількість даних, ученим вдалося зібрати «скелет» загиблих галактик. Це як у палеонтології - важко сказати за кількома кісточками, як виглядала істота, але, маючи достатню кількість даних, можна зібрати скелет і припустити, яким був ящір. Так і тут: інформативність зображень дозволила відтворити одинадцять галактик, які поглинув Чумацький Шлях.

Вчені впевнені, що в міру спостереження та оцінки отриманих відомостей вони зможуть знайти ще кілька нових галактик, що розпалися, які були «з'їдені» Чумацьким Шляхом.

Ми під обстрілом

На думку вчених, гіпершвидкісні зірки, що знаходяться в нашій галактиці, зародилися не в ній, а у Великій Магеллановій Хмарі. Теоретики що неспроможні пояснити багато моменти, що стосуються існування подібних зірок. Наприклад, неможливо точно сказати, чому сконцентровано велику кількість гіпершвидкісних зірок у Секстанті та у Леві. Переглянувши теорію, вчені дійшли висновку, що така швидкість може розвиватися лише через вплив на них чорної дірки, розташованої в центрі Чумацького Шляху.

Останнім часом все більше виявляється зірок, які рухаються не із центру нашої галактики. Після аналізу траєкторії надшвидких зірок вченим вдалося з'ясувати, що ми перебуваємо під атакою Великої Магелланової Хмари.

Загибель планети

Спостерігаючи за планетами в нашій галактиці, ученим удалося побачити, як загинула планета. Вона була поглинена старіючої зіркою. Під час розширення та перетворення на червоного гіганта зірка поглинула свою планету. А інша планета у цій системі змінила орбіту. Побачивши подібне та оцінивши стан нашого Сонця, вчені дійшли висновку, що те саме станеться з нашим світилом. Приблизно через п'ять мільйонів років воно перетвориться на червоного гіганта.

Як влаштована галактика

У нашому Чумацькому Шляху є кілька рукавів, що обертаються спіраллю. Центр всього диска – чорна діра гігантських розмірів.

На нічному небі нам видно галактичні рукави. Вони виглядають як білі смуги, що нагадують молочну дорогу, яка посипана зірками. Це і є гілки Чумацького Шляху. Найкраще їх видно у ясну погоду в теплу пору року, коли космічного пилу та газів найбільше.

У нашій галактиці виділяють такі рукави:

  1. Гілка кутника.
  2. Оріон. У цьому рукаві знаходиться наша Сонячна система. Цей рукав - наша "кімната" у "будинку".
  3. Рукав Кіля-Стрільця.
  4. Гілка Персея.
  5. Гілка Щита Південного Хреста.

Також у складі є ядро, газове кільце, чорна матерія. Вона постачає близько 90% від усієї галактики, а решта десять - це видимі об'єкти.

Наша Сонячна система, Земля та інші планети – це єдине ціле величезної гравітаційної системи, яку можна бачити щоночі на ясному небі. У нашому «будинку» постійно відбуваються різні процеси: зароджуються зірки, розпадаються, нас обстрілюють інші галактики, з'являється пил, гази, зірки змінюються і гаснуть, спалахують інші, водять навколо хороводи... І все це відбувається десь там, далеко у всесвіті, про яку ми знаємо так мало. Хто знає, може, настане час, коли люди зможуть за лічені хвилини діставатися інших рукавів і планет нашої галактики, подорожувати іншими світами.

Наша Галактика - Чумацький Шлях

© Володимир Каланов
"Знання-сила".

Розглядаючи нічне зоряне небо, можна побачити білувату смугу, що неясно світиться, яка перетинає небесну сферу. Це дифузне світіння приходить як від кількох сотень мільярдів зірок, так і в результаті розсіювання світла на крихітних частинках пилу та газу в міжзоряному просторі. Це наша галактика Чумацький Шлях. Чумацький шлях - це галактика, до якої належить Сонячна система зі своїми планетами, серед яких і Земля. Він видно з будь-якої точки земної поверхні. Чумацький шлях утворює кільце, тому з будь-якої точки Землі ми бачимо лише її частину. Чумацький Шлях, який здається тьмяною дорогою, що світиться, насправді складається з величезної кількості зірок, не видимих ​​окремо неозброєним оком. Першим на початку XVII століття над цим задумався, коли навів виготовлений ним телескоп на Чумацький Шлях. Те, що вперше побачив Галілей, захопило дух. У місці білястої величезної лінії Чумацького Шляху його погляду відкрилися сяючі скупчення з незліченних зірок, видимих ​​окремо. Сьогодні вчені вважають, що Чумацький Шлях містить величезну кількість зірок – близько 200 мільярдів.

Мал. 1 схематичне зображення нашої Галактики та навколишнього її гало.

Чумацький Шлях є галактикою, що складається з великого плоского - основного - тіла у формі диска діаметром, що перевищує відстань у 100 тисяч світлових років. Сам диск Чумацького Шляху "відносно тонкий" – завтовшки кілька тисяч світлових років. Усередині диска розташована більша частина зірок. За своєю морфологією диск некомпактний, має складну будову, всередині його знаходяться нерівні структури, які тягнуться від ядра до периферії Галактики. Це так звані «спіральні рукави» нашої Галактики, зони високої щільності, де з хмар міжзоряного пилу та газу утворюються нові зірки.


Мал. 2 Центр Галактики. Зображення в умовних тонах центру Чумацького Шляху.

Пояснення до малюнка: Джерело світла в середині – Стрілець А, активна зона зіркоутворення, знаходиться поруч із галактичним ядром. Центр оточений газоподібним кільцем (рожеве коло). На зовнішньому кільці розташовані молекулярні хмари (помаранчеві) та іонізований водень простору рожевого відтінку.

У центральній частині диска Чумацького Шляху є галактичне ядро. Ядро складається із мільярдів старих зірок. Сама ж центральна частина ядра є дуже масивною ділянкою діаметром всього в кілька світлових років, усередині якої, за останніми даними астрономічних досліджень, знаходиться надмасивна чорна діра, можливо навіть кілька чорних дір, масами близько 3 мільйонів Сонців.

Навколо диска Галактики знаходиться сферичне гало (корона), що містить карликові галактики (Велике та Мале Магелланові хмари та ін.), кульові зоряні скупчення, окремі зірки, групи зірок та гарячий газ. Деякі з окремих груп зірок взаємодіють із кульовими скупченнями та карликовими галактиками. Існує гіпотеза, що випливає з аналізу структури гало і траєкторій руху зоряних скупчень, що кульові скупчення, як і сама галактична корона можуть бути залишками колишніх галактик-супутників, поглинених нашою Галактикою в результаті взаємодій і зіткнень, що відбулися раніше.

Згідно з науковими припущеннями, Наша Галактика містить також і темну матерію, якої, можливо, набагато більше, ніж усієї видимої речовини у всіх діапазонах спостережень.

На околицях Галактики виявлено щільні області газу розмірами кілька тисяч світлових років, температурою 10000 градусів та масою 10 мільйонів Сонців.

Наше Сонце знаходиться майже на диску, на відстані близько 28 000 світлових років від центру Галактики. Іншими словами, воно знаходиться на периферії, на відстані майже 2/3 галактичного радіусу від центру, що складає відстань до 8 кілопарсек від центру нашої Галактики.


Мал. 3 Площина Галактики та площина Сонячної системи не збігаються, а знаходяться під кутом один до одного.

Положення Сонця в Галактиці

Детально положення Сонця в Галактиці та його рух розглянуто також у розділі "Сонце" нашого сайту (див. ). Щоб зробити повний оборот, Сонцю потрібно близько 250 мільйонів років (за деякими даними 220 мільйонів років), які становлять галактичний рік (швидкість руху Сонця – 220 км/с, тобто майже 800 000 км/год!). Кожні 33 мільйони років Сонце перетинає галактичний екватор, потім піднімається над його площиною на висоту 230 світлових років і знову опускається до екватора. На здійснення повного обороту Сонцю потрібно, як було зазначено, близько 250 мільйонів років.

Так як ми знаходимося всередині Галактики і дивимося на неї зсередини, її диск виявляється видимим на небесній сфері як смуга зірок (це і є Чумацький Шлях), і тому Землі важко визначити реальну тривимірну просторову структуру Чумацького шляху.


Мал. 4 огляд повного піднебіння в галактичних координатах, отриманий на частоті 408 мг (довжина хвилі 73 см), показаний в умовних кольорах.

Інтенсивність радіовипромінювання відображена в лінійній колірній шкалі від темно-синього (найменша інтенсивність) до червоного (найвища інтенсивність). Кутова роздільна здатність картки становить приблизно 2°. Вздовж площини галактики видно безліч добре відомих радіоджерел, включаючи залишки наднових Кассіопеї А та Крабовидної туманності.
Виразно виділяються комплекси локальних рукавів (Лебідь X і Вітрила X), оточені дифузним радіовипромінюванням. Дифузне радіовипромінювання Чумацького Шляху в основному є синхротронним випромінюванням електронів космічних променів при їх взаємодії з магнітним полем нашої Галактики.


Мал. 5 Два зображення повного неба, побудованих на основі даних, отриманих у 1990 р. під час експерименту DIRBE з вивчення дифузного інфрачервоного фону (Diffuse Infrared Background Experiment) на супутнику COBE.

На обох зображеннях видно сильне випромінювання від Чумацького Шляху. На верхньому фото представлені комбіновані дані з випромінювання на довжинах хвиль 25, 60 і 100 мікрон далекого інфрачервоного діапазону, показані відповідно блакитним, зеленим та червоним кольором. Це випромінювання походить від холодного міжзоряного пилу. Блідо-блакитне фонове випромінювання породжується міжпланетарним пилом у Сонячній системі. На нижньому зображенні скомбіновані дані з випромінювання на довжинах хвиль 1,2, 2,2 та 3,4 мікрон у ближньому інфрачервоному діапазоні, показані відповідно блакитним, зеленим та червоним кольором.

Нова карта Чумацького Шляху

Чумацький Шлях можна класифікувати як спіральну галактику. Як уже сказано, він складається з основного тіла у формі плоского диска діаметром понад 100 000 світлових років, усередині якого знаходиться більша частина зірок. У диска некомпактна будова, і очевидна його нерівна структура, що починається з ядра і поширюється до периферії Галактики. Це спіральні гілки областей максимальної щільності матерії, т.зв. спіральні рукави, в яких йде процес утворення нових зірок, що починається у міжзоряних газопилових хмарах. Про причину виникнення спіральних рукавів не можна сказати нічого, крім того, що рукави виникають при чисельному моделюванні народження галактики завжди, якщо задані досить велика маса та момент обертання.

Для появи опису довго доторкніться до клітини
Для збільшення зображення – короткочасно
Для повернення із зображення – клавіша повернення на телефоні або у браузері

Створена на комп'ютері нова тривимірна модель Чумацького шляху з реальним розташуванням сотень тисяч туманностей та зірок.
© National Geographic Society, Washington DC. 2005.

Обертання частин галактики

Частини галактики обертаються з різною швидкістю навколо центру. Якби ми могли подивитися на Галактику «згори», ми побачили б щільне та яскраве ядро, всередині якого зірки розташовуються дуже близько один до одного, а також рукави. Вони зірки сконцентровані менш компактно.

Напрямок обертання Чумацького шляху, а також подібних спіральних галактик (вказано на карті в лівому нижньому кутку при збільшенні) такий, що спіральні рукави закручуються. І тут необхідно загострити увагу на якомусь специфічному моменті. За час існування Галактики (не менше 12 млрд. років, за будь-якими сучасними оцінками) спіральні гілки мали б закрутитися навколо центру Галактики кілька десятків разів! А цього немає ні в інших галактиках, ні в нашій. Ще в 1964 році Ц. Лін і Ф. Шу зі США, запропонували теорію, згідно з якою спіральні рукави являють собою не якісь матеріальні утворення, а хвилі щільності речовини, що виділяються на рівному тлі галактики насамперед тому, що в них йде активне зіркоутворення, що супроводжується народженням зірок високої світності. Обертання спірального рукава не має жодного відношення до руху зірок по галактичних орбітах.

На невеликих відстанях від ядра орбітальні швидкості зірок перевищують швидкість рукава, і зірки "втікають" у нього з внутрішньої сторони, а залишають із зовнішньої. На великих відстанях все навпаки: рукав ніби набігає на зірки, тимчасово вмикає їх у свій склад, а потім обганяє їх. Що стосується яскравих ОB-зірок, що визначають малюнок рукава, то вони, народившись у рукаві, в ньому і закінчують своє відносно коротке життя, не встигаючи залишити рукав за час свого існування.

Газове кільце та рух зірок

За однією з гіпотез будови Млечного Шляху, між центром Галактики та спіральними рукавами розташовано ще т.зв.

Для полегшення завдання зіркової кінематики зірки поділяють на сімейства за певними ознаками, віком, фізичними даними, розташуванням усередині Галактики. У переважної більшості молодих зірок, сконцентрованих у спіральних рукавах, швидкість обертання (щодо центру Галактики, зрозуміло) становить кілька кілометрів на секунду. Вважається, що у подібних зірок було замало часу для взаємодії з іншими зірками, вони не використовували взаємне тяжіння для підвищення швидкості обертання. У зірок середнього віку швидкість вища.

Найвища швидкість у старих зірок, вони розташовані на сферичному гало, що оточує нашу Галактику до відстані 100000 світлових років від центру. Їх швидкість перевищує 100 км/с (як у кульових зоряних скупчень).

У внутрішніх областях, де щільно сконцентровані, Галактика у своєму русі поводиться аналогічно твердому тілу. У цих областях швидкість обертання зірок прямо пропорційна їх відстані від центру. Крива обертання виглядатиме як пряма лінія.

На периферії Галактика у русі вже несхожа на тверде тіло. У цій частині вона недостатньо щільно заселена небесними тілами. «Крива обертання» для периферійних областей буде «кеплерівською», аналогічно правилу про неоднакову швидкість руху планет у Сонячній системі. Швидкість звернення зірок у міру віддалення від центру галактики зменшується.

Зоряні скупчення

Перебувають у постійному русі як зірки, а й інші небесні об'єкти, що населяють Чумацький Шлях: це розсіяні і кульові зоряні скупчення, туманності тощо. Особливого вивчення заслуговує рух кульових зоряних скупчень - щільних утворень, до складу яких входять сотні тисяч старих зірок. Ці скупчення мають чітку сферичну форму, вони рухаються навколо центру Галактики витягнутими еліптичним орбітам, нахиленим до її диску. Швидкість їхнього руху становить у середньому близько двохсот км/с. Кульові зоряні скупчення перетинають диск з періодичністю кілька мільйонів років. Будучи досить щільно згрупованими утвореннями, вони відносно стабільні і не розпадаються під впливом тяжіння площини Чумацького Шляху. По-іншому справи з розсіяними зоряними скупченнями. До їх складу входять кілька сотень чи тисяч зірок, причому вони перебувають переважно у спіральних рукавах. Зірки там розташовані не так близько одна до одної. Вважається, що розсіяні зоряні скупчення мають тенденцію до розпаду за кілька мільярдів років існування. Кульові зоряні скупчення - старі за часом освіти, вони можуть мати вік близько десяти мільярдів років, розсіяні скупчення значно молодші (рахунок йде від мільйона до десятків мільйонів років), дуже рідко їх вік перевищує один мільярд років.

Шановні відвідувачі!

У вас відключено роботу JavaScript. Будь ласка, увімкніть скрипти в браузері, і вам відкриється повний функціонал сайту!

Чумацький шлях - наша рідна галактика, в якій знаходиться Сонячна система, в якій знаходиться планета Земля, на якій живуть люди. Належить до спіральних галактик із перемичкою і входить до Місцевої групи галактик разом із галактикою Андромеди, галактикою Трикутника та 40 карликовими галактиками. Діаметр Чумацького Шляху – 100 000 світлових років. Зірок у нашій галактиці близько 200-400 мільярдів. Наша Сонячна система знаходиться на околиці диска галактики, у порівняно спокійному місці, яке дозволило зародитися життю на нашій планеті. Можливо, в Чумацькому Шляху живемо не тільки ми, але це ще тільки потрібно дізнатися. Хоча, в океані Всесвіту вся історія людства - не більше ніж ледь помітна бриж, нам дуже цікаво пізнавати Чумацький Шлях і стежити за розвитком подій у рідній галактиці.

У нескінченно розширюється мешкає величезна кількість галактик. Соткані з пилу і газу, і сповнені небесних тіл, ці дивовижні космічні мандрівники стикаються один з одним. Це відбувається через гравітаційне тяжіння. Дюйм за дюймом, світловий рік за світловим роком, хід космічного годинника наближає неминуче. Масивні структури, кожна з яких містить сотні мільярдів зірок, змішуються і займаються. І наша галактика не є винятком. Нещодавно астрономи відкрили Антлію 2 — малощільну, але масивну галактику, яка наче привид обертається довкола. Вчені вважають, що Антлія 2 може допомогти у розгадці таємниць темної матерії.

Планета Земля, сонячна система, і всі зірки, видимі неозброєним оком перебувають у Галактиці Чумацький Шлях, яка являє собою спіральну галактику з перемичкою, що має два яскраво виражені рукави, що починаються на кінцях перемички.

Це було підтверджено в 2005 році космічним телескопом імені Лаймана Спітцера, який показав, що центральна перемичка нашої галактики є більшою, ніж вважалося раніше. Спіральні галактикиз перемичкою — спіральні галактики з перемичкою («баром») із яскравих зірок, що виходить із центру та перетинає галактику посередині.

Спіральні гілки в таких галактиках починаються на кінцях перемичок, тоді як у звичайних галактиках спіральних вони виходять безпосередньо з ядра. Спостереження показують, що близько двох третіх спіральних галактик мають перемичку. За існуючими гіпотезами, перемички є осередками зіркоутворення, що підтримують народження зірок у своїх центрах. Передбачається, що за допомогою орбітального резонансу вони пропускають крізь себе газ зі спіральних гілок. Цей механізм забезпечує приплив будівельного матеріалу для народження нових зірок.

Чумацький Шлях разом із галактикою Андромеди (M31), Трикутника (М33), і понад 40 меншими галактиками-супутниками утворюють Місцеву Групу Галактик, яка, своєю чергою, входить у Надскупчення Діви. "Використання інфрачервоного зображення з телескопа Spitzer НАСА, дозволило вченим виявити, що елегантна спіральна структура Чумацького Шляху має лише два переважні рукави від кінців центрального бару зірок. Раніше вважалося, що наша галактика, має чотири основні рукави". Структура Галактики
На вигляд, галактика нагадує диск (т.к. основна маса зірок розташована у формі плоского диска) з діаметром близько 30 000 парсек (100 000 світлових років, 1 квінтильйон кілометрів) при оціночній середній товщині диска порядку 1000 світлових років, діаметр центр диска складає 30 000 світлових років. Диск занурений у гало сферичної форми, а навколо нього розташовується сферична корона. Центр ядра Галактики знаходиться у сузір'ї Стрільця. Товщина галактичного диска там, де знаходиться сонячна системаз планетою Земля, що становить 700 світлових років. Відстань від Сонця до центру Галактики 8,5 кіло парсек (2,62.1017 км, або 27 700 світлових років). сонячна системазнаходиться на внутрішньому краї рукава, що має назву рукав Оріона. У центрі Галактики, мабуть, розташовується понад масивна чорна діра (Стрілець A*) (близько 4,3 мільйона мас Сонця) навколо якої, ймовірно, обертається чорна діра середньої маси від 1000 до 10 000 мас Сонця і періодом обігу близько 100 років та кілька тисяч порівняно невеликих. Галактика містить, за найнижчою оцінкою, близько 200 мільярдів зірок (сучасна оцінка коливається в діапазоні припущень від 200 до 400 мільярдів). Станом на січень 2009 року маса Галактики оцінюється в 3.1012 мас Сонця, або 6.1042 кг. Основна маса Галактики міститься не в зірках і міжзоряному газі, а в гало, що не світиться, з темної матерії.

Порівняно з гало диск Галактики обертається помітно швидше. Швидкість його обертання не однакова різних відстанях від центру. Вона стрімко зростає від нуля в центрі до 200-240 км/с на відстані 2 тис. світлових років від нього, потім дещо зменшується, знову зростає приблизно до того ж значення й надалі залишається майже постійною. Вивчення особливостей обертання диска Галактики дозволило оцінити його масу, виявилося, що вона в 150 мільярдів разів більша за масу Сонця. Вік Галактики Чумацький Шляхдорівнює13 200 млн років, майже так само стара, як Всесвіт. Чумацький шлях є частиною місцевої групи галактик.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% no-repeat rgb(29, 41, 29);"> Розташування Сонячної системи сонячна системазнаходиться на внутрішньому краї рукава, що носить назву рукав Оріона, в околицевій частині Місцевого Над скупчення (Local Supercluster), який іноді називають також Над скупченням Діви. Товщина галактичного диска (у тому місці, де знаходиться сонячна системаз планетою (Земля), становить 700 світлових років. Відстань від Сонця до центру Галактики 8,5 кіло парсек (2,62.1017 км, або 27 700 світлових років). Сонце розташоване ближче до краю диска, ніж його центру.

Разом з іншими зірками Сонце обертається навколо центру Галактики зі швидкістю 220-240 км / с, роблячи один оборот приблизно за 225-250 мільйонів років (що становить один галактичний рік). Таким чином, за весь час існування Земля облетіла навколо центру Галактики трохи більше 30 разів. Галактичний рік Галактики складає 50 мільйонів років, період обігу перемички 15-18 мільйонів років. На околицях Сонця вдається відстежити ділянки двох спіральних рукавів, які віддалені від нас приблизно на 3 тис. світлових років. За сузір'ями, де спостерігаються ці ділянки, їм назвали рукав Стрільця і ​​рукав Персея. Сонце розташоване майже посередині між спіральними гілками. Але порівняно близько від нас (за галактичними мірками) у сузір'ї Оріона проходить ще один, не дуже чітко виражений рукав — рукав Оріона, який вважається відгалуженням одного з основних спіральних рукавів Галактики. Схема розташування Землі у Всесвіті в серії з восьми карт, які показують, зліва направо, починаючи з Землі, рухаючись у Сонячної системи, на сусідні зіркові системи, на Чумацький Шлях, на місцеві Галактичні групи, намісцеві надскупчення Діви, на нашому місцевому понад скупчення, і закінчується у спостережуваному Всесвіті.



Сонячна система: 0,001 світлових років

Сусіди у міжзоряному просторі



Чумацький Шлях: 100000 світлових років

Місцеві галактичні групи



Місцеве над скупчення Діви



Місцеві понад скупчення галактик



Спостережуваний Всесвіт



 

Можливо, буде корисно почитати: