Мы привыкли, что Млечный путь - это скопление звезд на небе, по которому ориентировались наши предки. Но на самом деле, это больше, чем обычные ночные светила - это огромный и неизведанный мир.
Данная статья предназначена для лиц старше 18 лет
А вам уже исполнилось 18?
Строение галактики Млечный Путь
Иногда кажется невероятным то, насколько динамично развивается космическая наука. Сложно себе представить, но 4 века назад даже утверждение о том, что Земля кружится вокруг Солнца, вызывало осуждение и неприятие в обществе. Суждения об этих и других космических явлениях могли привести не только к тюремному заключению, но и к смерти. К счастью, времена изменились, и изучение Вселенной давно стало приоритетным направлением в науке. Особенно важны в этом плане исследования Млечного Пути — галактики из тысяч звезд, одна из которых — наше Солнце.
Изучение строения галактики и ее развития помогает ответить на главные вопросы, которые интересуют человечество с начала времен. Это такие сакраментальные загадки о том, как возникла Солнечная система, какие факторы способствовали появлению жизни на Земле, и существует ли жизнь на других планетах.
О том, что галактика Млечный Путь — это огромный рукав бесконечной звездной системы стало известно сравнительно недавно — чуть более полувека назад. Строение нашей галактики схоже с колоссального размера спиралью, в которой наша Солнечная система находится где-то на периферии. Сбоку же она имеет вид гигантской лупы с двусторонне выпуклым центром с короной.
Что же такое галактика Млечный Путь? Это миллиарды звезд и планет, которые соединены между собой неким алгоритмом строения Вселенной. Кроме звезд в Млечном Пути имеется межзвездный газ, галактическая пыль и звездные шаровые скопления.
Диск нашей галактики постоянно вращается вокруг центральной части, которая находится в созвездии Стрельца. Для того чтобы Млечный Путь сделал один полный оборот вокруг своей оси нужно 220 миллионов лет (и это при том, что вращение происходит со скоростью 250 километров в секунду). Таким образом, все звезды нашей галактики движутся в едином порыве на протяжении многих лет и наша Солнечная система вместе с ними. Что же заставляет их вращаться вокруг ядра с поистине бешеной скоростью? Ученые предполагают, что и колоссальный вес центра, и практически непостижимое количество энергии (оно может превышать размер в 150 млн солнц).
Почему же мы не видим ни спиралей, ни гигантского ядра, почему не чувствуем этого вселенского вращения? Дело в том, что мы находимся в рукаве этой спиральной Вселенной, и бешеный ритм ее жизни воспринимается нами буднично.
Конечно же, найдутся скептики, которые будут отрицать такое строение нашей галактики, мотивируя это тем, что точного снимка галактического диска нет (да и быть не может). Дело в том, что Вселенная отнюдь не ограничивается галактикой Млечный Путь и в космосе есть куча таких же образований. Они очень похожи на нашу галактику по структуре — это те же диски с центром, вокруг которого вращаются звезды. То есть за пределами нашего Млечного Пути существуют миллиарды систем, схожих с Солнечной.
Ближайшая к нам галактика — это Большое и Малое Магеллановы Облака. Их можно увидеть практически невооруженным глазом в Южном полушарии. Эти две небольшие светящиеся точки, похожие на облака, впервые описал великий путешественник, от имени которого и произошли названия космических объектов. Диаметр Магеллановых Облаков сравнительно невелик — это меньше половины Млечного Пути. Да и звездных систем в Облаках намного меньше.
То ли дело Туманность Андромеды. Это еще одна галактика спиралевидной формы, которая по виду и по составу очень похожа на Млечный Путь. Ее размеры поражают — она по самым скромным подсчетам раза в три больше нашего Пути. И число таких исполинских галактик во Вселенной уже давно перевалило за миллиард — это только то, что мы можем увидеть на данном этапе развития астрономии. Вполне возможно, что спустя несколько лет нам станет известна еще одна, ранее незамеченная галактика.
Характеристики Млечного Пути
Как говорилось ранее, Млечный Путь — это скопление миллионов звезд со своими собственными системами, схожими с Солнечной. Сколько всего планет существует в нашей галактике — самая настоящая загадка, над решением которой бьется уже не одно поколение астрономов. Хотя, если честно, их больше волнует другой вопрос — какова вероятность того, что в пределах нашей галактики существует звездная система, характеристики которой схожи с нашей? Особенно ученых интересуют звезды, имеющие схожую с Солнцем скорость вращения и технические характеристики, а также занимающие наше место в масштабе галактики. Все потому, что на планетах, имеющих приблизительный возраст и условия нашей Земли, существует высокая вероятность наличия разумной жизни.
К сожалению, попытки ученых найти в рукавах галактики хоть что-то схожее с Солнечной системой не увенчались успехом. И это, пожалуй, к лучшему. Еще неизвестно, кто или что может ждать нас в незнакомом созвездии.
Черная Дыра — убийца планет или создатель галактик?
В конце своей жизни звезда сбрасывает газовую оболочку, а ее ядро начинает очень быстро сжиматься. При условии, что масса светила достаточно большая (в 1,4 раза больше Солнца), на его месте образуется Черная Дыра. Это объект с критической скоростью, которую не может преодолеть ни один предмет. В итоге, что попадает в Черную Дыру, исчезает в ней навсегда. То есть, по сути, этот космический элемент — это билет в один конец. Любой объект, который подойдет к Дыре достаточно близко, исчезнет навсегда.
Печально, не правда ли? Но в Черной Дыре есть и положительный момент — благодаря ей постепенно подтягиваются различные космические объекты и формируются новые галактики. Получается, что ядром каждой из известных звездных систем служит Черная Дыра.
Почему наша галактика называется Млечный Путь?
У каждого народа существуют свои легенды о том, как образовалась видимая часть Млечного Пути. К примеру, древние греки считали, что она образовалась из пролитого молока богини Геры. А вот в Месопотамии было сказание о реке из того же напитка. Таким образом, большое скопление звезд ассоциировалось у многих народов именно с молоком, благодаря чему наша галактика получила свое название.
Сколько звезд в Млечном Пути?
Точно подсчитать количество звезд в нашей галактике достаточно затруднительно, ведь говорят, что их больше 200 млрд. Как вы понимаете, изучить их все при современном развитии науки очень проблематично, поэтому ученые обращают свое внимание только на самых интересных представителей этих космических объектов. Взять хотя бы альфа звезду из созвездия Карины (Киль). Это звезда супергигант, которая долгое время носила титул самой большой и яркой.
Солнце — также одна из звезд Млечного Пути, которая, однако, не имеет никаких выдающихся характеристик. Это небольшой желтый карлик, который прославился лишь тем, что на протяжении миллионов лет является источником жизни на нашей планете.
Астрономы со всего мира давно уже составили списки звезд, которые отличаются выдающеюся массой или яркостью. Но это совсем не значит, что каждая из них получила собственное имя. Обычно названия звезд состоят из букв, цифр и названий созвездий, к которым они относятся. Так, самая яркая звезда Млечного Пути обозначается на астрономических картах как R136a1, причем R136 — это ничто иное, как название туманности, из которой она родом. Эта звезда обладает непередаваемой мощью, которую невозможно ни с чем сравнить. R136a1 светит в 8,7 миллионов раз ярче, чем наше Солнце, а поэтому возле нее очень трудно представить хоть какую-то жизнь.
Но колоссальная мощь совсем не значит, что R136a1 имеет внушительные размеры. Список самых крупных звезд возглавляет UY Щита, которая в 1,7 тыс. раз превышает размеры нашего светила. То есть, если бы вместо Солнца была эта звезда, то она заняла бы все место от центра нашей системы до Сатурна.
Хотя какими большими и мощными не были бы эти звезды, суммарное число их массы не сравнится с массой Черной дыры, которая находится в центре галактики. Именно ее колоссальная энергия держит Млечный Путь, заставляя ее двигаться в определенном порядке.
Наша галактика — это не просто россыпь звезд на ночном небе. Это огромная система, которая состоит из сотен миллиардов звезд, среди которых есть и наше Солнце.
Меня с детства восхищала бескрайняя бесконечность вселенной, которую мне было очень сложно осознать. Ну не мог я себе представить, как у чего-либо не может быть конца. На самом деле с того времени немногое изменилось. :) Однако, чтобы максимально уложить все у себя в голове, я читал много литературы по этому поводу. Часто смотрел передачи по National Geographic. :)
Примерно в то время я и узнал, как называется наша галактика. Ну а теперь по порядку. :)
Какое название у нашей галактики
Млечный Путь - так называется наша родина. Вы, наверное, видели на звездном небе то, что называли Млечным Путем. Да! Это оно и есть, наш дом. :) История появления такого интересного названия связана с мифами древней Греции. Согласно легенде Гера, мать Геракла, отказалась кормить сына грудным молоком. В порыве гнева она разбрызгала это молоко. Так и образовалась эта звездная линия на ночном небе.
Лишь спустя большое количество столетий ученые поняли, что эта звездная дорожка есть ничто иное, как наша галактика. А наша планета и целая Солнечная система - это всего лишь ее мельчайшая часть. Мы меньше песчинки, если сравнивать размеры галактики и пляжа.
Многие годы ученые пытаются определить структуру и внешний вид Млечного Пути. Ведь если они могут смотреть на другие галактики с помощью мощнейших телескопов, то в данном случае есть некоторые трудности. :) Я имею ввиду, что мы находимся внутри. А значит увидеть своими глазами, как выглядит наша галактика мы никак не сможем. Лишь с помощью математических и физических вычислений исследователи примерно представили то, как выглядит наша галактика.
Я нашел еще ряд интересных данных, о которых мало кто знает:
- В центре нашей галактики имеется огромнейшая черная дыра. Звучит жутковато, правда? :) Однако, в этом нет ничего удивительного, практически у всех галактик в центре есть черная дыра. Диаметр нашей составляет 22,5 миллиона километров.
- Млечный Путь всего лишь на сто миллионов лет младше вселенной. В рамках истории вселенной это очень мало.
- Мы находимся в постоянном движении. Наша галактика, как и все остальные, передвигается сквозь космос.
Млечный путь, второе имя - просто Галактика, - это двести миллиардов звезд, вместе с Солнцем составляющих галактику, которой принадлежит наша планета.
А еще так называется участок звездного неба (светлая полоса) - крупнейшее скопление звёзд в Млечном Пути. Увидеть в белёсой, серебряной полосе отдельные звезды можно лишь с помощью телескопа - настолько далеки они от Земли, что сливаются, словно запорошив уголок космоса.
Первым разглядеть в космической «пороше» или «молоке» сияющие скопления звёзд смог Галилей. Он изобрёл телескоп - и это совершенно изменило картину мира, хотя прибор и был весьма несовершенен.
Поэтическое название Млечного Пути - мифологическое творчество древних греков. По их преданиям, Зевс, желая обессмертить сына Геракла, рождённого от смертной женщины, подложил его к груди спящей жены Геры. Проснувшись, Гера в гневе отбросила Геракла, а молоко из её груди пролилось по звёздному небу…
Галактики и супергалактики
Млечный путь - не единственная галактика во вселенной. Точное количество их учёным не известно, но счёт идет на триллионы! Галактики собраны в скопления - супергалактики, каждая из которых содержит в себе от десятков . В настоящий момент обнаружено 4 073 скопления.
Млечный Путь с тремя большими галактиками и сорока карликовыми относится к Местной Группе галактик, которая, в свою очередь, - элемент Сверхскопления Девы.
Виды галактик
Все обнаруженные галактики делятся на четыре вида.
— Эллиптические. Они названы так из-за своей формы (выпуклой линзы - эллипса). Их особенностью является низкое содержание межзвёздной пыли и газов (по сравнению с галактиками других видов). Количество эллипсов составляет 15–20 % от общего числа галактик.
— Неправильные.
Форма каждой неправильной галактики уникальна - это самый распространенный тип звездных скоплений после карликовых галактик. Все неправильные скопления обладают собственными уникальными характеристиками, как - размер, плотность скопления, структура и т.д.
— Карликовые.
Названы так из-за своих малых размеров. Самая близкая карликовая галактика находится в созвездии Стрельца, ее можно увидеть невооружённым глазом, она похожа на одну из звёзд. Через несколько миллиардов лет она сольется с Млечным путём и станет его частью.
— Спиральные. К этому виду относится Млечный путь. Названы они так из-за своей формы: несколько «рукавов» - полос звёздных скоплений, закрученных вокруг ядра в центре плоского тела.
Млечный Путь как спиральная галактика
О размерах Млечного Пути можно составить представление только по одной величине его плоского тела диаметром 100 тысяч световых лет. Солнце со своей системой расположено на диске (который мы видим воочию как Млечный путь), от него до центра - 28 (по другим данным - 25) тысяч световых лет.
Вокруг Солнечной системы межзвёздное пыле-газовое тёплое облако, причём система расположена в той части облака, которую называют «пузырём». Такое название эта область получила за чрезвычайную разряженность, проще говоря - пустоту. Наш «пузырь» имеет плотность 0,001 атома на 1 см. куб.
Как и все звёзды, Солнце совершает полный оборот вокруг ядра Галактики. Время этого оборота называется галактический год и составляет для Солнца 250 миллионов земных лет.
Ядро нашей галактики - это миллиарды старых звёзд, а центр ядра - чёрная дыра массой в 3 000 000 Солнц.
Ближайшее к земле однотипное звёздное скопление находится на расстоянии 2 миллионов световых лет. Астрономы активно изучают его, чтобы понять – как устроен Млечный путь. Сегодня они могут лишь строить предположения и создавать его виртуальные модели.
Иллюстрация показывает наше текущее понимание структуры галактики Млечный Путь. Предоставлено: NASA.
Почему наша галактика называется Млечный Путь? У нас есть много безумных названий космических объектов. Иногда их называют в честь их формы, например, туманность Конская Голова (Horsehead Nebula). Иногда они носят название, позаимствованное из их созвездия, такое как (Andromeda Galaxy). Но как насчёт нашей ? Почему эта полоса звёзд на небе имеет название, связанное с едой?
Во-первых, давайте немного поговорим о том, что такое Млечный Путь. Астрономы полагают, что это спиральная галактика с перемычкой, галактика спиральной формы, имеющая линию из звёзд по середине, как вы можете видеть на иллюстрации выше. Если бы вы летели через всю галактику Млечный Путь со скоростью света, вам .
Млечный Путь - это часть скопления галактик, названных Местной Группой. Мы находимся на пути к столкновению с наиболее массивной и крупнейшей галактикой из этого семейства, называемой галактикой Андромеды (M31). Млечный Путь - это вторая по размеру галактика в Местной Группе, а галактика Треугольника - третья по размеру. В эту группу по грубым оценкам входят 30 галактик.
Чтобы получить представление об огромных размерах галактики Млечный Путь, вы будете рады услышать, что находится не рядом с и его . NASA сообщает, что мы расположены примерно в 265 квадриллионах километров от сверхмассивной чёрной дыры нашей галактики, которую обнаружили в направлении созвездия Стрельца и называют Стрелец А*.
Магнитное поле нашей галактики Млечный Путь, видимое со спутника "Планк" Европейского Космического Агентства. Предоставлено: ESA, Plank Collaboration.
Что касается того, как наша галактика получила своё название , это всё из-за её внешнего вида, полосы молочного цвета, растянувшейся по небу. Хотя выявить рукава галактики - это довольно трудная задача , если отправитесь в сельскую местность, то эта молочного цвета область действительно начинает доминировать на небе. Древние римляне называли нашу галактику Via Lactea , что буквально переводится "Дорога из молока".
А также греческое название "galaxy" тоже переводится как "молоко" . Трудно сказать, было ли это совпадением, потому что происхождение названия Млечный Путь и греческого слова для галактики давно потеряно в предыстории, хотя некоторые источники сообщают, что название отражает вдохновение внешним видом галактики Млечный Путь на небе .
Нам потребовались тысячи лет, чтобы понять природу того, на что мы смотрим. Ещё во времена Аристотеля, по данным библиотеки Конгресса США, Млечный Путь был местом, "где небесные сферы вступали в контакт с земными сферами". Без телескопа было сложно сказать больше, но ситуация начала меняться в начале 1600-х годов.
Прекрасный вид нашей галактики Млечный Путь. Если другие инопланетные цивилизации существуют, можем ли мы их найти? Предоставлено: ESO/S.Guisard.
Одним из важных ранних наблюдений, как добавляет библиотека, было наблюдение известным астрономом Галилео Галилеем. Он лучше всего известен за открытие - которые разыскал в телескоп. В 1610 году в своём объёмном труде Sidereus Nuncius, Галилео сообщил, что его наблюдения показали, что Млечный Путь был не единой полосой, а имел определённые карманы с большей плотностью звёзд.
Но понимание истинной природы нашей галактики избегало нас ещё какое-то время. Другие ранние наблюдения указывали на то, что звёзды были частью (Томас Уэйнрайт, 1750 год) - заявление, которое позже было показано как ошибочное, и что звёзды кажутся расположенными плотнее на одной стороне полосы, чем на другой (Уильям Гершель, в конце 1700-х годов).
Только в 20-м веке астрономы выяснили, что галактика под названием Млечный Путь - всего лишь одна из огромного числа галактик. Это произошло, как сообщает библиотека, за несколько этапов: проведение наблюдений далёких "спиральных туманностей", которые показали, что их скорости удаления быстрее, чем скорость убегания нашей собственной галактики (Vesto Slipher, 1912 год); наблюдения того, что (временно яркая звезда) в Андромеде была тусклее нашей собственной галактики (Herber Curtis, 1917 год); и самые известные наблюдения Элвином Хабблом галактик, показывающие, что они были очень далеки от Земли в действительности (1920 год).
Обзор неба Hubble Ultra Deep Field в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне света. Предоставлено: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI).
Там ведь больше галактик, чем мы могли себе представить ещё столетие назад. С помощью космического телескопа Хаббл астрономы периодически пользуются мощной обсерваторией, чтобы подглядывать за крохотными участками неба.
Было произведено несколько крупных обзоров неба, которые выявили "глубокие поля" галактик на расстояниях в миллиарды световых лет. Трудно оценить, сколько их там, учёные называют цифры порядка 100 миллиардов галактик. Это займёт астрономов ещё на какое-то время.
Название прочитанной вами статьи "Почему наша галактика называется Млечный Путь?" .
Солнечная система расположена в Галактике, которую иногда называют Млечный Путь. Астрономы договорились писать «нашу» Галактику с Большой буквы, а другие галактики, вне нашей звёздной системы — с маленькой буквы — галактики.
.jpg)
М31 — Туманность Андромеды
Все звёзды и другие объекты, которые мы видим невооружённым глазом, относятся к нашей Галактике. Исключением является Туманность Андромеды, которая является близкой родственницей и соседкой нашей Галактики. Именно наблюдая эту галактику, Эдвин Хаббл (в честь которого назван космический телескоп) смог «разрешить» её на отдельные звёзды в 1924 году. После чего отпали все сомнения по поводу физической природы этой и других галактик, наблюдаемых в виде размытых пятнышек — туманностей.
Наша Галактика имеет размер порядка 100-120 тысяч световых лет (световой год — расстояние, которое проходит свет за один земной год, примерно 9 460 730 472 580 км). Наша Солнечная система находится примерно в 27 000 световых годах от центра Галактики, в одном из спиральных рукавов, который называется «рукав Ориона». С середины 80-х годов XX века известно, что наша Галактика имеет перемычку в центре между спиральными рукавами. Как и другие звёзды, Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью около 240 км/с (у других звёзд другая скорость). За период порядка 200 млн. лет Солнце и планеты солнечной системы совершают полный оборот вокруг центра галактики. Этим объясняются некоторые феномены в геологической истории Земли, которая за время своего существования успела 30 раз обернуться вокруг центра Галактики.
.jpg)
Наша Галактика имеет форму сплющенного диска, если смотреть на неё сбоку. Однако, этот диск имеет неправильную форму. Два спутника нашей Галактики, Большое и Малое Магеллановы облака (в северном полушарии Земли не видны) действием своей гравитации искажают форму нашей Галактики.
Мы видим нашу Галактику изнутри, как если бы мы наблюдали детскую карусель, находясь на одной из карусельных лошадок. Те звёзды Галактики, которые мы можем наблюдать, располагаются в виде полосы неодинаковой ширины, которую мы называем Млечный путь. То, что Млечный Путь, известный ещё с древности, состоит из множества слабых звёзд, открыл в 1610 году Галилео Галилей, наведя свой телескоп на ночное небо.
Астрономы полагают, что наша Галактика имеет гало, которое мы не видим («тёмная материя»), но, которое включает в себя 90% массы нашей Галактики. Существование «тёмной материи» не только в нашей Галактике, но и во Вселенной следует из теорий, которые используют Общую Теорию Относительности (ОТО) Эйнштейна. Однако, ещё не факт, что ОТО верна (есть и другие теории гравитации), поэтому у Галактического гало может быть и другое объяснение.
В нашей Галактике находится от 200 до 400 миллиардов звёзд. Это не много по меркам Вселенной. Есть галактики, содержащие триллионы звёзд, например, в галактике IC 1101 их примерно 300 триллионов.
10-15 % массы нашей Галактики составляет пыль и рассеянный межзвёздный газ (в основном, водород). Из-за пыли мы видим нашу Галактику на ночном небе, как Млечный Путь в виде светлой полосы. Если бы пыль не поглощала свет от других звёзд Галактики, мы бы видели яркое кольцо из миллиардов звёзд, особенно яркое в созвездии Стрельца, где находится центр Галактики. Однако, в других диапазонах электромагнитных волн ядро Галактики видно прекрасно, например, в радиодиапазоне (источник Стрелец А), инфракрасном и рентгеновском.
По предположениям учёных (опять же, связанных с ОТО) в центре нашей Галактики (и большинства других галактик) находится «чёрная дыра». Считается, что её масса примерно 40 000 масс Солнца. Движение вещества Галактики к её центру и создаёт то мощнейшее излучение из центра Галактики, которое наблюдают астрономы в различных диапазонах электромагнитного спектра.
Мы не можем видеть Галактику сверху или сбоку, поскольку находимся внутри неё. Все изображения нашей Галактики со стороны — фантазия художников. Однако, мы достаточно хорошо представляем вид и форму Галактики, поскольку можем наблюдать другие спиральные галактики во Вселенной, похожие на нашу.
Возраст Галактики составляет примерно 13,6 миллиардов лет, что не намного меньше возраста всей Вселенной (13,7 млрд. лет) по оценкам учёных. Самые старые звёзды галактики находятся в шаровых скоплениях, именно по их возрасту вычисляют возраст Галактики.
.png)
Наша Галактика является частью более крупного объединения других галактик, называемого нами Местная группа галактик, куда входят спутники Галактики Большое и Малое Магеллановы облака, Туманность Андромеды (М 31, NGC 224), галактика в Треугольнике (М33, NGC598) и ещё примерно 50 других галактик. В свою очередь Местная группа галактик входит в Сверхскопление Девы, которое имеет размер 150 миллионов световых лет.
