Галактика Млечный Путь

Объекты глубокого космоса > Галактики Вселенной > Млечный Путь

Галактика Млечный Путь

Галактика, в которой мы обитаем, является для многих из нас загадкой. Конечно, все знают, несколько тех или иных фактов, но я могу вам гарантировать, что в ней есть еще очень много загадок. Поэтому, нашим порталом был подготовлен список информативных статей о галактике Млечный Путь. Мы также решили, что вас может порадовать некоторая неотложная, а иногда и причудливая информация о спиральной галактике, в которой мы обитаем.

Если взглянуть на ночное небо в темное время суток в любое время года, то можно увидеть слабую полосу света, расположенную прямо посередине небосвода или возле полосы горизонта. Еще древние греки наблюдали за этой полосой. Они назвали ее «Небесная дорога». В 1610 году были использованы первые телескопы Галилео Галилеем. Ученый определил, что свет Млечного Пути образуется от миллиардов тусклых звезд, которые видят люди на небе.

Подробная карта Млечного Пути

Изображение показывает почти 50000 галактик в ближайшей Вселенной из обзора 2MASS в инфракрасном свете. Изображение 2MASS/Джарретт /Карпентер/Херт.

На протяжении веков астрономы пытались ответить на множество вопросов о млечном пути. Что он собой представляет? Из чего состоит? Какую форму он имеет? На эти вопросы весьма непросто ответить и на это есть несколько причин:

  1. Наша планета располагается непосредственно внутри Млечного Пути. Это все равно, что жить в гигантской коробке и задаваться вопрос о том, какую форму имеет коробка. Откуда это можно узнать?
  2. Астрономы, живущие давным-давно, были ограничены в возможностях. Телескопы прошлых веков имели небольшой размер. В них можно было хорошо рассмотреть только видимый глазу свет.
  3. Полоса млечного пути содержит много пыли, что осложняет видимость. В некоторых направлениях вообще трудно что-либо рассмотреть. Это все равно, что смотреть через пылевую бурю.

В XX веке технологии начали развиваться быстро. Были усовершенствованы телескопы. Оптические телескопы стали изготавливаться большего размера. Также было усовершенствовано радио, ИК-порт, рентгеновские телескопы (наземные и орбитальные космические телескопы). Они позволили астрономам рассмотреть Млечный Путь хорошо, несмотря на огромное количество космической пыли. Из многообразия собранной информации можно сделать заключение из чего состоит млечный путь.

Обнаруженное удивило ученых:

  • Млечный путь на самом деле представляет собой галактику, то есть большое скопление звезд. Состоит он из газа (в основном водорода), пыли, а также темной материи. Все они вращаются вокруг общего центра и связаны друг с другом силой тяжести;
  • Есть распространенное мнение о том, что наша Солнечная Система находится в центре галактики, однако, это не так;
  • Млечный путь является всего лишь одним из миллиардов скоплений звезд во Вселенной;

Следите за нашими достижениями и открытиями в области исследования млечного пути. Вместе мы попробуем разобраться, как астрономы смогли выяснить его размер, структуру и форму. Мы сможем узнать, как звезды меняют местоположения внутри него и чем наш Млечный Путь отличается от других скоплений звезд.

Теория ранней галактики Млечный Путь

Как мы уже упоминали, Галилей открыл, что Млечный Путь состоит из тусклых  звёзд, но что можно сказать о его форме? Как мы вообще можем говорить о форме объекта, внутри которого находимся? В конце 1700 гг. астроном сэр Уильям Гершель обратил на это внимание. Он рассуждал, что если Млечный Путь - сфера, тогда мы должны видеть множество звёзд во всех направлениях. Поэтому он и его сестра Кэролайн сосчитали количество звёзд в более чем 600 участках неба. Они обнаружили, что больше всего звёзд в направлении пояса Млечного Пути, чем сверху или снизу. Из этого Гершель сделал заключение, что наша галактика  имеет форму диска. И по тому, что он обнаружил практически одинаковое число звёзд во всех направлениях вдоль диска, он понял, что Солнце довольно близко к центру этого диска.

Млечный Путь в ночном небе

Млечный Путь в ночном небе

Около 1920 года Голландский астроном по имени Якоб Каптейн измерил видимое расстояние до близких и далёких звезд методом параллакса. Так как метод включает измерение перемещение звёзд, он сравнил движение далёких и близких звёзд между собой. Он пришёл к выводу, что диск приблизительно имеет размер в 20 килопарсек, или 65 тысяч световых лет в диаметре, учитывая, что один килопарсек равняется 3260 световым годам. Каптейн также понял, что Солнце находится в или около центра диска.

Однако в будущем астрономы подвергли сомнениям эти идеи. Современные технологии позволили оспорить теории и выступить с более точными данными измерений.

Шаровые скопления и спиральная туманность

Примерно в том же время, когда Капетин опубликовал свою модель Млечного Пути, его коллега Харлоу Шепли заметил, что звёздные скопления, относящиеся к типу так называемых шаровых скоплений,  расположены в небе особым образом. Несколько шаровых звёздных скоплений расположены внутри полосы Млечного Пути, однако большинство из них находятся над или под ним. Шепли решил создать карту расположения шаровых скоплений и измерить их, используя различные звёздные ориентиры внутри скоплений и соотношения свечения и расстояния. Шепли обнаружил, что шаровые звёздные скопления расположены по спирали и сконцентрированы возле созвездия Стрельца. Он пришёл к выводу, что центр галактики расположен возле Стрельца, а не солнца, а диаметр Млечного Пути составляет около 100 килопарсек.

Карта шаровых скоплений и галактик

Карта шаровых скоплений и галактик

Шепли стал участником большого спора о природе спиральных туманностей (источников бледного света, видимых в ночном небе). Он считал их «островами Вселенной» или галактиками за пределами Млечного Пути. Другой астроном, Гебер Кёртис, предполагал, что спиральные туманности являются частью Млечного Пути. Наблюдения Эдвина Хаббла положили конец спору – туманности действительно находятся за пределами Млечного Пути.

Но вопросы остаются. Какой формы Млечный Путь и что именно существует внутри него?

Какую форму имеет Млечный Путь?

При изучении галактик Эдвин Хаббл классифицировал их на различные виды эллиптических и спиральных. Спиральные галактики имеют форму диска, внутри которого находятся спиральные рукава. Поскольку Млечный путь имеет форму диска наряду со спиральными галактиками, логично предположить, что он, вероятно, является спиральной галактикой.

Форма Млечного Пути: вид сверху

Форма Млечного Пути: вид сверху

В 1930-х годах Р. Дж. Трюмплер понял, что оценки размера галактики Млечный Путь, совершенные Капетином и другими учеными, были ошибочными, поскольку измерения основывались на наблюдениях с помощью волн излучения в видимой области спектра. Трюмплер пришел к выводу, что огромное количество пыли в плоскости Млечного Пути поглощает свет видимого излучения. Поэтому далекие звезды и их скопления кажутся более призрачными, чем они есть на самом деле. В связи с этим, для получения точного изображения звезд и звездных скоплений внутри Млечного Пути, астрономы должны были найти способ видеть сквозь пыль.

В 1950-х годах были изобретены первые радиотелескопы. Астрономы обнаружили, что атомы водорода излучают радиацию в радиоволнах, и что такие радиоволны могут проникнуть сквозь пыль в Млечном Пути. Таким образом, стало возможно увидеть спиральные рукава этой галактики. Для этого использовалась пометка звезд по аналогии с пометками при измерениях расстояний. Астрономы поняли, что звезды спектрального класса O и B могут послужить для достижения этой цели. Такие звезды имеют несколько особенностей:

  • яркость:они весьма заметны и часто встречаются в небольших группах или объединениях;
  • тепло: - они излучают волны разной длины (видимые, инфракрасные, радиоволны);
  • короткое время жизни: - они живут около 100 миллионов лет. Учитывая скорость, с которой звезды вращаются в центре галактики, они не перемещаются далеко от места рождения.

Астрономы могут использовать радиотелескопы для точного сопоставления позиций звезд спектрального класса O и B, и, руководствуясь доплеровскими смещениями радиоспектра, определять скорость их движения. После проведения таких операций со многими звездами, ученые смогли выпустить комбинированные радио и оптические карты спиральных рукавов Млечного пути. Каждый рукав назван по имени созвездия, существующего в нем.

Астрономы считают, что движение материи вокруг центра галактики создает волны плотности (области высокой и низкой плотности), такие же, как вы видите, перемешивая тесто на торт электрическим миксером. Полагается, что эти волны плотности вызвали спиральный характер галактики.

Таким образом, рассматривая небо в волнах разной длины (радио, инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские) с помощью различных наземных и космических телескопов, можно получить различные изображения Млечного Пути.

Эффект Доплера

Так же, как высокий звук сирены пожарной машины становится ниже, когда машина удаляется, движение звезд влияет на длину волн света, которые доходят от них на Землю. Этот феномен именуется эффектом Доплера. Мы можем измерить этот эффект с помощью измерения линий в спектре звезды и сравнивая их со спектром стандартной лампы. Степень доплеровского смещения показывает, насколько быстро звезда движется относительно нас. Кроме того, направление доплеровского смещения может показать нам направление движения звезды. Если спектр звезды смещается в синий конец, то звезда движется к нам; если же в красную сторону – отдаляется.

Структура Млечного Пути

Млечный Путь по представлению Эдвина Хаббла является спиральной галактикой, хотя и более поздние материалы свидетельствали о том, что это может быть спиральная галактика. Млечный Путь имеет больше 200 миллиардов звезд. В диаметре это примерно 100 000 световых лет, а Солнце находится около 28 000 световых лет от центра.

Если внимательно рассмотреть структуру Млечного Пути, то мы увидим следующее:

Графическое представление структуры Млечного Пути

Графическое представление структуры Млечного Пути

1. Галактический диск. Здесь сосредоточено большинство звезд Млечного Пути.

Диск в основном составляют старые и молодые звезды, а также в его состав входит огромное количество газа и пыли.

Из звезд внутри диска образуется галактический центр с круговыми орбитами. Гравитационные взаимодействия между звездами вызывает круговые движения, с некоторым движение вверх-вниз, как лошади на карусель.

Сам диск разбит на следующие части:

  • Ядро это центр диска;
  • Дуги - области вокруг ядра, в том числе непосредственно области выше и ниже плоскости диска.
  • Спиральные рукава - это области, которые выступают наружу от центра. Наша Солнечная Система находится в одном из спиральных рукавов Млечного Пути.
Система рукавов Млечного Пути

Система рукавов Млечного Пути

2. Шаровые скопления. несколько сотен из них разбросаны выше и ниже плоскости диска. Шаровидные группы, возле галактических центров в кратких орбитах, не имеют направления и беспорядочно рассыпаны. Звезды в шаровых скоплениях намного старше, чем звезды в галактическом диске, и имеют мало или совсем не имеют газа и пыли.

3. Гало. Это большая, тусклая область, которая окружает всю галактику.

Гало состоит из газа большой температуры и, возможно, темной материи.

Все эти составляющие вертятся вокруг ядра и удерживаются вместе под действием силы тяжести.

Так как сила тяжести зависит от массы, вы думаете, что большинство массы галактики будет находиться в галактическом диске или недалеко от центра диска. Однако, изучая кривые вращения Млечного Пути и других галактик, астрономы пришли к выводу, что большая часть массы находится в наружных частях галактики (в гало), где мало света выделяется из звезд и газов. Гравитация Млечного Пути действует на две небольшие галактики-спутники, называемых Большое и Малое Магеллановы Облака (названные в честь Фердинанда Магеллана, португальского исследователя).

Галактика Млечный Путь и Большое и Малое Магеллановы Облака на ночном небе

Галактика Млечный Путь и Большое и Малое Магеллановы Облака на ночном небе

Они находятся ниже плоскости Млечного Пути и видны в южном полушарии. Большое Магелланово Облако имеет 70 000 световых лет в диаметре и расположено на расстоянии 160 000 световых лет от Млечного Пути. Астрономы считают, что Млечный Путь на самом деле отнимает газ и пыль от этих спутниковых галактик, так как они вращаются.



Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!!!

Все факты о космосе ©. 2014-2016 При копировании материала с сайта, активная ссылка обязательна. По всем вопросам обращаться на [email protected]