Звездное небо с незапамятных времен притягивало взоры людей. Лучшие умы всех народов пытались осмыслить наше место во Вселенной, вообразить и обосновать ее устройство. Научный прогресс позволил перейти в деле исследования бескрайних просторов космоса от романтических и религиозных построений к логически сверенным теориям, базирующимся на многочисленном фактическом материале. Теперь любой школьник имеет представление о том, как смотрится наша Галактика согласно последним исследованиям, кто, почему и когда отдал ей столь поэтичное название и каково ее предполагаемое будущее.
Содержание
- 1 Происхождение названия
- 2 Взор изнутри
- 3 Структура
- 4 Центр и ядро
- 5 Свет и тьма
- 6 Космический орешек
- 7 Наш дом на космической карте
- 8 Небо в алмазах
- 9 Типы светил
- 10 Будущее Млечного Пути
Происхождение названия
Выражение «галактика Млечный Путь», по сути, тавтология. Galactikos в примерном переводе с древнегреческого означает «молочный». Так обитатели Пелопоннеса звали скопление звезд в ночном небе, приписывая его происхождение запальчивой Гере: богиня не пожелала кормить Геракла, внебрачного сына Зевса, и в гневе разбрызгала грудное молоко. Капли и образовали звездную дорожку, видную в ясные ночи. Спустя столетия ученые открыли, что наблюдаемые светила — лишь ничтожная часть существующих небесных тел. Пространству Вселенной, в каком находится и наша планета, они дали название Галактика либо система Млечный Путь. После подтверждения предположения о существовании и других схожих формирований в космосе первый термин стал для них универсальным.
Взор изнутри
Научные познания о структуре части Вселенной, включающей Солнечную систему, мало что взяли у старых греков. Понимание того, как смотрится наша Галактика, прошло эволюцию от сферического мироздания Аристотеля до современных теорий, в каких есть место черным дырам и темной материи.
Тот факт, что Земля — элемент системы Млечный Путь, накладывает определенные ограничения на тех, кто пытается узнать, какую форму имеет наша Галактика. Для однозначного ответа на этот вопрос необходим взор со стороны, причем на большенном расстоянии от объекта наблюдения. Сейчас наука лишена такой способности. Своеобразным заменителем стороннего наблюдателя становится сбор данных о структуре Галактики и соотнесение их с параметрами других космических систем, доступных для исследования.
Собранные сведения позволяют с уверенностью гласить, что наша Галактика имеет форму диска с утолщением (балджем) посреди и расходящимися от центра спиральными рукавами. Последние содержат наиболее яркие звезды системы. Поперечник диска составляет более 100 тысяч световых лет.
Структура
Центр Галактики скрыт межзвездной пылью, затрудняющей исследование системы. Справиться с проблемой помогают методы радиоастрономии. Волны определенной длины легко преодолевают любые препятствия и позволяют получить столь вожделенное изображение. Наша Галактика, по полученным данным, имеет неоднородную структуру.
Условно можно выделить два связанных вместе элемента: гало и собственно диск.
Первая подсистема обладает следующими характеристиками:
- по форме это сфера;
- центром ее считается балдж;
- наибольшая концентрация звезд в гало характерна для его срединной части, с приближением к краям плотность сильно уменьшается;
- вращение этой зоны галактики достаточно медленное;
- в гало в главном встречаются старые звезды с относительно небольшой массой;
- существенное пространство подсистемы заполнено темной материей.
Галактический диск по плотности звезд сильно превышает гало. В рукавах встречаются молодые и даже только формирующиеся космические объекты.
Центр и ядро
«Сердце» Млечного Пути находится в созвездии Стрельца. Без его исследования тяжело понять до конца, какова наша Галактика. Название «ядро» в научных трудах либо относится только к центральной области поперечником всего несколько парсек, либо содержит в себе балдж и газовое кольцо, считающееся местом зарождения звезд. Дальше будет употребляться первый вариант термина.
В центр Млечного Пути с трудом проникает видимый свет: он сталкивается с огромным количеством космической пыли, скрывающей то, как смотрится наша Галактика. Фото и изображения, сделанные в инфракрасном спектре, существенно расширяют познания астрологов о ядре.
Данные об особенностях излучения в центральной части Галактики натолкнули ученых на мысль, что в сердцевине ядра находится черная дыра. Ее масса более чем в 2,5 млн раз больше массы Солнца. Вокруг этого объекта, по мнению исследователей, крутится еще одна, но менее впечатляющая по своим параметрам, черная дыра. Современные познания об особенностях структуры космоса позволяют предположить, что подобные объекты находятся в центральной части большинства галактик.
Свет и тьма
Совместное воздействие черных дыр на движение звезд заносит свои коррективы в то, как смотрится наша Галактика: оно приводит к специфическим изменениям орбит, нехарактерным для космических тел, например, поблизости Солнечной системы. Исследование этих траекторий и соотношения скоростей движения с удаленностью от центра Галактики легло в основу интенсивно развивающейся сейчас теории о темной материи. Природа ее пока покрыта тайной. Присутствие темной материи, предположительно составляющей подавляющую часть всего вещества во Вселенной, регистрируется лишь по воздействию гравитации как раз на орбиты.
Если рассеять всю космическую пыль, что скрывает от нас ядро, взгляду откроется поразительна картина. Несмотря на концентрацию темной материи, эта часть Вселенной полна света, излучаемого огромным количеством звезд. На одну единицу пространства их тут в сотни раз больше, чем поблизости Солнца. Примерно 10 миллиардов из них образуют галактический бар, также называемый перемычкой, не совсем обычной формы.
Космический орешек
Исследование центра системы в длинноволновом спектре позволило получить подробное инфракрасное изображение. Наша Галактика, как оказывается, в ядре имеет структуру, напоминающую арахис в скорлупе. Этот «орешек» и есть перемычка, включающая в себя более 20 млн красных гигантов (ярких, но менее жарких звезд).
От концов бара расходятся спиральные рукава Млечного Пути.
Работа, связанная с обнаружением «арахиса» в центре звездной системы, не только пролила свет на то, какая наша Галактика по структуре, но и помогла понять, как она развивалась. Вначале в пространстве космоса существовал обычный диск, в каком со временем образовалась перемычка. Под воздействием внутренних процессов бар изменил свою форму и стал походить на орех.
Наш дом на космической карте
Активное образование звезд происходит как в перемычке, так и в спиральных рукавах, которыми обладает наша Галактика. Название им дали по созвездиям, где были обнаружены участки ответвлений: рукава Персея, Лебедя, Центавра, Стрельца и Ориона. Поблизости последнего (на расстоянии не менее 28 тысяч световых лет от ядра) и находится Солнечная система. Эта область обладает определенными характеристиками, по мнению специалистов, сделавшими вероятным появление жизни на Земле.
Галактика и наша Солнечная система совместно с ней крутятся. Закономерности движения отдельных составляющих при этом не совпадают. Огромное число звезд периодически то заходит в состав спиральных ответвлений, то отделяется от них. Лишь светила, лежащие на границе коротационной окружности, не совершают подобные «путешествия». К ним относится и Солнце, защищенное от мощных процессов, постоянно протекающих в рукавах. Даже незначительное смещение свело бы на нет все остальные преимущества для развития организмов на нашей планете.
Небо в алмазах
Солнце — лишь одно из многих подобных тел, которыми полна наша Галактика. Звезды, одиночные либо сгруппированные, общим числом превышают по последним данным 400 млрд. Наиблежайшая к нам Проксима Центавра заходит в систему из трех звезд совместно с чуть более удаленными Альфой Центавра A и Альфой Центавра B. Самая яркая точка ночного неба, Сириус A, находится в созвездии Огромного Пса. Ее светимость по разным данным превышает солнечную в 17-23 раза. Сириус также не одинок, его сопровождает спутник, носящий аналогичное название, но с маркировкой B.
Детки часто начинают знакомиться с тем, как смотрится наша Галактика, с поиска на небе Полярной звезды либо Альфы Малой Медведицы. Популярностью своей она обязана положению над Северным полюсом Земли. По светимости Полярная существенно превышает Сириус (почти в две тысячи раз ярче Солнца), но она не может оспаривать права Альфы Огромного Пса на звание самой яркой из-за удаленности от Земли (по оценкам от 300 до 465 световых лет).
Типы светил
Звезды отличаются не только светимостью и удаленностью от наблюдателя. Каждой приписывается определенная величина (за единицу берется соответствующий параметр Солнца), степень нагрева поверхности, цвет.
Наиболее впечатляющими размерами обладают сверхгиганты. Самой большой концентрацией вещества в единице объема отличаются нейтронные звезды. Цветовая характеристика неразрывно связана с температурой:
- красные самые холодные;
- нагрев поверхности до 6 000?, как у Солнца, порождает желтоватый оттенок;
- белоснежные и голубые светила обладают температурой более 100?.
Светимость звезды может меняться и достигать максимума незадолго до ее коллапса. Взрывы сверхновых заносят огромный вклад в понимание, как смотрится наша Галактика. Фото этого процесса, полученные телескопами, поражают. Собранные на их основе данные помогли вернуть процесс, приведший к вспышке, и спрогнозировать судьбу ряда космических тел.
Будущее Млечного Пути
Наша Галактика и другие галактики постоянно находятся в движении и ведут взаимодействие. Астрологи установили, что Млечный Путь неоднократно поглощал соседей. Подобные процессы ожидаются и в дальнейшем. Со временем в него войдут Магелланово Облако и еще ряд миниатюрных систем. Самое же впечатляющее событие ожидается через 3-5 млрд лет. Это будет столкновение с Туманностью Андромеды, единственным соседом, который виден с Земли невооруженным глазом. В результате Млечный Путь станет эллиптической галактикой.
Бескрайние просторы космоса поражают воображение. Обывателю трудно осознать масштабность не только Млечного Пути либо всей Вселенной, но даже Земли. Однако благодаря достижениям науки мы можем представить себе хотя бы приблизительно, частью какого потрясающего мира являемся.
