Наша галактика – Млечный Путь. Типы галактик

Наша галактика – Млечный Путь. Типы галактик

1. Как образовался Млечный путь

С древних времен жители  нашей планеты наблюдали некое светящееся скопление на небосводе (рис. 1).

Рис. 1. Галактика Млечный Путь, вид с Земли

Лишь в 1609 году Галилео Галилей обнаружил, что оно состоит из звезд.

Вообще, галактики - это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Итак, как же образовался Млечный Путь? Пока ученые точно не знают ответ на этот вопрос. Но принято считать, что спиральные галактики (такие, как наша) образовывались из быстро вращающихся облаков с космической пылью и газами, которые в результате вращения сжимались в диски. Рождение звезды из облаков длится миллионы лет.

Облака же образовывались таким образом. Вначале вещество было рассеяно во Вселенной почти равномерно. Причина, по которой из однородной среды образовались облака, кроется в силе гравитации. Там, где плотность была чуть выше средней, сильнее было и притяжение, а значит, более плотные образования становились еще плотнее. И наоборот, области пониженной плотности делались все разреженнее, поскольку вещество из них уходило в более плотные области. Таким образом, изначально почти однородная среда со временем разделилась на отдельные облака, из которых сформировались галактики. 

Вначале наша галактика была сферического типа, затем она постепенно трансформировалась в спиралевидную.

2. Строение Млечного пути

Млечный Путь — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все звёзды, видимые невооружённым глазом. Относится к спиральным галактикам с перемычкой.

Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (M31), Треугольника (М33), и более 40 меньшими галактиками-спутниками образуют Местную Группу Галактик, которая, в свою очередь, входит в Сверхскопление Девы.

Рис. 2. Галактика Млечный путь

Солнечная система расположена в ветви Ориона.

Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров) при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд (современная оценка колеблется в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов). Основная масса звёзд расположена в форме плоского диска.

Лишь в 1980-х годах астрономы высказали предположение, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой, а не обычной спиральной галактикой. Это предположение было подтверждено в 2005 году космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, который показал, что центральная перемычка нашей галактики является большей, чем считалось ранее.

Ядро – центральная часть галактики. 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.

Предполагается, что в ядре расположена массивная черная дыра.

Галактика Млечный Путь относится к классу спиральных галактик, что означает, что у Галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности наблюдать форму рукавов визуально.

Галактическое гало имеет сферическую форму, выходящую за пределы галактики на 5-10 тысяч световых лет, и температуру около 500 000°С. Галактический диск окружен сфероидным гало, состоящим из старых звезд и шаровых скоплений , 90% которых находится на расстоянии менее 100 000 световых лет от центра галактики.

Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Так как вращение отдельных звезд происходит несколько беспорядочно (то есть скорости соседних звезд могут иметь любые направления), гало в целом вращается очень медленно.

Рис. 3. Строение Млечного Пути

Необходимо понимать, что наш дом – это планета Земля, улица – это Солнечная система, представляющая собой желтый карлик.

По улице передвигается транспорт – это пилотируемые и беспилотные космические корабли, искусственные и естественные спутники планет, астероиды, кометы.

3. История названия нашей галактики

Нашу галактику называли по-разному: дорога богов, таинственный мост, волшебная местная река, молочный круг.

Мало кто знает, но новогодняя елка – это отголосок поклонения Млечному Пути в тот момент, когда он считался осью Вселенной. Ствол дерева – это прототип Млечного Пути, а украшения – это звезды.

Люди верили, что украшение елки задобрит богов и принесет хороший урожай.

Этимологию слова Galaxias и его связь с молоком раскрывают два схожих древнегреческих мифа. Одна из легенд рассказывает о разлившемся по небу материнском молоке богини Геры, кормившей грудью Геракла. Когда Гера узнала, что младенец, которого она кормит грудью, не её собственное дитя, а незаконный сын Зевса и земной женщины, она оттолкнула его, и пролитое молоко стало Млечным Путём. Другая легенда говорит о том, что пролитое молоко — это молоко Реи, жены Кроноса, а младенцем был сам Зевс. Кронос пожирал своих детей, так как ему было предсказано, что он будет свергнут собственным сыном. У Реи зародился план, как спасти своего шестого ребёнка, новорождённого Зевса. Она обернула в младенческие одежды камень и подсунула его Кроносу. Кронос попросил её покормить сына ещё раз, перед тем как он его проглотит. Молоко, пролитое из груди Реи на голый камень, впоследствии стали называть Млечным Путём.

4. История открытия Млечного пути

Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна обращается вокруг Земли, спутники планет-гигантов образуют свои, богатые телами, системы. На более высоком уровне, Земля и остальные планеты обращаются вокруг Солнца. Возникал естественный вопрос: не входит ли и Солнце в систему ещё большего размера?

Первое систематическое исследование этого вопроса выполнил в XVIII веке английский астроном Уильям Гершель. Он подсчитывал количество звёзд в разных областях неба и обнаружил, что на небе присутствует большой круг (впоследствии он был назван галактическим экватором), который делит небо на две равные части и на котором количество звёзд оказывается наибольшим. Кроме того, звёзд оказывается тем больше, чем ближе участок неба расположен к этому кругу. Наконец обнаружилось, что именно на этом круге располагается Млечный Путь. Благодаря этому Гершель догадался, что все наблюдаемые нами звёзды образуют гигантскую звёздную систему, которая сплюснута к галактическому экватору.

Вначале предполагалось, что все объекты Вселенной являются частями нашей Галактики, хотя ещё Кант высказывал предположение, что некоторые туманности могут быть галактиками, подобными Млечному Пути. Гипотеза Канта была окончательно доказана лишь в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу удалось измерить расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав Галактики.

5. Черная дыра в Млечном пути

В центре нашей галактики располагается гигантская черная дыра. Это удалось доказать в 2003 году. Вокруг нее расположены несколько черных дыр меньшего размера. Следует отметить, что наша черная дыра намного меньше, чем черные дыры некоторых других галактик.

В 1925 году Хаббл предложил первую классификацию галактик, разделив их на 3 типа: эллиптические Е, спиральные S и неправильные Ir.

Основные типы галактик:

·                     спиральная

·                     эллиптическая

·                     неправильная

Общая классификация галактик

·                     Неправильные галактики:

При исследовании неба с помощью телескопов обнаружено множество галактик неправильной, клочковатой формы. Около половины вещества в них – межзвездный газ. Такие галактики не имеют четко выраженного ядра и симметричной структуры.

·                     Спиральные галактики

В 1845 году английский астроном лорд Росс обнаружил целый класс "спиральных туманностей". Природа этих туманностей была установлена лишь в начале XX века. Плоская дискообразная форма объясняется вращением.

·                     Спиральная галактика состоит из ядра и нескольких рукавов. Различают спиральные галактики с перемычкой, у которых ядро пересекается вдоль диаметра полосой из звезд - перемычкой или баром, из концов которой начинаются рукава. Их принято обозначать буквой S.

·                     Эллиптические галактики

Эллиптические галактики представляют собой круги или эллипсы, яркость которых плавно уменьшается от центра к краям.

Звезды эллиптических галактик обращаются вокруг центра галактики очень медленно (скорость вращения обычно не превышает нескольких десятков км/с) и оставляют примерно 25% от общего числа галактик высокой светимости. Их принято обозначать буквой E (англ. elliptical).

Ассоциации или скопления галактик

Галактики не существуют отдельно друг от друга, как правило, в астрономии было отмечено, что галактики объединяются между собой в группы, скопления, ассоциации. Например, Млечный путь вместе с туманностью Андромеда, неправильными галактиками Большое и Малое Магеллановы облака, а также несколько десятков карликовых галактик входят в состав так называемой Местной группы

Общая классификация галактик

Вопросы (ответить письменно)

1.       Запишите объекты Галактики относящиеся к гало.

2.       Основная часть нашей Галактики, в которой сосредоточено основное число звёзд.

3.       Группы звёзд, которые не связаны силами гравитации, или слабосвязанные молодые звёзды, объединённые общим происхождением…

4.       Внешняя часть Галактики называется…

5.       Запишите объекты относящиеся к диску.

6.       Гравитационно-связанная система, состоящая из сотен миллиардов звёзд и межзвёздной среды…

Скачано с www.znanio.ru