Содержание
История открытия
С древних времен люди рассматривали ночное небо, пытаясь разгадать тайну светлой полосы, которая перекинулась через звездный небосвод. Ученые предполагали, что Млечный Путь наполнен звездами. Первым, кто это предположил, был древнегреческий философ Демокрит, живший примерно с 460 по 370 год до нашей эры.
Все оставалось на уровне догадок вплоть до 1610 года, когда Галилео Галилей изобрел свой первый телескоп. Ученый направил его на Млечный путь и увидел, что состоит он из скопления звезд.
В 1700 году Уильям Гершель доказал, что Млечный путь имеет форму диска. Иммануил Кант (1724–1804 гг.) первым выдвинул предположение, что в пространстве можно найти еще несколько галактик, подобных нашему Млечному Пути.
Но еще в 1920 году продолжались споры о единственности галактики. Доказать предположение философа Канта смогли Эдвин Хаббл и Эрнест Эпик. Они замерили расстояние до других туманностей, и в результате решили, что их расположение слишком далеко, и они не являются частью Млечного Пути.
В начале 20 века Эдвин Хаббл определил, что галактики перемещаются в пространстве. Также он разделил их на 2 группы: спиральные и эллиптические. Этих данных хватило, чтобы в будущем составить модель Млечного пути и определить его тип.
В 2015 году ученые из гавайского Астрономического института решили определить точное расположение Млечного Пути во Вселенной. Помимо того, что галактика относится к Местной группе, она входит в Ланиакею. Это область протяженностью в 500 миллионов световых лет, где находятся сотни тысяч звездных скоплений.
Масса Ланиакеи в 100 раз больше, чем у крупного скопления Девы. Но Ланиакея далеко не крупнейший объект во Вселенной. Она является лишь частью сверхскопления Кита, который входит в группу Рыб – пространственных областей, где сосредоточено огромное количество галактик.
Тайна названия
Имя нашей Галактики связано с ее внешним видом. С Земли она выглядит как туманная дымка или молочный след. Название Млечный путь имеет древние корни и является калькой с латинского «Via Lactea».
Данное название фигурирует еще в древней работе Насир ад-Дин Туси «Тадхира»: «Представлена множеством небольших и плотно сгруппированных звезд. Они расположены близко, поэтому кажутся пятнами. Цветом напоминают молоко…»
Но точное происхождение названия проследить сложно. Термином для млечного пути начали пользоваться еще 2500 лет назад, поэтому первоисточник этого имени определить проблематично. Предположительно оно могло произойти от греческого слова «галактос», что означало «молочный небесный предмет».
Общее строение
Млечный путь – галактика спирального типа с перемычкой, протяженностью около 27 тысяч световых лет. Состоит перемычка из ярчайших звезд, выходящих из центра и пересекающих галактику посередине.
Отличие Млечного пути от других галактик заключается в том, что спиральные ветви выходят не из центра ядра. Они берут начало на концах перемычки, на территории которой располагается Солнечная система.
До 1980-х годов не было установлено, что Млечный Путь принадлежит к типу спиральных галактик. Окончательное тому подтверждение было получено телескопом Лаймана Спитцера в 2005-ом году.
Центр Галактики
В центре Млечного пути располагается участок, который именуют галактическим центром. Его диаметр – около 6400 световых лет, а его свойства имеют ярко выраженные отличия по сравнению с другими частями Галактики.
Ученые называют центр Галактики своеобразной «космической лабораторией», ведь в ней постоянно происходят процессы образования новых звезд системы. Именно здесь расположено ядро Галактики, давшее много миллиардов лет назад начало конденсации (сгущения) нашей звездной системы. Расстояние от Солнца до центра Галактики равняется приблизительно 3 тысячам световых лет.
В центре Галактики, по предположениям исследователей, расположена черная дыра Стрелец A*. Масса ее равна примерно 4 000 000 масс Солнца. Это сверхмассивный галактический объект. Вторая по величине черная дыра совершает обращение вокруг этой сверхмассивной, и является средней по массе (от 1 до 10 тысяч масс Солнца).
Исследователи установили, что кроме этих двух объектов, в галактическом ядре присутствует еще несколько тысяч черных дыр, которые в сравнении с первыми двумя достаточно небольшие по массе и размерам.
Каждая из них создает гравитационное поле. Чем больше масса и размер объекта, тем с большей силой данный объект воздействует на другие, и тем большее по силе гравитационное поле он создает.
Черные дыры галактического ядра в совокупности создают сверхмощное гравитационное поле. Суммируя силы притяжения, черные дыры воздействуют на галактические звезды и удерживают их на своих орбитах.
Ученые констатируют, что звезды под воздействием такого сверхмощного поля гравитации двигаются по необычным траекториям. Они имеют своеобразные впадины и выпуклости.
Галактические рукава
Такое название имеет составная часть (ответвления) Млечного пути, по форме напоминающая рукава. Исследователи установили, что спиральные рукава обладают долгой живучестью, то есть существуют достаточно большое время, а не «рассеиваются» в окружающем космическом пространстве за сравнительно короткий временной промежуток.
Такой вывод основан на дедукции от обратного. Если допустить, что галактические рукава существуют непродолжительное время, следует, что во Вселенной должны преобладать «безрукавные» (неспиральные) типы галактик. Здесь противоречие с наблюдениями за галактиками во Вселенной: преобладающим типом являются спиралевидные объекты.
Галактические спиральные рукава обладают следующими свойствами, доступными для наблюдения:
в них сосредоточено в 2 раза больше молодых звезд, чем в галактическом диске;- количество старых галактических объектов (звезд) меньше на 1/3, чем в среднем по галактическому диску;
- количество звездного газа в 2–5 раз превышает количество газа, находящегося в смежных с рукавами областях;
- наличие большого количества непрозрачной звездной пыли;
- постоянное отклонение скорости вращения объектов, составляющих галактические рукава, от круговой.
Вследствие такого положения Солнца с его планетарной системой возможность визуального наблюдения рукавов Галактики из нашей Солнечной системы отсутствует, а космические расстояния настолько гигантские, что у человечества в настоящее время нет даже зачатков технологий, позволяющих преодолевать такие огромные пространства для наблюдения за нашей Галактикой «со стороны».
Поэтому ученые исследуют форму галактических рукавов, наблюдая молекулярный газ оксид углерода (СО) в космическом пространстве. На основе анализа исследователи определили, что наша галактика Млечный Путь имеет 2 рукава. Эти рукава берут своё начало во внутренней части Млечного пути у перемычки (бара).
Гало
Галактический диск окружен сфероидным гало(короной), состоящим из старых звезд и шаровых скоплений, 90% которых находится на расстоянии менее 100 000 световых лет от центра галактики. Температура гало около 5•105 K.
В последнее время было найдено несколько шаровых скоплений, таких как PAL 4 и AM 1, находящихся на расстоянии более чем 200 000 световых лет от центра галактики. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска.
Состоит гало в основном из очень старых, неярких, маломассивных звезд. Они встречаются поодиночке и в виде шаровых скоплений, которые могут содержать до миллиона звезд.
Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд лет, его обычно считают возрастом самой Галактики.
Активное звездообразование происходит в диске (особенно в спиральных рукавах, являющихся зонами повышенной плотности). В гало звездообразование завершилось. Рассеянные скопления также встречаются преимущественно в диске.
Считается, что основную массу нашей галактики составляет темная материя, которая формирует гало темной материи массой примерно 600 — 3000 миллиардов M. Гало темной материи сконцентрировано в направлении центра галактики.
Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по вытянутым орбитам.
Основные параметры и характеристики
Поскольку внутри Млечного пути находится Солнечная система и, следовательно, наша Земля, ученые уделяют ее изучению особое внимание с древних лет. Благодаря развитию современных технологий, на сегодняшний день большинство параметров Галактики установлены с максимальной точностью.
Форма и размеры
Млечный путь представляет собой диск диаметром в 30 тысяч парсек, что примерно равно 100 тысячам световых лет или 1 квинтиллиону километров в земном метрическом измерении. Усредненное значение толщины диска Млечного пути равняется 1 тысяче световых лет. В состав Диска входят звезды, созвездия, газ и пыль.
Число звезд
В состав Млечного Пути входит примерно 400 миллиардов звезд. Большая часть из них располагается в прилегающих рукавах. Помимо них в галактике содержатся от 25 до 110 миллиардов бурых карликов. Но их яркости и размеров недостаточно, чтобы отнести к полноценным звездам.
Масса
Вокруг Млечного Пути, в гало, содержится темная материя, которая и составляет большую часть массы. Из-за этого ученым трудно вычислить точное значение.
В 2009-ом году считалось, что масса галактики составляет 6 * 10’42 кг. Но спустя 10 лет были проведены более точные исследования. В 2019-ом было доказано, что на протяженности в 130 000 световых лет этот
Как выглядит
Невооруженным глазом Млечный путь можно увидеть в августе и сентябре. На юге он наблюдается поздним вечером, на юго-западе – глубокой ночью.
Главный ориентир при его поиске — Большой летний треугольник, огромная фигура, образованная тремя яркими звездами, Вегой, Денебом и Альтаиром. Млечный Путь следует вдоль линии Денеб — Альтаир и выглядит, как туманная светящаяся река с нечеткими краями.
Особенно красив Млечный Путь в созвездии Лебедя. Возле Денеба он разбивается на два потока, ниспадающих к горизонту. Пространство между потоками занимают темные, поглощающие свет далеких звезд, туманности.
Впечатляет вид Млечного Пути в созвездии Щита, где находится плотное и яркое звездное облако. Грандиозное впечатление производит в созвездиях Стрельца и Скорпиона. Но жителям России они не видны, поскольку находятся слишком низко.
В стрельце находятся Самые мощные облака звезд и ядро Галактики. Именно там Млечный путь наиболее ярок. Но, к сожалению, только на Кавказе эти регионы неба видны достаточно неплохо.
Сложная структура Млечного Пути более заметна при его изучении в небольшой бинокль. Широкое поле зрения оптического прибора позволяет разглядеть длинные и обширные туманные структуры, звездные цепочки, скопления звезд, перемежающиеся темными пятнами.
Что ждет Млечный путь в будущем
Любой космический объект во Вселенной движется по собственной заданной траектории, который ученые научились просчитывать. Согласно их расчетам, примерно через 4 миллиарда лет Млечный путь столкнется с туманностью Андромеды. Сейчас эти объекты сближаются со скоростью 120 км/с.
Есть большая вероятность, что система может быть целиком отброшена из новообразованной галактики. Так она станет межгалактическим объектом. Для Солнечной системы это не вызовет никаких негативных моментов. Разве что для земного наблюдателя поменяется звездное небо: оно не будет таким красивым.
Изменятся и созвездия Млечного Пути. Не будет никаких последствий и для всего живого, ведь от космического излучения хорошо защищает земная атмосфера. Для жизни гораздо более важна эволюция Солнца.
При столкновении наша Галактика никуда не исчезнет, а планеты не уничтожатся. Млечный путь просто станет частью другого скопления.
В настоящее время уже началось поглощение Млечным путем Большого и Малого Магелланова облака. Они буквально наматываются на южный полюс скопления.
Сейчас Млечный Путь принадлежит к «зеленому промежутку» галактик и находится ровно посередине своего жизненного пути. Газа для формирования новых звезд становится меньше, но сами звезды еще молоды.
Однако вырождаться в галактику «красной последовательности» Млечный Путь пока не собирается. После того как он разделается со своими спутниками, его ждет уже известное столкновение, после которого наша Галактика соединится с Андромедой.
Но это только предположения ученых. Ведь даже фантасты не возьмутся загадывать столь отдаленные во времени перспективы: это намного больший временной отрезок, чем уже существует жизнь на планете.
Вопросы и ответы
Лучшими тремя регионами, где в России можно увидеть Млечный Путь, считаются Алтай, Крым и Кавказ. Весьма популярна Сибирь, где очень много мест, находящихся вдали от большой цивилизации.
Это, действительно, так. Хотя обычный наблюдатель может этого не увидеть, но Млечный путь полон пыли и газа. Они составляют колоссальные 10-15% всей светящейся/видимой материи в нашей галактике, а остальное – это звезды. Ширина галактики составляет около 100 000 световых лет в поперечнике. В видимом для нас спектре только приблизительно 6000 световых лет. Но когда световое загрязнение незначительно, в ночном небе можно различить пыльное кольцо Млечного Пути.
