Галактика Млечный путь - дом в котором мы живем. Какая планета расположена на окраине галактики
Как называется и как выглядит наша Галактика. Название звезд нашей Галактики
Звездное небо издревле притягивало взгляды людей. Лучшие умы всех народов пытались осмыслить наше место во Вселенной, вообразить и обосновать ее устройство. Научный прогресс позволил перейти в деле изучения бескрайних просторов космоса от романтических и религиозных построений к логически выверенным теориям, базирующимся на многочисленном фактическом материале. Теперь любой школьник имеет представление о том, как выглядит наша Галактика согласно последним исследованиям, кто, почему и когда дал ей столь поэтичное название и каково ее предполагаемое будущее.
Происхождение названия
Выражение «галактика Млечный Путь», по сути, тавтология. Galactikos в примерном переводе с древнегреческого означает «молочный». Так жители Пелопоннеса звали скопление звезд в ночном небе, приписывая его происхождение вспыльчивой 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 котором находится и наша планета, они дали название Галактика или система Млечный Путь. После подтверждения предположения о существовании и других схожих формирований в космосе первый термин стал для них универсальным.
Взгляд изнутри
Научные познания о структуре части Вселенной, включающей Солнечную систему, мало что взяли у древних греков. Понимание того, как выглядит наша Галактика, прошло эволюцию от сферического мироздания Аристотеля до современных теорий, в которых есть место черным дырам и темной материи.
Тот факт, что Земля — элемент системы Млечный Путь, накладывает определенные ограничения на тех, кто пытается выяснить, какую форму имеет наша Галактика. Для однозначного ответа на этот вопрос необходим взгляд со стороны, причем на большом расстоянии от объекта наблюдения. Сейчас наука лишена такой возможности. Своеобразным заменителем стороннего наблюдателя становится сбор данных о структуре Галактики и соотнесение их с параметрами других космических систем, доступных для изучения.
Собранные сведения позволяют с уверенностью говорить, что наша Галактика имеет форму диска с утолщением (балджем) в середине и расходящимися от центра спиральными рукавами. Последние содержат наиболее яркие звезды системы. Диаметр диска составляет более 100 тысяч световых лет.
Структура
Центр Галактики скрыт межзвездной пылью, затрудняющей изучение системы. Справиться с проблемой помогают методы радиоастрономии. Волны определенной длины легко преодолевают любые препятствия и позволяют получить столь желанное изображение. Наша Галактика, по полученным данным, имеет неоднородную структуру.
Условно можно выделить два связанных друг с другом 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 довольно медленное;
- в гало в основном встречаются старые звезды с относительно небольшой массой;
- значительное 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 изучения тяжело понять до конца, какова наша Галактика. Название «ядро» в научных трудах либо относится только к центральной области диаметром всего несколько парсек, либо включает в себя балдж и газовое кольцо, считающееся местом зарождения звезд. Далее будет использоваться первый вариант термина.
В центр Млечного Пути с трудом проникает видимый свет: он сталкивается с большим количеством космической пыли, скрывающей то, как выглядит наша Галактика. Фото и изображения, сделанные в инфракрасном диапазоне, значительно расширяют познания астрономов 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, вращается еще одна, но менее внушительная по своим параметрам, черная дыра. Современные знания об особенностях структуры космоса позволяют предположить, что подобные объекты находятся в центральной части большинства галактик.
Свет и тьма
Совместное влияние черных дыр на движение звезд вносит свои коррективы в то, как выглядит наша Галактика: оно приводит к специфическим изменениям орбит, нехарактерным для космических тел, например, вблизи Солнечной системы. Изучение этих траекторий и соотношения скоростей движения с удаленностью от центра Галактики легло в основу активно 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, взору откроется поразительна картина. Несмотря на концентрацию темной материи, эта часть Вселенной полна света, излучаемого огромным количеством звезд. На одну единицу пространства их здесь в сотни раз больше, чем вблизи Солнца. Примерно десять миллиардов из них образуют галактический бар, также называемый перемычкой, не совсем обычной формы.
Космический орешек
Изучение центра системы в длинноволновом диапазоне позволило получить подробное инфракрасное изображение. Наша Галактика, как оказалось, в ядре имеет структуру, напоминающую арахис в скорлупе. Этот «орешек» и есть перемычка, включающая в себя более 20 млн красных гигантов (ярких, но менее горячих 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. Изначально в пространстве космоса существовал обычный диск, в котором со временем образовалась перемычка. Под влиянием 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. Вблизи последнего (на расстоянии не менее 28 тысяч световых лет от ядра) и находится Солнечная система. Эта область обладает определенными характеристиками, по мнению специалистов, сделавшими возможным возникновение жизни на Земле.
Галактика и наша Солнечная система вместе с ней вращаются. Закономерности движения отдельных составляющих при этом не совпадают. Большое число звезд временами то входит 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 или сгруппированные, общим числом превышают по последним данным 400 млрд. Ближайшая к нам Проксима Центавра входит в систему из трех звезд вместе с чуть более удаленными Альфой Центавра A и Альфой Центавра B. Самая яркая точка ночного неба, Сириус A, находится в созвездии Большого 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.
Дети часто начинают знакомиться с тем, как выглядит наша Галактика, с поиска на небе Полярной звезды или Альфы Малой Медведицы. Популярностью своей она обязана положению над Северным полюсом Земли. По светимости Полярная значительно превышает Сириус (почти в две тысячи раз ярче Солнца), но она не может оспаривать права Альфы Большого 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 внушительными 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 000º, как у Солнца, порождает желтый оттенок;
- белые и голубые светила обладают температурой более 10 000º.
Светимость звезды может меняться и достигать максимума незадолго до ее коллапса. Взрывы сверхновых вносят огромный вклад в понимание, как выглядит наша Галактика. Фото этого процесса, полученные телескопами, поражают.Собранные на их основе данные помогли восстановить процесс, приведший к вспышке, и спрогнозировать судьбу ряда космических тел.
Будущее Млечного Пути
Наша Галактика и другие галактики постоянно находятся в движении и взаимодействуют. Астрономы установили, что Млечный Путь неоднократно поглощал соседей. Подобные процессы ожидаются и в будущем. Со временем в него войдут Магелланово Облако и еще ряд карликовых систем. Самое же внушительное 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 или всей Вселенной, но даже Земли. Однако благодаря достижениям науки мы можем представить себе хотя бы приблизительно, частью какого грандиозного мира являемся.
fb.ru
Место Солнечной системы в нашей Галактике
Место Солнечной системы в нашей Галактике (Млечный Путь)
Планета Земля, Солнечная система, и все звёзды, видимые невооружённым глазом находятся в Галактике Млечный Путь, которая представляет из себя спиральную галактику с перемычкой, имеющая два ярко выраженных рукава начинающихся на концах перемычки.
Это было подтверждено в 2005 году космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, который показал, что центральная перемычка нашей галактики является большей чем считалось ранее. Спиральные галактики с перемычкой — спиральные галактики с перемычкой («баром») из ярких звёзд, выходящей из центра и пересекающей галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек, тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно из ядра. Наблюдения показывают, что около двух третьих всех спиральных галактик имеют перемычку. По существующим гипотезам, перемычки являются очагами звёздообразования, поддерживающими рождение звёзд в своих центрах. Предполагается, что посредством орбитального резонанса, они пропускают сквозь себя газ из спиральных ветвей. Этот механизм и обеспечивает приток строительного материала для рождения новых звёзд. 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. "Использование инфракрасного изображения с телескопа Spitzer НАСА, позволило ученым обнаружить, что элегантная спиральная структура Млечного Пути имеет только два преобладающих рукава от концов центрального бара звёзд. Ранее считалось, что наша галактика, обладает четырьмя основными рукавами ".
Структура Галактики
По внешнему виду, галактика напоминает диск (т.к. основная масса звёзд расположена в форме плоского диска) с диаметром около 30 000 парсек (100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров) при оценочной средней толщине диска порядка 1000 световых лет, диаметр выпуклости в центре диска составляет 30 000 световых лет. Диск погружен в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона. Центр ядра Галактики находится в созвездии Стрельца. Толщина галактического диска в том месте, где находится Солнечная система с планетой Земля, составляет 700 световых лет. Расстояние от Солнца до центра Галактики 8,5 кило парсек (2,62•1017 км, или 27 700 световых лет). Солнечная система находится на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона. В центре Галактики, по всей видимости, располагается сверх массивная чёрная дыра (Стрелец A*) (около 4,3 миллиона масс Солнца) вокруг которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы от 1000 до 10 000 масс Солнца и периодом обращения около 100 лет и несколько тысяч сравнительно небольших. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд (современная оценка колеблется в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов). По состоянию на январь 2009, масса Галактики оценивается в 3•1012 масс Солнца, или 6•1042 кг. Основная масса Галактики содержится не в звездах и межзвёздном газе, а в не светящемся гало из тёмной материи.
По сравнению с гало диск Галактики вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она стремительно возрастает от нуля в центре до 200—240 км / с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска Галактики позволило оценить его массу, оказалось, что она в 150 миллиардов раз больше массы Солнца. Возраст Галактики Млечный Путь равен 13 200 млн лет, почти так же стара, как Вселенная. Млечный Путь является частью Местной группы галактик.
Местоположение Солнечной системы
Солнечная система находится на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона, в окраинной части Местного Сверх скопления (Local Supercluster), который иногда называют также Сверх скоплением Девы. Толщина галактического диска( в том месте где находится Солнечная система с планетой Земля), составляет 700 световых лет. Расстояние от Солнца до центра Галактики 8,5 кило парсек (2,62•1017 км, или 27 700 световых лет). Солнце расположено ближе к краю диска, чем к его центру.
Вместе с другими звёздами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 220—240 км / с, совершая один оборот примерно за 225-250 миллионов лет( что составляет один галактический год) . Таким образом, за все время существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз. Галактический год Галактики составляет 50 миллионов лет, Период обращения перемычки 15-18 миллионов лет. В окрестностях Солнца удается отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим меркам), в созвездии Ориона, проходит еще один, не очень четко выраженный рукав — рукав Ориона, который считается ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики. Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью волны уплотнения, образующей спиральный рукав. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы в колесах, а движение звезд происходит с другой закономерностью, поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звезд и спиральных рукавов совпадают — это так называемый коротационный круг, и именно на нем расположено Солнце. Для Земли это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы, образующие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов (или даже миллиардов) лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно именно поэтому на Земле смогла родиться и сохраниться жизнь, возраст которой насчитывается в 4,6 миллиарда лет. Схема расположения Земли во Вселенной в серии из восьми карт , которые показывают, слева направо, начиная с Земли, двигаясь в Солнечной системе, на соседние звездные системы, на Млечный Путь, на местные Галактические группы, на местные сверх скопления Девы, на нашем местном сверх скопления, и заканчивается в наблюдаемой Вселенной.
Солнечная система: 0,001 световых лет
Соседи в межзвездном пространстве
Млечный Путь: 100000 световых лет
Местные Галактические группы
Местное сверх скопление Девы
Местные сверх скопления галактик
Наблюдаемая Вселенная
Предоставлено Wikipedia и Azcolvin429
say746.ru
Наш адрес во Вселенной
Млечный Путь ночью. Фото отсюда Когда мы пишем адрес на конверте, то обязательно указываем страну, потом город, улицу, дом, и, наконец, номер квартиры. Но если наши друзья живут в далекой-далекой галактике, этого будет недостаточно. Итак, давайте выясним наш адрес во Вселенной.
Начнем мы с самого простого, нашей космической квартиры. Это Земля — планета, на которой мы живем одной семьей. Семья у нас очень большая, целых 7 миллиардов человек, и даже больше. Луна, спутник Земли и самое близкое к нам космическое тело — это даже не соседняя квартира, а скорее наш балкон.
Вид на Землю с Международной космической станции. Фото отсюда
Нашим космическим домом будет Солнечная система. В ней всего восемь квартир-планет, зато есть еще Солнце, кометы, пояс астероидов, пояс Койпера, облако Оорта, карликовые планеты, и много пыли. К сожалению, остальные квартиры не заселены, так что соседей у нас нету. В самом лучшем случае ученые надеются найти там какие-нибудь микроорганизмы, но пока что им это не удалось.
Солнечная система. Источник изображения
Наш дом стоит на большой улице, которой можно считать галактику Млечный Путь, и кроме Солнечной системы, здесь еще несколько сотен миллиардов домов-звезд. В соседних домах даже находят квартиры-планеты, очень похожие на Землю, правда и там найти соседей пока что не получается… Прогулка по такой улице заняла бы у нас очень много времени, ведь даже двигаясь со скоростью света, мы смогли бы пройти ее от края до края только за сто тысяч лет. Зато сколько всего интересного мы смогли бы увидеть! Другие звездные системы, красочные туманности, черные дыры, невероятные скопления, и многое-многое другое.
Ученые считают, что так может выглядеть наша галактика Млечный Путь со стороны. Синий кружочек - примерное положение Солнечной системы. Источник изображения
Млечный Путь вместе с галактикой Туманность Андромеды можно считать центральными улицами в нашем космическом городе — Местной группе галактик. Это две самые большие галактики в группе, они притягивают друг друга и со временем даже столкнутся — про то, когда это случится и что получится в итоге, я уже рассказывала. Кроме них, есть множество “улочек” поменьше, в основном это спутники больших галактик. Всего в нашу группу входит больше 50 галактик.
Местная группа, здесь отмечена лишь часть входящих в нее галактик.
Что же считать нашей космической страной? Разобраться нам помогут ученые, которые совсем недавно открыли гигантское сверхскопление галактик. Они назвали его Ланиакеа (Laniakea), на гавайском языке это означает "Необъятные небеса". Такое название было выбрано, чтобы отдать дань уважения полинезийским мореплавателям, которые использовали знание звездного неба для навигации по Тихому океану. Входит в это необъятное сверхскопление около ста тысяч галактик, а весит оно как сто миллионов миллиардов Солнц — это невероятно большая масса. Чтобы пересечь его от края до края, свету нужно 500 миллионов лет. Мы с вами живем на окраине нашего сверхскопления и притягиваемся к его центру, на картинке снизу наше положение отмечено красной точкой. Итак, нашей космической страной мы будем считать сверхскопление Ланиакеа.
Такая карта сверхскопления Ланиакеа получилась у ученых. Линиями отмечены пути, по которым галактики перемещаются, притягиваясь к центру сверхскопления. Красной точкой отмечено положение нашей Местной группы
Теперь письмо от наших далеких друзей дойдет в целости и сохранности, ведь мы сможем правильно назвать им свой адрес: сверхскопление Ланиакеа, Местная группа галактик, Млечный Путь, Солнечная система, планета Земля. Не забудьте!
Что почитать "Московское ралли №2. Бульварное кольцо". Хельга Патаки
"Беда". Гэри Шмидт
"Голландский без проблем". Мари-Од Мюрай
"Заповедник гоблинов". Клиффорд Саймак "Энциклопедия древностей: динозавры". Роберт Сабуда, Мэтью Рейнхарт
pgbooks.ru
7. Планеты, звезды, галактики. Популярная философия. Учебное пособие
7. Планеты, звезды, галактики
Мегамир, как нам уже известно, – это область бескрайних космических просторов. Его главными объектами, по современным представлениям, являются звезды и планеты. Почти все вещество Вселенной (97 %) сосредоточено в звездах. Они представляют собой физические тела гигантских размеров. Для пояснения скажем, что диаметр Солнца, которое является небольшой звездой, равен приблизительно 1400000 км, в то время как диаметр Земли – это приблизительно 12700 км, то есть Солнце превосходит Землю по диаметру примерно в 110 раз. А это значит, что по объему оно больше нашей планеты приблизительно в миллион раз. Звезды – это плазменные космические объекты. Плазму часто называют четвертым состоянием вещества. Первые три – это твердое, жидкое и газообразное. Одним из различий между этими тремя состояниями является температура. Так например, вода при одной температуре может быть льдом (то есть может находиться в твердом состоянии), при более высокой – водой (жидкое состояние), а еще при более высокой – паром (газообразное состояние). Под плазмой, чаще всего, понимается вещество с огромной температурой. Проще ее можно было бы назвать раскаленным газом. Таким образом, звезды – это очень горячие газовые тела колоссальных размеров.
В недрах звезд температура достигает примерно 10 миллионов градусов. При таких условиях ни макротела, ни молекулы, ни даже атомы существовать не могут. Электроны почти полностью или абсолютно все отделены от своих атомов. Такие атомы называются ионами. Лишившиеся электронов атомные ядра вступают во взаимодействия друг с другом, благодаря чему водород, имеющийся в изобилии в большинстве звезд, превращается при участии углерода в гелий. Эти и подобные ядерные превращения, называемые термоядерным синтезом, являются источником огромного количества энергии, уносимой излучением звезд. Те же силы, которые высвобождаются при взрыве водородной бомбы, образуют внутри звезды энергию, позволяющую ей излучать свет и тепло в течение миллионов и миллиардов лет. Звезды выступают в качестве своеобразной «кузницы атомов» или «плавильного тигля» Вселенной: основная эволюция (развитие) вещества в ней происходила и происходит в недрах звезд. Благодаря протекающим в них превращениям элементарных частиц образуются атомные ядра, а на окраинах и в окрестностях звезд, где температура намного ниже, возникают атомы, которые, как известно, взаимодействуя друг с другом, приводят к образованию молекул, а те, в свою очередь складываются в макротела (твердые, жидкие и газообразные).
Звезды существуют не изолированно, а в виде гигантских скоплений которые называются галактиками. В настоящее время астрономы насчитывают около 10 миллиардов галактик. Наша Солнечная система находится внутри одной из них. Эта Галактика состоит приблизительно из 120 миллиардов звезд (то есть в ней содержится 120 миллиардов космических тел, подобных Солнцу). Наша Галактика имеет форму утолщенного диска. Его диаметр равен 100 тысячам световых лет (то есть, чтобы попасть из одного конца нашей Галактики в другой, надо лететь 100 тысяч лет со скоростью света). Толщина галактического диска равна 1 500 световых лет. Этот диск можно сравнить с толстым стеклянным блюдцем. Если мы посмотрим на него сверху, то какую геометрическую фигуру увидим? Круг. А если посмотреть на утолщенное блюдце сбоку, то мы увидим широкую линию. Если это блюдце разрезать пополам и посмотреть на его разрез, то видна будет также широкая линия. На темном небосводе в безлунную и ясную ночь можно увидеть огромную, тянущуюся через все небо широкую полосу белесого цвета. Это Млечный Путь, глядя на который мы видим именно разрез нашего галактического диска. Кстати, название «Млечный Путь» означает молочный, потому что он белесого цвета, а греческое слово «galaktos» – это родительный падеж от слова «gala», которое переводится на русский как «молоко». Таким образом, Млечный Путь – это видимая часть нашей Галактики.
Солнце и его девять планет находятся на ее окраине. Солнечная система вращается вокруг ядра Галактики, делая полный оборот за 200 миллионов лет (так называемый галактический год). Ядро Галактики состоит из очень плотного огромного скопления звезд. В настоящий момент Солнце движется в той части галактического пространства где ядро закрыто от него пылевой туманностью (громадным облаком космической пыли). Через несколько миллионов лет Солнечная система выйдет из-за этой завесы и будет подвержена излучениям, идущим от ядра. Им будет подвергаться также и наша планета. Возможно, что если бы Земля не была защищена пылевой туманностью, а являлась открытой, то излучения галактического ядра влияли бы на состояние и развитие жизни на ней.
Галактики существуют не изолированно, а в виде скоплений, которые содержат в себе до нескольких тысяч отдельных галактик. Если, несмотря на огромные расстояния между галактиками (в десятки и сотни миллионов световых лет), провести сравнение между молекулами макротела и галактиками в скоплениях, то оказывается, что галактические скопления можно уподобить очень вязкой среде. Взаимодействующие скопления галактик образуют Метагалактику. Греческая приставка «meta» обозначает над, сверх, более и т. д., то есть Метагалактика – это Сверх-или Супергалактика. Она включает в себя все известные нам космические объекты. Вопрос о том, как соотносятся понятия «Метагалактика» и «Вселенная» является спорным. В силу одной гипотезы Метагалактика и Вселенная – это одно и то же. Однако, современная наука допускает возможность возникновения и существования множества других миров, или метагалактик кроме нашей Метагалактики, называемых внеметагалактическими объектами. Все они вместе с Метагалактикой и образуют Вселенную. Данное утверждение представляет собой вторую гипотезу.
В современном естествознании проблема рождения и эволюции звезд не имеет однозначного и общепризнанного решения. Согласно наиболее распространенной точке зрения звезды возникают из гигантских газово-пылевых туманностей под действием гравитационных и электромагнитных сил.
Помимо звезд важными космическими объектами являются планеты. Они представляют собой твердые физические тела, которые по своим размерам и массе намного меньше звезд. Планеты имеют сложную внутреннюю структуру, включающую в себя ядро, литосферу (греч. lithos – камень) или твердую кору, а в ряде случаев – атмосферу и гидросферу. Звезды и планеты составляют планетные системы, одной из которых является Солнечная система. Поскольку вследствие огромных космических расстояний планетные системы других звезд ненаблюдаемы, то проблема происхождения планет рассматривается на примере Солнечной системы.
Первые гипотезы о ее происхождении были выдвинуты в разное время немецким философом Иммануилом Кантом и французским ученым Пьером Лапласом. Их предположения вошли в науку в качестве некой коллективной космогонической гипотезы Канта-Лапласа. Космогония (греч. kosmos – мир, или Вселенная и genesis – рождение, происхождение) – это наука о происхождении и эволюции как Вселенной, так и ее отдельных объектов. По гипотезе Канта-Лапласа Солнечная система образовалась из огромной газово-пылевой туманности, находившейся во вращательном движении, в результате которого в ее центре возникло сгущение, позже превратившееся в Солнце. Продолжение вращательного движения привело к образованию вокруг Солнца других сгущений, ставших впоследствии планетами.
Иную гипотезу высказал в прошлом столетии английский физик Джеймс Джинс. По его предположению Солнце некогда столкнулось с другой звездой, в результате чего из него была вырвана струя газа, которая, остывая и сгущаясь, преобразовалась со временем в планеты. Однако, колоссальные расстояния между звездами делают такое столкновение маловероятным. Кроме того, Солнечная система характеризуется упорядоченным устройством: все планеты вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении и находятся почти в одной и той же плоскости, каждая планета удалена от Солнца примерно в два раза дальше, чем предыдущая. (Последовательность расположения планет от Солнца такова: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Учитывая эти закономерности строения Солнечной системы, трудно предположить, что планеты являются осколками космической катастрофы.
Позже была предложена еще одна гипотеза, которую выдвинули шведский физик Ханнес Альфвен и английский физик Фред Хойл. Они утверждают, что первоначальное газовое облако, из которого образовались Солнце и планеты, было сильно ионизированным (состояло из ионов) и поэтому было подвержено влиянию электромагнитных сил. После того, как из огромного газового облака посредством концентрации (сгущения) образовалось Солнце, на очень большом расстоянии от него остались небольшие части этого облака. Гравитационная сила стала притягивать остатки газа к образовавшейся звезде – Солнцу, но его магнитное поле остановило падающий газ на различных расстояниях – как раз там, где сейчас находятся планеты. Гравитационная и магнитная силы привели к сгущению этого газа, в результате чего образовались планеты. Вообще гравитационное и электромагнитное взаимодействия по современным научным представлениям обуславливают рождение и эволюцию не только планет, но также звезд и галактик, то есть, являются основными факторами многих процессов, происходящих во Вселенной. Все высказанные идеи относительно происхождения Солнечной системы носят гипотетический характер. Назвать какую-либо из них достоверной (точной) современная наука не в состоянии. Дальнейшее исследование космогонических проблем остается делом будущего.
Помимо звезд и планет вещество Вселенной представлено также диффузной материей (лат. difusio – распространение, растекание, рассеивание). Она существует в виде разобщенных атомов и молекул, а также – гигантских облаков пыли и газа – газово-пылевых туманностей. Значительную долю материи во Вселенной занимают различные виды излучения. Следовательно космическое межзвездное пространство никоим образом не пусто.
Принимая во внимание безграничные масштабы Вселенной и бесчисленное множество заполняющих ее мегаобъектов, вполне можно предположить, что среди колоссального количества звезд могут быть звезды, подобные нашему Солнцу, которые, так же, как и оно, имеют свои спутники – планеты, некоторые из которых характеризуются наличием благоприятных для жизни условий. Таким образом, не исключено, что жизнь существует не только на планете Земля, и мы не одиноки во Вселенной. Причем вполне возможно, что жизнь в бескрайних просторах космоса может существовать как в менее развитых (вирусы и бактерии) формах, чем на Земле, так и в более совершенных, например, в качестве высокоразвитых, техногенных цивилизаций. По одной из гипотез жизнь на Земле является не следствием длительной естественной биохимической эволюции, а результатом сознательной деятельности представителей высокоразвитых цивилизаций, которые планомерно доставляют «семена» жизни на планеты с подходящими для этого условиями.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
fil.wikireading.ru
Галактика Млечный путь - дом в котором мы живем
Млечный путь – галактика, которую человечество смело может именовать собственным домом. По данным современных исследователей, размеры космической «квартиры» достаточно велики. Диаметр галактики равен приблизительно 1-му квинтиллиону километров, что в световых годах составляет около 100 000 световых лет, в ней находится до 400 миллиардов звёзд, а расстояние и масштабы галактики порядка 30 000 парсек или сотни тыс. световых лет.
Особенности строения
Млечный путь имеет сложную структуру, включающую перемычку (диск), ядро и рукава. Во внешней части галактики сосредоточено гало сферической формы, состоящее из остывающих звезд, шаровых образований и газа. По самым смелым подсчетам Млечный путь является домом для 400 миллиардов звезд и бесчисленного числа планет, комет, астероидов.
(На картинке чёрная дыра Стрельца А* в виде сгустков яркого света, находится в центре нашей галактики )
В центре располагается сверхмассивная черная дыра, по орбите которой движется аналогичное космическое тело средней величины. Некоторые ученые предполагают, что именно эти тела периодически выбрасывают в пространство сгустки сверхплотной материи. Существует гипотеза, что такие тела, притягивая атомы и атмосферы, впоследствии образуют планеты и даже звезды. В составе ядра вращаются миллиарды крупных объектов и систем.
Диск или перемычка – относительно тонкая плоскость, включающая множество различных туманностей, пылевых облаков, звезд и планет. Не меньший интерес вызывают у астрофизиков так называемые рукава. После жарких споров ученые пришли к выводу о существовании четырех основных структур данного типа.
Местоположение Солнечной системы
Солнечная система расположена между двумя рукавами в относительно благополучном «районе» галактики. Плотность звезд здесь составляет не более 1 на 16 куб. парасек. Для сравнения в центре этот показатель равен 10 000 звезд на 1 куб. парасек. Отсутствие цеферид (звезды-гиганты пульсирующие в пространстве) объясняется близостью к зоне коротации. Встреча нашей звезды с волной плотности обязательно уничтожила бы жизнь на Земле.
Колыбель человечества находится на окраине галактики и совершает один оборот за 180-240 миллионов лет. В среднем планета Земля должна была совершить этот путь не более 30-ти раз. Вокруг системы располагается облако относительно теплого газа с незначительным содержанием космической пыли (1процент).
Галактические «соседи»
Современные астрофизики называют множество типов галактических образований. На расстоянии тысяч световых лет от Солнечной системы располагаются многочисленные звезды, черные дыры, туманности и пылевые облака.
(Планета Альфа Центавра B b и два Солнца Альфа Центавра A и Альфа Центавра B глазами художника)
Самой близкой считается звезда Альфа-Центавра, расстояние до которой приблизительно равно 4,3 световым годам. В качестве галактических «соседей» также можно рассматривать Сириус, Процеон, звезду Барнарда.
В завершение отметим, что информации о Млечном пути у современных ученых еще слишком мало. До сегодняшнего дня, например, не решена загадка темной материи, остаются вопросы относительно закономерностей развития галактики.
xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai
Астрономы впервые «обнаружили» планеты в другой галактике
Первое обнаружение планеты, находящейся за пределами Солнечной системы, стало самым настоящим научным достижением. Первые открытые экзопланеты были обнаружены с помощью наземных обсерваторий, поэтому поначалу их число было немногочисленным. Но с запуском новых, более мощных космических телескопов, таких как Кеплер, число открытых миров начало стремительно расти. К февралю этого года ученые подтвердили обнаружение 3728 экзопланет, расположенных в 2794 системах, в 622 из которых имеется больше одной планеты.
Совсем недавно астрономы сообщили о новом достижении. Астрофизики из Университета Оклахомы (США) впервые в истории провели наблюдение за планетами, располагающимися в другой галактике. Используя предсказательный метод, описанный в общей теории относительности Эйнштейна, команда ученых обнаружила доказательства наличия планет в галактике, расположенной примерно в 3,8 миллиарда световых лет от нас.
Статья, описывающая детали открытия и называющаяся «Зондирование других галактик с помощью метода квазарного микролинзирования», была недавно опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters. Руководителями исследования выступали кандидат наук Синью Дай и профессор Эдуардо Геррас с кафедры физики и астрономии Оклахомского университета.
Для своего исследования астрофизики использовали метод гравитационного микролинзирования, где в качестве линзы выступает какой-нибудь массивный астрономический объект вроде звезды, которая с помощью своих гравитационных полей изменяет направление и фокусирует распространение электромагнитного излучения, подобно тому как обычная линза изменяет направление светового луча. Гравитационное микролинзирование является уменьшенным по масштабам методом гравитационного линзирования. В последнем в качестве линзы выступает уже гораздо более крупные объекты вроде галактик или даже скоплений галактик, которые изменяют направление света наблюдаемого объекта, находящегося за линзой. Оба варианта используются в транзитном методе обнаружения планет. Когда планета проходит мимо звезды относительно наблюдателя (то есть совершает транзит), свет звезды изменяется соответственно, и таким образом ученые могут определить наличие планеты.
В дополнение к методу микролинзирования, который позволяет определять наличие объектов, расположенных только на действительно очень больших дистанциях от нас (речь идет о миллиардах световых лет), исследователи использовали данные с космической рентгеновской обсерватории «Чандра» для изучения квазара RX J1131–1231. В первую очередь ученых интересовали свойства микролинзирования сверхмассивной черной дыры, расположенной рядом с этим квазаром.
Помимо этого, для расчета использовавшихся моделей микролинзирования ученые также задействовали вычислительные мощности суперкомпьютера. В рамках анализа данных исследователи обнаружили энергетические сдвиги, которые могли бы объясняться наличием примерно 2000 несвязанных между собой планет, располагающихся между квазаром и Землей, с массами, варьирующимися от массы Луны и до Юпитера.
Изображение гравитационной линзы галактики RX J1131-1231 с линзовидной галактикой в центре и четырьмя изображениями квазара, находящимися на фоне. Исследователи предполагают, что на этом изображении в центре эллиптической галактики находятся триллионы планет
«Мы очень рады этому открытию. Впервые планеты были обнаружены за пределами нашей галактики. Именно наличие планет лучше всего может объяснить те сигнатуры, которые нами наблюдались в рамках исследования с использованием метода микролинзирования. С помощью моделирования данных и анализа высоких частот этих сигнатур, мы попытались выяснить массу их источников», — прокомментировал Синью Дай в опубликованном пресс-релизе.
С помощью метода микролинзирования ученые уже обнаружили 53 планеты внутри Млечного Пути, однако это первый случай, когда астрономам удалось обнаружить признаки наличия планет в других галактиках. Как и в случае экзопланет, находящихся за пределами Солнечной системы, ученые до этого момента не были уверены в том, что планеты могут иметься и в других галактиках. Данное открытие выводит исследования пространства за пределами Солнечной системы на по-настоящему новый уровень.
Эдуардо Геррас отмечает, что открытие стало возможным благодаря существенному развитию за последние годы как методов моделирования, так и аппаратных средств.
«Это пример того, насколько эффективными могут быть наши методы анализа данных экстрагалактического микролинзирования. Эта галактика расположена примерно в 3,8 миллиарда световых лет от нас, и у нас нет никакой возможности вести наблюдение за этими планетами напрямую. Даже самые лучшие наши телескопы на такое не способны. Такое можно представить только в научной фантастике. Тем не менее мы действительно способны вести их изучение, подтвердив не только их существование, но даже предположив их массы».
В ближайшие годы должны открыться и заработать сразу несколько новых и самых современных обсерваторий, которые позволят совершать еще более удивительные открытия. Космический телескоп Джеймс Уэбб, Европейский чрезвычайно большой телескоп, телескоп Colossus – вот лишь несколько имен из списка.
hi-news.ru
