В какой галактике находится планета земля: «В какой галактике находится Земля?»

Содержание

Как найти свой дом, если вы заблудились во Вселенной

РИА Новости www.ria.ru

Об этом мы спросили ведущего научного сотрудника лаборатории внегалактической астрофизики и космологии Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук Дмитрия Макарова.

Дмитрий Игоревич, помните: в Тентуре, налево от Большой Медведицы… Правильный ли адрес землян в Галактике дал Георгий Данелия в фильме «Кин-дза-дза!»? А еще там наших пацаков упрекали за незнание порядкового номера Земли: «Номер твоей планеты, балда, любой планетарий за два чатла выдаст».

Дмитрий Макаров: Сегодня этот номер известен каждому школьнику. Конечно, если он не ловил ворон на уроках. Земля — третья планета от Солнца. Ближе к светилу только Меркурий и Венера, а дальше Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Ну и Плутон, который недавно разжаловали из планет. Теперь он считается одним из самых крупных объектов пояса Койпера. Это область, в которой «обитают» кометы. Они состоят из камней и льда, и у них короткий период обращения — меньше 200 лет. Знаменитая комета Галлея родом оттуда, она посещает нас каждые 76 лет. Еще дальше облако Оорта. Здесь летают в пустоте обломки, не пригодившиеся для строительства Солнечной системы. Это облако поставляет нам кометы с периодом в тысячи лет. Например, комета Хейла-Боппа. Мы стали свидетелями ее пришествия в 1997 году. Яркая голова кометы с огромным, на полнеба светящимся хвостом запомнилась многим. Заметьте, никаких особенных бед с землянами не случилось, хотя астрологи и прочие колдуны чего только не сулили. Комета вернется через 4 тысячи лет, так что кто пропустил, тот пропустил. Вот, собственно, первые точки нашего космического адреса. Землю назовем условно квартирой. А Солнечную систему со всеми ее планетами, спутниками и кометами — улицей.

Дмитрий Макаров: Удивительно не то, как мы малы, а что мы это осознаем. Фото: Из личного архива Дмитрия Макарова

Тогда что мы назовем городом?

Дмитрий Макаров: Галактику Млечный Путь. На Руси ее называли Птичий путь или Гусиная дорога. Если хотите понять, как наша галактика выглядит со стороны, посмотрите на фотографии туманности Андромеды. Она очень похожа. Ее можно разглядеть на ночном небе даже невооруженным глазом, как светлое пятно. А в телескопе открывается поистине потрясающее зрелище — гигантский звездный диск с закручивающимися по спирали рукавами. В нем мириады солнц. Так вот наш Млечный Путь выглядит ничуть не хуже. В нем от 200 до 400 миллиардов светил.

Где мы в этом скопище звезд?

Дмитрий Макаров: В одном из рукавов спирали. Он называется рукав Ориона. Солнечная система находится не на самой периферии, но в провинции — точно. От нас до центра галактики порядка 27 тысяч световых лет (Световой год — расстояние, которое свет, движущийся со скоростью 300 000 км в секунду, проходит за год). Величины настолько запредельные, что человеку сложно их осознать. К ядру галактики концентрация звезд становится все выше и выше. Это прекрасный сверкающий огнями мегаполис, а в самом центре зияет сверхмассивная черная дыра. Яркая полоса из звезд на ночном небе, которую мы называем Млечный Путь, это ребро галактического диска. Если бы Солнце располагалось чуть выше плоскости диска, мы любовались бы галактической спиралью во всей ее красе вместе с рукавами и загадочным ядром. Но мы как бы в лесу, и у нас пока нет возможности над ним подняться. Центр галактики от нас скрыт, его закрывают темные облака космической пыли, и только инфракрасный свет «пробивается» через эти области. Пыль не позволяет нам разглядеть грандиозное зрелище: сияющий эллипсоид ядра с бесчисленным количеством звезд. Будь он виден, он занимал бы в небе площадь более ста лун. Впрочем, жалеть не о чем. Земля находится в спокойном месте. Тут сотни миллионов, а может, и миллиардов лет не было никаких масштабных катаклизмов. Иначе наша хрупкая жизнь не смогла бы зародиться.

Авторы «РГ» приглашают инопланетян в гости.

А дальше какая строка в нашем космическом адресе?

Дмитрий Макаров: Местная группа галактик. В нее входят Млечный Путь, туманность Андромеды (М31), галактика Треугольника (М33) и их спутники. Спутники — тоже галактики, но карликовые, они вращаются вокруг больших. Представьте, вся Вселенная расширяется, а Местная группа держится вместе. Ее связывает единое гравитационное поле. Следующая иерархическая структура — сверхскопление Девы. Его протяженность порядка 200 миллионов световых лет. Это невообразимое расстояние. Сверхскопление содержит десятки тысяч галактик, в них сотни миллиардов звездных систем. И вот здесь мы, безусловно, на самой окраине. Галактики как жемчужины «нанизаны» на нити или волокна, между которыми бескрайние пустоты с очень низкой плотностью материи — войды. По сути, наша Вселенная — это огромные войды, переплетающиеся галактическими нитями.

Похоже на паутину?

Дмитрий Макаров: Похоже, но и это еще не самое большое образование. Сверхскопление Девы является частью галактической структуры Ланиакеа. С гавайского языка это слово переводится как «небеса необъятные» в честь полинезийских мореходов, которые ориентировались по звездам в Тихом океане. Эта структура диаметром 520 миллионов световых лет содержит гигантское количество галактик. Продолжив наши ассоциации, Ланиакею можно назвать страной. Если вы скажете: «Я живу в Ланиакее», то ничуть не погрешите против истины. Астрономы определили наше место в ней, и да, мы и здесь умудрились угнездиться на периферии.

В Ланиакее астрономы обнаружили поразительное явление. Внутри нее скопления галактик куда-то движутся. По большому счету, они, конечно, разлетаются, но гравитация формирует частные космические течения, и мы их наблюдаем. Астрономы долго не могли понять, почему существуют эти потоки. Что стягивает звезды нашей части Вселенной?

Наша планета со скоростью 600 километров в секунду «падает» к Великому Аттрактору

Гравитационную аномалию назвали Великим Аттрактором. Область, куда «падают» миры, закрыта от нас пылью. Ее окрестности — неспокойное место, там «живут» древние галактики, которые то и дело сталкиваются. Раньше ученые предполагали, что галактическое течение вызвано чем-то, что лежит далеко позади Аттрактора. Возможно, что за ним скрывается невероятное количество темной материи. Но сегодня считается, что Аттрактор — это колоссальная концентрация галактик, поэтому она и действует как гравитационная яма.

Земля тоже движется к Великому Аттрактору?

Дмитрий Макаров: Конечно. Все, что есть в Ланиакее, «падает» к Великому Аттрактору. В том числе и наша маленькая Земля. Причем с достаточно высокой скоростью — около 600 километров секунду. Но расстояния во Вселенной так велики, что в запасе у землян миллиарды и миллиарды лет.

Где же место человека в грандиозной Вселенной?

Дмитрий Макаров: Наш космический адрес определен достаточно точно. Планета Земля, Солнечная система, рукав Ориона, галактика Млечный путь, Местная группа галактик, сверхскопление Девы, Ланиакеа. Мы живем в иерархической Вселенной, и таких структур, как Ланиакеа, в космосе много. Где заканчивается эта колоссальная иерархия и заканчивается ли она, неизвестно.

Но удивительно даже не то, что мы так малы, а то, что мы способны это осознавать.

Читайте еще

Чем занимается специальная астрофизическая обсерватория РАН, можно узнать на ее сайте www.sao.ru.

Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Михаил Шипов / Борис Голкин

Млечный Путь — какого размера, когда появилась, сколько будет существовать, исследования

Так называют нашу родную галактику, в которой находится Солнечная система, в которой находится планета Земля, на которой живут люди. Все это является частью галактики Млечный путь. Мало кто ее не видел на картинках и уж точно нет тех, кто про нее не слышал.

Млечный путь относится к спиральным галактикам с перемычкой и входит в Местную группу галактик вместе с галактикой Андромеды, галактикой Треугольника и 40 карликовыми галактиками. Диаметр Млечного Пути — 100 000 световых лет. Звезд в нашей галактике порядка 200-400 миллиардов. Наша Солнечная система находится на окраине диска галактики, в сравнительно спокойном месте, которое позволило зародиться жизни на нашей планете. Возможно, в Млечном Пути живем не только мы, но это еще только предстоит узнать. Хотя, в океане Вселенной вся история человечества — не больше чем едва заметная рябь, нам весьма интересно познавать Млечный Путь и следить за развитием событий в родной галактике.

Самое обсуждаемое по теме Млечный Путь

Наблюдения за звездами, планетами и галактиками показали, какой крошечной песчинкой в бесконечном космосе является наша планета. И все же нам есть чем похвастаться: мы изучаем Солнечную систему, доказали существование гравитационных волн и даже насладились первым в истории снимком горизонта событий черной дыры. И тем не менее наша Галактика полна секретов. Например, галактический центр, расположенный на расстоянии около 24 000 световых лет от Земли, не видно в оптическом свете из-за сильного затемнения межзвездной пылью. К счастью, на помощь астрономам пришла команда Event Horizon Telescope (EHT), которая несколько лет назад подарила миру изображение черной дыры (точнее, ее тени). О новом новаторском открытии будет объявлено на конференции 12 марта. Разбираемся чем астрономы могут нас удивить.

На просторах Вселенной происходят события, которые мы вряд ли можем себе представить. Сверхновые звезды, например, заканчивают свою жизнь яркой вспышкой, образуя туманности, которые мы наблюдаем в телескопы. Гибель сверхновых является залогом рождения новых звезд, коих на просторах Вселенной не счесть. Исследователи полагают, что практически все молодые звезды в нашем галактическом окружении образовались из-за мощных ударных волн серии сверхновых. И этот процесс продолжается, рождая новые солнца и солнечные системы. Как выяснили авторы нового исследования, процессы звездообразования в нашей Галактике происходят в Местном пузыре – области разреженного горячего газа неправильной формы, расположившегося в межзвездной среде внутри рукава Ориона в нашей Галактике. За миллионы лет по меньшей мере 15 сверхновых взорвались и вытолкнули газ наружу, создав пузырь, на поверхности которого находятся семь областей звездообразования.

Пока население планеты растет, а миллиардеры реализуют планы по колонизации других миров (когда нас будет 11 миллиардов, а по оценкам это произойдет уже к 2100 году, не все захотят тесниться на одном шарике), разговоры об инопланетянах, кажется, несколько вышли из моды. Многие как будто не замечает насколько восхитительно устроен наш мир и Вселенная, предпочитая размышлять о вещах более насущных. Я как-то попыталась заговорить с бывшими коллегами о мультивселенной, множественности миров и инопланетной жизни. За отсутствием интереса в глазах слушателей и неприкрытым зеванием, больше мы ни о чем таком не разговаривали. К счастью, теперь у меня самая классная работа на свете, поэтому говорить о существах и организмах, вероятно населяющих как планеты Солнечной системы, так и планеты в далеких галактиках, будем спокойно и много. Как полагается. К тому же, есть повод – результаты нового исследования показали, что движение звезд в галактиках способствует колонизации планет и распространению цивилизации. Так стоит ли искать жизнь в пределах нашей Галактики?

Серебристая река на небесах, как называли нашу галактику жители Восточной Азии, буквально кишит звездами и звездной пылью. В представлении древних греков видимый на Земле усеянный звездами путь, считался грудным молоком богини Геры, разбрызганным по небу младенцем Геркулесом. Именно на основе этой легенды ярко светящаяся пылеобразная дуга, протянутая по всему ночному небу получила свое современное научное название: Млечный Путь. Сегодня ученые оценивают количество звезд в галактике примерно в 400 миллиардов. Оценки, сделанные на основе данных, полученных с помощью космического телескопа «Кеплер», позволяют предположить, что в обитаемой зоне этих звезд может обращаться порядка 60 миллиардов планет. Нам, однако, не дано увидеть Млечный Путь во всей его красе – он просто слишком необъятен, чтобы его можно было покинуть. Но если это стало бы вдруг возможно, мы бы рассмотрели и его потрясающие спиральные рукава и заглянули бы в самое его сердце. Как полагают исследователи, в центрах большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры и Млечный Путь не исключение. Но что, если это не так и наша Галактика устроена иначе?

Более шести миллиардов лет назад окраины нашей галактики были самыми безопасными местами для развития возможных форм жизни, так как были укрыты от самых мощных взрывов во Вселенной – гамма-всплесков и вспышек сверхновых звезд. Недавно ученые из Университета Инсубрии в Италии, изучив частоту таких событий на протяжении всей эволюции Млечного Пути, пришли к выводу о том, что начиная с 4 миллиардов лет назад и до настоящего времени центральные области галактики, охватывающие также Солнечную систему, являются самыми безопасными местами для формирования жизни. Но не стоит думать, что наше местоположение на просторах Млечного Пути слишком уж безопасно: полученные в ходе исследования результаты также подтверждают гипотезу о том, что причиной пяти великих массовых вымираний на Земле, которые произошли 445 миллионов лет назад, возможно, были гамма-всплески – масштабные космические выбросы энергии взрывного характера.

Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной не дает покоя представителям рода человеческого на протяжении десятилетий. Каждый раз, вглядываясь в ночное небо, мы надеемся, что кто-то заметит нас и нашему оглушительному одиночеству, наконец, придет конец. Но что, если мы – последние? Что, если все цивилизации, теоретически населяющие Млечный Путь, давным-давно погибли? Каким бы печальным не казался нам подобный вариант развития событий, полностью исключить его мы не сможем. Так, согласно результатам исследования, проведенного сотрудниками Калифорнийского Технологического института, наша Галактика может может быть полна мертвых цивилизаций. Авторы научной работы использовали расширенное уравнение Фрэнка Дрейка, которое определяет шансы существования внеземного разума в Млечном Пути. В общем и целом исследователи пришли к выводу о том, что разумные формы жизни на просторах Вселенной склонны к самоуничтожению. Но почему?

Ученые не могут сказать точно, сколько именно галактик существует во Вселенной. На данный момент они предполагают, что их насчитывается около двух триллионов. Наша планета находится в галактике Млечный путь, в Солнечной системе. И сегодня Земля — единственная известная ученым обитаемая планета. Но некоторые из них уверены, что жизнь может существовать и на многих других галактиках, просто мы еще не настолько развиты, чтобы ее обнаружить. Ведь во Вселенной явно есть множество похожих на Солнце звезд, рядом с которыми вполне могли образоваться похожие на Землю планеты с водой и другими необходимыми для жизни компонентами. Недавно астрономы изучили полученные при помощи телескопа «Кеплер» данные в надежде посчитать количество потенциально обитаемых планет в галактике Млечный путь. Им это удалось и полученное число поражает воображение.

Примерно через 4 миллиарда лет галактика Андромеды окончательно столкнется с нашей галактикой Млечный Путь, что приведет к яркой вспышке и, как утверждают ученые, образованию новой галактики. Это не новость — астрономы узнали о надвигающемся столкновении еще в прошлом веке, его обсуждали во многих популярных книгах, а команда, работающая с космическим телескопом Хаббл, даже сделала красивые иллюстрации того, как будет выглядеть надвигающийся взрыв. Но в этой истории есть неожиданный поворот. Ранее на этой неделе исследователи, работающие над проектом картографии неба под названием AMIGA, сообщили, что первые стадии столкновения Андромеды и Млечного Пути произойдут гораздо раньше. Присмотревшись к ночному небу, вы можете его увидеть… потому что столкновение Андромеды и Млечного Пути уже началось.

Помимо множества планет и других космических объектов, галактика Млечный Путь скрывает в своем центре гигантскую черную дыру, которая почти в 5 миллионов раз массивнее нашего Солнца! Несмотря на то, что по сравнению с другими подобными объектами эта черная дыра под названием Стрелец A* довольно спокойная, она постоянно притягивает звезды, пыль и другую материю в свои ближайшие окрестности, формируя сверхплотный звездный мегаполис. Благо находится она очень далеко от Земли, и для нас эта черная дыра безобидна. По этой же причине о природе таинственной аномалии на сегодняшний день мало что известно. Поэтому астрономы решили бросить все силы и даже привлекли суперкомпьютер, чтобы создать модель окрестностей этой сверхмассивной черной дыры. Хотели когда-нибудь оказаться рядом с таким объектом? Теперь у вас есть эта возможность.

Помимо астероида, который уничтожил динозавров 65 миллионов лет назад, никакой другой связи гигантских ящеров с космосом не наблюдается. Но все изменилось в конце 2019 года, когда исследователь из NASA Джесси Кристиансен соединила в своей анимации и динозавров и космос (звучит прямо как название фильма «Ковбои против пришельцев»). В течение последних десяти лет Кристиансен искала ответ на вопрос о том, как часто планеты и какие их виды – каменистые или газовые – встречаются в галактике, изучая данные исследований, полученные охотниками за экзопланетами, например, миссии NASA «Кеплер», «К2» и «TESS». Рассказываем, что известно о путешествии нашей планеты по Млечному Пути.

Как Земля движется в космосе? Теперь мы знаем это во всех масштабах / Хабр

В наибольших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся Галактика и Местная группа галактик [далее – Местная группа], так как невидимые силы притяжения в межгалактическом пространстве должны складываться.

Спросите у учёного наш космический адрес, и вы получите довольно полный ответ. Мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце вращается по траектории эллипса вокруг центра Млечного Пути, который внутри нашей Местной группы тянется в сторону Андромеды; Местная группа, в свою очередь, движется внутри нашего космического Сверхскопления Ланиакея, галактическими группами, кластерами и космическими пустотами, а они лежат в войде KBC, посреди структуры Вселенной в широком масштабе. После десятилетий исследований наука наконец-то собрала полную картину этого движения и может точно определить скорость нашего движения в космосе в любом масштабе.

В пределах Солнечной системы вращение Земли играет важную роль в формировании экваториального утолщения, в смене дня и ночи, а также помогает питать защищающее нас от космических лучей и солнечного ветра магнитное поле.

Скорее всего, читая это, вы воспринимаете себя неподвижными. Тем не менее мы знаем, что в космическом масштабе мы движемся. Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси и несёт нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Это число может показаться большим, но по сравнению с другими скоростями нашего движения во Вселенной эта скорость едва заметна. На самом деле в километрах в секунду это не так быстро. Вращаясь вокруг своей оси, Земля сообщает нам скорость всего 0,5 км/с, или менее 0,001 % скорости света. Но есть другие перемещения, и они [в смысле скорости] важнее.

Скорость, с которой планеты вращаются вокруг Солнца, намного превышает скорость вращения любой из них вокруг своей оси, это касается даже самых быстрых планет — Юпитера и Сатурна.

Как и все планеты нашей Солнечной системы, Земля движется по орбите Солнца гораздо быстрее скорости вращения вокруг своей оси. Чтобы удержаться на стабильной орбите, мы должны двигаться вправо и со скоростью около 30 км/с. Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, а внешние (вроде Марса и планет за ним) — медленнее. Вращаясь в плоскости Солнечной системы, планеты непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в свою исходную точку через 365 дней. Ну хорошо, почти в исходную точку.

Точная модель движения планет по орбите Солнца, которое движется по Галактике в другом направлении.

Даже Солнце само по себе не статично. Млечный Путь огромен, массивен, и, самое важное, он движется. Все звёзды, планеты, газовые облака, крупицы пыли, чёрные дыры, тёмная материя и многое движутся внутри Млечного Пути и вносят свой вклад в гравитационную сеть. С нашей точки зрения, а мы находимся в около 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце вращается по эллипсу и совершает полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того.

Предполагается, что скорость нашего Солнца на этой траектории составляет 200–220 км/с, это довольно много по сравнению как со скоростью вращения Земли, так и со скоростью вращения нашей планеты вокруг Солнца, тогда как оба вращения наклонены относительно плоскости движения нашей звезды вокруг Галактики.

Хотя орбиты Солнца в плоскости Млечного Пути находятся на расстоянии около 25000–27000 световых лет от центра, орбитальные направления планет нашей Солнечной системы совсем не выровнены относительно Галактики.

Но сама Галактика не стационарна, она движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения от областей с плотностью ниже средней. Внутри нашей Местной группы мы можем измерить нашу скорость в направлении к самой большой, массивной галактики на нашем космическом заднем дворе: Андромеде. Похоже, что оно движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км/с, а это означает (учитывая движение Солнца по Млечному Пути), что две самые массивные галактики Местной группы, Андромеда и Млечный Путь, движутся навстречу друг другу со скоростью примерно 109 км/с.

Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным Путём, но это из-за её расстояния, составляющего около двух с половиной миллионов световых лет. В настоящий момент она движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км/с.

Местная группа, как бы массивна она ни была, изолирована не полностью. Другие галактики и скопления галактик поблизости притягивают нас, и даже более отдалённые сгустки материи оказывают гравитационное воздействие на Землю. Основываясь на том, что мы можем увидеть, измерить и вычислить, эти структуры, по-видимому, – причина дополнительной скорости примерно в 300 км/с, но в несколько ином направлении, чем другие скорости, вместе взятые. И это объясняет часть движения во Вселенной в крупном масштабе, но не всё движение. Кроме того, существует ещё один важный эффект, который был количественно рассчитан только недавно, — гравитационное отталкивание космических пустот.

Различные галактики Сверхскопления Девы, кластеризованные и сгруппированные вместе. В самых больших масштабах Вселенная однородна, но если вы посмотрите на неё в масштабе галактик или скоплений, то окажется, что преобладают сверхплотные области и области с плотностью ниже средней.

Для каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые собираются в сверхплотной области, существует область некогда средней плотности, потерявшая соответствующее количество массы. Точно так же, как область плотнее средней притягивает, область, плотность которой ниже средней, будет притягивать с силой ниже средней.

Если взять большую область пространства с меньшим, чем в среднем, количеством материи, на практике её сила будет отталкивать, а плотность выше средней, напротив, — притягивать. В нашей Вселенной в направлении, противоположном от ближайшей области сверхплотности, пролегает огромная пустота с плотностью ниже средней. Мы находимся между этими двумя областями, поэтому силы притяжения и отталкивания складываются, причём каждая из них вносит в скорость примерно 300 км/с, то есть общая скорость приближается к 600 км/с.

Гравитационное притяжение (синим цветом) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красным цветом) областей с плотностью ниже средней, когда они действуют на Млечный Путь.

Сложив все эти движения вместе: вращение Земли вокруг своей оси, её вращение вокруг Солнца, движение Солнца по Галактике, которая направляется к Туманности Андромеды, движение Местной группы, притягиваемой к области сверхплотности и отталкиваемой от областей с плотностью ниже средней, мы получим число, указывающее, как быстро на самом деле мы движемся во Вселенной, в любой момент времени.

Мы обнаружили, что Земля движется со скоростью 360 км/с в каком-то определённом направлении плюс-минус около 30 км/ч в зависимости от времени года и направления. Выводы о скорости Земли подтверждены реликтовым излучением, которое в направлении движения планеты проявляется лучше, а в противоположном направлении — ослабевает.

Остаточное свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее средней температуры в одном направлении (красном) и на 3,36 милликельвина холоднее средней температуры в другом направлении (синем). Это происходит благодаря движению в пространстве в целом.

Если проигнорировать движение Земли, мы обнаружим, что Солнце относительно реликтового излучения движется со скоростью 368 ± 2 километра, затем, если пренебречь движением Местной группы, получится, что Млечный Путь, Андромеда, Галактика Треугольника и все остальные относительно реликтового излучения движутся со скоростью 622 ± 22 км. Эта большая неопределённость, кстати, в основном связана с неопределённостью в движении Солнца вокруг центра Галактики, это самый трудный в смысле измерения компонент.

Относительные притягивающие и отталкивающие эффекты сверхплотных и недостаточно плотных областей Млечного Пути, комбинация которых известна как Дипольный отталкиватель.

Возможно, не существует универсальной системы отсчёта, но есть система, измерения в которой полезны: полезен отсчёт от покоя реликтового излучения, также эта точка отсчёта совпадает с системой отсчёта удаления галактик друг от друга по закону Хаббла. У каждой видимой галактики есть то, что мы называем «пекулярной скоростью» (или скоростью, превышающей скорость, с которой галактики удаляются друг от друга согласно закону Хаббла), — от нескольких сотен до нескольких тысяч км/с, и то, что мы видим, в точности соответствует этому. Пекулярная скорость движения нашего Солнца — 368 км/с, а нашей Местной группы — 627 км/с — прекрасно согласуется с нашим пониманием того, как в пространстве движутся все галактики. Благодаря эффекту дипольного отталкивания теперь мы понимаем, как происходит это движение, во всех масштабах.

В постижении тайн космоса людям точно не обойтись без помощников и именно таким компаньоном может для нас стать искусственный интеллект. Если AI изначально создали для облегчения жизни на Земле, почему бы с его помощью не исследовать космос? Многие компании, включая NASA и Google, уже внедрили ИИ для поиска новых небесных тел и жизни на других планетах и всегда будут рады специалистам в области AI и нейронных сетей. Работать с которыми мы учим на курсах по Machine Learning и его расширенном варианте «Machine Learning и Deep Learning».

На Земле тоже много работы. Узнайте, как прокачаться в других крутых инженерных специальностях или освоить их с нуля:

Профессия Data Scientist
Профессия Data Analyst
Курс по Data Engineering

Другие профессии и курсы

ПРОФЕССИИ

Профессия Fullstack-разработчик на Python
Профессия Java-разработчик
Профессия QA-инженер на JAVA
Профессия Frontend-разработчик
Профессия Этичный хакер
Профессия C++ разработчик
Профессия Разработчик игр на Unity
Профессия Веб-разработчик
Профессия iOS-разработчик с нуля
Профессия Android-разработчик с нуля

КУРСЫ

Курс по Machine Learning
Курс «Machine Learning и Deep Learning»
Курс «Математика для Data Science»
Курс «Математика и Machine Learning для Data Science»
Курс «Python для веб-разработки»
Курс «Алгоритмы и структуры данных»
Курс по аналитике данных
Курс по DevOps

Млечный Путь — наш галактический дом из сотен миллиардов звёзд и планет

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

Если вам выпадет шанс отправиться в ночной поход в такие места, как Национальный парк Арки в США, Бодмин-Мур в Великобритании или один из других сертифицированных международных парков темного неба*, не упустите его. Потому что в этих местах вы можете стать свидетелем одного из самых впечатляющих зрелищ на ночном небе (если конечно позволит погода) — увидеть, неясную молочную полосу на небе, которая выглядит как большое облако с исходящим из него ярким светом. Эта молочная полоса на небе — галактика Млечный Путь, место обитания миллиардов солнечных систем, включая нашу.
*(В России лучшими местами для наблюдения за звездным небом считаются Мурманская область, Северный Кавказ, Крымский полуостров, Республика Адыгея и Краснодарский край.)

Галактика Млечный Путь

Фактически, все звезды, которые мы можем видеть на небе невооруженным глазом, являются частью Млечного Пути. Название Млечный путь является переводом латинского via lactea, которое происходит от греческого термина galaxias kyklos, что буквально означает «молочный круг». Протянувшись в пространстве примерно на 100 000 световых лет, Млечный Путь хранит в себе многие тайны нашей Вселенной.

Что такое галактика?

Прежде чем углубиться в изучение Млечного Пути, необходимо понять, что такое галактика. В 1600-х годах французский астроном Шарль Мессье первым определил и составил каталог галактик, но в то время он не знал, что это такое. До XIX века галактиками обычно называли спиралевидные туманности. Именно астроном Эдвин Хаббл в 1923 году впервые понял, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, а Млечный Путь — лишь одна из многих галактик во Вселенной.

Source: spirit111/Pixabay

рекомендации

Сегодня хорошо известно, что галактики — это огромные космические образования ( гораздо более крупные, чем туманности), состоящие из миллионов и миллиардов звезд, удерживаемых вместе гравитацией. Большая часть галактики представляет собой пустое пространство, а среднее расстояние между звездами составляет пять световых лет. Галактики сильно различаются по размеру, форме и массе, но, как правило, они имеют несколько основных форм, в частности, спиральные, линзовидные, эллиптическую и неправильные. Возраст большинства галактик исчисляется миллиардами лет, хотя трудно определить их точную продолжительность жизни. Кроме того, почти каждая галактика имеет в своем центре черную дыру.

Наша галактика, Млечный путь

Млечный путь — это гигантская спиральная галактика, имеющая несколько рукавов, отходящих по спирали от центральной полосы звезд. Очень важный вопрос — как мы можем знать о ее форме, если мы находимся внутри галактики. Радиоастроном доктор Аластер Ганн объясняет, что хотя мы не можем увидеть ее спиральную форму, у нас есть достаточно подсказок, указывающих на это.

Первая подсказка — высокая концентрация звезд вдоль одной плоскости, что позволяет предположить дискообразную форму, если смотреть на нее “с края“. Эта концентрация еще больше в созвездии Стрельца, что делает ее похожей на центральную выпуклость, которая есть у других галактик. Вторая подсказка заключается в том, что звезды галактики движутся по вращательной траектории, подобно тем, которые наблюдаются в спиральных галактиках.

Галактика Млечный Путь. NASA

Третья и самая очевидная подсказка заключается в том, что при измерении расстояний до этих звезд оказалось, что они четко сконцентрированы вдоль рукавов спирали. Трудно определить, сколько звезд находится в Млечном Пути, и для оценки этой величины исследователи используют различные модели. Для этого либо вычисляется количество звезд на небольшом участке и затем экстраполируется, либо оценивается масса галактики и затем подсчитывается, какое количество звезд необходимо, чтобы составить эту массу.

Конечно же, ответы различаются в зависимости от того, какая средняя масса звезды принимается за среднюю, но обычно это число находится в диапазоне от 100 до 400 миллиардов. Пока Эдвин Хаббл в 1924 году не объявил, что спиральная туманность Андромеды на самом деле является галактикой, астрономы считали, что Млечный Путь охватывает всю Вселенную.

Вблизи Млечного Пути находится множество мелких галактик, но Андромеда (также называемая Messier31, или М31) является ближайшей к нам крупной галактикой. (Её радиус составляет около 31 килопарсека, что вдвое больше чем у Млечного Пути). Подобно тому, как вокруг нашего Солнца вращаются планеты, обе эти галактики имеют множество мелких галактик-спутников, вращающихся вокруг них. Обе галактики и их галактики-спутники входят в группу под названием «Местная группа».

Все галактики Местной группы расположены примерно в 5 миллионах световых лет вокруг нас. В Местную группу входят не только Млечный Путь и Андромеда, но и меньшая Галактика Треугольника, а также около 50 небольших карликовых галактик.

Однако это еще не все, поскольку было обнаружено, что Местная группа является частью гигантского суперкластера галактик, известного как Сверхскопление Девы или Местное сверхскопление галактик, которое насчитывает не менее 100 подобных групп и скоплений галактик и простирается примерно на расстояние, в 10 раз превышающее диаметр Местной группы.

Давайте рассмотрим еще несколько интересных фактов о Млечном Пути:

Млечный Путь на самом деле не плоский

То, что Млечный Путь похож на плоский диск, не совсем соответствует действительности. Уже с середины 20 века ученые знали, что Млечный Путь имеет S-образный искривленный вид, а последующие исследования показали, что эта особенность характерна и для других спиральных галактик.

Искривление в спиральной галактике под названием ESO 510-613. Source: NASA and The Hubble Heritage Team/Wikimedia Commons

Более того, другое исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что этот феномен Млечного Пути может быть вызван галактиками-спутниками, а именно большим и малым Магеллановыми облаками — двумя карликовыми галактиками, которые, как считается, вращаются вокруг Млечного Пути. Авторы утверждают, что эти две карликовые галактики могут притягивать темную материю нашей галактики, создавая след, который усиливает их гравитационное влияние на диск и вызывает искривление.

Млечный Путь — галактика-каннибал?

Слияние галактик — обычное явление, и исследования показывают, что 5-25% галактик в любой момент времени находятся в процессе слияния. Млечный Путь — продукт прошлых слияний, и через миллиарды лет Млечный Путь сольется с галактикой Андромеды, образовав в итоге одну большую галактику.

Изучая данные, полученные с помощью космического телескопа Gaia ( Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) Европейского космического агентства, ученые обнаружили, что в Млечном Пути существует два различных набора звезд. Один набор состоит из «более красных звезд», которые, как считается, сформировались в более крупной, богатой металлами галактике («металл» и «металличность» в астрофизике означает любые химические элементы тяжелее водорода или гелия), а другой набор — из «более голубых звезд», которые могли возникнуть в меньшей, бедной металлами галактике.

Эти данные позволяют предположить, что нынешний Млечный Путь сформировался, когда он поглотил меньшую галактику, называемую Гайя-Энцелад. Даже в настоящее время Млечный Путь притягивает звезды из карликовой сфероидальной галактики Канис Майор и карликовой сфероидальной галактики Стрелец, которые являются ближайшей и второй ближайшей галактиками к Млечному Пути соответственно. Следующими «на обед» попадут Большое и Малое Магеллановы облака.

Наша галактика состоит из загадочных космических пузырей

«Пузырь Ферми», обнаруженный в центре Млечного Пути. Source: NASA’s Goddard Space Flight Center/Wikimedia Commons

Космическая обсерватория Ферми была запущена в космос в июне 2008 года для проведения наблюдений за гамма-излучением. В 2010 году наблюдения с помощью телескопа помогли обнаружить ранее неизвестные гигантские сферические структуры из газа и магнитных полей, выходящие из центра Млечного Пути. Эти структуры протянулись на 25 000 световых лет выше и ниже плоскости галактики и были названы «пузырями Ферми».

Исследование, опубликованное в Университете Китайской академии наук, предполагает, что эти пузыри могли образоваться из-за огромного количества энергии, высвобождаемой из Стрельца А*, черной дыры в центре нашей Галактики.

Астрономы предполагают, что возраст нашей Вселенной составляет 14 миллиардов лет, тогда как Млечный Путь существует уже около 13,6 миллиарда лет, что делает его одной из самых древних галактик нашей Вселенной. Млечный Путь, в котором находятся миллиарды звезд и планет, также постоянно находится в движении, перемещаясь со скоростью около 130 миль в секунду (210 километров в секунду). Однако, несмотря на его огромные размеры и множество загадок, наше понимание его происхождения и природы постоянно расширяется.

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

Каков наш астрономический адрес? Раскрываем привычные границы… | Мир вокруг нас

Именно место нашей Земли во Вселенной и есть наш астрономический адрес. Зачем же он нужен? В письмах его указывать не надо, в паспорте его не пишут — так может быть, и без него лучше?

Но так может ответить человек, живший в каком-нибудь тринадцатом веке нашей эры, считавший всем миром свое село. Он думал, что Солнце садится вот за теми вот холмами, а встает за такой-то речушкой. А человеку двадцать первого века пристало бы знать и свой астрономический адрес, ведь мы должны отличаться от наших далеких предков не только умением лазить в Интернете, но и пониманием картины мира.

С другой стороны, когда изучаешь все эти бездны пространства, которые имеют место в астрономии, становится по-настоящему страшно, понимаешь, какая ты песчинка в масштабах огромного мироздания. И начинает казаться, что лучше бы не знать таких вещей, а жить в своем маленьком мирке и не задумываться о таких далеких и непонятных субстанциях. Конечно, особенности восприятия у всех разные, но лично я все же считаю, что подобное созерцание бесконечного не умаляет наше значение, а показывает нам, что мы часть чего-то большего, чего-то необъятного, что заставляет порой взглянуть на наши мелочные проблемы по-иному. И если вы все же решили узнать наше истинное место во Вселенной, то можете смело читать дальше. Надеюсь, откроете для себя что-то новое.

Фото: Depositphotos

От Земли до Солнечной Системы

Первым пунктом нашего астрономического адреса станет наша планета Земля. Это достаточно необычная планета, которая имеет уникальный состав атмосферы, огромные океаны на своей поверхности, защищена от внешнего излучения мощным магнитным полем, озоновым слоем и ионосферой. Земля находится на расстоянии 1 астрономической единицы от Солнца.

Нетрудно догадаться, что само понятие астрономическая единица возникло как некоторое эталонное значение. Если же переводить подобное расстояние в километры, то мы получим расстояние максимального удаления Земли от Солнца — Афелий, равный примерно 152 миллионам километров. Вот так далеко наша планета расположена от Солнца. Или все-таки близко?

Фото: Depositphotos

Видимо, все же близко, т. к., например, Плутон, который находится почти на границе нашей Солнечной системы, расположен уже на расстоянии 12 миллиардов километров, или 80 астрономических единиц. Такая вот огромная наша с вами планетарная система. Причем основное место в ней занимают не планеты, а наша Звезда — Солнце, которое составляет примерно 99% массы всей Солнечной системы. Нетрудно посчитать, что все планеты, включая не только крошечную Землю, но и гиганта Юпитера, составляют меньше 1% ее массы.

И вправду заставляет задуматься о нашем месте во Вселенной. В Солнечной системе Земля, несмотря на все ее особенности, есть всего лишь одна из планет Земной группы, куда, кроме нее, входят еще Меркурий, Венера и Марс.

От Солнца до Млечного Пути

Но будем двигаться дальше — мы поняли, что находимся среди планет Земной группы, в Солнечной системе, основу которой составляет звезда Солнце. Чтоб лучше понять все масштабы, стоит отметить, что наше Солнышко, которое с Земли выглядит похожим на небольшой яркий фонарь, на самом деле имеет диаметр, равный практически 109 диаметрам Земли.

«Какое же Солнце огромное!» — приходит в голову мысль. Однако по меркам галактики оно всего лишь обычный желтый карлик, весьма маленькая и неприметная звезда. Среди яркого племени звезд существуют и колоссальные красные гиганты, которые больше Солнца в тысячи раз. Вот такие вот масштабы!

Разумеется, Солнце тоже входит в какую-то еще большую систему. И такой системой является наша с вами галактика — Млечный Путь. Именно ее часть видна в ясную безлунную ночь, как туманная полоса, проходящая через все небо. Если посмотреть на эту полосу в бинокль, то мы увидим огромное количество звезд. И действительно, в нашей галактике, помимо Солнца, существует еще около 200 миллиардов звезд, хотя некоторые ученые придерживаются мнения, что их в два раза больше. Все эти звезды составляют огромную спираль, которая вращается вокруг своего центра.

Млечный путь
Фото: Depositphotos

Наше Солнце занимает в этой звездной россыпи далеко не центральное положение, находясь в одной из ветвей спирали — в рукаве Ориона. И, как и миллиарды других светил, вращается вокруг центра галактики. При этом Солнце находится ближе к периферии на расстоянии около 26 тысяч световых лет от этого центра. То есть, если полететь туда со скоростью света, то пройдут тысячелетия, прежде чем мы доберемся до ядра галактики.

От Галактики до бесконечности

Вот мы добрались и до огромнейшей галактики Млечный путь, диаметром 100 тысяч световых лет, которая в виде спирального диска, состоящего из мириад звезд, несется сквозь пространство и время. Но наша галактика не одна во Вселенной. Их существует огромное количество — современные астрономы в настоящий момент могут наблюдать 100 миллиардов галактик. Но, видимо, их намного больше.

Наша галактика имеет соседей — Большое и Малое Магелланово облако и галактику Андромеды. Вместе со своими соседями Млечный Путь входит в местную группу галактик. Помимо перечисленных, в нее входит еще около 50 других систем.

Местная группа галактик входит, в свою очередь, в сверхскопление галактик Девы, которое охватывает галактики в радиусе 200 миллионов световых лет и содержит около тридцати тысяч галактик.

Масштаб поражает воображение, вводит в своеобразное благоговение перед грандиозностью подобных систем. Но что же дальше? Дальше мы можем выделить ту часть Вселенной, которую мы можем наблюдать во все доступные нам приборы — ее называют Метагалактикой. Далее идет уже вся Вселенная в целом, наличие границ у которой современная физика хоть и признает, но точное их определение пока находится только на гипотетическом уровне.

Подводя итоги

Перед нами выстроилась цепочка, практически уходящая в бесконечность — наш астрономический адрес:

Земля — планеты Земной группы — Солнечная система — рукав Ориона — галактика Млечный Путь — местная группа Галактик — Сверхскопление Девы — Метагалактика — Вселенная.

Надеюсь, теперь, глядя на звездное небо, вы будете понимать, насколько грандиозны масштабы нашей Вселенной. И как ничтожно и в то же время велико значение в ней человека. Когда-нибудь мы освоим Солнечную систему, потом направимся вглубь нашей галактики, но и тогда будем всего лишь песчинками на берегу бескрайнего океана Вселенной. Но это значит лишь то, что нам всегда будет куда стремиться, что не будет пределов нашего развития, кроме тех, которые мы поставим себе сами.

Если эта статья заставила вас хоть ненадолго отвлечься от суеты нашей земной жизни и посмотреть в глубину мироздания, хотя бы в мыслях, то я писал ее не напрасно.

Теги:

галактика,
астрономия,
вселенная,
земля,
планета Земля

найдена первая планета вне Млечного Пути

26 октября 2021
13:04

Ольга Мурая

Изображение М51, сделанное с помощью космического телескопа «Хаббл».

Фото NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Рентгеновская двойная система M51-ULS-1 до (a) и во время (b) астрономического транзита.

Иллюстрация Di Stefano et al./Nat. Astron., 2021.

Если расчёты учёных подтвердятся, их метод откроет новые возможности для поиска экзопланет, расположенных за пределами Млечного Пути.

Используя рентгеновскую обсерваторию НАСА «Чандра», астрономы обнаружили первую потенциальную планету за пределами Млечного Пути. Эта планета расположена в величественной спиральной Галактике Водоворот (M51).

Этот захватывающий результат открывает новые возможности для поиска экзопланет на больших расстояниях, чем когда-либо прежде.

В общей сложности исследователи изучили 55 различных систем в M-51, 64 системы в Мессье 101 (Галактика Вертушка) и 119 систем в Мессье 104 (Галактика Сомбреро).

Экзопланеты — это планеты за пределами Солнечной системы. До сих пор астрономы находили все другие известные экзопланеты и кандидаты в экзопланеты в галактике Млечный Путь, и почти все они находятся на расстоянии менее 3 000 световых лет от Земли.

Экзопланета в M51 находится на расстоянии около 28 миллионов световых лет, то есть в тысячи раз дальше, чем те, что обнаружены в Млечном Пути.

Исследовательская группа обнаружила объект в M51 благодаря астрономическому транзиту. Транзит, или прохождение, происходит, когда объект проходит перед звездой, блокируя часть её света и создавая кратковременное затемнение.

Ранее ученые использовали этот метод для открытия тысяч экзопланет. Но все они были обнаружены в нашей галактике.

Рентгеновская двойная система M51-ULS-1 до (a) и во время (b) астрономического транзита.

Иллюстрация Di Stefano et al./Nat. Astron., 2021.

Чтобы найти первую планету за пределами Млечного Пути, учёные использовали телескоп «Чандра» для поиска «провалов» в яркости рентгеновских лучей.

Поскольку рентгеновские лучи производятся небольшими областями на звёздах, планеты, проходящие перед этими звёздами, могут фактически полностью блокировать это рентгеновское излучение.

Таким образом, вместо лёгкого затемнения видимого света, исследователи смогли увидеть более очевидный транзит, который, согласно авторам новой работы, может облегчить наблюдение за объектами на большом расстоянии.

Предполагаемая экзопланета в Галактике Водоворот находится в двойной системе M51-ULS-1, вращающейся вокруг двух больших объектов: нейтронной звезды или чёрной дыры, обращающейся вокруг общего центра тяжести вместе с массивной звездой-компаньоном.

Транзит, который наблюдали астрономы, длился в общей сложности около трёх часов, в его ходе регистрируемое рентгеновское излучение звезды упало до нуля.

Это помогло исследователям рассчитать, что объект может быть размером примерно с Сатурн и обращается вокруг нейтронной звезды или чёрной дыры на расстоянии, вдвое превышающем расстояние от Сатурна до нашего Солнца.

Эта работа может стать первой, подтверждающей наличие планеты в другой галактике, и потенциально открыть новую эру обнаружения и изучения планет. Но прямо сейчас эти наблюдения не подтверждают, что обнаруженный объект является планетой. Исследователи заявили, что необходимо собрать больше данных, чтобы подтвердить это утверждение.

Однако объект вновь пройдёт перед своей звездой лишь через 70 лет, поэтому ещё много времени пройдёт до тех пор, когда ученые смогут снова наблюдать это событие.

Возможно, но крайне маловероятно, что затемнение могло быть вызвано чем-то наподобие облака, проходящего перед звездой.

Исследователи ожидают, что другие учёные помогут проверить их работу и улучшить это исследование, несмотря на десятилетия, оставшиеся до следующего транзита.

«Мы знаем, что делаем захватывающее и смелое заявление, поэтому ожидаем, что другие астрономы очень внимательно изучат его, – говорит соавтор исследования Джулия Берндтссон (Julia Berndtsson) из Принстонского университета в Нью-Джерси. – Мы думаем, что у нас есть веские аргументы, и именно так работает наука».

В архивах рентгеновских телескопов «Чандра» и XMM-Newton может быть обнаружено больше кандидатов в экзопланеты в других галактиках. Внушительная коллекция данных о галактиках, расположенных намного ближе, чем M51, может позволить обнаружить более короткие транзиты.

Ещё одно интересное направление исследований — поиск транзитов рентгеновских лучей в источниках рентгеновского излучения Млечного Пути. Это может привести к открытию новых близлежащих планет.

Описание нового открытия будет опубликовано в издании Nature Astronomy. Ознакомиться с ним на английском языке в формате PDF можно по ссылке.

Ранее мы подробно писали об этой работе, опубликованной в прошлом году в формате препринта. Лишь сейчас исследование прошло процедуру оценки независимыми экспертами и стало официально доступно для широкого обсуждения и возможной критики.

Также мы писали о первой планете, обнаруженной вне плоскости Млечного Пути, а ещё о невероятно далёкой и редкой экзопланете. Рассказывали мы и о миниатюрной планете, которая потеряла родительскую звезду и скитается по Галактике.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

наука
космос
планета
астрономия
галактики
экзопланеты
новости

За пределами нашей Солнечной системы — Исследование Солнечной системы НАСА

Звезды, галактики, черные дыры и многое другое

БОЛЕЕ

Изучение Вселенной

Другие солнечные системы

Наша галактика Млечный Путь — всего лишь одна из миллиардов галактик во Вселенной. Внутри него находится не менее 100 миллиардов звезд, и в среднем вокруг каждой звезды вращается как минимум одна планета. Это означает, что внутри галактики потенциально могут быть тысячи планетарных систем, таких как наша Солнечная система!

Введение

Наше Солнце — одна из не менее 100 миллиардов звезд Млечного Пути, спиральной галактики диаметром около 100 000 световых лет. А где мы в Млечном Пути? Наше Солнце находится рядом с небольшим частичным рукавом, называемым Рукавом Ориона, или Шпорой Ориона, расположенным между рукавами Стрельца и Персея.

Звезды расположены в виде вертушки с четырьмя основными рукавами, и мы живем в одном из них, на расстоянии примерно двух третей от центра наружу. Считается, что у большинства звезд в нашей галактике есть свои собственные семейства планет.

Галактика Млечный Путь — всего лишь одна из миллиардов галактик во Вселенной.

Вселенная — это огромное пространство, в котором содержится все сущее. Вселенная содержит все галактики, звезды и планеты. Точный размер Вселенной неизвестен. Ученые считают, что Вселенная все еще расширяется вовне.

Иди дальше. Подробное исследование за пределами Солнечной системы ›

Десять вещей, которые нужно знать

10 вещей, которые нужно знать о Вселенной

Большое открытие

Изучение звезд Эдвином Хабблом показало, что наша галактика — когда-то считавшаяся целой вселенной — на самом деле является одной из миллиардов в расширяющейся вселенной.

Небольшое значение

Девяносто пять процентов Вселенной составляют темная энергия и темная материя. Остальное — все на Земле, все планеты и звезды и все прочее — составляет оставшиеся пять процентов.

Много ничего

Наша Вселенная в основном состоит из пустого пространства. Галактики и скопления галактик, из которых состоит видимая Вселенная, сосредоточены в сложном каркасе, окружающем огромные пустые пространства.

Первое изображение черной дыры

Космическое соседство

Галактика Млечный Путь входит в Местную группу, в которую входят около 30 галактик. Ближайшая к нам крупная соседняя галактика называется Андромеда.

Больше планет, чем звезд

Мы знаем о тысячах планет – экзопланет – , вращающихся вокруг других звезд в нашей галактике. Когда вы смотрите в ночное небо, каждая звезда, которую вы видите, имеет в среднем по крайней мере одну планету.

Общая спираль

Около двух третей известных галактик имеют спиралевидную форму, как наша галактика Млечный Путь. Большинство остальных имеют эллиптическую (овальную) форму, а некоторые имеют необычную форму, например, зубочистки или кольца.

Многие галактики

Наблюдения космического телескопа Хаббла (на фото) крошечного участка космоса (доля диаметра Луны) выявили более 5500 галактик.

Кто-нибудь там?

Ученые ищут другие планетарные системы, которые могут иметь потенциал для жизни. Пока что Земля остается единственной планетой, на которой, как известно, есть жизнь.

Побег невозможен

В центре нашей галактики находится сверхмассивная черная дыра. Черная дыра — это большое количество материи, упакованное на очень маленьком участке, что приводит к настолько сильному гравитационному полю, что ничто, даже свет, не может покинуть ее.

Миллиарды и миллиарды

Во Вселенной может быть сто миллиардов галактик. Галактика полна звезд: наше Солнце — всего лишь одна из как минимум ста миллиардов звезд в нашей собственной галактике Млечный Путь.

Тысячи галактик

Часто задаваемые вопросы: насколько велик космос?

Мы позволим нашим коллегам из Exoplanet Exploration (поиск планет, вращающихся вокруг других звезд):

Читайте: Наша галактика Млечный Путь: насколько велик космос?

Краткий видеогид по дальности в космосе. Предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

Хотите узнать больше о далеких мирах? Прочтите этот Galactic FAQ.

Поп-культура

Поп-культура

«Звездный путь» вдохновил многих ученых и инженеров. Кредит: CBS/Paramount.

Загадки нашей вселенной давно пленили писателей-фантастов и кинематографистов.

Многие ученые говорят, что их вдохновил научно-фантастический телесериал «Звездный путь», который впервые был показан по телевидению в 1966, и с тех пор неоднократно переизобретался как на малых, так и на больших экранах. Оригинальное шоу рассказывало о пятилетней миссии экипажа космического корабля «Энтерпрайз» по исследованию нашей галактики.

Еще одно вдохновение — книга писателя-фантаста Артура Кларка «2001: Космическая одиссея», в которой вымышленный астронавт переносится через космос через таинственный портал. Следующее поколение может быть вдохновлено фильмом 2014 года «Интерстеллар», в котором вымышленная команда астронавтов ищет пригодную для жизни планету вокруг черной дыры в далекой галактике.

Телевизионный сериал 1980 года «Космос», в котором участвовал ученый миссии «Вояджер» Карл Саган, отправил зрителей в фактическое путешествие по известной вселенной и пробудил воображение многих современных ученых и инженеров. Сериал был переосмыслен в 2014 году с астрономом Нилом де Грассом Тайсоном в качестве ведущего.

Ресурсы

Ресурсы

Темы НАСА: Солнечная система и не только

Портал экзопланет НАСА

Астрофизика НАСА

Новости за пределами нашей Солнечной системы

За пределами нашей Солнечной системы – Исследование Солнечной системы НАСА

Введение

Ученые используют мощные телескопы — на Земле и в космосе — для изучения далеких звезд и галактик. Знаменитый космический телескоп Хаббла, который впервые открыл космос в мельчайших деталях, скоро будет заменен еще более мощным космическим телескопом Джеймса Уэбба. Тем временем миссия Кеплера прочесала часть нашей галактики в поисках других планет.

На этой иллюстрации, ориентированной в плоскости эклиптики, космический телескоп НАСА «Хаббл» смотрит вдоль траекторий космических кораблей НАСА «Вояджер-1» и «Вояджер-2», когда они путешествуют через Солнечную систему и в межзвездное пространство. Хаббл смотрит на две линии обзора (двойные конусообразные элементы) вдоль траектории каждого космического корабля. Цель телескопа — помочь астрономам нанести на карту межзвездную структуру вдоль звездного маршрута каждого космического корабля. Каждая линия обзора простирается на несколько световых лет до ближайших звезд. Авторы изображений: НАСА, ЕКА и З. Левей (STScI).

Пять автоматических космических кораблей имеют достаточную скорость, чтобы покинуть пределы нашей Солнечной системы и отправиться в межзвездное пространство, но только один — «Вояджер-1» НАСА — пока пересек эту границу. «Вояджер-1» вышел в межзвездное пространство в 2012 году. «Вояджер-2», вероятно, будет следующим. Оба космических корабля, запущенных в 1977 году, до сих пор поддерживают связь с сетью дальнего космоса НАСА.

Аппарат НАСА «Новые горизонты», который пролетел мимо Плутона в 2015 году и в настоящее время исследует пояс Койпера за пределами Нептуна, в конечном итоге покинет нашу Солнечную систему. Как и ныне бездействующие космические корабли Pioneer 10 и 11.

Важные события

Важные события

До 1983 года единственными подтвержденными планетами были планеты в нашей Солнечной системе, хотя ученые считали, что многие планеты вращаются вокруг далеких звезд. Затем в 1983 году команда обнаружила диск вокруг Беты Живописца, который, как считается, состоит из сырья, образовавшегося при формировании планет, — первое свидетельство существования экзопланеты. Первая экзопланета была открыта девятью годами позже, в 1992 году, и с тех пор число известных планет за пределами нашей Солнечной системы быстро растет.

Чтобы узнать больше об открытиях и историях исследований, посетите временную шкалу исследований экзопланет.

Известные исследователи

Уильям Боруки

Главный научный сотрудник

«Не делайте этого, если вы не готовы потратить огромное количество времени и усилий. »

Подробнее о Уильяме Боруки

Вероника Аллен

Астрохимик-наблюдатель

«То, что ваша история отличается от истории других людей, не означает, что вы не заслуживаете счастья.»

Подробнее о Веронике Аллен

Сюзанна «Сьюзи» Додд

Руководитель проекта

«Математика станет основой для всей науки и техники, которыми вам придется заниматься в будущем».

Подробнее о Сюзанне «Сьюзи» Додд

Стивен Эдберг

Астроном (на пенсии)

«Увидьте красоту мира своими глазами и научитесь видеть ту красоту, о которой говорят математические расчеты.»

Подробнее о Стивене Эдберге

София Санчес-Маес

Летний студент-исследователь

«Я понял, что могу направить всю эту энергию и страсть на сложные проблемы, которые действительно важны и действительно волнуют меня.»

Подробнее о Софии Санчес-Маес

Сара «Салли» Додсон-Робинсон

Доцент

«Ученая степень в области естественных наук или математики может пригодиться во многих интересных профессиях. »

Подробнее о Саре «Салли» Додсон-Робинсон

Роланд Вандерспек

Ученый-исследователь

«Все в порядке, если я не все знаю.»

Подробнее о Роланде Вандерспеке

Роб Зеллем

Астроном

Продолжайте усердно работать и не сдавайтесь.

Подробнее о Робе Зеллеме

Пэт Бреннан

Научный писатель

«Присоединяйтесь. Хочешь быть репортером — сообщи. Хочешь стать писателем — пиши. Иногда бывает полезно посидеть и подумать, но не переусердствуй.»

Подробнее о Пэт Бреннан

Нил Герелс (1952-2017)

Астрофизик

Самые счастливые люди, которых я знаю, это те, кто считает свою сферу деятельности и хобби, и работой.

Подробнее о Ниле Герелсе (1952-2017)

Насим Рангвала

Астрофизик / научный сотрудник проекта SOFIA

«Есть много способов добиться того, что вы ищете, так что никогда не сдавайтесь.»

Подробнее о Насим Рангвала

Нэнси Роман (1925-2018)

Астроном / «Мать Хаббла»

«Если вам нравятся головоломки, вам могут подойти наука или инженерное дело. Научные исследования и инженерное дело — это непрерывная серия решений головоломок».

Подробнее о Нэнси Роман (1925-2018)

Майк Браун

Астроном

Вы упорствуете, пока не достигнете стабильного уровня сложности, а затем просто продолжаете идти.

Подробнее о Майке Брауне

Мишель Таллер

Ученый

«Быть астрономом значит уметь думать на ходу и на лету придумывать убедительные аргументы.»

Подробнее о Мишель Таллер

Мелисса МакГрат

Главный научный сотрудник

Делай то, что любишь, и люби то, что делаешь. Это требует тяжелой работы; не обманывайте себя, думая, что вы можете быть действительно хороши в чем-то без

Подробнее о Мелиссе МакГрат

Мамта Патель Нагараджа

Заместитель научного сотрудника по космической биологии в Отделе биологических и физических наук НАСА

«В настоящее время я заместитель научного сотрудника по космической биологии в группе биологических и физических наук НАСА».

Дополнительная информация о Мамта Патель Нагараджа

Константин Батыгин

Адъюнкт-профессор планетологии

Наука — это не то, чем вы просто занимаетесь в комнате, потому что пытаетесь решить что-то для высшей цели. Это должно быть весело.

Подробнее о Константине Батыгине

Колонка Колон

Астрофизик

Если у вас есть страсть к чему-либо, будь то астрономия или какой-либо другой предмет, никогда не отказывайтесь от этой страсти.

Подробнее о Книколе Колон

Джонатан Лунин

Ученый

Ни один человек никогда раньше не видел этот пейзаж. И в течение, может быть, минут 20, получаса, мы были единственными, кто видел этот чужой мир.

Подробнее о Джонатане Лунине

Джон Дженкинс

Соисследователь по обработке данных

«Я помогаю открывать маленькие каменистые, потенциально пригодные для жизни планеты, вращающиеся вокруг других звезд в нашем галактическом соседстве.»

Подробнее о Джоне Дженкинсе

Джон М. Грюнсфельд

Бывший заместитель администратора

Джон является ветераном пяти полетов космических челноков и трижды посещал Хаббл во время этих миссий.

Подробнее о Джоне М. Грюнсфельде

Джоби Харрис

Визуальный стратег

Я использую искусство и дизайн, чтобы помочь ученым и инженерам общаться.

Подробнее о Джоби Харрисе

Джим Кастинг

Эван Пью Профессор наук о Земле

«Усердно работайте на уровне бакалавриата, но не ограничивайтесь получением только технического образования».

Подробнее о Джиме Кастинге

Джеймс Грин

Главный научный сотрудник НАСА

«Моя работа — быть главным сторонником планетарной науки в федеральном правительстве».

Подробнее о Джеймсе Грине

Хизер Дойл

Менеджер по связям с общественностью и сетям Solar System

«Будь позитивным поставщиком решений, и ты далеко продвинешься в любой карьере!»

Подробнее о Хизер Дойл

Джада Арни

Ученый-исследователь

«Когда я поступил в колледж, в какой-то момент я подумал: «Это круто, может быть, я мог бы делать это для своей работы». Многие мои друзья метались между разными специальностями, но я знал, что хочу заниматься астрономией».

Подробнее о Джаде Арни

Элизабет Ландау

Старший рассказчик

«Я всегда был очень полон решимости сделать карьеру, в которую я верил, которая позволила бы мне узнавать что-то новое каждый день. Я хочу постоянно учиться, и мне очень повезло, что у меня всегда была такая работа, где каждый день я сталкиваюсь с чем-то новым — людьми, идеями или способами ведения дел».

Подробнее об Элизабет Ландау

Элиза Кинтана

Астрофизик

«Я думаю, что людям важно знать, что нет единственного пути.»

Подробнее об Элизе Кинтане

Доктор Линн Квик

Планетарный ученый Ocean Worlds

«Я планетарный ученый Ocean Worlds, что означает, что моя работа сосредоточена на изучении карликовых планет нашей Солнечной системы и спутников планет-гигантов».

Подробнее о докторе Линне Квик

Дэвид Уилкинсон (1935–2002)

Профессор физики

«Наука Дейва часто шла по неизведанному пути, с результатами, которые посеяли большие и активные поля. »

Подробнее о Дэвиде Уилкинсоне (1935–2002)

Дэвид Лэтэм

Астроном

Кто вас вдохновляет? «Мои студенты или ученики.»

Подробнее о Дэвиде Лэтэме

Костюм Кортни

Профессор астрономии

«Верь в себя и не отчаивайся.»

Подробнее о Кортни Дрессинг

Карл Саган (1934-1996)

Планетарный ученый

Воображение часто уносит нас в миры, которых никогда не было. Но без него мы никуда.

Подробнее о Карле Сагане (1934-1996)

Уильям Боруки

Главный научный сотрудник

«Не делайте этого, если вы не готовы потратить огромное количество времени и усилий.»

Подробнее о Уильяме Боруки

Миссии

Миссии

Следующие миссии представляют собой планетарные научные миссии с достаточной скоростью, чтобы путешествовать за пределы нашей Солнечной системы. Полный список миссий для исследования за пределами нашей Солнечной системы можно найти в Отделе астрофизики НАСА.

Карьера

10 профессий, которые исследуют космос

Астронавт

Астронавты прокладывают путь для исследования людьми за пределами нашей Земли. Это пилоты, ученые, инженеры, учителя и многие другие.

Знакомство с космонавтом

Руководитель проекта

Руководители проектов ведут миссии от концепции до завершения, тесно сотрудничая с членами команды, чтобы выполнить то, что они намеревались сделать.

Встреча с менеджером проекта

Оператор камеры вездехода

Ведущий восходящей линии связи полезной нагрузки камеры записывает программные команды, которые сообщают марсоходу, какие снимки делать.

Познакомьтесь с оператором камеры вездехода

Первое, что пробудило мое воображение в планетарной науке, было, когда космический корабль НАСА «Вояджер» обнаружил действующие вулканы на спутнике Юпитера Ио.
— Эшли Дэвис, вулканолог

Художник

Объединяя науку с дизайном, художники создают все, от крупномасштабных инсталляций до плакатов НАСА, висящих в вашей спальне.

Знакомство с художником

Специалист по СМИ

Медиа-специалисты рассказывают истории в социальных сетях и помогают рассказывать о миссиях и людях на телевидении и в фильмах, книгах, журналах и новостных сайтах.

Встреча со специалистом по СМИ

Сценарист/продюсер

Сценаристы/продюсеры снимают невероятные истории миссий НАСА и людей и делятся ими со всем миром.

Познакомьтесь с продюсером

Администратор/Директор

Администраторы и директора работают в штаб-квартире НАСА, отдавая приоритет научным вопросам и стремясь расширить границы открытий.

Познакомьтесь с режиссером

Педагог

Будь то знакомство детей с космосом или обучение физике кандидатов наук, преподаватели помогают делиться своими знаниями с общественностью.

Знакомство с педагогом

Инженер

Инженеры разрабатывают и строят все типы машин, от того, как выглядит космический корабль, до программного обеспечения, которое определяет, куда каждый день движется марсоход.

Познакомьтесь с инженером

Ученый

Ученые всех мастей, от астрофизика до вулканолога, задают вопросы и помогают найти ответы на загадки нашей вселенной.

Познакомьтесь с ученым

Чтобы стать ученым или инженером, важно научиться критически мыслить, научиться быть креативным, научиться решать проблемы и научиться учиться.
— Трейси Дрейн, инженер полетных систем

Исследуйте в 3D

Исследуйте в 3D — взгляд на экзопланеты

Подготовьтесь к запуску. «Взгляд на экзопланеты» доставит вас на любую планету, которую вы пожелаете, если она находится далеко за пределами нашей Солнечной системы. Эта полностью визуализированная трехмерная вселенная является научно точной, позволяя вам приблизить более 1000 экзотических планет, которые, как известно, вращаются вокруг далеких звезд.

Щелкнув мышью, вы сможете посетить недавно открытые газовые гиганты, планеты размером с Землю и «суперземли» — скалистые, как наша, но гигантские. Программа ежедневно обновляется последними находками из миссии НАСА «Кеплер» и из наземных обсерваторий по всему миру, которые охотятся за планетами, подобными нашей.

Взгляд на экзопланеты

Going Interstellar — Исследование Солнечной системы НАСА

Великий скачок человечества в межзвездное пространство — пространство между звездами — начался.

NASA Science Live Ep. 2: Переход в межзвездное пространство

Зонды НАСА «Вояджер-1» и «Вояджер-2» находятся в межзвездном пространстве.

На данный момент отправка людей на край межзвездного пространства, не говоря уже о космической пустоте к другим звездам, остается в области научной фантастики.

Но ученые и инженеры разрабатывают навыки и технологии, которые однажды помогут нам достичь этого.

Вот 10 вещей, которые мы узнали о межзвездных путешествиях.

Пересечение космической пустоты

Аннотированная иллюстрация межзвездной среды. Солнечная гравитационная линза отмечает точку, в которой концептуальный космический корабль в межзвездном пространстве может использовать наше Солнце в качестве гигантской линзы, позволяя делать крупные планы планет, вращающихся вокруг других звезд. Кредиты: Чарльз Картер/Институт космических исследований им. Кека

1. Пространство между

Межзвездное пространство часто называют пространством между звездами, но точнее, это область между гелиосферой нашего Солнца и астросферами других звезд.

Наша гелиосфера представляет собой огромный пузырь плазмы — газа заряженных частиц, который извергается Солнцем. Этот отток известен как солнечный ветер. Пузырь окружает Солнце и простирается за пределы планет. Оба космических корабля «Вояджер» должны были пройти более 11 миллиардов миль (17 миллиардов километров) от Солнца, чтобы пересечь край гелиосферы. Этот пузырь движется в межзвездном пространстве, когда Солнце вращается вокруг центра галактики Млечный Путь. Когда наша гелиосфера бороздит пространство, она создает носовую волну, подобную волне, образуемой носовой частью корабля.

Загрузите ретро-постеры Voyager, чтобы распечатать и поделиться ими. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

2. Мы уже там? Нет. Серьезно, эта поездка займет некоторое время.

Поскольку варп-двигатель пока остается лишь фантазией, в настоящее время выход в межзвездное пространство занимает очень много времени. «Вояджер-1», первый космический корабль, совершивший это, имел расстояние около 122 астрономических единиц (Земля — это одна астрономическая единица, или а.е., от Солнца). Это примерно 11 миллиардов миль (18 миллиардов километров) от Солнца, когда оно вышло из гелиосферы и вошло в межзвездное пространство. Космический корабль стартовал из Флориды в 1977 и вышел в межзвездное пространство в 2012 году. Это 35-летнее путешествие. Конечно, «Вояджер-1» не направился прямо в межзвездное пространство — он выбрал живописный маршрут и сначала посетил Юпитер и Сатурн. «Вояджер-2», путешествуя медленнее, чем «Вояджер-1», также совершил поездку по Урану и Нептуну, и ему потребовался 41 год, чтобы достичь межзвездного пространства.

Камеры «Вояджера-1» 14 февраля 1990 года направились обратно к Солнцу и сделали серию снимков Солнца и планет, создав первый в истории «портрет» нашей Солнечной системы, видимый снаружи. Эта серия содержит знаменитое изображение «Бледно-голубая точка». Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

3. Как там выглядит? Где мои межзвездные фото?

Извините, нет селфи с «Вояджера». После того, как «Вояджер-1» сделал свои последние снимки в 1990 году для своего «Семейного портрета Солнечной системы», который включал известную фотографию «Бледно-голубая точка», камеры на «Вояджерах» были отключены, чтобы сэкономить энергию и память компьютера для межзвездной миссии по прийти. Кроме того, программное обеспечение камеры было удалено, и компьютеров на местах, которые понимают это программное обеспечение, больше не существует. Камеры также подвергались воздействию сильного холода в течение многих лет. Таким образом, даже если менеджеры миссии восстановят наземные компьютеры, перезагрузят программное обеспечение камеры и снова включат камеры, неясно, будут ли они работать.

Если вас это утешит, то там, где сейчас находятся «Вояджеры», особо нечего фотографировать, кроме звезд, и они не будут сильно отличаться от того, что были в 1990 году.

Космический корабль НАСА «Вояджер-1» запечатлел эти звуки межзвездного пространства. Плазменный волновой прибор «Вояджера-1» зафиксировал колебания плотной межзвездной плазмы или ионизированного газа с октября по ноябрь 2012 года и с апреля по май 2013 года. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech.

4. Звуки тишины? Нет, если ты умеешь слушать.

В межзвездном пространстве ничего не слышно, потому что это почти идеальный вакуум: по сути, звуковые волны не имеют среды для распространения, например воздуха. Но инструменты «Вояджера» гораздо более чувствительны, чем наши уши, и они могли «слушать» другие виды волн, которые проходят через межзвездную среду. То, что они услышали, было музыкой для ушей ученых.

Дон Гурнетт, главный исследователь прибора Plasma Wave Science на «Вояджере-1», воспроизвел аудиозапись данных о плазменных волнах на пресс-конференции в сентябре 2013 года. Он объяснил, что эти звуки были веским доказательством того, что «Вояджер-1» покинул гелиосферу. и находился в межзвездном пространстве.

Строго говоря, прибор с плазменными волнами не улавливает звук. Он улавливает волны в плазме, генерируемые извержениями на Солнце, известными как выбросы корональной массы. Эти волны воздействуют на межзвездную среду, поэтому «Вояджер» может обнаруживать их как внутри, так и вне гелиосферы. Плазма настолько разбавлена, что волны, проходящие через нее, были бы слишком слабыми для наших ушей. Но поскольку некоторые из этих волн попадают в диапазон «звуковых частот», все, что нужно было сделать Гурнетту, — это усилить звук, чтобы сделать его слышимым для человеческого уха.

Это очень глубокое комбинированное изображение показывает межзвездный объект Оумуамуа в центре изображения. Он окружен следами тусклых звезд, которые размазываются, когда телескопы отслеживают движущуюся комету. Кредит: ЕСО/К. Мич и др.

5. Разве к нам не приходил межзвездный гость?

Интригующий объект промчался через нашу Солнечную систему в конце 2017 года. Он двигался по крутой траектории, и ученые поняли, что он не отсюда. Они определили, что это было из межзвездного пространства — первый подтвержденный объект из другой солнечной системы, посетивший нашу солнечную систему.

Ученые назвали объект «Оумуамуа», гавайское слово, означающее «гость издалека, прибывающий первым».

Так что же это было? Поскольку «Оумуамуа» был первым в своем роде и не наблюдался в мельчайших подробностях с близкого расстояния, исследователям было трудно делать выводы. Но что бы это ни было — оно было большим, двигалось быстро, и он кувыркался в пространстве.

‘Оумуамуа был оценен примерно в полмили (800 метров) в длину. Астрономы никогда раньше не видели природный объект таких экстремальных размеров в Солнечной системе. В последний раз он был обнаружен путешествующим вдали от Солнце около 196000 миль в час или 87,3 километра в секунду — на обратном пути в межзвездное пространство. После января 2018 года Оумуамуа больше не был виден в телескопы даже в космосе.

На этой иллюстрации показано положение зондов НАСА «Вояджер-1» и «Вояджер-2» за пределами гелиосферы, защитного пузыря, созданного Солнцем, который простирается далеко за пределы орбиты Плутона. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

6. Смело отправляйтесь туда, где еще не бывал ни один космический корабль.

Только два космических корабля вышли в межзвездное пространство. «Вояджер-1» был первым в августе 2012 года. Шесть лет спустя его близнец, «Вояджер-2», вышел в межзвездное пространство 5 ноября 2018 года.0003

Зонд «Новые горизонты», исследовавший Плутон и объект пояса Койпера по имени Аррокот, также направляется в межзвездное пространство, как правило, в направлении созвездия Стрельца.

Пионер-10 и Пионер-11 НАСА перестали функционировать, но они также уходят в межзвездное пространство как корабли-призраки. Pioneer 10 направляется к красной звезде Альдебаран в созвездии Тельца. Pioneer 11 движется к центру галактики в направлении Стрельца.

«Вояджер-2» был запущен 20 августа 1977 года на мощной ракете «Титан-Кентавр». Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

7. Спасательная скорость: что нужно для межзвездного полета.

Сотни космических кораблей были запущены за пределы Земли, так почему только пять космических кораблей отправляются из нашей Солнечной системы? Ну, большинству космических аппаратов не суждено покинуть Солнечную систему. Они предназначены для полета, орбиты или приземления на планету.

Чтобы выйти в межзвездное пространство, необходимо запустить зонд на определенную орбиту с помощью ракеты, достаточно мощной, чтобы дать ему скорость, необходимую для освобождения от гравитации Солнца.

Даже при использовании наших самых больших ракет некоторые зонды нуждаются в ускорителе. «Вояджеры» воспользовались редким расположением внешних планет, которое происходит примерно каждые 176 лет. Зонды использовали гравитацию, чтобы перемещаться с одной планеты на другую, не нуждаясь в больших двигательных установках. Три пролета увеличили скорость зондов настолько, чтобы доставить их к следующей планете, вырвавшись из-под влияния гравитации Солнца.

На этом анимированном графике показаны данные, полученные от космических лучей и плазменных научных инструментов «Вояджера-2», которые предоставили доказательства того, что космический корабль вошел в межзвездное пространство. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/GSFC.

8. Космические отличники: Все еще исследую после всех этих лет.

«Вояджер-1» и «Вояджер-2» были запущены с разницей в 16 дней в 1977 году. «Вояджер-2» был запущен первым, но «Вояджер-1» шел по более быстрой траектории. Это самые продолжительные непрерывно действующие космические аппараты. Вместе они исследовали все планеты-гиганты в нашей Солнечной системе.

Хотя зонды сейчас находятся в межзвездном пространстве, на самом деле они не покинули Солнечную систему. Граница Солнечной системы считается за Облаком Оорта, совокупностью мелких объектов, все еще находящихся под влиянием Солнца. Большинство комет, которые посещают внутреннюю часть Солнечной системы, исходят из Облака Оорта. Зондам может понадобиться 300 лет, чтобы достичь внутреннего края этого региона.

Сообщение «Вояджера» передается на фонографической пластинке, 12-дюймовом позолоченном медном диске, содержащем звуки и изображения, выбранные для отображения разнообразия жизни и культуры на Земле. Предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

9. Хорошо, «Вояджеры» добрались до межзвездного пространства. Что теперь?

В конце концов «Вояджеры» пролетят мимо других звезд. «Вояджер-1» покидает Солнечную систему со скоростью около 3,5 а.е. в год, на 35 градусов от плоскости эклиптики на север, в общем направлении апекса Солнца (направление движения Солнца относительно ближайших звезд). «Вояджер-1» покинет Солнечную систему и направится к созвездию Змееносца. В 40 272 году нашей эры (более чем через 38 200 лет) «Вояджер-1» пройдет в пределах 1,7 световых года от малоизвестной звезды, находящейся сейчас в созвездии Малой Медведицы (Малая Медведица или Малая Медведица) под названием Глизе 445.

«Вояджер-2» покидает Солнечную систему со скоростью около 3,1 а.е. в год в направлении созвездий Стрельца и Паво. Примерно через 40 000 лет «Вояджер-2» приблизится примерно на 1,7 световых года к звезде Росс 248, маленькой звезде, которая сейчас находится в созвездии Андромеды.

После этого «Вояджерам» суждено выйти на орбиту Млечного Пути в качестве безмолвных послов с Земли — возможно, навсегда. Каждый космический корабль несет Золотую запись звуков, изображений и сообщений Земли.

Запущенный 19 октября 2008 года космический аппарат Interstellar Boundary Explorer, или IBEX, уникален для гелиофизического флота НАСА: он отображает внешнюю границу гелиосферы, границу на самых дальних краях Солнечной системы, далеко за пределами планет, около 8 миллионов миль. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

10. Beyond the Voyagers: Следующие шаги для изучения межзвездного пространства

В настоящее время у НАСА нет планов по отправке новых космических кораблей в межзвездное пространство, но исследователи изучают различные идеи и концепции того, что может быть возможным и ценным с научной точки зрения. Однако есть два спутника НАСА, предназначенные для изучения межзвездного пространства с относительно близкого расстояния от Земли.

Interstellar Boundary Explorer (IBEX) — небольшой спутник, уже вращающийся вокруг Земли. У IBEX есть специальные инструменты, собирающие данные для создания первой карты границы межзвездного пространства.

НАСА готовится к запуску межзвездного картографического и ускоренного зонда (IMAP) в 2025 году. Космический корабль будет расположен на расстоянии около 1,6 миллиона километров от Земли по направлению к Солнцу, в так называемой первой точке Лагранжа или L1. . Это поможет исследователям лучше понять границу гелиосферы.

Где находится Земля в галактике?

Фрейзер Кейн, Universe Today

Солнечная система. Кредит: НАСА

Вы, наверное, слышали выражение «все относительно». Когда вы рассматриваете наше место во Вселенной, все действительно относительно. Я записываю это на полпути к острову Ванкувер, в Тихом океане, у западного побережья Канады. И то место, где я стою, находится примерно в 6370 километрах от центра Земли, в ту сторону.

С моей точки зрения, Солнце там. Он размером с десятицентовую монету, которую держат на расстоянии вытянутой руки. Для меня это очень, очень далеко. На самом деле, именно в это время он находится дальше, чем любой объект, который вы можете увидеть невооруженным глазом. Я нахожусь примерно в 150 миллионах километров от Солнца, как и вы.

Мы выходим на эллиптическую орбиту, на один полный оборот которой уходит целый год. Вы, я и Земля все расположены внутри нашей Солнечной системы. Который содержит Солнце, 8 планет и огромную коллекцию льда, камней и пыли. Мы встроены глубоко в нашу галактику, Млечный Путь. Это большой плоский звездный диск размером до 120 000 световых лет в поперечнике.

Наша Солнечная система расположена в центре этого галактического диска. И под серединой я имею в виду, что центр галактики находится примерно в 27 000 световых лет в ту сторону, и край галактики находится примерно на таком же расстоянии в ту сторону.

Наш Млечный Путь — всего лишь одна галактика в большом скоплении галактик, известном как Местная группа. В локальной группе 36 известных объектов. В основном это карликовые галактики. Однако есть также Галактика Треугольника, Млечный Путь и галактика Андромеды… которая на сегодняшний день является самым большим и массивным объектом в Местной группе. Она вдвое больше и в 4 раза больше массы Млечного Пути.

Но где это?

Для меня и для вас Андромеда находится на астрономическом расстоянии в 2,5 миллиона световых лет в этом направлении. Или это всего лишь 2,5 миллиона световых лет от нас? Я уверен, вы видите, к чему все идет.

Местная группа включена в гораздо более крупную группу, известную как Сверхскопление Девы, содержащее не менее 100 групп и скоплений галактик. Ориентировочный центр сверхскопления находится в созвездии Девы. Которая на данный момент находится в том же направлении, примерно в 65 миллионах световых лет от нас. Из-за чего 2,5 миллиона световых лет до Андромеды кажутся дневной прогулкой в семейном автомобиле.

Неудивительно, что сверхскопление Девы также является частью более крупной структуры. Комплекс сверхскопления Рыбы-Кит. Это обширная нить галактических сверхскоплений размером около 150 миллионов световых лет в поперечнике и миллиард световых лет в длину. Середина как раз там. Прямо вот здесь.

Длина один миллиард световых лет? Ну, это делает Андромеду похожей прямо за углом. Итак, где мы? Где ты, и я, и Земля расположены во всей Вселенной? Таким образом, край наблюдаемой Вселенной находится примерно в 13,8 миллиардах световых лет. Но это также 13,8 миллиарда световых лет. И так, и так.

Галактика Андромеды. Кредит: Фабио Бортоли

А космологи считают, что если вы путешествуете в любом направлении достаточно долго, вы вернетесь в исходную точку, точно так же, как вы можете путешествовать в любом направлении на поверхности Земли и вернуться обратно в исходную точку. Другими словами, Земля находится в самом-самом центре Вселенной. Что звучит поистине потрясающе.

Какое странное совпадение, что мы с тобой находимся именно здесь. Мертвая точка. Шлепок прямо в середину Вселенной. Конечно, заставляет нас казаться важными, не так ли? Но учитывая, что любое другое место во Вселенной также находится в центре Вселенной.

Вы меня правильно поняли. Каждое пятно, которое вы можете себе представить во Вселенной, также является центром Вселенной. Это определенно усложняет наши планы относительно универсальности. И все это действительно заставляет Андромеду казаться близкой… и она все еще находится прямо там, в центре Вселенной. О, и о том, что каждое место во Вселенной является центром Вселенной? Что ж, мы оставим это для другого эпизода.

Узнать больше

Оглядываясь назад, в колыбель нашей вселенной

Источник:
Universe Today

Цитата :
Где находится Земля в галактике? (2014, 18 февраля)
получено 15 сентября 2022 г.
с https://phys.org/news/2014-02-earth-galaxy.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Земля | Определение, размер, состав, температура, масса и факты

Основные вопросы

Что такое Земля?

Земля — третья планета от Солнца и пятая по размеру и массе планета Солнечной системы. Его приповерхностная среда — единственное известное место во Вселенной, где обитает жизнь.

Где находится Земля в галактике Млечный Путь?

Земля расположена в рукаве Ориона-Лебедя, одном из четырех спиральных рукавов Млечного Пути, который находится примерно в двух третях пути от центра Галактики.

В честь чего названа Земля?

Название Земли на английском языке, международном языке астрономии, происходит от древнеанглийских и германских слов, обозначающих земля и земля , и это единственное название планеты Солнечной системы, которое не происходит от греческого языка. Римская мифология.

Какой была Земля, когда она только сформировалась?

Земля и другие планеты Солнечной системы сформировались около 4,6 миллиардов лет назад. На ранней Земле не было озонового слоя и свободного кислорода, не было океанов и было очень жарко.

Как выглядит Земля?

Если смотреть с другой планеты, Земля будет яркой и голубоватой. В широтных поясах можно увидеть закрученные узоры белых облаков средних широт и тропических штормов. Полярные районы будут казаться белыми из-за льда, океаны — темно-сине-черными, пустыни — коричнево-бежевыми, а леса и джунгли — ярко-зелеными.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

Земля , третья планета от Солнца и пятая по размеру и массе планета Солнечной системы. Его единственной наиболее выдающейся особенностью является то, что его приповерхностная среда является единственным местом во Вселенной, где, как известно, есть жизнь. Обозначается символом ♁. Название Земли на английском языке, международном языке астрономии, происходит от древнеанглийских и германских слов, обозначающих земля и земля , и это единственное название планеты Солнечной системы, которое не происходит из греко-римской мифологии.

После коперниканской революции 16 века, когда польский астроном Николай Коперник предложил модель Вселенной, центрированную на Солнце ( см. гелиоцентрическая система), просвещенные мыслители рассматривали Землю как планету, подобную другим солнечным система. Параллельные морские путешествия предоставили практическое доказательство того, что Земля является шаром, так же как использование Галилеем его недавно изобретенного телескопа в начале 17 века вскоре показало, что другие планеты также являются шарами. Однако только на заре космической эры, когда фотографии с ракет и орбитальных космических аппаратов впервые запечатлели поразительную кривизну земного горизонта, представление о Земле как о примерно сферической планете, а не как о плоском объекте, было подтверждено непосредственными человеческими наблюдениями. наблюдение. Люди впервые увидели Землю как полный шар, плавающий в чернильной черноте космоса, 19 декабря.68, когда Аполлон-8 доставил астронавтов вокруг Луны. Роботизированные космические зонды на пути к местам назначения за пределами Земли, такие как космический корабль Galileo и Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) в 1990-х годах, также оглядывались назад с помощью своих камер, чтобы сделать другие уникальные портреты планеты.

Если смотреть с другой планеты Солнечной системы, Земля будет яркой и голубоватой. Легче всего увидеть в большой телескоп ее атмосферные особенности, в основном завихряющиеся узоры белых облаков средних широт и тропических штормов, расположенные примерно в широтных поясах вокруг планеты. Полярные районы также будут казаться ослепительно белыми из-за облаков наверху и снега и льда внизу. Из-под меняющихся узоров облаков появлялись гораздо более темные иссиня-черные океаны, прерываемые случайными рыжевато-коричневыми участками пустынных земель. Зеленые ландшафты, в которых обитает большая часть человеческой жизни, было бы нелегко увидеть из космоса. Они не только составляют скромную часть суши, которая сама по себе составляет менее одной трети земной поверхности, но и часто скрыты облаками. В течение сезонов будут наблюдаться некоторые изменения в характере штормов и облачных поясов на Земле. Также заметным будет рост и отступ зимнего снежного покрова на суше Северного полушария.

Ученые применили весь набор современных инструментов для изучения Земли способами, которые еще не были возможны для других планет; таким образом, о его структуре и составе известно гораздо больше. Это подробное знание, в свою очередь, обеспечивает более глубокое понимание механизмов, с помощью которых планеты в целом остывают, с помощью которых генерируются их магнитные поля и с помощью которых отделение более легких элементов от более тяжелых по мере развития внутренней структуры планет высвобождает дополнительную энергию для геологические процессы и изменяет состав земной коры.

Викторина «Британника»

Изменение климата: правда или вымысел?

Что заставляет океаны становиться более кислыми? Имеются ли у растений и животных альтернативы миграции перед лицом изменения климата? Отделите правду от вымысла в этом тесте.

Поверхность Земли традиционно подразделяется на семь континентальных массивов: Африку, Антарктиду, Азию, Австралию, Европу, Северную Америку и Южную Америку. Эти континенты окружены пятью основными водоемами: Северным Ледовитым, Атлантическим, Индийским, Тихим и Южным океанами. Однако удобно рассматривать отдельные части Земли в виде концентрических, примерно сферических слоев. Вытягиваясь изнутри наружу, это ядро, мантия, земная кора (включая каменистую поверхность), гидросфера (преимущественно океаны, заполняющие понижения в земной коре), атмосфера (сама разделенная на сферические зоны, такие как тропосфера, где возникает погода, и стратосфера, где находится озоновый слой, который защищает поверхность Земли и ее организмы от ультрафиолетовых лучей Солнца), и магнитосфера (огромная область в космосе, где магнитное поле Земли доминирует над поведением электрически заряженных частиц). исходящие от Солнца).

Знания об этих подразделениях обобщены в этом астрономически ориентированном обзоре. Обсуждение дополняет другие трактовки, ориентированные на науки о Земле и науки о жизни. Фигура и размеры Земли обсуждаются в статье геодезия. Его магнитное поле рассматривается в статье геомагнитное поле. Ранняя эволюция твердой Земли, ее атмосферы и океанов отражена в геологической истории Земли. Геологическое и биологическое развитие Земли, включая особенности ее поверхности и процессы, посредством которых они создаются и изменяются, обсуждаются в геохронологии, континентальной форме рельефа и тектонике плит. Поведение атмосферы и ее разреженных, ионизированных внешних пределов рассматривается в атмосфере, а круговорот воды и основные гидрологические особенности описываются в гидросфере, океане и реке. Твердая Земля как область изучения изучается в геологических науках, методы и приборы, используемые для исследования поверхности и недр Земли, обсуждаются в исследованиях Земли, а история изучения Земли с древности до современности рассматривается в науках о Земле. Глобальная экосистема живых организмов и их жизнеобеспечивающий слой подробно описаны в биосфере.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подписаться сейчас

Галактика Млечный Путь: Факты о нашем космическом соседстве

Космос поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Движения звезд в галактике Млечный Путь в следующие 400 тысяч лет на основе данных европейской миссии Gaia.
(Изображение предоставлено ЕКА)

Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой, возраст которой составляет около 13,6 миллиардов лет, с большими вращающимися рукавами, простирающимися через космос. По данным обсерватории Лас-Кумбрес, его диск составляет около 100 000 световых лет и всего 1000 световых лет в толщину .

Так же, как Земля вращается вокруг Солнца, Солнечная система вращается вокруг центра Млечного Пути. Несмотря на то, что она мчится в космосе со скоростью около 515 000 миль в час (828 000 км в час), нашей Солнечной системе по-прежнему требуется около 250 миллионов лет, чтобы совершить один оборот, согласно Интересной инженерии (открывается в новой вкладке). В последний раз, когда наша планета находилась в таком положении, динозавры только появлялись, а млекопитающие еще не эволюционировали.

Если бы центром Млечного Пути был город, мы бы жили в пригороде, на расстоянии от 25 000 до 30 000 световых лет от центра города. Жизнь на окраине хороша, мы оказываемся в одном из небольших районов, рукаве Ориона-Лебедя, зажатом между большими рукавами Персея и Киля-Стрельца. Если бы мы двинулись вглубь к центру города, мы бы нашли рукава Щита-Центавра и Норма.

В ясную ночь, лишенную светового загрязнения, мы можем мельком увидеть яркие огни галактического города, прочерчивающие ночное небо. Наше окно во Вселенную, эта молочно-белая полоса звезд, пыли и газа — вот откуда наша галактика получила свое название.

Связанный: Как фотографировать Млечный Путь: руководство для начинающих и любителей

В самом сердце Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец A*. Этот зверь, масса которого примерно в 4 миллиона раз превышает массу Солнца, поглощает все, что подходит слишком близко, поглощая достаточный запас звездного материала, что позволяет ему вырасти в гиганта. Хотя мы не можем напрямую наблюдать за этим обжорой в ядре нашей галактики, ученые могут предположить его присутствие, исследуя его влияние на близлежащую материю.

Почему наша галактика называется Млечный Путь?

Согласно Американскому музею естественной истории (AMNH), наш галактический дом называется Млечный Путь из-за его кажущегося молочно-белого цвета, когда он простирается по ночному небу. В греческой мифологии эта молочная полоса появилась потому, что богиня Гера разбрызгивала молоко по небу.

Во всем мире Млечный Путь известен под разными именами, например, в Китае его называют «Серебряной рекой», а в пустыне Калахари в Южной Африке — «Хребтом ночи».

Великий спор 1920 года

Мы постоянно расширяем наши знания о Млечном Пути, хотя до относительно недавнего времени астрономы считали, что все звезды на небе принадлежат нашей галактике.

«Большие дебаты» в 1920 году стали поводом для обсуждения астрономами Гербером Кертисом и Харлоу Шепли масштаба Вселенной и перспективы «островных вселенных» (галактик), по данным Национальной академии наук . С одной стороны, Шепли считал, что Млечный Путь намного больше, чем предполагалось ранее, и что мы не были в центре. Он также утверждал, что «спиральные туманности», такие как Андромеда, были частью Млечного Пути. С другой стороны, Кертис не оспаривал утверждения Шепли о гораздо большем Млечном Пути, однако он утверждал, что существуют большие островные вселенные (галактики), такие как Андромеда, которые лежат за пределами Млечного Пути. Спор разрешился, когда Эдвин Хаббл измерил переменные звезды-цефеиды и доказал, что Андромеда находится далеко за пределами Млечного Пути. По современным оценкам, галактика Андромеды, ближайшая к нам галактика, находится на расстоянии 2,5 миллиона световых лет.

Теперь мы знаем, что Млечный Путь находится в Местной группе галактик, состоящей из более чем 30 галактик, включая Андромеду, Треугольник и Лев I, и это лишь некоторые из них. Оказывается, неплохо знать, кто ваши соседи, поскольку они могут быть ближе, чем вы думаете. Млечный Путь в настоящее время мчится к Андромеде со скоростью 250 000 миль в час (400 000 км/ч). Хотя пока не о чем беспокоиться, это крушение космических масштабов произойдет не раньше, чем через 4 миллиарда лет.

Млечный Путь: размер, структура и масса

Milky Way Quick Facts

-Галактика Тип: Зарегистрированная спираль
-Возраст: 13,6 млрд лет (и подсчет)
-Размер: 100 000 световых лет через
– Номер: 100 000 лет. миллиард
– Время вращения: 250 миллионов лет

Раньше изучение Млечного Пути было заведомо трудным делом. Астрономы иногда сравнивают свои усилия с попыткой описать размер и структуру леса, теряясь посреди него. С нашего положения на Земле нам просто не хватает обзора. Но два новаторских космических телескопа, запущенных с 1990-е годы помогли открыть золотой век исследований Млечного Пути. Были достигнуты значительные успехи, особенно после запуска в 2013 году миссии Gaia Европейского космического агентства (ЕКА).

Телескопы позволили астрономам различать основную форму и структуру некоторых из ближайших галактик до того, как они поняли, что смотрят на галактики. Но воссоздание формы и структуры нашего собственного галактического дома было медленным и утомительным. Процесс включал создание каталогов звезд, нанесение на карту их положения на небе и определение того, насколько далеко они находятся от Земли.

Голландский астроном Ян Оорт, которого иногда называют мастером галактической системы, первым понял, что Млечный Путь не неподвижен, а вращается, и рассчитал скорости, с которыми звезды на разных расстояниях вращаются вокруг галактического центра. Также именно Оорт определил положение нашего солнца в огромной галактике. (Облако Оорта, хранилище триллионов комет вдали от Солнца, было названо в его честь.)

Завораживающая светящаяся полоса Млечного Пути веками поражала человечество. (Изображение предоставлено: Фото Кендалла Хупса с сайта Pexels)

Постепенно вырисовывалась сложная картина спиральной галактики, которая казалась вполне обычной.

В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец A*. Черную дыру, открытую в 1974 году, с массой, равной массе четырех миллионов солнц, можно наблюдать в небе с помощью радиотелескопов вблизи созвездия Стрельца.

Все остальное в галактике вращается вокруг этих мощных врат в небытие. В непосредственной близости от него находится плотно упакованная область пыли, газа и звезд, называемая галактической выпуклостью. По данным ESA, в случае Млечного Пути эта выпуклость имеет форму арахиса и имеет диаметр 10 000 световых лет. В нем находится 10 миллиардов звезд (из общего числа Млечного Пути около 200 миллиардов), в основном это старые красные гиганты, сформировавшиеся на ранних стадиях эволюции галактики.

Связанный: «Странный сигнал» исходит из Млечного Пути. Что вызывает это?

Структура галактики Млечный Путь, вид сверху на галактический диск. (Изображение предоставлено NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech)

За выпуклостью простирается галактический диск. Эта особенность составляет 100 000 световых лет в поперечнике и 1000 световых лет в толщину, и в ней находится большинство звезд галактики, включая наше Солнце. Звезды диска рассеяны в облаках звездной пыли и газа. Когда мы смотрим на небо ночью, вид этого диска с ребра, простирающегося к галактическому центру, захватывает дух.

Звезды в диске вращаются вокруг галактического центра, образуя закрученные потоки, которые, кажется, исходят из галактической выпуклости, как рукава. Исследования механизмов, которые управляют созданием спиральных рукавов, все еще находятся в зачаточном состоянии, но последние исследования показывают, что эти рукава формируются и рассеиваются в течение относительно коротких периодов до 100 миллионов лет (из 13 миллиардов лет эволюции галактики).

Внутри этих рукавов звезды, пыль и газ упакованы более плотно, чем в менее заполненных областях галактического диска, и эта повышенная плотность запускает более интенсивное звездообразование. В результате звезды в галактическом диске, как правило, намного моложе звезд в балдже.

«Спиральные рукава подобны автомобильным пробкам в том смысле, что газ и звезды собираются вместе и движутся в рукавах медленнее. Когда материал проходит через плотные спиральные рукава, он сжимается, и это вызывает большее звездообразование», — Денилсо Камарго из Федеральный университет Риу-Гранди-ду-Сул в Бразилии, говорится в заявлении.

Согласно данным Национального научного фонда (NSF), Млечный Путь в настоящее время имеет четыре спиральных рукава. Есть два основных рукава — Персей и Щит-Центавр — и Стрелец и Местный Рукав, которые менее выражены. Ученые до сих пор обсуждают точное положение и форму этих рукавов, используя данные Gaia.

Согласно ЕКА, диск Млечного Пути не плоский, а искривленный. Когда он вращается, он прецессирует, как качающийся волчок. Это колебание, по существу гигантская рябь, вращается вокруг галактического центра гораздо медленнее, чем звезды на диске, совершая полный оборот примерно за 600–700 миллионов лет. Астрономы считают, что эта рябь может быть результатом прошлого столкновения с другой галактикой.

Структура Млечного Пути с его вращающимся искривленным галактическим диском. (Изображение предоставлено Стефаном Пейном-Варденааром; врезка: NASA/JPL-Caltech; макет: ESA)

Вокруг диска и выпуклости разбросаны шаровые скопления, скопления древних звезд, а также примерно 40 карликовых галактик, которые либо вращаются вокруг большего Млечного Пути, либо сталкиваются с ним, согласно заявлению ЕКА .

Все это окружено сферическим ореолом из пыли и газа, который в два раза шире диска. Астрономы считают, что вся галактика окружена еще большим ореолом невидимой темной материи. Поскольку темная материя не излучает никакого света, о ее присутствии можно судить только косвенно по ее гравитационному влиянию на движение звезд в галактике. Расчеты показывают, что этот загадочный материал составляет до 90% массы галактики.

«Несмотря на то, что мы знаем, что темная материя должна быть там, [и] мы думаем, что она должна быть, соотношение темной материи и светящейся материи в конкретных галактиках может быть предметом споров», — Гвендолин Эди, доктор философии. Кандидат астрофизики в Университете Макмастера в Онтарио, Канада, и соавтор исследования, сообщил Space.com.

Масса Млечного Пути, включая темную материю, составляет 1,5 триллиона масс Солнца, согласно последним оценкам НАСА . Видимая материя галактики распределена между ее 200 миллиардами звезд, их планетами и массивными облаками пыли и газа, заполняющими межзвездное пространство.

Связанный: Галактики: столкновения, типы и как они происходят

Где находится солнце в Млечном Пути?

Солнце — одна из 200 миллиардов звезд, составляющих галактику Млечный Путь. (Изображение предоставлено NASA/GSFC/SDO)

Солнце вращается на расстоянии около 26 000 световых лет от черной дыры Стрельца A*, примерно в середине галактического диска. Путешествуя со скоростью 515 000 миль в час (828 000 км в час), Солнцу требуется 230 миллионов лет, чтобы совершить полный оборот вокруг галактического центра.

Солнце находится у края Местного рукава Млечного Пути, одного из двух меньших спиральных рукавов галактики. В 2019 году, используя данные миссии Gaia , астрономы обнаружили, что Солнце, по сути, скользит по волне межзвездного газа длиной 9000 световых лет, шириной 400 световых лет и волнами на 500 световых лет выше и ниже. галактический диск по данным ЕКА.

Планеты Солнечной системы вращаются не в плоскости галактики, а наклонены примерно на 63 градуса.

«Это похоже на то, что мы плывем по галактике боком», — сказал Space.com Мерав Офер, астрофизик из Университета Джорджа Мейсона в Вирджинии.

Формирование и эволюция Млечного Пути

Эволюция Млечного Пути началась, когда облака газа и пыли начали коллапсировать под действием гравитации. Из схлопнувшихся облаков выросли первые звезды, те, что мы видим сегодня в шаровых скоплениях. Вскоре после этого появилось сферическое гало, за которым последовал плоский галактический диск. Галактика начиналась с малого и росла по мере того, как неизбежная сила гравитации стягивала все воедино.

Возраст Млечного Пути примерно 13,6 миллиарда лет. (Изображение предоставлено: Будущее)

(открывается в новой вкладке)

Однако эволюция галактики все еще окутана тайной. Дисциплина под названием галактическая археология медленно разгадывает некоторые загадки жизни Млечного Пути благодаря миссии Gaia, которая выпустила свой первый каталог данных в 2018 году.

Gaia измеряет точные положения и расстояния более 1 миллиарда звезд, а также их световые спектры, что позволяет ученым понять состав и возраст звезд, по данным ЕКА. Данные о положении позволяют астрономам определять скорости и направления движения звезд в космосе. Поскольку вещи в космосе следуют предсказуемым траекториям, астрономы могут реконструировать пути звезд на миллиарды лет в прошлое и будущее. Объединение этих реконструированных траекторий в один звездный фильм отражает эволюцию галактики на протяжении эпох.

Около 50 карликовых галактик вращаются вокруг Млечного Пути, которым суждено быть поглощенными в будущем. (Изображение предоставлено ESA)

Есть также свидетельства того, что Млечный Путь столкнулся с несколькими меньшими галактиками во время своей эволюции. В 2018 году группа голландских астрономов обнаружила группу из 30 000 звезд (открывается в новой вкладке), синхронно движущихся по окрестностям Солнца в направлении, противоположном остальным звездам в наборе данных. Картина движения соответствовала тому, что ученые ранее видели в компьютерном моделировании галактических столкновений. Эти звезды также различались по цвету и яркости, что свидетельствовало о том, что они произошли из другой галактики.

Истории по теме:

Год спустя были обнаружены следы другого, чуть более молодого столкновения. Млечный Путь продолжает поглощать более мелкие галактики и по сей день. Галактика под названием Стрелец (не путать с черной дырой) в настоящее время вращается близко к Млечному Пути и, вероятно, несколько раз врезалась в его диск за последние 7 миллиардов лет. Используя данные Gaia, ученые обнаружили, что эти столкновения вызвали периоды интенсивного звездообразования в Млечном Пути и могут даже иметь какое-то отношение к фирменной спиральной форме галактики. Исследование предполагает, что наше Солнце родилось в один из этих периодов около 4,6 миллиарда лет назад.

Будущее исследований Млечного Пути

С начала своей деятельности миссия Gaia представила три обновления своего обширного звездного каталога. Астрономы со всего мира продолжают анализировать данные в поисках новых закономерностей и открытий. Данные Gaia в настоящее время генерируют больше исследовательских работ, чем даже знаменитый космический телескоп Хаббл. В недавнем «турнире космических телескопов», шутливом опросе, проведенном астрономами в Твиттере (открывается в новой вкладке), Гайя победила ветерана Хаббла на пять голосов как нынешнего любимца астрономического сообщества.

Gaia будет продолжать составлять карты галактики по крайней мере до 2022 года, а составленный ею каталог будет занимать астрономов на десятилетия вперед.

До Gaia самый большой набор данных о положении и расстоянии до звезд в Млечном Пути был получен из миссии под названием Hipparcos в честь древнегреческого астронома, который начал картировать ночное небо за 150 лет до нашей эры. Hipparcos видел только около 100 000 самых ярких звезд в окрестностях Солнца, по сравнению с одним миллиардом Gaia. Данные также были менее точными.

Несмотря на то, что Gaia видит менее 1% звезд в галактике, астрономы могут расширить свои выводы и смоделировать поведение всего Млечного Пути.

Дополнительные ресурсы

Узнайте больше о Млечном Пути и других галактиках с помощью этого бесплатного учебного материала от Открытого университета (открывается в новой вкладке). Исследуйте Млечный Путь в виртуальной реальности (откроется в новой вкладке) с миссией ESA Gaia. Совершите путешествие по Млечному Пути с Gaia Sky (откроется в новой вкладке), программным обеспечением для трехмерной астрономической визуализации в реальном времени, которое использует данные миссии ESA Gaia. Узнайте, почему было так сложно изучать Млечный Путь до Гайи, в этой статье ЕКА (откроется в новой вкладке).

Библиография

Сян, М., Рикс, Х.В. «Изображение ранней истории формирования нашего Млечного Пути с временным разрешением (откроется в новой вкладке)». Природа 603, 599–603 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04496-5

Робин, Энни С. и др. «Синтетический взгляд на структуру и эволюцию Млечного Пути (открывается в новой вкладке)» Астрономия и астрофизика 409.2 (2003): 523-540.

Денен, Уолтер и Джеймс Бинни. «Массовые модели Млечного Пути. (открывается в новой вкладке)» Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества 294.3 (1998): 429-438.

Хельми, Амина. «Потоки, подструктуры и ранняя история Млечного Пути (открывается в новой вкладке)» Ежегодный обзор астрономии и астрофизики 58 (2020): 205–256.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.com.

Дейзи Добриевич присоединилась к Space.com в феврале 2022 года в качестве справочного автора, ранее работавшего штатным автором в нашем сестринском журнале All About Space.