Содержание
как долго лететь до края нашей галактики
В толщине около 1000 и в диаметре около 100 000 – таков размер Галактики Млечный Путь в световых годах. На полпути от центра до края и на равном расстоянии от краев по вертикали находится Солнце. Наш «звёздный дом» огромен, но всё же не бесконечен, а значит его можно покинуть.
Редакция сайта
Как происходит определение размеров галактик
Для того чтобы понять подсчёт световых лет следует вспомнить физику. Сама по себе галактика является скоплением разных звёзд, их систем, планет, газа, пыли – то есть разного рода тел, которые должны подчиняться закону всемирного тяготения. Следовательно размеры и строение галактики зависят от того, что у неё внутри. С помощью формул рассчитываются расстояния между звёздами, линейный и угловой диаметр галактик, их масса. Такой метод основан на определении видимых новых и сверхновых звёздах, открываемых в других галактиках.
Астрономы обнаруживают вспышку из другой галактики, умножают расстояние до неё на видимый угловой размер галактики и делят на парсек – принятую единицу измерения расстояния, равную 30,857․1012 км. Таким образом они получают линейные размеры галактики и уже отсюда делают соответствующие выводы о величине такого «звёздного кондоминиума».
Сколько нам лететь
Учитывая принятые размеры Галактики Млечный путь, нетрудно подсчитать, что для того, чтобы нам выбраться за пределы родного «звёздного дома», требуется минимум 500 световых лет или максимум 25 000 световых лет, если следовать по самому длинному пути. Но будет ли это уже конец нашей Галактики? Не факт.
Дело, как минимум в том, что речь идёт про видимый размер Галактики. За границами же звёздного диска нас ожидают «ореол» из разреженного газа, потухшие звезды и звездные скопления, являющиеся спутниками Млечного пути. Таким образом, чтобы увидеть и оценить во всей красе какова структура и размеры нашей Галактики с её спиральными рукавами, как мы видим, например, Туманность Андромеды, нам придётся (если выбрать кратчайший путь) пролететь еще 48 000 лет.
Разумеется на сегодняшний день наши технологии не позволяют такого, но даже если бы они и могли покинуть состав и размеры нашей Галактики, то это было бы всё равно проблематично.
Бесконечный тупик новых данных
Всё дело в новых исследованиях. В начале прошлого десятилетия, спектрограф телескопа «Хаббл» показал что гало ряда галактик светит ярче, а это значит что, как минимум, не безосновательна идея о пересмотре массы и размера диаметра Галактики Млечный путь и ей подобных.
Что касается структуры и размеров нашей Галактики, то вполне возможно, что она в десять раз больше, предполагаемых сегодня размеров и составляет не 100 000, а 1 миллион световых лет в диаметре.
Таким образом размер Галактики в километрах способен достигать более десяти квинтиллионов, что намного отдаляет, во всех смыслах, от реализации своего желания тех, кто хотел увидеть наш большой «звёздный дом» со стороны.
Астрономы нашли край нашей Галактики
https://ria.ru/20200324/1569067228.html
Астрономы нашли край нашей Галактики
Астрономы нашли край нашей Галактики — РИА Новости, 24.03.2020
Астрономы нашли край нашей Галактики
Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр… РИА Новости, 24.03.2020
2020-03-24T13:21
2020-03-24T13:21
2020-03-24T17:44
наука
сша
германия
великобритания
европейское космическое агентство
космос — риа наука
физика
космос
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/03/18/1569067543_0:444:2063:1604_1920x0_80_0_0_e6b5de1895dba1a97e4ec7be1713d07d.jpg
МОСКВА, 24 мар — РИА Новости. Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр гало темной материи — сферической области, на которую распространяется гравитационное поле Млечного Пути.
Результаты исследования переданы для публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а также размещены в библиотеке препринтов arXiv.org.Астрономы успешно наблюдают за другими галактиками, но Млечный Путь сфотографировать не могут, так как находятся внутри него. Поэтому при оценке размеров нашей Галактики они обычно исходят из расстояния до самых удаленных ее объектов.Однако такая оценка дает только границы галактического диска диаметром около 260 тысяч световых лет. Но как границы Солнечной системы распространяются значительно дальше пояса Койпера и включают всю область гравитационного влияния Солнца, так и границы Галактики оказываются значительно дальше видимой области галактического диска.Расчеты, основанные на данных картирования космического телескопа Gaia, показали, что невидимое гало темной материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, простирается на 950 тысяч световых лет.Телескоп Gaia уже седьмой год тщательно фиксирует положение всех движущихся объектов нашей Галактики, их лучевые скорости и изменение расстояний между звездами.
Задача проекта — построить точную 3D-карту Млечного Пути, но для этого важно знать его размеры.Британские, немецкие, американские и канадские астрофизики объединили усилия, чтобы определить расстояние до внешних границ гало темной материи. Они исходили из того, что звезды на внешних краях галактического диска движутся намного быстрее, чем должны, если основываться на гравитационном влиянии только видимой материи. Дополнительное гравитационное воздействие ученые интерпретировали как исходящее от темной материи внешнего гало.Тогда они провели моделирование с высоким разрешением ореолов темной материи галактик с массой Млечного Пути — как в отдельности, так и в составе Местной группы (небольшой группы галактик диаметром около 9,8 миллиона световых лет, в которую входят Млечный Путь, галактика Андромеды (M31), Треугольника (М33) и еще несколько десятков более мелких).С учетом радиальных скоростей (орбитальных скоростей объектов, движущихся вокруг центра Галактики на различных расстояниях) и плотности авторы определили границу, за пределами которой скорость карликовых галактик заметно падает.
Радиальное расстояние до этой границы составило около 292 килопарсеков, или 950 тысяч световых лет, а общий размер Млечного Пути, или его диаметр, — 1,9 миллиона световых лет.Эти результаты стали первым измерением внешних размеров нашей Галактики. Они еще будут уточняться, но уже сейчас, по мнению авторов, их можно использовать в качестве граничных параметров во многих исследованиях и теоретических построениях.»Во многих анализах гало Млечного Пути его внешняя граница является фундаментальным ограничением. Часто ученые руководствуются субъективным выбором, но предпочтительнее определить внешний край физически. Мы связали границу распределения темной материи с наблюдаемым звездным гало и популяцией карликовых галактик», — пишут авторы статьи.»Надеемся, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение границ Млечного Пути и близлежащих галактик», — отмечают они.
https://ria.ru/20190613/1555536484.html
https://ria.ru/20190812/1557408191.html
сша
германия
великобритания
космос
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/03/18/1569067543_0:251:2063:1798_1920x0_80_0_0_7229bca5548497911a24db08b1681e4d.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
internet-group@rian.
ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
сша, германия, великобритания, европейское космическое агентство, космос — риа наука, физика, космос, астрофизика
Наука, США, Германия, Великобритания, Европейское космическое агентство, Космос — РИА Наука, Физика, Космос, астрофизика
МОСКВА, 24 мар — РИА Новости. Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр гало темной материи — сферической области, на которую распространяется гравитационное поле Млечного Пути. Результаты исследования переданы для публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а также размещены в библиотеке препринтов arXiv.
org.
Астрономы успешно наблюдают за другими галактиками, но Млечный Путь сфотографировать не могут, так как находятся внутри него. Поэтому при оценке размеров нашей Галактики они обычно исходят из расстояния до самых удаленных ее объектов.
Однако такая оценка дает только границы галактического диска диаметром около 260 тысяч световых лет. Но как границы Солнечной системы распространяются значительно дальше пояса Койпера и включают всю область гравитационного влияния Солнца, так и границы Галактики оказываются значительно дальше видимой области галактического диска.
Расчеты, основанные на данных картирования космического телескопа Gaia, показали, что невидимое гало темной материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, простирается на 950 тысяч световых лет.
Телескоп Gaia уже седьмой год тщательно фиксирует положение всех движущихся объектов нашей Галактики, их лучевые скорости и изменение расстояний между звездами. Задача проекта — построить точную 3D-карту Млечного Пути, но для этого важно знать его размеры.
13 июня 2019, 14:26Наука
Ученые открыли невидимую галактику, сжавшую Млечный Путь в «гармошку»
Британские, немецкие, американские и канадские астрофизики объединили усилия, чтобы определить расстояние до внешних границ гало темной материи. Они исходили из того, что звезды на внешних краях галактического диска движутся намного быстрее, чем должны, если основываться на гравитационном влиянии только видимой материи. Дополнительное гравитационное воздействие ученые интерпретировали как исходящее от темной материи внешнего гало.
Тогда они провели моделирование с высоким разрешением ореолов темной материи галактик с массой Млечного Пути — как в отдельности, так и в составе Местной группы (небольшой группы галактик диаметром около 9,8 миллиона световых лет, в которую входят Млечный Путь, галактика Андромеды (M31), Треугольника (М33) и еще несколько десятков более мелких).
С учетом радиальных скоростей (орбитальных скоростей объектов, движущихся вокруг центра Галактики на различных расстояниях) и плотности авторы определили границу, за пределами которой скорость карликовых галактик заметно падает.
Радиальное расстояние до этой границы составило около 292 килопарсеков, или 950 тысяч световых лет, а общий размер Млечного Пути, или его диаметр, — 1,9 миллиона световых лет.
Эти результаты стали первым измерением внешних размеров нашей Галактики. Они еще будут уточняться, но уже сейчас, по мнению авторов, их можно использовать в качестве граничных параметров во многих исследованиях и теоретических построениях.
«Во многих анализах гало Млечного Пути его внешняя граница является фундаментальным ограничением. Часто ученые руководствуются субъективным выбором, но предпочтительнее определить внешний край физически. Мы связали границу распределения темной материи с наблюдаемым звездным гало и популяцией карликовых галактик», — пишут авторы статьи.
«Надеемся, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение границ Млечного Пути и близлежащих галактик», — отмечают они.
12 августа 2019, 11:24Наука
Черная дыра в центре Млечного Пути внезапно проснулась, заявляют ученые
Представь Вселенную!
Об изображении
Изображение предоставлено: Группа телескопов Исаака Ньютона, Ла-Пальма, и Саймон Дай (Кардиффский университет).
Поскольку мы живем внутри Галактики Млечный Путь, мы не можем сфотографировать ее спиральную структуру снаружи. Но мы знаем, что наш Млечный Путь имеет спиральную природу из наблюдений, сделанных внутри нашей Галактики (хотя вопрос о том, является ли он спиралью с перемычкой, все еще обсуждается). Чтобы представить это, была использована красивая спиральная галактика Мессье 74, которая считалась похожей на нашу галактику.
Ниже представлена фотография реального Млечного Пути, сделанная спутником COBE. Диск и центральная область нашей Галактики легко узнаваемы. На этом изображении Млечный Путь выглядит гораздо более похожим на галактику, а не на звездное пятно, которое мы видим на ночном небе. Можно представить, как может выглядеть наш Млечный Путь, если смотреть на него сверху вниз.
Изображение предоставлено: Проект COBE, DIRBE, НАСА
Информация о расстоянии
Хотя световой год является широко используемой единицей измерения, астрономы предпочитают другую единицу измерения, называемую парсеком (пк).
Парсек, равный 3,26 светового года, определяется как расстояние, на котором 1 астрономическая единица образует угол в 1 угловую секунду (1/3600 градуса). Когда мы используем парсек для действительно больших расстояний, мы часто ставим приставку перед ним — как килопарсек (кпк), равный 1000 парсекам, — или мегапарсек (Мпк), равный миллиону парсеков.
Млечный Путь имеет диаметр около 1 000 000 000 000 000 000 км (около 100 000 световых лет или около 30 кпк). Солнце не находится вблизи центра нашей Галактики. Он расположен примерно в 8 кпк от центра, известного как Рукав Ориона Млечного Пути.
Как мы рассчитываем расстояния этой величины
Параллаксы дают нам расстояния до звезд, возможно, до нескольких тысяч световых лет. За пределами этого расстояния параллаксы настолько малы, что их невозможно измерить современными приборами. Астрономы используют более косвенные методы за пределами нескольких тысяч световых лет.
Методы измерения звездных расстояний, превышающих несколько тысяч световых лет, включают:
Собственное движение: Все звезды движутся по небу, но только для ближайших звезд эти движения заметны, и даже в этом случае требуются десятилетия или столетия, чтобы мера.
Статистически звезды движутся примерно с одинаковой скоростью; поэтому звезды, которые кажутся более крупными, находятся ближе. Измеряя движения большого числа звезд данного класса, мы можем оценить их среднее расстояние от их среднего движения.
Движущиеся скопления: Звездные скопления, такие как звездные скопления Плеяды и Гиады, путешествуют вместе. Анализ видимого движения скопления может дать нам расстояние до него.
Межзвездные линии: Пространство между звездами не пусто, но содержит разреженное распределение газа. Иногда это оставляет линии поглощения в спектре, который мы наблюдаем у звезд, лежащих за межзвездным газом. (Линии поглощения — это цвета, отсутствующие в непрерывном спектре из-за их поглощения атомами или ионами. Спектр — это набор цветов или длин волн, который получается при рассеивании света.) Чем дальше звезда, тем больше будет наблюдаться поглощение. поскольку свет прошел через большую часть межзвездной среды.
Закон обратных квадратов: Видимая яркость или звездная величина звезды зависит как от ее собственной яркости или светимости (насколько ярка звезда на самом деле, а не насколько яркой она кажется), так и от ее расстояния от нас.
Закон обратных квадратов гласит, что поток от светящегося объекта убывает пропорционально квадрату расстояния до него. Если мы знаем светимость звезды (например, у нас есть измеренный параллакс для одной звезды того же типа и известно, что другие звезды того же типа будут иметь аналогичную светимость), мы можем измерить ее видимую яркость, а затем найти расстояние до нее. . Есть несколько вариантов этого метода, многие из которых используются для измерения расстояний до звезд в других галактиках.
Отношение период-светимость: Некоторые звезды являются регулярными пульсаторами, то есть их интенсивность периодически меняется. Физика их пульсаций такова, что период одного колебания связан со светимостью звезды. Если мы измерим период такой звезды, мы сможем вычислить ее светимость. Исходя из этого и его видимой величины, мы можем рассчитать расстояние до него. Связь период-светимость была обнаружена Генриеттой Свон Ливитт в 1908 году, когда она изучала переменные звезды-цефеиды в Магеллановых Облаках.
Цефеиды, названные в честь Delta Cephei, первые и самые яркие в своем классе, которые были идентифицированы, являются отличными индикаторами расстояния из-за их периодичности и необычайной яркости. Их можно найти не только в дальних уголках нашей Галактики, но и в галактиках за пределами нашей. Самые яркие цефеиды можно использовать для оценки расстояний до объектов, находящихся на расстоянии до 12 000 000 световых лет.
При использовании соотношения период-яркость возникают сложности. Во-первых, сама связь зависит от химического состава звезды. Во-вторых, поглощение света определенных длин волн межзвездной средой может влиять на видимую яркость звезды и поэтому должно учитываться. Даже с учетом этих (и других) сложностей переменные цефеиды обеспечивают превосходный способ измерения относительных расстояний. Чтобы преобразовать в абсолютные расстояния, в идеале нам нужно измерить расстояние до ближайшей цефеиды другим, более прямым методом. В настоящее время в этой области ведется много споров, в частности, в отношении измерений расстояний до ближайших цефеид с помощью Hipparcos.
(Дополнительную информацию об измерениях Hipparcos см. на странице «Ближайшие звезды».)
Интересно, что размер нашей Галактики давно обсуждался. Только в начале 20-го века Харлоу Шепли использовал наблюдения переменных звезд типа RR Лиры для оценки размера нашей Галактики. Звезды типа RR Лиры похожи на переменные цефеиды. У них относительно короткие периоды, обычно около суток или меньше, и все звезды типа RR Лиры имеют примерно одинаковую светимость. Обычно звезды типа RR Лиры менее ярки, чем цефеиды, но встречаются гораздо чаще. Шаровые звездные скопления — рои старых звезд, тесно связанных между собой гравитацией и обращающихся по орбитам на окраинах галактик, содержат множество переменных звезд, в том числе RR Лиры.
Шепли смог использовать их, чтобы определить расстояние до шаровых скоплений, окружающих нашу Галактику. Мало того, что шаровые скопления находились на большом расстоянии, но и Солнце не лежало в центре их распределения, что помещало Солнце далеко от центра Галактики.
Первая оценка Шепли радиуса Млечного Пути была ошибочной в 2 раза, но он сделал важный первый шаг в понимании природы нашей Галактики.
Несколько более современных методов были использованы для более точного картирования нашей Галактики. Нейтральный газообразный водород в нашей Галактике излучает свет с длиной волны 21 см; хотя этот свет невидим для наших глаз, его можно наблюдать в радиотелескопы. Другие молекулы, такие как окись углерода, также излучают радиоволны. Это очень полезно для картографирования дисковой части нашей Галактики.
Почему эти расстояния важны для астрономов?
Расстояние — полезный инструмент в галактическом масштабе. Если вы можете измерить среднюю скорость звезд при их движении вокруг галактического центра и их расстояние от галактического центра, вы можете построить график, называемый «кривой вращения». Кривая вращения, описывающая движение галактики, может быть использована для определения количества массы в пределах заданного радиуса от центра.
Предсказанные кривые вращения для многих галактик (в частности, спиральных галактик, таких как Млечный Путь) не совпадают с наблюдаемыми, что привело к открытию темной материи в качестве объяснения этого несоответствия. Считается, что эти галактики состоят из большого круглого ореола темной материи, а видимая материя сосредоточена в диске в его центре.
Время в пути
Космический корабль «Вояджер» удаляется от Солнца со скоростью 17,3 км/с. Если бы «Вояджеру» предстояло добраться до центра нашей Галактики, то для прохождения 8 кпк потребовалось бы более 450 000 000 лет. Если бы он мог двигаться со скоростью света, что невозможно в соответствии со специальной теорией относительности, ему все равно потребовалось бы более 26 000 лет, чтобы прибыть!
При скорости 17,3 км/с «Вояджеру» потребуется более 1 700 000 000 лет, чтобы пересечь всю длину Млечного Пути. Даже путешествие со скоростью света заняло бы почти сто тысяч лет!
Назад
Астрономы наконец нашли край Млечного Пути
Наша галактика намного больше, чем кажется.
Новая работа показывает, что Млечный Путь простирается почти на 2 миллиона световых лет в поперечнике, что более чем в 15 раз шире, чем его светящийся спиральный диск. Это число может привести к более точной оценке того, насколько массивна галактика и сколько других галактик вращается вокруг нее.
Астрономам давно известно, что самая яркая часть Млечного Пути, диск из звезд в форме блина, в котором находится Солнце, имеет диаметр около 120 000 световых лет ( Сн.: 01.08.19 ). За этим звездным диском находится газовый диск. Обширный ореол темной материи, предположительно полный невидимых частиц, охватывает оба диска и простирается далеко за их пределы ( SN: 25.10.16 ). Но поскольку темный ореол не излучает света, его диаметр трудно измерить.
Теперь Элис Дисон, астрофизик из Даремского университета в Англии, и ее коллеги использовали близлежащие галактики для определения края Млечного Пути. Точный диаметр составляет 1,9 миллиона световых лет, плюс-минус 0,4 миллиона световых лет, сообщает команда 21 февраля в документе, размещенном на arXiv.
org.
Чтобы представить этот размер в перспективе, представьте себе карту, на которой расстояние между Солнцем и Землей составляет всего один дюйм. Если бы сердце Млечного Пути находилось в центре Земли, край галактики был бы в четыре раза дальше, чем на самом деле находится Луна.
Подпишитесь на последние из
Science News
Заголовки и резюме последних Science News статей, доставленных на ваш почтовый ящик
Чтобы найти край Млечного Пути, команда Дисона провела компьютерное моделирование того, как формируются гигантские галактики, подобные Млечному Пути. В частности, ученые искали случаи, когда две гигантские галактики возникали бок о бок, такие как Млечный Путь и Андромеда, наш ближайший гигантский сосед, потому что гравитация каждой галактики тянет другую (9).0077 Сн.: 12.05.15 ). Моделирование показало, что сразу за краем темного ореола гигантской галактики скорости небольших близлежащих галактик резко падают ( SN: 11.
03.15 ).
Используя существующие наблюдения телескопа, Дисон и ее коллеги обнаружили аналогичное падение скоростей маленьких галактик вблизи Млечного Пути. По словам ученых, это произошло на расстоянии около 950 000 световых лет от центра Млечного Пути, обозначая край галактики. Край в 35 раз дальше от галактического центра, чем солнце.
Хотя темная материя составляет большую часть массы Млечного Пути, моделирование показывает, что звезды также должны существовать на таких далеких расстояниях. «У обоих есть четко выраженное преимущество, — говорит Дисон. «Край звезд очень острый, как будто звезды просто останавливаются на определенном радиусе».
В будущем астрономы смогут уточнить местоположение края Млечного Пути, обнаружив поблизости дополнительные маленькие галактики. Астрономы также могут искать отдельные звезды на границе, говорит Майк Бойлан-Колчин, астрофизик из Техасского университета в Остине, который не участвовал в исследовании. Самые далекие такие звезды будут очень тусклыми, но будущие наблюдения должны их найти.